पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएशन_हिंग ज्ञान_टेल्सन के साथ लचीले टिका का संयोजन

पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स को उनकी चिकनी गति, उच्च संकल्प, उच्च कठोरता और उच्च ऊर्जा रूपांतरण दक्षता के लिए जाना जाता है। वे इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में सटीक स्थिति के लिए आदर्श हैं। हालांकि, इन एक्ट्यूएटर्स में आमतौर पर केवल कुछ ही दसियों माइक्रोन के विस्थापन होते हैं, जो कई अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त नहीं हो सकते हैं जिनके लिए गति की एक बड़ी श्रृंखला की आवश्यकता होती है।

इस सीमा को दूर करने के लिए, लचीले टिका का उपयोग पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के साथ संयोजन में किया जा सकता है। लचीली टिका चिकनी गति प्रदान करता है, स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती है, कोई बैकलैश या घर्षण नहीं होता है, और उच्च परिशुद्धता प्रदान करता है। वे एक्ट्यूएटर विस्थापन को प्राप्त करने के लिए सबसे उपयुक्त विधि हैं। इसके अलावा, लचीला काज तंत्र पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर के लिए उपयुक्त प्रीलोड प्रदान करता है, इसे तन्य तनाव के अधीन होने से रोकता है।

पीजोइलेक्ट्रिक एलिमेंट ड्राइव और लचीले काज तंत्र ट्रांसमिशन का उपयोग करने के कई विशिष्ट उदाहरण हैं:

1. अल्ट्रा-सटीक पोजिशनिंग टेबल: यूएस नेशनल ब्यूरो ऑफ स्टैंडर्ड्स ने 1978 में फोटोमस्क की लाइन चौड़ाई माप के लिए एक माइक्रो-पोजिशनिंग वर्कबेंच विकसित किया। वर्कबेंच पीजोइलेक्ट्रिक तत्वों द्वारा संचालित है, और लचीले काज तंत्र का उपयोग विस्थापन प्रवर्धन के लिए किया जाता है। यह कॉम्पैक्ट है, एक वैक्यूम में काम करता है, और 1NM या बेहतर के संकल्प के साथ 50 मिमी की कार्य सीमा के भीतर रैखिक रूप से स्थिति वस्तुओं को स्थिति में ले सकता है।

2. स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम): एसटीएम की माप सीमा का विस्तार करने के लिए, शोधकर्ताओं ने 2-आयामी अल्ट्रा-सटीक कार्यक्षेत्रों को विकसित किया है जो एक पीज़ोइलेक्ट्रिक रूप से संचालित लचीले काज तंत्र द्वारा संचालित है। ये कार्यक्षेत्र बड़े क्षेत्र माप के लिए अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, यूएस नेशनल ब्यूरो ऑफ स्टैंडर्ड्स ने 500 मिमी x 500pm STM जांच 500 मिमी के क्षेत्र के दृश्य के साथ रिपोर्ट की। एक्स-वाई वर्कबेंच पीजोइलेक्ट्रिक ब्लॉकों द्वारा संचालित होता है, और लचीले काज तंत्र में लगभग 18 का विस्थापन प्रवर्धन अनुपात होता है।

3. अल्ट्रा-सटीक मशीनिंग: माइक्रो-पोजिशनिंग टूल होल्डर्स जो पीज़ोइलेक्ट्रिक तत्वों, लचीले काज तंत्र और कैपेसिटिव सेंसर से बना अल्ट्रा-सटीक हीरे काटने के लिए उपयोग किए जाते हैं। टूल होल्डर में 5UM का स्ट्रोक और लगभग 1nm का पोजिशनिंग रिज़ॉल्यूशन होता है। इसका उपयोग लेजर वेल्डिंग जैसी सटीक कनेक्शन प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है।

4. प्रिंट हेड: एक इम्पैक्ट डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर का प्रिंट हेड पीज़ोइलेक्ट्रिक ड्राइव और लचीले काज तंत्र संचरण के सिद्धांत का उपयोग करता है। लचीला काज तंत्र पीजोइलेक्ट्रिक ब्लॉक के विस्थापन को बढ़ाता है और प्रिंटिंग सुई के आंदोलन को चलाता है। कई मुद्रण सुइयों को प्रिंटिंग हेड का निर्माण किया जाता है, जो डॉट मैट्रिस से बने वर्णों की छपाई के लिए अनुमति देता है।

5. ऑप्टिकल ऑटो फोकस: स्वचालित उत्पादन में, उच्च-गुणवत्ता वाले ऑटोफोकस सिस्टम को उच्च गुणवत्ता वाली छवियों को प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। पारंपरिक मोटर ड्राइव में सीमित स्थिति सटीकता होती है और यह उद्देश्य लेंस के आवर्धन से सीमित होता है। एक लचीली काज तंत्र के साथ Piezoelectric ड्राइव बेहतर पुनरावृत्ति प्रदान करता है और उच्च आवर्धन के साथ उद्देश्य लेंस पर ध्यान केंद्रित कर सकता है।

6. पीजोइलेक्ट्रिक मोटर: पीज़ोइलेक्ट्रिक मोटर्स को पीज़ोइलेक्ट्रिक ड्राइव और लचीले काज तंत्र ट्रांसमिशन का उपयोग करके डिज़ाइन किया जा सकता है। ये मोटर्स मूवर और स्टेटर के बीच रोटेशन या रैखिक गति को बढ़ा सकते हैं। वे कम गति पर उच्च स्थिति सटीकता प्रदान कर सकते हैं और कुछ क्षणों या बलों का सामना कर सकते हैं।

7. सक्रिय रेडियल एयर बीयरिंग: सक्रिय रेडियल एयर बीयरिंग एक शाफ्ट के रेडियल विस्थापन को ठीक से नियंत्रित करने के लिए लचीले काज तंत्र और पीज़ोइलेक्ट्रिक ड्राइव का उपयोग करते हैं। यह पारंपरिक वायु बीयरिंगों की तुलना में शाफ्ट की गति सटीकता में सुधार करता है।

8. माइक्रो ग्रिपर: माइक्रो ग्रिपर्स का उपयोग माइक्रो-इंस्ट्रूमेंट असेंबली, बायोलॉजिकल सेल हेरफेर और ठीक सर्जरी में किया जाता है। वे छोटी वस्तुओं के लोभी के लिए अनुमति देने के लिए लचीले काज लीवर तंत्र के माध्यम से पीज़ोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के विस्थापन को बढ़ाते हैं।

सहायक संरचनाओं, कनेक्शन संरचनाओं, समायोजन तंत्र, और माप उपकरणों में लचीले टिका का उपयोग सटीक यांत्रिक सटीक माप, माइक्रोन प्रौद्योगिकी और नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्रों में व्यापक रूप से लागू होता है।

अंत में, लचीले टिका अल्ट्रा-सटीक विस्थापन और पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के साथ स्थिति को प्राप्त करने में कई फायदे प्रदान करते हैं। वे चिकनी गति, उच्च परिशुद्धता और कोई घर्षण या बैकलैश प्रदान करते हैं। पीजोइलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स के विस्थापन को स्थानांतरित करने और बढ़ाने के लिए लचीले काज तंत्र का उपयोग करके, इंजीनियर अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में बड़े आंदोलनों और उच्च सटीकता को प्राप्त कर सकते हैं।