PRODUKTINNOVATION
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Die kleinsten Piezoelektrik-Aktuatoren der Industrie
Alps Electric Europe bietet mit der ATSA-Serie winzige
Piezoelektrik-Aktuatoren mit Abmessungen von nur 1,8 mm x 1,8 mm x 6,0
mm (L x B x H, Aktuatorröhre ohne Gewindestange). Die Aktuatoren
sind die ideale Lösung für Anwendungen, die präzise
lineare Bewegungen erfordern. Typische Applikationen sind die
Ansteuerung von Kollimator-Linsen in Blu-ray-Laufwerken,
Auto-Lock-Features von mobilen Geräten sowie Zoom- und
Autofokusfunktionen in Mobiltelefon- und Digitalkameras, etc.
Heutige Mobiltelefone und Präzisionsgeräte bieten eine Reihe technisch hoch entwickelter Funktionen. Der Trend geht dabei in Richtung immer kleinerer und dünnerer Produkte. Folglich werden auch die in diesen Geräten verwendeten Bauteile immer kompakter. Gleichzeitig wird eine hohe Leistungsfähigkeit verlangt. Dies zeigt sich bei den empfindlichen und präzisen Einstellungen – mit Schrittweiten von zehn Mikrometern – die zur Korrektur von sphärischen Abweichungen notwendig sind, die bei der Ansteuerung einer Kollimator-Linse in der optischen Abtasteinheit eines Blu-ray-Laufwerks auftreten. Traditionell wird ein elektromagnetischer Motor für die lineare Bewegung der Kollimator-Linse sowie für Zoom- und Autofokusfunktionen in Mobiltelefon- und Digitalkameras verwendet. Die Miniaturisierung dieser Motoren stößt jedoch an ihre Grenzen. Deshalb werden Aktuatoren benötigt, die mit kleinen Abmessungen hohe Performance bieten.
Mit der ATSA-Serie bietet ALPS die industrieweit kleinsten Piezoelektrik-Aktuatoren. Diese basieren auf vier Piezoelektrik-Elementen, die um eine Gewindestange angeordnet sind. Der Antrieb dreht direkt die Gewindestange, indem er die piezoelektrischen Eigenschaften dieses Elements nutzt – nämlich die Fähigkeit, die Form zu verändern, wenn eine Spannung angelegt wird. Auf diese Weise wird es möglich, die Anzahl der Bauteile zu verringern und die Komponentengröße zu verkleinern. Im Vergleich zu Aktuatoren mit elektromagnetischen Motoren lässt sich so eine erhebliche Reduzierung der gesamten Aktuatorabmessungen erzielen.
Die Aktuatoren wurden unter Lizenz der amerikanischen New Scale Technologies, Inc. entwickelt. Für die Kommerzialisierung und Massenproduktion verwendet ALPS seine Mikrofabrikationstechnologie. Damit ist das Unternehmen in der Lage, die Gewindestange mit einem Durchmesser von nur 1,1 mm zu fertigen. Dies entspricht der Spitze eines Kugelschreibers.
Weitere Spezifikationen der ATSA-Serie sind eine Druckkraft von mehr als 0,169 N und eine Geschwindigkeit von mehr als 5 mm/s. Die Aktuatoren benötigen eine Versorgungsspannung von 33 V. Ihre Leistungsaufnahme liegt unter 0,6 W. Sie unterstützen große Antriebsdistanzen, da sie sich über eine Strecke von 6 mm bewegen können. Die Länge der Gewindestange beträgt 12 mm.
Darüber hinaus sind keine weiteren Komponenten oder Bauteile erforderlich, um die Antriebsposition zu halten. Da das Gewinde die Position selbst dann hält, wenn keine Versorgungsspannung anliegt, trägt dies zu einer niedrigeren Leistungsaufnahme bei.
Heutige Mobiltelefone und Präzisionsgeräte bieten eine Reihe technisch hoch entwickelter Funktionen. Der Trend geht dabei in Richtung immer kleinerer und dünnerer Produkte. Folglich werden auch die in diesen Geräten verwendeten Bauteile immer kompakter. Gleichzeitig wird eine hohe Leistungsfähigkeit verlangt. Dies zeigt sich bei den empfindlichen und präzisen Einstellungen – mit Schrittweiten von zehn Mikrometern – die zur Korrektur von sphärischen Abweichungen notwendig sind, die bei der Ansteuerung einer Kollimator-Linse in der optischen Abtasteinheit eines Blu-ray-Laufwerks auftreten. Traditionell wird ein elektromagnetischer Motor für die lineare Bewegung der Kollimator-Linse sowie für Zoom- und Autofokusfunktionen in Mobiltelefon- und Digitalkameras verwendet. Die Miniaturisierung dieser Motoren stößt jedoch an ihre Grenzen. Deshalb werden Aktuatoren benötigt, die mit kleinen Abmessungen hohe Performance bieten.
Mit der ATSA-Serie bietet ALPS die industrieweit kleinsten Piezoelektrik-Aktuatoren. Diese basieren auf vier Piezoelektrik-Elementen, die um eine Gewindestange angeordnet sind. Der Antrieb dreht direkt die Gewindestange, indem er die piezoelektrischen Eigenschaften dieses Elements nutzt – nämlich die Fähigkeit, die Form zu verändern, wenn eine Spannung angelegt wird. Auf diese Weise wird es möglich, die Anzahl der Bauteile zu verringern und die Komponentengröße zu verkleinern. Im Vergleich zu Aktuatoren mit elektromagnetischen Motoren lässt sich so eine erhebliche Reduzierung der gesamten Aktuatorabmessungen erzielen.
Die Aktuatoren wurden unter Lizenz der amerikanischen New Scale Technologies, Inc. entwickelt. Für die Kommerzialisierung und Massenproduktion verwendet ALPS seine Mikrofabrikationstechnologie. Damit ist das Unternehmen in der Lage, die Gewindestange mit einem Durchmesser von nur 1,1 mm zu fertigen. Dies entspricht der Spitze eines Kugelschreibers.
Weitere Spezifikationen der ATSA-Serie sind eine Druckkraft von mehr als 0,169 N und eine Geschwindigkeit von mehr als 5 mm/s. Die Aktuatoren benötigen eine Versorgungsspannung von 33 V. Ihre Leistungsaufnahme liegt unter 0,6 W. Sie unterstützen große Antriebsdistanzen, da sie sich über eine Strecke von 6 mm bewegen können. Die Länge der Gewindestange beträgt 12 mm.
Darüber hinaus sind keine weiteren Komponenten oder Bauteile erforderlich, um die Antriebsposition zu halten. Da das Gewinde die Position selbst dann hält, wenn keine Versorgungsspannung anliegt, trägt dies zu einer niedrigeren Leistungsaufnahme bei.
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