Объединение гибких петли с пьезоэлектрическим действием actiation_hinge

Пьезоэлектрические приводы известны своим плавным движением, высоким разрешением, высокой жесткостью и высокой эффективностью преобразования энергии. Они идеально подходят для точного позиционирования в инженерных приложениях. Тем не менее, эти приводы, как правило, имеют лишь несколько до десятков микрон смещения, что может быть недостаточно для многих применений, которые требуют большего диапазона движения.

Чтобы преодолеть это ограничение, гибкие петли могут использоваться в сочетании с пьезоэлектрическими приводами. Гибкие петли обеспечивают плавное движение, не требуют смазки, не имеют обратной реакции или трения и предлагают высокую точность. Они являются наиболее подходящим методом для достижения смещения привода. Кроме того, гибкий механизм шарнира обеспечивает соответствующую предварительную нагрузку для пьезоэлектрического привода, предотвращая его подвергать растягиванию напряжения.

Есть несколько типичных примеров использования привода пьезоэлектрического элемента и гибкого механизма шарнира:

1. Таблица позиционирования с ультра-определением: Национальное бюро стандартов США разработало микропозиция в 1978 году для измерения фотографий ширины линии. Workbench обусловлен пьезоэлектрическими элементами, а гибкий механизм шарнира используется для усиления смещения. Он компактный, работает в вакууме и может линейно позиционировать объекты в рабочем диапазоне 50 мм с разрешением 1NM или лучше.

2. Сканирующее туннельное микроскоп (STM): чтобы расширить диапазон измерений STM, исследователи разработали двухмерные рабочие столы ультра-определения, управляемые пьезоэлектрически приводимым гибким шарниром. Эти рабочие столы позволяют проводить большие полевые измерения. Например, Национальное бюро стандартов США сообщило о зонде STM в 500 вечера X 500 вечера с 500 -миллиметровым полем зрения. X-y Workbench приводится в движение пьезоэлектрическими блоками, а гибкий механизм шарнира имеет коэффициент усиления смещения около 18.

3. Обработка ультрапецификации: держатели инструментов микропозиций, состоящие из пьезоэлектрических элементов, гибких шарнирных механизмов и емкостных датчиков, используются для ультраперированной бриллиантовой резки. Держатель инструмента имеет ход 5um и разрешение позиционирования около 1 нм. Он используется для точных процессов соединения, таких как лазерная сварка.

4. Печатная головка: печатная головка матричного принтера Impact Dot использует принцип пьезоэлектрического привода и гибкого шарнирного механизма. Гибкий механизм шарнира усиливает смещение пьезоэлектрического блока и приводит к движению печатной иглы. Несколько игл печати образуют печатную головку, что позволяет печатать символы, состоящие из точечных матриц.

5. Оптическая автоматическая фокусировка: в автоматическом производстве для получения высококачественных изображений необходимы высокоостренные системы автофокусировки. Традиционные моторные диски имеют ограниченную точность позиционирования и ограничены увеличением объективного объектива. Пьезоэлектрический привод с гибким шарнирным механизмом обеспечивает лучшую повторяемость и может сосредоточиться на объективных линзах с высоким увеличением.

6. Пьезоэлектрический двигатель: пьезоэлектрические двигатели могут быть разработаны с использованием пьезоэлектрического привода и гибкого шарнирного механизма. Эти двигатели могут достичь зажима и вращения шага или линейного движения между двигателем и статором. Они могут обеспечить высокую точность позиционирования на низких скоростях и могут противостоять определенным моментам или силам.

7. Активные подшипники радиального воздуха. Это повышает точность движения вала по сравнению с традиционными воздушными подшипниками.

8. Micro Gripper: Микрополосы используются в сборе микроинструмента, манипуляциях с биологическими клетками и тонкой хирургией. Они усиливают смещение пьезоэлектрических приводов с помощью гибких механизмов рычага шарнира, чтобы обеспечить захват крошечных объектов.

Использование гибких петли в опорных структурах, соединительных структурах, механизмах регулировки и измерительных приборах широко применимо в полях точности механического измерения, микронной технологии и нанотехнологии.

В заключение, гибкие петли дают многочисленные преимущества в достижении ультра-преучения смещения и позиционирования пьезоэлектрическими приводами. Они обеспечивают плавное движение, высокую точность и отсутствие трения или обратной реакции. Используя гибкие шарнирные механизмы для передачи и усиления смещения пьезоэлектрических приводов, инженеры могут достичь более крупных движений и более высокой точности в широком диапазоне применений.