Menggabungkan engsel fleksibel dengan piezoelektrik acuation_hinge pengetahuan_tallsen

Penggerak piezoelektrik terkenal dengan gerakan lancar, resolusi tinggi, kekakuan tinggi, dan kecekapan penukaran tenaga yang tinggi. Mereka sesuai untuk kedudukan yang tepat dalam aplikasi kejuruteraan. Walau bagaimanapun, penggerak ini biasanya hanya mempunyai beberapa puluhan mikron anjakan, yang mungkin tidak mencukupi untuk banyak aplikasi yang memerlukan pelbagai gerakan yang lebih besar.

Untuk mengatasi batasan ini, engsel fleksibel boleh digunakan bersamaan dengan penggerak piezoelektrik. Engsel fleksibel memberikan gerakan yang lancar, tidak memerlukan pelinciran, tidak mempunyai tindak balas atau geseran, dan menawarkan ketepatan yang tinggi. Mereka adalah kaedah yang paling sesuai untuk mencapai anjakan penggerak. Selain itu, mekanisme engsel fleksibel menyediakan pramuat yang sesuai untuk penggerak piezoelektrik, menghalangnya daripada tertakluk kepada tekanan tegangan.

Terdapat beberapa contoh biasa menggunakan pemacu elemen piezoelektrik dan penghantaran mekanisme engsel fleksibel:

1. Jadual kedudukan ultra-ketepatan: Biro Piawaian Kebangsaan AS membangunkan meja kerja mikro pada tahun 1978 untuk pengukuran lebar garis fotomask. Kabel kerja didorong oleh unsur -unsur piezoelektrik, dan mekanisme engsel fleksibel digunakan untuk penguatan anjakan. Ia padat, berfungsi dalam vakum, dan boleh menjadi objek kedudukan linear dalam lingkungan kerja 50mm dengan resolusi 1nm atau lebih baik.

2. Mengimbas Mikroskop Tunneling (STM): Untuk memperluaskan pelbagai pengukuran STM, penyelidik telah membangunkan kerja-kerja kerja ultra-ketepatan 2 dimensi yang didorong oleh mekanisme engsel fleksibel yang didorong oleh piezoelektrik. Kerja -kerja kerja ini membolehkan pengukuran medan yang besar. Sebagai contoh, Biro Piawaian Kebangsaan AS melaporkan siasatan STM 500 petang x 500 petang dengan bidang pandangan 500mm. Workbench X-Y didorong oleh blok piezoelektrik, dan mekanisme engsel fleksibel mempunyai nisbah penguatan anjakan kira-kira 18.

3. Pemesinan ultra-ketepatan: Pemegang alat mikro yang terdiri daripada elemen piezoelektrik, mekanisme engsel fleksibel, dan sensor kapasitif digunakan untuk pemotongan berlian ultra-ketepatan. Pemegang alat mempunyai strok 5um dan resolusi kedudukan kira -kira 1nm. Ia digunakan untuk proses sambungan ketepatan seperti kimpalan laser.

4. Ketua Cetak: Kepala cetak pencetak matriks dot kesan menggunakan prinsip pemacu piezoelektrik dan transmisi mekanisme engsel fleksibel. Mekanisme engsel fleksibel menguatkan anjakan blok piezoelektrik dan memacu pergerakan jarum percetakan. Jarum percetakan berbilang membentuk kepala percetakan, yang membolehkan percetakan aksara yang terdiri daripada matriks dot.

5. Fokus Auto Optik: Dalam pengeluaran automatik, sistem autofokus ketepatan tinggi diperlukan untuk mendapatkan imej berkualiti tinggi. Pemacu motor tradisional mempunyai ketepatan kedudukan yang terhad dan dibatasi oleh pembesaran lensa objektif. Pemacu piezoelektrik dengan mekanisme engsel fleksibel menawarkan kebolehulangan yang lebih baik dan boleh memberi tumpuan kepada kanta objektif dengan pembesaran yang tinggi.

6. Piezoelectric Motor: Piezoelectric Motors boleh direka menggunakan pemacu piezoelektrik dan transmisi mekanisme engsel fleksibel. Motor -motor ini boleh mencapai pengapit dan melangkah putaran atau gerakan linear antara penggerak dan stator. Mereka boleh memberikan ketepatan kedudukan yang tinggi pada kelajuan rendah dan dapat menahan momen atau daya tertentu.

7. Galas udara radial aktif: Galas udara radial aktif menggunakan mekanisme engsel yang fleksibel dan pemacu piezoelektrik untuk mengawal anjakan radial aci. Ini meningkatkan ketepatan gerakan aci berbanding galas udara tradisional.

8. Mikro Gripper: Penggam mikro digunakan dalam pemasangan mikro instrumen, manipulasi sel biologi, dan pembedahan halus. Mereka menguatkan anjakan penggerak piezoelektrik melalui mekanisme tuil engsel fleksibel untuk membolehkan menggenggam objek kecil.

Penggunaan engsel fleksibel dalam struktur sokongan, struktur sambungan, mekanisme pelarasan, dan instrumen pengukur secara meluas digunakan dalam bidang pengukuran ketepatan mekanikal ketepatan, teknologi mikron, dan nanoteknologi.

Kesimpulannya, engsel fleksibel menawarkan banyak kelebihan dalam mencapai anjakan ultra-presisis dan kedudukan dengan penggerak piezoelektrik. Mereka memberikan gerakan yang lancar, ketepatan tinggi, dan tiada geseran atau tindak balas. Dengan menggunakan mekanisme engsel fleksibel untuk memindahkan dan menguatkan anjakan penggerak piezoelektrik, jurutera boleh mencapai pergerakan yang lebih besar dan ketepatan yang lebih tinggi dalam pelbagai aplikasi.