TULA(Tiny Ultrasonic Linear Actuator)
초소형 압전 리니어 액츄에이터
개요
일반적으로 액츄에이터를 말할 때 전자식, 유체식(공기압력, 유압)이 대부분입니다.
하지만 TULA는 완전히 새로운 방식의 압전기술을 이용하여 설계, 제작된 압전액츄에이터로 세계적으로 가장 시장친화적인 제품 중의 하나입니다.
초소형이지만 높은 추력과 정지 시 자체마찰력으로 위치결정용 액츄에이터에 최적화된 제품으로, 디지털카메라용 손떨림보정장치(OIS: Optical Image Stabilizer) 제작에 채택된 것을 시작으로
관련 업계의 많은 관심을 받으며 시작하였습니다. 현재 미국 ‘Honeywell’사의 바코드 리더기, 핀란드 ‘OPTOMED’사의 의료기기 분야의 안저 카메라, 조정장치가 필요한 장비, 로봇 등
폭 넓게 적용되고 있습니다. 향후 디지털 시대로의 중추적인 핵심 기능을 담당하고 스마트폰을 포함한 일상생활에 필요한 디지털 기기에 적용되어 서비스 액츄에이터로서 공고히 자리매김 할 예정입니다.
구동 원리
TULA는 진동자(Bimorph타입)와 그 진동자 위에 결합된 구동축 및 구동축 위에 일정한 예압으로 연결된 이동체로 구성됩니다.
Bimorph타입으로 구성된 압전세라믹 진동자에 PWM신호를 인가하면, 진동자가 상하운동을 하고, 그 운동은 탄성파 형태로 구동축에 전달됩니다.
구동축에 일정한 압력으로 부착된 이동체는 Slip & Stick 동작을 반복하며 구동축을 따라 이동합니다
Principle 1
Principle 2
1. 압전소자가 진동 시, 윗방향으로 휘어질 때는 천천히 휘어져 Shaft와 이동체를 동시에 이동시킵니다.
2. 압전소자가 진동 시, 아래방향으로 휘어질 때는 빠르게 휘어져 Shaft만 빼냅니다.
Slow(75%)와 Quick(25%)의 Duty비의 임팩트진동으로 이동체(movement body)를 이동합니다.
이 운동은 1초간 약 70,000회 정도(TULA50)의 속도로 빠르게 반복되기 때문에 실제로는 조금씩 이동하는 진동이 연결되어 부드러운 선형구동이 됩니다.
(구동주파수는 TULA종류, 이동체형상, 압착력 등에 따라 바뀝니다.)
특징
단순한 구조, 초경량, 초소형
높은 정확도, 높은 위치 지정도
빠른 반응도
정지포스, 저소비전력 (정지시 “0” 소비전력)
저소음
비자성, NO EMI
비자성 NO EMI
- 1단순한 구조, 초경량, 초소형
- 3빠른 응답속도
- 5비자성, NO EMI
- 2높은 정확도, 높은 위치 지정도
- 4정지포스, 저소비전력 (정지 시 “0” 소비전력)
- 6저소음
용도
카메라 (AF, ZOOM, 손떨림 방지 모듈)
카메라용 IR Filter
레이저빔 조정 유닛
카메라폰, PDA 등 이동통신 단말기
반도체, 소형로봇, MEMS등 소형정밀기기
산업용 셧터
소형 로봇
점자용 모듈
감시카메라의 PAN/TILT 기구
밸브, 노즐의 조절
현미경용, 간섭계용, 진공용, 의료기기용, 정밀 초소형 스테이지
- 1카메라 (AF, ZOOM, 손떨림 방지 모듈)
- 4카메라폰, PDA 등 이동통신 단말기
- 7소형 로봇
- 10밸브, 노즐의 조절
- 2카메라용 IR Filter
- 5반도체, 소형로봇, MEMS등
소형정밀기기 - 8점자용 모듈
- 11현미경용, 간섭계용, 진공용, 의료기기용, 정밀 초소형 스테이지
- 3레이저빔 조정 유닛
- 6산업용 셧터
- 9감시카메라의 PAN/TILT 기구
- 10밸브, 노즐의 조절
제품 사양
| Specifications | Tula 25 | Tula 35B | Tula 35 | Tula 50 | Tula 70 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mechanical Characteristics |
Speed (No Load) (mm/s) | gt3 | gt7 | gt10 | gt10 | gt10 |
| Max-Thrust (g.f) | gt3 | gt5 | gt10 | gt20 | gt50 | |
| Holding-Force (g.f) | 30~50 | 40~70 | 50~80 | 100~150 | 120~160 | |
| Stroke (mm) | lt3 | lt6 | lt8 | lt10 | lt15 | |
| Shaft length (mm) | lt9 | lt14 | lt19 | lt22 | lt30 | |
| Electrical Characteristics |
Driving Frequency (kHz) | 170~250 | 110~140 | 80~100 | 60~80 | 40~55 |
| Driving Voltage (V) | 12~16 | 12~18 | 14~20 | 20~35 | 20~35 | |
| Power Consumption (mW) | lt150 @12V | lt180 @12V | lt250 @14V | lt350 @20V | lt500 @20V | |
| Environment Condition |
Operation Temperature (°C) | -10~60 | -10~60 | -10~60 | -10~60 | -10~60 |
| Storage Temperature (°C) | -30~80 | -30~80 | -30~80 | -30~80 | -30~80 |
