Pinagsasama ang nababaluktot na bisagra sa piezoelectric actuation_hinge knowledge_tallsen

Ang mga Piezoelectric actuators ay kilala para sa kanilang makinis na paggalaw, mataas na resolusyon, mataas na higpit, at kahusayan ng conversion ng mataas na enerhiya. Ang mga ito ay mainam para sa tumpak na pagpoposisyon sa mga aplikasyon ng engineering. Gayunpaman, ang mga actuators na ito ay karaniwang may ilan lamang sa mga sampu -sampung microns ng pag -aalis, na maaaring hindi sapat para sa maraming mga aplikasyon na nangangailangan ng isang mas malaking hanay ng paggalaw.

Upang malampasan ang limitasyong ito, ang mga kakayahang umangkop na bisagra ay maaaring magamit kasabay ng mga piezoelectric actuators. Ang nababaluktot na mga bisagra ay nagbibigay ng maayos na paggalaw, hindi nangangailangan ng pagpapadulas, walang backlash o alitan, at nag -aalok ng mataas na katumpakan. Ang mga ito ang pinaka -angkop na pamamaraan para sa pagkamit ng pag -aalis ng actuator. Bukod dito, ang nababaluktot na mekanismo ng bisagra ay nagbibigay ng naaangkop na preload para sa piezoelectric actuator, na pinipigilan ito na sumailalim sa makunat na stress.

Mayroong maraming mga karaniwang halimbawa ng paggamit ng piezoelectric element drive at kakayahang umangkop na hinge mekanismo ng paghahatid:

1. Ultra-precision Positioning Table: Ang US National Bureau of Standards ay nakabuo ng isang micro-posisyoning workbench noong 1978 para sa pagsukat ng lapad ng linya ng mga photomas. Ang workbench ay hinihimok ng mga elemento ng piezoelectric, at ang nababaluktot na mekanismo ng bisagra ay ginagamit para sa pagpapalakas ng pag -aalis. Ito ay compact, gumagana sa isang vacuum, at maaaring linearly posisyon mga bagay sa loob ng isang nagtatrabaho na saklaw ng 50mm na may isang resolusyon ng 1nm o mas mahusay.

2. Pag-scan ng tunneling mikroskopyo (STM): Upang mapalawak ang saklaw ng pagsukat ng STM, ang mga mananaliksik ay nakabuo ng 2-dimensional na ultra-precision worktables na hinimok ng isang piezoelectrically hinimok na nababaluktot na mekanismo ng bisagra. Pinapayagan ng mga worktable na ito para sa malalaking sukat ng patlang. Halimbawa, ang US National Bureau of Standards ay nag -ulat ng isang 500pm x 500pm STM probe na may 500mm field ng view. Ang workbench ng X-Y ay hinihimok ng mga bloke ng piezoelectric, at ang nababaluktot na mekanismo ng bisagra ay may ratio ng pag-aalis ng pag-aalis ng halos 18.

3. Ultra-precision machining: Ang mga may hawak ng tool ng micro-posisyon na binubuo ng mga elemento ng piezoelectric, nababaluktot na mga mekanismo ng bisagra, at mga capacitive sensor ay ginagamit para sa pagputol ng ultra-precision na brilyante. Ang may hawak ng tool ay may stroke ng 5um at isang resolusyon sa pagpoposisyon ng mga 1nm. Ginagamit ito para sa mga proseso ng koneksyon ng katumpakan tulad ng laser welding.

4. I -print ang ulo: Ang print head ng isang Impact Dot Matrix Printer ay gumagamit ng prinsipyo ng piezoelectric drive at kakayahang umangkop na hinge mekanismo ng paghahatid. Ang nababaluktot na mekanismo ng bisagra ay nagpapalakas sa pag -aalis ng piezoelectric block at hinihimok ang paggalaw ng karayom ​​ng pag -print. Ang maramihang mga karayom ​​sa pag -print ay bumubuo ng ulo ng pag -print, na nagpapahintulot sa pag -print ng mga character na binubuo ng mga tuldok ng tuldok.

5. Optical Auto Focus: Sa awtomatikong produksiyon, ang mga sistema ng autofocus na may mataas na katumpakan ay kinakailangan upang makakuha ng mga de-kalidad na imahe. Ang mga tradisyunal na drive ng motor ay may limitadong kawastuhan sa pagpoposisyon at limitado sa pamamagitan ng pagpapalaki ng layunin ng lens. Ang Piezoelectric Drive na may isang nababaluktot na mekanismo ng bisagra ay nag -aalok ng mas mahusay na pag -uulit at maaaring tumuon sa mga layunin na lente na may mataas na kadakilaan.

6. Piezoelectric Motor: Ang mga piezoelectric motor ay maaaring idinisenyo gamit ang piezoelectric drive at kakayahang umangkop na paghahatid ng mekanismo ng bisagra. Ang mga motor na ito ay maaaring makamit ang clamping at stepping rotation o linear motion sa pagitan ng mover at stator. Maaari silang magbigay ng mataas na kawastuhan sa pagpoposisyon sa mababang bilis at maaaring makatiis ng ilang mga sandali o puwersa.

7. Ang mga aktibong radial air bearings: Ang mga aktibong radial air bearings ay gumagamit ng mga mekanismo ng bisagra at mga piezoelectric drive upang tumpak na makontrol ang radial displacement ng isang baras. Pinapabuti nito ang kawastuhan ng paggalaw ng baras kumpara sa tradisyonal na mga bearings ng hangin.

8. Micro gripper: Ang Micro Grippers ay ginagamit sa micro-instrument assembly, biological cell manipulation, at pinong operasyon. Pinalakas nila ang pag -aalis ng mga piezoelectric actuators sa pamamagitan ng nababaluktot na mga mekanismo ng bisagra upang payagan ang pagkakahawak ng mga maliliit na bagay.

Ang paggamit ng nababaluktot na bisagra sa pagsuporta sa mga istruktura, mga istruktura ng koneksyon, mga mekanismo ng pagsasaayos, at pagsukat ng mga instrumento ay malawak na naaangkop sa mga larangan ng pagsukat ng katumpakan ng katumpakan ng katumpakan, teknolohiya ng micron, at nanotechnology.

Sa konklusyon, ang mga kakayahang umangkop na bisagra ay nag-aalok ng maraming mga pakinabang sa pagkamit ng ultra-precise na pag-aalis at pagpoposisyon sa mga piezoelectric actuators. Nagbibigay ang mga ito ng makinis na paggalaw, mataas na katumpakan, at walang alitan o backlash. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga nababaluktot na mekanismo ng bisagra upang ilipat at palakasin ang pag -aalis ng mga piezoelectric actuators, ang mga inhinyero ay maaaring makamit ang mas malaking paggalaw at mas mataas na kawastuhan sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon.