A rugalmas zsanérok kombinálása a piezoelektromos aktivitással

A piezoelektromos szelepmozgatók sima mozgásukról, nagy felbontásukról, nagy merevségről és nagy energiakonverzió hatékonyságáról ismertek. Ideálisak a pontos pozicionáláshoz a mérnöki alkalmazásokban. Ezeknek a szelepmozgatóknak azonban általában csak néhány és több tíz mikron elmozdulása van, ami nem elegendő sok olyan alkalmazáshoz, amelyek nagyobb mozgástartományt igényelnek.

Ennek a korlátozásnak a kiküszöbölése érdekében a rugalmas csuklók használhatók a piezoelektromos hajtóművekkel együtt. A rugalmas csuklók sima mozgást biztosítanak, nem igényelnek kenést, nincs hátránya vagy súrlódása, és nagy pontosságot kínálnak. Ezek a legmegfelelőbb módszer a hajtómű -elmozdulás elérésére. Ezenkívül a rugalmas csuklós mechanizmus megfelelő előterhelést biztosít a piezoelektromos működtetőhöz, megakadályozva azt, hogy húzófeszültségnek legyen kitéve.

Számos tipikus példa van a piezoelektromos elem meghajtójának és a rugalmas csukló mechanizmusának átvitelének használatára:

1. Ultra-pontosságú pozicionáló táblázat: Az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi Irodája 1978-ban fejlesztett ki egy mikrohelyzetbe helyező munkapadot a fotomáckok vonalszélességének mérésére. A munkapadot a piezoelektromos elemek hajtják, és a rugalmas csuklómechanizmust használják az elmozdulás amplifikációjához. Kompakt, vákuumban működik, és lineárisan képes elhelyezni az objektumokat 50 mm -es munkatartományon belül, vagy annál jobb felbontással.

2. Pásztázó alagútmikroszkóp (STM): Az STM mérési tartományának kibővítéséhez a kutatók 2-dimenziós ultra-pontosságú munkalapokat fejlesztettek ki, amelyeket egy piezoelektrikusan vezérelt rugalmas csuklós mechanizmus vezet. Ezek a munkactáblók lehetővé teszik a nagy terepi méréseket. Például az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi Irodája 500:00 órakor 500:00 órakor számolt be, 500 mm -es látómezővel. Az X-Y munkapadot a piezoelektromos blokkok hajtják, és a rugalmas csuklómechanizmus elmozdulási amplifikációs aránya körülbelül 18.

3. Ultra-pontos megmunkálás: Piezoelektromos elemekből, rugalmas csuklós mechanizmusokból és kapacitív érzékelőkből álló mikro-helyzetű szerszámtartókat használnak ultra-precíziós gyémánt vágáshoz. A szerszámtulajdonos 5um -os stroke -ot és körülbelül 1 nm -es pozicionálási felbontást tartalmaz. A precíziós csatlakozási folyamatokhoz, például a lézerhegesztéshez használják.

4. Nyomtatási fej: Az ütköző pont mátrix nyomtatójának nyomtatási feje a piezoelektromos meghajtó és a rugalmas csukló mechanizmus átvitelének elvét használja. A rugalmas csuklós mechanizmus felerősíti a piezoelektromos blokk elmozdulását, és meghajtja a nyomtató tű mozgását. Több nyomtatási tű képezi a nyomtatási fejet, lehetővé téve a DOT mátrixokból álló karakterek nyomtatását.

5. Optikai automatikus fókusz: Az automatizált gyártásban a kiváló minőségű képek előállításához nagy pontosságú autofókusz rendszerekre van szükség. A hagyományos motoros meghajtók korlátozott helymeghatározási pontossággal bírnak, és korlátozzák az objektív lencse nagyítása. A rugalmas csuklós mechanizmussal rendelkező piezoelektromos meghajtó jobb megismétlést kínál, és nagy nagyítású objektív lencsékre összpontosíthat.

6. Piezoelektromos motor: A piezoelektromos motorokat piezoelektromos meghajtóval és rugalmas csukló mechanizmus átvitelével lehet megtervezni. Ezek a motorok elérhetik a rögzítést és a lépést, vagy lineáris mozgást a mozgató és az állórész között. Nagyobb helyzetben lehetnek magas pozicionálási pontosságot biztosítani, és ellenállnak bizonyos pillanatoknak vagy erőknek.

7. Aktív radiális légcsapágyak: Az aktív radiális légcsapágyak rugalmas csuklós mechanizmusokat és piezoelektromos hajtásokat használnak a tengely sugárirányú elmozdulásának pontos szabályozására. Ez javítja a tengely mozgási pontosságát a hagyományos légcsapágyakhoz képest.

8. Mikro-megőrző: A mikro-megfogókat használják a mikro-instrumentek összeszerelésében, a biológiai sejtek manipulációjában és a finom műtétben. A piezoelektromos hajtóművek elmozdulását rugalmas csuklókar -mechanizmusok révén erősítik meg, hogy lehetővé tegyék az apró tárgyak megragadását.

A rugalmas csuklók használata a támogató struktúrákban, a csatlakozási struktúrákban, a beállítási mechanizmusokban és a mérőeszközökben széles körben alkalmazható a precíziós mechanikai precíz mérés, a mikron technológia és a nanotechnológia területén.

Összegezve: a rugalmas csuklók számos előnyt kínálnak az ultra-pontos elmozdulás és a piezoelektromos működtetőkkel való elhelyezés elérése érdekében. Sima mozgást, nagy pontosságot és súrlódást vagy hátrányt nyújtanak. Rugalmas csuklós mechanizmusok felhasználásával a piezoelektromos hajtóművek elmozdulásának átadására és erősítésére, a mérnökök nagyobb mozgásokat és nagyobb pontosságot érhetnek el az alkalmazások széles skáláján.