Combinarea balamalelor flexibile cu acționarea piezoelectrică_hinghe Knowledge_tallsen

Actuatoarele piezoelectrice sunt cunoscute pentru mișcarea lor lină, rezoluția ridicată, rigiditatea ridicată și eficiența de conversie ridicată a energiei. Sunt ideale pentru o poziționare precisă în aplicațiile de inginerie. Cu toate acestea, aceste actuatoare au de obicei doar câteva până la zeci de microni de deplasare, ceea ce poate să nu fie suficient pentru multe aplicații care necesită o gamă mai mare de mișcare.

Pentru a depăși această limitare, balamalele flexibile pot fi utilizate împreună cu actuatoarele piezoelectrice. Balamalele flexibile asigură o mișcare lină, nu necesită lubrifiere, nu au nicio reacție sau frecare și oferă o precizie ridicată. Sunt cea mai potrivită metodă pentru realizarea deplasării actuatorului. Mai mult, mecanismul flexibil al balamalei oferă o preîncărcare adecvată pentru actuatorul piezoelectric, împiedicându -l să fie supus unui stres la tracțiune.

Există mai multe exemple tipice de utilizare a acționării elementelor piezoelectrice și a transmisiei flexibile ale mecanismului de balamală:

1. Tabelul de poziționare ultra-precizie: Biroul Național de Standarde al SUA a dezvoltat o bancă de lucru pentru micro-poziționare în 1978 pentru măsurarea lățimii liniei de fotomasks. Banca de lucru este condusă de elemente piezoelectrice, iar mecanismul flexibil de balamale este utilizat pentru amplificarea deplasării. Este compact, funcționează în vid și poate poziționa liniar obiecte într -un interval de lucru de 50 mm cu o rezoluție de 1nm sau mai bine.

2. Microscopul de tunelare de scanare (STM): Pentru a extinde gama de măsurare a STM, cercetătorii au dezvoltat placi de lucru cu o dimensiune de ultimă oră, conduse de un mecanism flexibil cu balamale flexibile conduse piezoelectric. Aceste placi de lucru permit măsurători mari pe teren. De exemplu, Biroul Național de Standarde al SUA a raportat o sondă STM de 500 pm x 500 pm cu un câmp vizual de 500 mm. Banca de lucru X-Y este condusă de blocuri piezoelectrice, iar mecanismul flexibil al balamalei are un raport de amplificare a deplasării de aproximativ 18.

3. Prelucrare ultra-precizie: suporturi de instrumente de micro-poziționare compuse din elemente piezoelectrice, mecanisme flexibile de balamale și senzori capacitivi sunt folosiți pentru tăierea cu diamante ultra-precizie. Suportul sculei are o cursă de 5um și o rezoluție de poziționare de aproximativ 1 nm. Este utilizat pentru procese de conectare la precizie, cum ar fi sudarea laserului.

4. Capul de imprimare: capul de imprimare al unei imprimante de matrice de impact punct de impact utilizează principiul unității piezoelectrice și transmisia mecanismului flexibil de balamale. Mecanismul flexibil al balamalei amplifică deplasarea blocului piezoelectric și conduce mișcarea acului de imprimare. Mai multe ace de imprimare formează capul de imprimare, permițând imprimarea caracterelor compuse din matrice puncte.

5. Focus auto-optic: în producția automată, sistemele de autofocus de înaltă precizie sunt necesare pentru a obține imagini de înaltă calitate. Unitățile motorii tradiționale au o precizie limitată de poziționare și sunt limitate de mărirea obiectivului obiectiv. Conducerea piezoelectrică cu un mecanism flexibil de balamale oferă o repetabilitate mai bună și se poate concentra pe lentile obiective cu mărire ridicată.

6. Motor piezoelectric: Motoarele piezoelectrice pot fi proiectate folosind acționarea piezoelectrică și transmisia mecanismului flexibil de balamale. Aceste motoare pot realiza rotația de prindere și pas sau mișcare liniară între mutator și stator. Acestea pot oferi o precizie de poziționare ridicată la viteze mici și pot rezista la anumite momente sau forțe.

7. Rulmenții de aer radial activ: rulmenții de aer radial activ utilizează mecanisme flexibile de balamale și unități piezoelectrice pentru a controla precis deplasarea radială a unui arbore. Acest lucru îmbunătățește precizia mișcării arborelui în comparație cu rulmenții tradiționali de aer.

8. Micro Gripper: Micro-grippers sunt utilizate în ansamblul micro-instrumentului, manipularea celulelor biologice și chirurgie fină. Ele amplifică deplasarea actuatoarelor piezoelectrice prin mecanisme flexibile ale pârghiei de balamale pentru a permite înțelegerea obiectelor minuscule.

Utilizarea balamalelor flexibile în structurile de susținere, structurile de conectare, mecanismele de reglare și instrumentele de măsurare este aplicabilă pe scară largă în domeniile de măsurare a preciziei mecanice de precizie, tehnologie micron și nanotehnologie.

În concluzie, balamalele flexibile oferă numeroase avantaje în realizarea deplasării și poziționării ultra-precise cu actuatoare piezoelectrice. Acestea oferă mișcare lină, precizie ridicată și fără frecare sau reacție. Prin utilizarea unor mecanisme flexibile de balamale pentru a transfera și amplifica deplasarea actuatoarelor piezoelectrice, inginerii pot obține mișcări mai mari și o precizie mai mare într -o gamă largă de aplicații.