圧電素子, ピエゾアクチュエータ, 圧電アクチュエータ, 高速駆動, 高剛性, 伸び

圧電素子 圧電アクチュエータ ピエゾアクチュエータ 高速駆動 高剛性

メカトランスMTKKシリーズは高剛性で、立ち上がりの速さ(速い応答性)を重視したピエゾアクチュエータです。変位拡大機構の動作時にMTDDシリーズやMTDシリーズに比べて圧電素子は位置移動を伴わない構造のため、圧電素子の慣性質量が速い立ち上がり動作を妨げることはありません。メカトランスMTKKシリーズでは変位拡大動作時に圧電素子の位置移動を伴わないだけでなく、形状が扁平・薄型の特長を損なわない構造となっております。電圧を印加すると、このピエゾアクチュエータは伸びる方向に動作します。主な特長としては以下の通りです。

 

メカトランスMTKKシリーズ特長

・1.6〜6.5kHzまでの高い共振周波数を持つ。

・20N〜140Nまでの高い発生力を持つ。

・形状が扁平・薄型で装置の小型化に適している。

・アクチュエータの発生変位方向は圧電素子の変位方向と90度直行

・印加電圧の上昇と共に伸びる

・特に早い応答速度が要求される用途に最適。

・MTKシリーズとは発生変位の方向が反対

 


メカトランスMTKKシリーズ動作原理

メカトランスMTKKシリーズは変位拡大機構の中心に積層圧電アクチュエータ(圧電素子)を組み込むように取付け、圧電素子が発生する変位量を数倍から数十倍に拡大しています。変位拡大機構側には圧電アクチュエータを取り付ける固定ネジ用のネジ穴が設けられています。圧電素子側には圧電素子に電圧を印加するリード線があり、使用時は図1のように接続をします。

メカトランスMTKKシリーズでは、圧電素子に電圧を印加すると図2 (電圧印加時)で示される様にアクチュエータの内側から外側へ広がる方向に変位は出力されます。また、アクチュエータの変位方向は圧電素子の変位方向と直角で、発生変位・発生力の作用点はアクチュエータの中心にあります。

圧電素子 圧電アクチュエータ ピエゾアクチュエータ

図1 圧電アクチュエータ駆動システム

 

圧電素子 圧電アクチュエータ ピエゾアクチュエータ 高速駆動 高剛性

図2 圧電アクチュエータ原理図

 


メカトランスMTKKシリーズ応用例

アクチュエータの使用例としては以下のものがあります。

・ハプティック用アクチュエータ
・露光装置用精密ステージ
・オートフォーカス機構
・マスフロー

 


メカトランスMTKKシリーズ一覧

<MTKK Series>

  概寸
[mm]
WxDxH
発生
変位
[μm]
発生力
[N]
剛性
[N/μm]
自己
共振
周波数
[Hz]
静電
容量
[μF]
CAD
データ
価格 [円]
1pc 5pcs
以上
25pcs
以上
100pcs
以上
MTKK03S45F4 15×3×4.8 45 4 0.09  5100 0.03  Download 100,000 95,000 80,000 70,000
MTKK08S70F20 14.7×8×4.5 70 20 0.29  6500 0.40  Download 80,000 76,000 64,000 56,000
MTKK08S180F30 28×8×8 180 30 0.17  3000 0.87  Download 85,000 80,750 68,000 59,500
MTKK12S100F40 24×12×7.13 100 40 0.40 6600 1.40 Download 95,000 90,250 76,000 66,500
MTKK12S400F140 56×12×16 400 140 0.35  1600 8.40  Download 120,000 114,000 96,000 84,000

 

<MTKK Series – 圧電素子交換型>

  概寸
[mm]
WxDxH
発生
変位
[μm]
発生力
[N]
剛性
[N/μm]
自己
共振
周波数
[Hz]
静電
容量
[μF]
CAD
データ
価格 [円]
1pc 5pcs
以上
25pcs
以上
100pcs
以上
MTKK16S400F170R 72×21×15 400 170 0.43 1200 12.5 Download 180,000 171,000 144,000 126,000
MTKK16S550F140R 72×21×15 550 140 0.25 970 12.5   180,000 171,000 144,000 126,000

 

<MTKK Series – With Parallel Spring>

  概寸
[mm]
WxDxH
発生
変位
[μm]
発生力
[N]
剛性
[N/μm]
自己
共振
周波数
[Hz]
静電
容量
[μF]
CAD
データ
価格 [円]
1pc 5pcs
以上
25pcs
以上
100pcs
以上
MTKK10S300F120PS 84×10×36.8 300 138 0.46 1170 12   245,000 232,750 196,000 171,500

 

 


取り扱い時の注意事項

圧電アクチュエータを御使用にあたりまして以下のような注意事項があります。

1)ヒステリシスがある

2)DC印加+湿度環境を避ける

3)引っ張り力を加えないまたアームを強く押さない

4)直流電圧を直接かける場合にはご注意を

5)温度変化に伴いメカトランス先端が変動します

6)電圧極性は単一で

 


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