Automazione_Strumentazione_2

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MATERIALI
applicazioni
Automazione e Strumentazione ■ Marzo 2015
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tion, EBSD). I posizionatori lineari che
utilizzano motorizzazioni piezoelettriche
(υfigura 5) sono invece particolarmente
adatti a effettuare la scansione dei cam-
pioni: in combinazione con un encoder
a misura diretta e ad alta risoluzione,
questi strumenti assicurano altissima
precisione e ripetibilità.
Altissima stabilità e affidabilità
del posizionamento
Ciò che tutte le motorizzazioni piezoe-
lettriche hanno in comune è la capacità
di mantenere una posizione, stabilmente
e senza alcun tipo di deriva, senza che
si verifichi generazione di calore; con-
dizione quest’ultima molto vantaggiosa
specialmente in condizioni di vuoto
forzato e dove il posizionamento debba
essere stabile e preciso anche durante
lunghi periodi di fermo. Allo stesso
tempo le motorizzazioni piezo risultano
particolarmente affidabili lavorando in
“Direct Drive”, ovvero senza l’interpo-
sizione di alcun sistema di trasmissione,
quale ad esempio un riduttore. Questo
esclude a priori limitazioni tipiche, come
il gioco meccanico, eliminando al con-
tempo la necessità di effettuare manuten-
zioni sul motore.
Per tutti i sistemi sono disponibili elet-
troniche di pilotaggio e controllori,
tutti facilmente integrabili anche in
sistemi esistenti, grazie all’ampia possi-
bilità di interfacce analogiche e digitali
nonché all’ampio supporto software.
Una tecnologia adattata
ad ogni esigenza
All’interno di un motore PiezoWalk gli
attuatori piezo lavorano in coppia ope-
rando da elementi di serraggio e spinta
di un carrello mobile. Il controllo induce
una movimentazione ciclica degli attua-
tori sull’elemento mobile, che può essere
mosso in avanti o indietro per passi nano-
metrici. La famiglia NexAct è concepita
per offrire risoluzione nanometrica a
velocità sino a 10 mm/s, mentre la fami-
glia di motori NexLine è progettata spe-
cificamente per la generazione di forza.
I motori piezo ultrasonici della famiglia
PiLine sono invece concepiti per posi-
zionamenti sub-micrometrici veloci.
L’attuatore piezo-ceramico è indotto a
generare delle vibrazioni ultrasoniche da
una tensione di eccitazione in AC a una
frequenza tra 100 e 200 kHz. La defor-
mazione dell’attuatore causa un movi-
mento periodico in diagonale dell’e-
lemento connesso di accoppiamento
con la parte mobile. L’alta frequenza di
lavoro consente di raggiungere velocità
di alcune centinaia di mm/s.
Anche i motori PiShift sono di grande
interesse per l’uso all’interno di micro-
scopi elettronici. Si tratta in questo caso
di motori basati su un singolo attuatore
che sfruttano l’effetto stick-slip (princi-
pio inerziale): l’elemento piezo genera
un’alternanza ciclica di attrito statico e
attrito dinamico con l’elemento mobile.
A una frequenza operativa di oltre
20kHz, questo genera una spinta conti-
nua della slitta a velocità oltre i 10 mm/s
e con livelli di precisione nanometrici.
La varietà di tecnologie introdotte mostra
chiaramente che l’utilizzo di attuatori
e sistemi di posizionamento piezoelet-
trici è particolarmente vantaggioso nella
microscopia elettronica. ■