Esnek menteşeleri piezoelektrik aktarma_hinle birleştirmek bilgi_tallsen ile birleştirmek

Piezoelektrik aktüatörler düzgün hareket, yüksek çözünürlük, yüksek sertlik ve yüksek enerji dönüşüm verimliliği ile bilinir. Mühendislik uygulamalarında hassas konumlandırma için idealdirler. Bununla birlikte, bu aktüatörlerin tipik olarak sadece birkaç ila onlarca mikron yer değiştirme vardır, bu da daha geniş bir hareket aralığı gerektiren birçok uygulama için yeterli olmayabilir.

Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için, esnek menteşeler piezoelektrik aktüatörlerle birlikte kullanılabilir. Esnek menteşeler pürüzsüz hareket sağlar, yağlama gerektirmez, geri tepme veya sürtünme yoktur ve yüksek hassasiyet sunar. Aktüatörlerin yerinden edilmesini sağlamak için en uygun yöntemdir. Ayrıca, esnek menteşe mekanizması piezoelektrik aktüatör için uygun ön yük sağlar ve gerilme stresine maruz kalmasını önler.

Piezoelektrik eleman tahriki ve esnek menteşe mekanizması iletimi kullanmanın birkaç tipik örneği vardır:

1. Ultra hassas konumlandırma tablosu: ABD Ulusal Standartlar Bürosu, 1978'de fotomasiklerin hat genişliği ölçümü için bir mikro konumlandırma çalışma tezgahı geliştirdi. Çalışma tezgahı piezoelektrik elemanlar tarafından yönlendirilir ve esnek menteşe mekanizması yer değiştirme amplifikasyonu için kullanılır. Kompakttır, boşlukta çalışır ve nesneleri 1nm veya daha iyi bir çözünürlükle 50 mm'lik bir çalışma aralığında doğrusal olarak konumlandırabilir.

2. Tarama Tünel Mikroskobu (STM): STM'nin ölçüm aralığını genişletmek için, araştırmacılar piezoelektrik olarak tahrikli bir esnek menteşe mekanizması tarafından yönlendirilen 2 boyutlu ultra hassas iştetler geliştirdiler. Bu çalışma masaları geniş alan ölçümlerine izin verir. Örneğin, ABD Ulusal Standartlar Bürosu, 500mm görüş alanına sahip 17:00 x 500 pm STM probu bildirdi. X-Y çalışma tezgahı piezoelektrik bloklar tarafından yönlendirilir ve esnek menteşe mekanizması yaklaşık 18'lik bir yer değiştirme amplifikasyon oranına sahiptir.

3. Ultra hassas işleme: Piezoelektrik elemanlar, esnek menteşe mekanizmaları ve kapasitif sensörlerden oluşan mikro konumlandırma aracı tutucuları ultra hassas elmas kesim için kullanılır. Takım tutucu 5'li bir strok ve yaklaşık 1Nm'lik bir konumlandırma çözünürlüğüne sahiptir. Lazer kaynağı gibi hassas bağlantı işlemleri için kullanılır.

4. Baskı Kafası: Bir darbe dot matris yazıcısının baskı kafası piezoelektrik tahrik ve esnek menteşe mekanizması şanzımanı prensibini kullanır. Esnek menteşe mekanizması piezoelektrik bloğun yer değiştirmesini güçlendirir ve baskı iğnesinin hareketini yönlendirir. Çoklu baskı iğneleri, nokta matrislerinden oluşan karakterlerin yazdırılmasına izin veren baskı kafasını oluşturur.

5. Optik Otomatik Odak: Otomatik üretimde, yüksek kaliteli görüntüler elde etmek için yüksek hassasiyetli otomatik odaklama sistemleri gereklidir. Geleneksel motor sürücüleri sınırlı konumlandırma doğruluğuna sahiptir ve objektif lensin büyütülmesi ile sınırlıdır. Esnek bir menteşe mekanizmasına sahip piezoelektrik tahrik daha iyi tekrarlanabilirlik sunar ve yüksek büyütme ile objektif lenslere odaklanabilir.

6. Piezoelektrik Motor: Piezoelektrik motorlar piezoelektrik tahrik ve esnek menteşe mekanizması iletimi kullanılarak tasarlanabilir. Bu motorlar, taşıyıcı ve stator arasında sıkıştırma ve basamaklı dönüş veya doğrusal hareket elde edebilir. Düşük hızlarda yüksek konumlandırma doğruluğu sağlayabilir ve belirli anlara veya kuvvetlere dayanabilirler.

7. Aktif radyal hava rulmanları: Aktif radyal hava yatakları, bir şaftın radyal yer değiştirmesini tam olarak kontrol etmek için esnek menteşe mekanizmaları ve piezoelektrik tahrikler kullanır. Bu, geleneksel hava yataklarına kıyasla şaftın hareket doğruluğunu artırır.

8. Mikro tutucu: Mikro tutucular mikro enstrüman düzeneği, biyolojik hücre manipülasyonu ve ince cerrahide kullanılır. Piezoelektrik aktüatörlerin, küçük nesnelerin kavramasına izin vermek için esnek menteşe kolu mekanizmaları yoluyla yer değiştirmesini güçlendirirler.

Destekleyici yapılar, bağlantı yapıları, ayar mekanizmaları ve ölçüm cihazlarında esnek menteşelerin kullanılması, hassas mekanik hassasiyet ölçümü, mikron teknolojisi ve nanoteknoloji alanlarında yaygın olarak uygulanabilir.

Sonuç olarak, esnek menteşeler, piezoelektrik aktüatörlerle ultra kesintiye girme ve konumlandırılmada çok sayıda avantaj sunar. Pürüzsüz hareket, yüksek hassasiyet ve sürtünme veya tepki vermezler. Piezoelektrik aktüatörlerin yer değiştirmesini aktarmak ve güçlendirmek için esnek menteşe mekanizmaları kullanarak, mühendisler çok çeşitli uygulamalarda daha büyük hareketler ve daha yüksek doğruluk elde edebilirler.