关于 Piezo LEGS® 的十个常见问题
1.PiezoLEGS® 解决方案的精度和可重复性能达到什么水平?
Acuvi 的PiezoLEGS® 电机专为亚纳米分辨率和纳米级精度而设计。
它们在需要超精细增量运动和高重复精度的应用中表现出色,是步进电机无法满足精度要求时的理想选择。
其他解决方案通常能达到微米级精度,但由于机械反向间隙或热膨胀,随着时间的推移,可能会出现漂移和重复性问题。
2.如何处理位置反馈?
例如,PiezoLEGS® 执行器可与高分辨率编码器或外部传感器配对,进行实时误差修正。
在其他系统中,位置反馈通常通过光学编码器或旋转变压器实现,但与基于压电的解决方案相比,延迟和分辨率可能会限制其性能。
3.可达到的分辨率和步长是多少?
Acuvi 的 Piezo LEGS® 技术可以以亚纳米级的增量移动,分辨率几乎无限,因为移动是基于摩擦力的,并不局限于离散的步长。
传统步进电机的步进尺寸通常在几微米范围内,虽然微步进技术可以改善步进尺寸,但它无法与压电技术的连续分辨率相媲美。
4.系统在时间和环境条件下的稳定性如何?
这对于长期实验或需要尽量减少热量和振动的情况尤为重要。
其他运动系统通常需要持续的动力来保持位置,这会随着时间的推移产生热量和机械蠕变,从而降低稳定性。
5.负载能力和输出力是多少?
滚珠丝杠组件和线性平台也可集成在一起,以获得更高的 承载能力。
传统的精密致动器通常要在精度和负载之间取得平衡,这往往迫使工程师在高分辨率和高力之间做出妥协。
6.速度和带宽限制是什么?
Acuvi 的 PiezoLEGS® 执行器专为精确、中低速应用而设计,是扫描、定位和微调的理想之选。
其他高速运动系统,如伺服系统,通常擅长在较大距离内快速移动,但牺牲了精度和精细控制。
7.解决方案是否与特殊环境兼容?
Acuvi 的压电解决方案可针对真空、洁净室和非磁性环境进行配置,因此非常适合必须将污染或电磁干扰降至最低的科学和医疗仪器。
其他运动技术通常需要针对这些环境进行特殊调整,而且由于润滑或材料方面的限制,其性能可能不尽如人意。
8.解决方案的紧凑程度如何,能否与我的设计融为一体?
Acuvi 的执行器结构紧凑、模块化,可以集成到传统执行器过于笨重的狭小空间中。
这使它们成为手持式仪器、紧凑型平台或嵌入式运动系统的理想选择。
其他精密解决方案通常需要更大的占地面积或额外的支持硬件,如轴承和联轴器,这使得集成更具挑战性。
9.该技术的使用寿命和可靠性如何?
Acuvi 的 PiezoLEGS® 电机基于摩擦原理运行,磨损极小,使用寿命长,可靠性高,尤其是在需要免维护运行的情况下。
其他机械解决方案通常需要定期维护,如润滑或更换部件,因为机械磨损会随着时间的推移而加剧。
10.与其他电机技术相比有哪些权衡?
与步进电机、伺服电机和超声波压电电机相比:
PiezoLEGS® :
超高精度和稳定性
自锁定,无需电源即可保持位置
结构紧凑,便于在洁净室中使用
典型的步进机和伺服系统:
速度和负载能力较高,可实现长行程
使用标准电子设备更易于控制
成本较低,但精度和稳定性有限
精密运动比较 - PiezoLEGS® 与典型替代品的比较
当步进电机无法提供所需的精度时,选择运动技术的快速参考。非派索 LEGS® 柱描述了典型特性;实际性能取决于配置和集成。
| 标准 | 压电 LEGS® | 典型步进 | 典型伺服 | 典型滚珠丝杠 |
| 精度 | 纳米级;超精细增量(取决于应用)。 | 通常为微米级(微步进)。 | 通常情况下,使用高端编码器可达到亚微米级。 | 通常情况下,采用亚微米级的优质元件。 |
| 重复性 | 性能卓越;无需动力即可保持不漂移。 | 通常为中度;有错过步骤的风险。 | 通常良好;取决于闭环调整。 | 通常良好;取决于机械设计。 |
| 决议 | 连续;具有亚纳米步进能力。 | 通常受台阶角度限制(如 1.8°)。 | 通常较高;由编码器确定。 | 通常受螺距限制。 |
| 保持力/稳定性 | 自锁;无需电源即可保持位置。 | 通常需要动力才能保持。 | 通常需要持续供电才能保持。 | 通常情况下,摩擦力和机械力会提供支撑力。 |
| 速度 | 低-中度;针对精确移动进行了优化。 | 通常适中。 | 通常较高;长行程快速定位。 | 通常适中。 |
| 负载能力 | 适中;可与阶段集成,以实现更大的负载。 | 通常较高(取决于尺寸)。 | 通常较高;非常适合重载。 | 通常非常高;重型机制。 |
| 环境兼容性 | 选项:真空、洁净室、非磁性。 | 通常润滑限制敏感环境。 | 通常受到热量和电磁干扰的限制。 | 通常受到润滑和磨损的限制。 |
| 尺寸/占地面积 | 结构紧凑,易于嵌入小型系统。 | 典型的结构紧凑,但外形更深。 | 通常较大(电机 + 编码器封装)。 | 通常较大;机械堆叠会增大尺寸。 |
| 维护 | 免维护;磨损极小。 | 通常需要轴承 + 润滑。 | 通常需要对电机/编码器进行维护。 | 通常是定期润滑和检查。 |
| 终生 | 使用寿命长;磨损小。 | 通常良好;轴承会随着时间的推移而磨损。 | 通常良好;取决于环境。 | 一般为中等;机械磨损不可避免。 |
| 费用 | 专业化精密投资。 | 通常成本较低。 | 通常为中-高。 | 通常适中。 |
| 最佳使用案例 | 超精确定位;无漂移保持;系统紧凑。 | 通常是对成本敏感的基本定位。 | 通常可快速、精确地搬运重物。 | 通常是高力精密机械。 |
* 非 Piezo LEGS® 栏描述了每类技术的典型特征;实际性能因供应商、配置和集成度而异。
主要收获
何时选择 PiezoLEGS®?
- 当需要纳米级精度和无漂移稳定性时。
- 在空间有限的情况下,例如在手持式或紧凑型仪器中。
- 必须在真空、洁净室或非磁性环境中工作时。
- 当优先考虑低维护和高可靠性时。
- 需要小体积大力量时
步进电机或伺服电机即可:
- 精度要求较低时(如微米级精度)。
- 当高速或重载比超高精度更重要时。
- 预算是首要考虑因素。
何时使用滚珠丝杠组件
- 当需要非常高的负载能力和刚性机械结构时。
- 在精度很重要,但环境限制很小的系统中。
