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Amélioration des actionneurs piézo linéaires et rotatifs par conception et contrôle
19 juin 2023
Les actionneurs piézoélectriques pas à pas (SPA) sont des moteurs piézoélectriques inertiels capables d’atteindre une longue course avec une résolution importante. Des travaux antérieurs ont montré que l’utilisation d’actionneurs piézoélectriques amplifiés (APA®) permettait d’obtenir d’importants avantages en termes de vitesse et de courant d’entrée. L’objectif de cet article est de présenter une nouvelle configuration rotative, des avancées dans la force d’actionnement maximale dans des conditions de vide thermique et des améliorations utilisant un contrôle intelligent.
Ultrasonic Piezo Drive UPD pour une motorisation à entraînement direct
19 juin 2023
Les moteurs piézo existants, tels que les moteurs à ondes progressives, présentent plusieurs limitations techniques : ils ne peuvent pas être utilisés pour l’entraînement linéaire, ils ne peuvent pas être facilement adaptés à des besoins de rotation spécifiques et le développement d’une solution personnalisée est coûteux. L’entraînement piézo ultrasonique proposé (UPD) vise à surmonter ces limitations. Il s’agit d’un stator à coquille utilisant des piézocéramiques multicouches en mode d33. Excité à seulement 1-10V, il produit une vibration elliptique ultrasonique suffisamment importante pour entraîner directement n’importe quel type de second corps par friction. Les propriétés d’entraînement tangentiel de l’UPD20 sont typiquement de l’ordre de 100 à 200 mm/s de vitesse maximale et de 15 à 30 N de force maximale.
Amélioration du module MSPA de l’actionneur piézoélectrique à pas modulaire
7 juin 2018
Les actionneurs piézoélectriques pas à pas modulaires (MSPA) utilisent le principe du stick-slip pour combiner un positionnement à haute résolution (cm). Ces moteurs permettent un mouvement illimité en rotation et en translation. Le mode fin permet un positionnement précis (<10nm). Comme il s'agit d'un module, il s'adapte facilement à tous les dispositifs existants nécessitant jusqu'à 25N de force motrice avec une vitesse allant jusqu'à 50mm/s. Ce module moteur bénéficie de l'utilisation d'actionneurs piézoélectriques amplifiés (APA®) qualifiés pour l'espace. Il est donc considéré comme un bon candidat pour les environnements sévères tels que le vide, la cryogénie, les vibrations, l'amagnétisme, etc… Cet article présente trois défis techniques rencontrés pour le développement du produit MSPA. Le premier est le problème du bruit résultant de l'actionnement par stick-slip en dessous des fréquences ultrasoniques. Le deuxième est la miniaturisation à basse tension : L'un est de taille macro (morceau de sucre) fonctionnant à 45V, l'autre est de taille micro (grain de riz) alimenté à une tension inférieure à 60V. Le troisième défi est l'intégration réussie et fiable du module dans les nouvelles applications des clients et les nouveaux produits de Cedrat Technologies.
Miroirs bimorphes segmentés pour l’optique adaptative : conception de segments et expérience
19 juin 2023
Cet article traite d’un concept de miroir bimorphe segmenté léger pour l’optique adaptative. Le segment est constitué d’un substrat de silicium monocristallin actionné par un réseau d’actionneurs piézocéramiques (PZT) dans le plan avec des électrodes en nid d’abeille. L’article se concentre sur les aspects technologiques de la conception du segment qui sont essentiels pour les applications spatiales et décrit un démonstrateur de segment unique. La capacité de morphing du segment est évaluée expérimentalement. L’article traite également des déformations locales (fossettes) associées à la forme des électrodes agissant sur le réseau PZT.
Chaîne d’actionnement à fer mobile compacte, efficace et contrôlable pour applications industrielles
7 janvier 2016
Dans le domaine de l’aéronautique, certaines pièces des moteurs d’avion sont délicates et coûteuses à fabriquer. Dans la turbine basse pression, des pièces très fines obtenues par tournage nécessitent un support complexe. Les travaux de R&D menés ici visent à améliorer le processus de fabrication par la réduction des vibrations et la modification active des conditions de serrage. À cette fin, Cedrat Technologies a conçu un nouvel actionneur innovant à fer mobile contrôlé (MICA), qui est intégré au support de la pièce à usiner. Dans la première partie, les objectifs de l’application et les principales particularités de l’actionneur magnétique MICA200M développé sont présentés. Pour être facilement pilotée en boucle fermée, la force est conçue pour être linéaire avec le courant et indépendante de la position de l’interface. La course du MICA200M est de ±2,5 mm et sa constante de force atteint 11,6 N/A pour une plage de courant de ±15A
en régime permanent. La force nominale de 174N pour seulement 1 dm3 et 3,2kg facilite l’intégration et permet une accélération jusqu’à 132G en régime transitoire grâce à la masse mobile réduite de 0,25kg. Dans la deuxième partie, les résultats de la caractérisation expérimentale complète sont détaillés. Enfin, une analyse comparative est effectuée avec des actionneurs à bobine mobile COTS et l’article conclut sur les avantages du MICA200M.
Amélioration du module MSPA de l’actionneur piézoélectrique pas à pas et applications industrielles des moteurs piézoélectriques
19 juin 2023
L’article suivant est basé sur les dernières améliorations du module MSPA d’actionneur piézoélectrique pas à pas afin de fournir une option pour les applications de mouvement linéaire et rotatif appropriées. À partir de platines d’exérimentation, les modules MSPA et les étages ont été développés pour atteindre une série de mécanismes complexes.
