الجمع بين المفصلات المرنة مع Piezoelectric Actuation_inge knowledge_tallsen

تشتهر المشغلات الكهروضوئية بحركة ناعمة ودقة عالية وتصلب عالي وكفاءة تحويل الطاقة العالية. إنها مثالية لتحديد المواقع الدقيقة في التطبيقات الهندسية. ومع ذلك ، فإن هذه المحركات لا تحتوي عادة على عدد قليل من عشرات من ميكرونات النزوح ، والتي قد لا تكون كافية للعديد من التطبيقات التي تتطلب مجموعة أكبر من الحركة.

للتغلب على هذا القيد ، يمكن استخدام المفصلات المرنة بالاقتران مع المشغلات الكهروإجهادية. توفر المفصلات المرنة حركة سلسة ، ولا تتطلب تزييتًا ، ولا يوجد رد فعل عنيف أو احتكاك ، وتقدم دقة عالية. إنها الطريقة الأنسب لتحقيق إزاحة المشغل. علاوة على ذلك ، توفر آلية المفصلات المرنة التحميل المسبق المناسب للمشغل الكهروإجهادي ، مما يمنعها من التعرض للإجهاد الشد.

هناك العديد من الأمثلة النموذجية لاستخدام محرك العناصر الكهروإجهادية ونقل آلية المفصلات المرنة:

1. جدول تحديد المواقع للغاية: وضع المكتب الوطني للمعايير الوطني للمعايير في طاولة عمل موضعية في عام 1978 لقياس عرض الخط من الصور الضوئية. الدافع وراء Workbench عناصر كهرضغطية ، ويتم استخدام آلية المفصلات المرنة لتضخيم الإزاحة. إنه مضغوط ، ويعمل في فراغ ، ويمكنه وضع كائنات خطيًا ضمن نطاق عمل يبلغ 50 مم مع دقة 1NM أو أفضل.

2. مسح المجهر النفق (STM): لتوسيع نطاق القياس من STM ، طور الباحثون أجهزة عمل فائقة الأبعاد مدفوعة بآلية مفصلات مرنة مرنة. تتيح هذه المنتسبين لقياسات حقل كبيرة. على سبيل المثال ، أبلغ مكتب المعايير الوطني الأمريكي عن مسبار STM 500 مساءً و 500 مساءً مع مجال رؤية 500 مم. الدافع وراء Workbench X-Y مدفوعًا بكتل كهروضوئية ، وآلية المفصلات المرنة لها نسبة تضخيم الإزاحة حوالي 18.

3. الآلات الفائقة الدقة: يتم استخدام أصحاب الأدوات الموضعية الدقيقة المكونة من عناصر كهروضوئية ، وآليات مفصلية مرنة ، وأجهزة استشعار بالسعة لقطع الماس للغاية. يحتوي حامل الأداة على ضربة 5um ودقة تحديد المواقع حوالي 1nm. يتم استخدامه لعمليات الاتصال الدقيقة مثل اللحام بالليزر.

4. رأس الطباعة: يستخدم رأس الطباعة لطابعة مصفوفة DOT Impact مبدأ محرك Piezoelectric ونقل آلية المفصلات المرنة. تضخّم آلية المفصلات المرنة إزاحة الكتلة الكهروإجهادية وتدفع حركة إبرة الطباعة. تشكل إبر الطباعة المتعددة رأس الطباعة ، مما يتيح طباعة الأحرف المكونة من مصفوفات النقطة.

5. التركيز التلقائي البصري: في الإنتاج الآلي ، يلزم وجود أنظمة ضبط تلقائية التلقائي عالية الدقة للحصول على صور عالية الجودة. محركات الأقراص التقليدية لها دقة محدودة في تحديد المواقع وتقتصر على تكبير العدسة الموضوعية. يوفر محرك Piezoelectric مع آلية مفصلية مرنة تكرارًا أفضل ويمكن أن يركز على العدسات الموضوعية ذات التكبير العالي.

6. محرك Piezoelectric: يمكن تصميم محركات كهروضوئية باستخدام محرك كهروضوئي ونقل آلية مفصلات مرنة. يمكن لهذه المحركات تحقيق التدوير والتدوير أو الحركة الخطية بين المحرك والجد. يمكنهم توفير دقة عالية في المواقع بسرعات منخفضة ويمكنهم تحمل لحظات أو قوى معينة.

7. محامل الهواء الشعاعية النشطة: تستخدم محامل الهواء الشعاعية النشطة آليات مفصلية مرنة ومحركات كهروإجهادية للتحكم بدقة في الإزاحة الشعاعية للعمود. هذا يحسن دقة الحركة للعمود مقارنة بمحامل الهواء التقليدية.

8. Micro Gripper: يتم استخدام القبائل الصغيرة في التجميع الدقيق ، والتلاعب بالخلايا البيولوجية ، والجراحة الدقيقة. أنها تضخيم إزاحة المشغلات الكهروضوئية من خلال آليات رافعة مفصلية مرنة للسماح بإمساك الأشياء الصغيرة.

إن استخدام المفصلات المرنة في هياكل الدعم ، وهياكل الاتصال ، وآليات التعديل ، وأدوات القياس قابلة للتطبيق على نطاق واسع في مجالات قياس الدقة الميكانيكية الدقيقة ، وتكنولوجيا الميكرون ، والتكنولوجيا النانوية.

في الختام ، توفر المفصلات المرنة العديد من المزايا في تحقيق الإزاحة الفائقة وتحديد المواقع مع مشغلات كهروضوئية. أنها توفر حركة ناعمة ودقة عالية ، ولا احتكاك أو رد فعل عنيف. باستخدام آليات مفصلية مرنة لنقل وتضخيم إزاحة المشغلات الكهروضوئية ، يمكن للمهندسين تحقيق حركات أكبر ودقة أعلى في مجموعة واسعة من التطبيقات.