Kombinimi i varet fleksibël me aktivizimin piezoelektrik_hinge njohuri_tallsen

Aktivizuesit piezoelektrikë janë të njohur për lëvizjen e tyre të qetë, rezolucion të lartë, ngurtësi të lartë dhe efikasitet të lartë të konvertimit të energjisë. Ato janë ideale për pozicionimin e saktë në aplikimet inxhinierike. Sidoqoftë, këta aktivizues zakonisht kanë vetëm disa deri në dhjetëra mikronë zhvendosjeje, të cilat mund të mos jenë të mjaftueshme për shumë aplikime që kërkojnë një gamë më të madhe lëvizjeje.

Për të kapërcyer këtë kufizim, varet fleksibël mund të përdoren në lidhje me aktivizuesit piezoelektrikë. Varet fleksibël ofrojnë lëvizje të qetë, nuk kërkojnë lubrifikim, nuk kanë reagime ose fërkime dhe ofrojnë saktësi të lartë. Ato janë metoda më e përshtatshme për arritjen e zhvendosjes së aktorit. Për më tepër, mekanizmi fleksibël i varet siguron paraprakisht të përshtatshme për aktivizuesin piezoelektrik, duke parandaluar që ajo të nënshtrohet stresit në tërheqje.

Ekzistojnë disa shembuj tipikë të përdorimit të makinës së elementit piezoelektrik dhe transmetimit të mekanizmit fleksibël:

1. Tabela e Pozicionimit Ultra-Precision: Byroja Kombëtare e Standardeve e SHBA zhvilloi një Workbench Mikro-Pozicionimi në 1978 për matjen e gjerësisë së linjës së fotomaskëve. Shufra e punës drejtohet nga elementë piezoelektrikë, dhe mekanizmi fleksibël i varet përdoret për amplifikimin e zhvendosjes. Isshtë kompakte, funksionon në një vakum dhe mund të pozicionojë në mënyrë lineare objekte brenda një diapazoni pune prej 50 mm me një rezolutë prej 1nm ose më mirë.

2. Skanimi i mikroskopit të tunelizimit (STM): Për të zgjeruar gamën e matjes së STM, studiuesit kanë zhvilluar shirita pune ultra-precizion 2-dimensionale të drejtuara nga një mekanizëm fleksibël fleksibël i drejtuar nga piezoelektrikisht. Këto tryeza të punës lejojnë matje të mëdha në terren. Për shembull, Byroja Kombëtare e Standardeve e SHBA raportoi një sondë STM 500 me 500 pasdite me një fushë shikimi 500 mm. Bravën e punës X-Y drejtohet nga blloqe piezoelektrike, dhe mekanizmi fleksibël i varet ka një raport të amplifikimit të zhvendosjes prej rreth 18.

3. Machining ultra-precizion: Mbajtësit e mjeteve të mikro pozicionimit të përbërë nga elementë piezoelektrikë, mekanizma fleksibël të varet dhe sensorë kapacitivë përdoren për prerje diamanti ultra-precizion. Mbajtësi i mjeteve ka një goditje prej 5um dhe një rezolutë pozicionimi prej rreth 1nm. Përdoret për proceset e lidhjes precize si saldimi me lazer.

4. Koka e shtypur: Koka e shtypur e një printeri të matricës me pikë ndikimi përdor parimin e makinës piezoelektrike dhe transmetimit të mekanizmit fleksibël të varen. Mekanizmi fleksibël i varet forcon zhvendosjen e bllokut piezoelektrik dhe drejton lëvizjen e gjilpërës së shtypjes. Gjilpëra të shumta shtypëse formojnë kokën e shtypjes, duke lejuar shtypjen e karaktereve të përbëra nga matricat e pikave.

5. Fokusi optik automatik: Në prodhimin e automatizuar, kërkohen sisteme automatike me precizion të lartë për të marrë imazhe me cilësi të lartë. Disqet tradicionale të motorit kanë saktësi të kufizuar të pozicionimit dhe janë të kufizuara nga zmadhimi i lenteve objektive. Drive piezoelektrik me një mekanizëm fleksibël të varet ofron përsëritshmëri më të mirë dhe mund të përqendrohet në lentet objektive me zmadhim të lartë.

6. Motori piezoelektrik: Motorët piezoelektrikë mund të projektohen duke përdorur makinë piezoelektrike dhe transmetim të mekanizmit fleksibël të varet. Këto motorë mund të arrijnë kapëse dhe rrotullim të hapjes ose lëvizje lineare midis lëvizësit dhe statorit. Ata mund të sigurojnë saktësi të pozicionimit të lartë me shpejtësi të ulët dhe mund t'i rezistojnë momenteve ose forcave të caktuara.

7. Kushinetat aktive të ajrit radial: Kushinetat aktive të ajrit radial përdorin mekanizma fleksibël të varet dhe disqet piezoelektrike për të kontrolluar saktësisht zhvendosjen radiale të një boshti. Kjo përmirëson saktësinë e lëvizjes së boshtit në krahasim me kushinetat tradicionale të ajrit.

8. Micro Gripper: Mikro grippers përdoren në montimin e mikro-instrumenteve, manipulimin e qelizave biologjike dhe kirurgjinë e mirë. Ata amplifikojnë zhvendosjen e aktivizuesve piezoelektrikë përmes mekanizmave fleksibël të levës së varet për të lejuar kapjen e objekteve të vogla.

Përdorimi i varet fleksibël në strukturat mbështetëse, strukturat e lidhjes, mekanizmat e rregullimit dhe instrumentet matëse është gjerësisht i zbatueshëm në fushat e matjes së saktësisë mekanike precize, teknologjisë së mikron dhe nanoteknologjisë.

Si përfundim, varet fleksibël ofrojnë avantazhe të shumta në arritjen e zhvendosjes dhe pozicionimit ultra të precizës me aktivizues piezoelektrik. Ato sigurojnë lëvizje të qetë, saktësi të lartë dhe pa fërkime ose reagime. Duke përdorur mekanizma fleksibël të varen për të transferuar dhe forcuar zhvendosjen e aktivizuesve piezoelektrikë, inxhinierët mund të arrijnë lëvizje më të mëdha dhe saktësi më të lartë në një gamë të gjerë aplikimesh.