Kombinera flexibla gångjärn med piezoelektrisk Actuation_hinge Knowledge_tallsen

Piezoelektriska ställdon är kända för sin smidiga rörelse, hög upplösning, hög styvhet och hög energiomvandlingseffektivitet. De är idealiska för exakt positionering i tekniska applikationer. Dessa ställdon har emellertid vanligtvis bara ett fåtal till tiotals mikron av förskjutning, vilket kanske inte är tillräckligt för många applikationer som kräver ett större rörelseområde.

För att övervinna denna begränsning kan flexibla gångjärn användas i samband med piezoelektriska ställdon. Flexibla gångjärn ger smidig rörelse, kräver inte smörjning, har ingen motreaktion eller friktion och erbjuder hög precision. De är den mest lämpliga metoden för att uppnå ställdonförskjutning. Vidare ger den flexibla gångjärnsmekanismen lämplig förbelastning för det piezoelektriska ställdonet, vilket förhindrar att den utsätts för dragspänning.

Det finns flera typiska exempel på att använda piezoelektrisk elementdrivning och flexibel gångjärnsmekanismöverföring:

1. Positioneringstabell för ultra-precision: US National Bureau of Standards utvecklade en mikropositionering av arbetsbänk 1978 för linjebreddmätning av fotomasker. Arbetsbänken drivs av piezoelektriska element, och den flexibla gångjärnsmekanismen används för förskjutningsförstärkning. Det är kompakt, fungerar i ett vakuum och kan linjärt placera objekt inom ett arbetsområde på 50 mm med en upplösning på 1 nm eller bättre.

2. SCANING TUNNELING MICROSCOPE (STM): För att utöka mätområdet för STM har forskare utvecklat två-dimensionella ultralösningsbehandlingar som drivs av en piezoelektriskt driven flexibel gångjärnsmekanism. Dessa arbetsbord möjliggör stora fältmätningar. Till exempel rapporterade US National Bureau of Standards en 500 pm x 500 pm STM -sond med ett 500 mm synfält. X-Y-arbetsbänken drivs av piezoelektriska block, och den flexibla gångjärnsmekanismen har ett förskjutningsförstärkningsförhållande på cirka 18.

3. Ultra-precisionsbearbetning: Mikropositioneringsverktygshållare som består av piezoelektriska element, flexibla gångjärnsmekanismer och kapacitiva sensorer används för diamantskärning av ultraprecision. Verktygshållaren har ett slag på 5um och en positioneringsupplösning på cirka 1nm. Det används för precisionsanslutningsprocesser som lasersvetsning.

4. Tryckhuvud: Utskriftshuvudet för en påverkan på punktmatrisanvändning använder principen om piezoelektrisk drivkraft och flexibel gångjärnsmekanismöverföring. Den flexibla gångjärnsmekanismen förstärker förskjutningen av det piezoelektriska blocket och driver rörelsens rörelse. Flera trycknålar bildar tryckhuvudet, vilket möjliggör utskrift av tecken som består av prickmatriser.

5. Optisk autofokus: I automatiserad produktion krävs högprecisionssystem för att få bilder av hög kvalitet. Traditionella motoriska enheter har begränsad positioneringsnoggrannhet och begränsas av förstoringen av objektivlinsen. Piezoelektrisk drivkraft med en flexibel gångjärnsmekanism erbjuder bättre repeterbarhet och kan fokusera på objektiva linser med hög förstoring.

6. Piezoelektrisk motor: Piezoelektriska motorer kan utformas med piezoelektrisk drivkraft och flexibel gångjärnsmekanismöverföring. Dessa motorer kan uppnå klämma och stegrotation eller linjär rörelse mellan rörelsen och statorn. De kan ge hög positioneringsnoggrannhet vid låga hastigheter och tål vissa stunder eller krafter.

7. Aktiva radiella luftlager: Aktiva radiella luftlager använder flexibla gångjärnsmekanismer och piezoelektriska enheter för att exakt kontrollera den radiella förskjutningen av en axel. Detta förbättrar axelens rörelse noggrannhet jämfört med traditionella luftlager.

8. Micro Gripper: Micro Grippers används i mikroinstrumentmontering, biologisk cellmanipulation och fin kirurgi. De förstärker förskjutningen av piezoelektriska ställdon genom flexibla gångjärnsspakmekanismer för att möjliggöra tagning av små föremål.

Användningen av flexibla gångjärn i stödstrukturer, anslutningsstrukturer, justeringsmekanismer och mätinstrument är allmänt tillämplig inom områdena precisionsmekanisk precisionsmätning, mikronteknik och nanoteknik.

Sammanfattningsvis erbjuder flexibla gångjärn många fördelar för att uppnå extremt exponera förskjutning och positionering med piezoelektriska ställdon. De ger smidig rörelse, hög precision och ingen friktion eller motreaktion. Genom att använda flexibla gångjärnsmekanismer för att överföra och förstärka förskjutningen av piezoelektriska ställdon kan ingenjörer uppnå större rörelser och högre noggrannhet i ett brett spektrum av applikationer.