Kombinante flekseblajn ĉarnirojn kun piezoelektra aktuado_hinge scio_tallsen

Piezoelektraj aktoroj estas konataj pro sia glata moviĝo, alta rezolucio, alta rigideco kaj alta energia konverta efikeco. Ili estas idealaj por preciza poziciigado en inĝenieristikaj aplikoj. Tamen, ĉi tiuj aktoroj tipe havas nur kelkajn ĝis dekojn da mikronoj de movo, kio eble ne sufiĉas por multaj aplikoj, kiuj postulas pli grandan movadon.

Por venki ĉi tiun limigon, flekseblaj ĉarniroj povas esti uzataj lige kun piezoelektraj aktoroj. Flekseblaj ĉarniroj provizas glatan movadon, ne bezonas lubrikadon, ne havas rebaton aŭ frikcion, kaj ofertas altan precizecon. Ili estas la plej taŭga metodo por atingi aktualan movon. Plue, la fleksebla ĉarnira mekanismo disponigas taŭgan antaŭŝarĝon por la piezoelektra aktuilo, malebligante ĝin submeti streĉan streĉon.

Ekzistas pluraj tipaj ekzemploj de uzado de piezoelektra elemento -stirado kaj fleksebla ĉarnira mekanisma transdono:

1. Ultra-preciza poziciiga tablo: La Usona Nacia Oficejo pri Normoj disvolvis mikro-pozician laborbenkon en 1978 por mezurado de larĝa mezuro de fotomaskoj. La laborejo estas pelita de piezoelektraj elementoj, kaj la fleksebla ĉarnira mekanismo estas uzata por movo -amplifado. Ĝi estas kompakta, funkcias en vakuo, kaj povas lineare poziciigi objektojn ene de funkcianta gamo de 50mm kun rezolucio de 1nm aŭ pli bone.

2. Skananta Tunelan Mikroskopon (STM): Por pligrandigi la mezuran gamon de STM, esploristoj disvolvis 2-dimensiajn ultra-precizajn laborejojn movitajn de piezoelektrike movita fleksebla ĉarnira mekanismo. Ĉi tiuj labortabloj permesas grandajn kampajn mezuradojn. Ekzemple, la Usona Nacia Oficejo pri Normoj raportis 500pm x 500pm STM -sondilon kun vidpunkto de 500mm. La X-Y-laborbenko estas pelita de piezoelektraj blokoj, kaj la fleksebla ĉarnira mekanismo havas movan amplifan rilatumon de ĉirkaŭ 18.

3. Ultra-preciza maŝinado: Mikro-poziciigaj iloj kunmetitaj de piezoelektraj elementoj, flekseblaj ĉarniraj mekanismoj kaj kapacitaj sensiloj estas uzataj por ultra-preciza diamanta tranĉado. La ilo -posedanto havas strekon de 5um kaj pozician rezolucion de ĉirkaŭ 1nm. Ĝi estas uzata por precizaj konektaj procezoj kiel lasera veldado.

4. Presi Kapo: La presita kapo de trafa punkta matrico -presilo uzas la principon de piezoelektra veturado kaj fleksebla ĉarnira mekanisma transdono. La fleksebla ĉarnira mekanismo amplifas la movon de la piezoelektra bloko kaj pelas la movadon de la presa nadlo. Multoblaj presaj nadloj formas la presantan kapon, ebligante la presadon de signoj kunmetitaj de punktaj matricoj.

5. Optika Aŭtomata Fokuso: En aŭtomata produktado, altprecizaj aŭtofokusaj sistemoj estas bezonataj por akiri altkvalitajn bildojn. Tradiciaj motorveturiloj havas limigitan poziciigan precizecon kaj estas limigitaj per la pligrandigo de la objektiva lenso. Piezoelektra veturado kun fleksebla ĉarnira mekanismo ofertas pli bonan ripeteblecon kaj povas koncentriĝi pri objektivaj lensoj kun alta pligrandiĝo.

6. Piezoelektra motoro: piezoelektraj motoroj povas esti desegnitaj per piezoelektra stirado kaj fleksebla ĉarnira mekanisma transdono. Ĉi tiuj motoroj povas atingi kroĉadon kaj paŝi rotacion aŭ linean movadon inter la movilo kaj la statoro. Ili povas provizi altan poziciigan precizecon je malaltaj rapidoj kaj povas rezisti certajn momentojn aŭ fortojn.

7. Aktivaj radiaj aeraj ruliloj: Aktivaj radiaj aeraj ruliloj uzas flekseblajn ĉarnirajn mekanismojn kaj piezoelektrajn stiradojn por precize kontroli la radian movon de ŝafto. Ĉi tio plibonigas la movadan precizecon de la ŝafto kompare kun tradiciaj aeraj ruloj.

8. Mikro-kroĉilo: Mikro-kroĉiloj estas uzataj en mikroinstrumenta muntado, biologia ĉela manipulado kaj fajna kirurgio. Ili amplifas la movon de piezoelektraj aktoroj per flekseblaj ĉarniraj levilaj mekanismoj por permesi ekprenon de etaj objektoj.

La uzo de flekseblaj ĉarniroj en subtenaj strukturoj, ligaj strukturoj, alĝustigaj mekanismoj kaj mezurantaj instrumentoj estas vaste aplikebla en la kampoj de preciza mekanika preciza mezurado, mikrona teknologio kaj nanoteknologio.

Konklude, flekseblaj ĉarniroj ofertas multajn avantaĝojn por atingi ultra-precizan movon kaj pozicion kun piezoelektraj aktoroj. Ili provizas glatan movadon, altan precizecon, kaj neniun frotadon aŭ rebaton. Uzante flekseblajn ĉarnirajn mekanismojn por translokigi kaj amplifi la movon de piezoelektraj aktoroj, inĝenieroj povas atingi pli grandajn movadojn kaj pli altan precizecon en vasta gamo de aplikoj.