Комбинирање на флексибилни шарки со пиезоелектрична активирање_инже знаење_tallsen

Пиезоелектричните активатори се познати по непречено движење, висока резолуција, висока вкочанетост и висока ефикасност на конверзија на енергија. Тие се идеални за прецизно позиционирање во инженерските апликации. Сепак, овие активатори обично имаат само неколку до десетици микрони на поместување, што може да не бидат доволни за многу апликации за кои е потребен поголем опсег на движење.

За да се надмине ова ограничување, флексибилните шарки можат да се користат во комбинација со пиезоелектрични активатори. Флексибилните шарки обезбедуваат мазно движење, не бараат подмачкување, немаат реакција или триење и нудат голема прецизност. Тие се најсоодветен метод за постигнување на поместување на активаторот. Понатаму, флексибилниот механизам за шарки обезбедува соодветно преоптоварување на пиезоелектричниот активатор, спречувајќи го да биде подложен на стрес на затегнување.

Постојат неколку типични примери за користење на погон на пиезоелектричен елемент и флексибилен менувач на механизам за шарки:

1. Ултра-прецизна табела за позиционирање: Националното биро за стандарди на САД разви работна маса за микро-позиционирање во 1978 година за мерење на ширина на линијата на фотомасците. Работната маса е управувана од пиезоелектрични елементи, а флексибилниот механизам за шарки се користи за засилување на поместување. Тој е компактен, работи во вакуум и може линеарно да позиционира предмети во рамките на работниот опсег од 50мм со резолуција од 1NM или подобро.

2. Микроскоп за скенирање на тунелирање (STM): За да се прошири опсегот на мерење на STM, истражувачите развија дводимензионални ултра-прецизни работнички работни места управувани од пиезоелектрично управувано флексибилен механизам за шарки. Овие работни места овозможуваат големи мерења на полето. На пример, Националното биро за стандарди на САД објави 500 часот X 500 часот STM сонда со видно поле од 500мм. Работната маса X-Y е управувана од пиезоелектрични блокови, а флексибилниот механизам за шарки има сооднос засилување на поместување од околу 18.

3. Ултра-прецизна машинска обработка: држачите за алатки за микро-позиционирање составени од пиезоелектрични елементи, флексибилни механизми за шарки и капацитивни сензори се користат за ултра-прецизно сечење на дијаманти. Носителот на алатката има мозочен удар од 5um и резолуција за позиционирање од околу 1 nm. Се користи за процеси на прецизно поврзување како ласерско заварување.

4. Глава за печатење: главата за печатење на матрицата на матрицата на удар го користи принципот на пиезоелектричен погон и флексибилниот менувач на механизмот на шарки. Флексибилниот механизам за шарки го засилува поместувањето на пиезоелектричниот блок и го вози движењето на иглата за печатење. Повеќе игли за печатење ја формираат главата за печатење, овозможувајќи печатење на знаци составени од точки матрици.

5. Оптички автоматски фокус: Во автоматско производство, потребни се системи за автоматско фокусирање со висока прецизност за да се добијат слики со висок квалитет. Традиционалните моторни погони имаат ограничена точност за позиционирање и се ограничени со зголемување на објективните леќи. Пиезоелектричниот погон со флексибилен механизам за шарки нуди подобра повторливост и може да се фокусира на објективни леќи со големо зголемување.

6. Пиезоелектричен мотор: Пиезоелектричните мотори можат да бидат дизајнирани со употреба на пиезоелектричен погон и флексибилен менувач на механизам за шарки. Овие мотори можат да постигнат прицврстување и зачекорување или линеарно движење помеѓу двигателот и статорот. Тие можат да обезбедат голема точност на позиционирање при мала брзина и можат да издржат одредени моменти или сили.

7. Активни радијални воздушни лежишта: Активните радијални воздушни лежишта користат флексибилни механизми за шарки и пиезоелектрични погони за прецизно контрола на радијалното поместување на вратилото. Ова ја подобрува точноста на движењето на вратилото во споредба со традиционалните воздушни лежишта.

8. Микро-грипер: Микро-грипите се користат во собранието на микро-инструменти, манипулацијата со биолошката клетка и фината операција. Тие го засилуваат поместувањето на пиезоелектричните активатори преку флексибилни механизми за лост на шарки за да се овозможи фаќање на ситни предмети.

Употребата на флексибилни шарки во поддршката на структурите, структурите за поврзување, механизмите за прилагодување и мерните инструменти е широко применлива во областа на прецизно мерење на механичка прецизност, микронска технологија и нанотехнологија.

Како заклучок, флексибилните шарки нудат бројни предности за постигнување на ултра-прецизно поместување и позиционирање со пиезоелектрични активатори. Тие обезбедуваат непречено движење, голема прецизност и нема триење или реакција. Со употреба на флексибилни механизми за шарки за пренесување и засилување на поместувањето на пиезоелектричните активатори, инженерите можат да постигнат поголеми движења и поголема точност во широк спектар на апликации.