Поєднання гнучких петель з п'єзоелектричним eactuput_hinge знанням_tallsen

П'єзоелектричні приводи відомі своїм плавним рухом, високою роздільною здатністю, високою жорсткістю та високою ефективністю перетворення енергії. Вони ідеально підходять для точного позиціонування в інженерних додатках. Однак у цих приводах зазвичай є лише кілька до десятків мікрон переміщення, що може бути недостатнім для багатьох застосувань, які потребують більшого діапазону руху.

Для подолання цього обмеження гнучкі петлі можуть використовуватися разом з п'єзоелектричними приводами. Гнучкі петлі забезпечують плавний рух, не потребують змащування, не мають люфт чи тертя, і пропонують високу точність. Вони є найбільш підходящим методом досягнення переміщення приводу. Крім того, гнучкий механізм шарніру забезпечує відповідне попереднє навантаження для п'єзоелектричного приводу, заважаючи йому зазнати напруги на розрив.

Існує кілька типових прикладів використання приводу п'єзоелектричного елемента та гнучкої передачі шарнірного механізму:

1. Таблиця позиціонування ультрасизійного положення: Національне бюро стандартів США розробило мікропозиціональний робочий стіл у 1978 році для вимірювання ширини лінії. Верховник керується п'єзоелектричними елементами, а гнучкий механізм шарніра використовується для ампліфікації переміщення. Він компактний, працює у вакуумі і може лінійно розміщувати об'єкти в робочому діапазоні 50 мм з роздільною здатністю 1 нм або краще.

2. Сканування тунельного мікроскопа (STM): Для розширення діапазону вимірювань STM дослідники розробили двовимірні ультра-точні робочі столи, керовані п'єзоелектрично гнучким механізмом шарніра. Ці робочі столи дозволяють проводити великі польові вимірювання. Наприклад, Національне бюро стандартів США повідомило про зонд STM в 500 вечора X 500 вечора з полем зору 500 мм. X-Y Workbench керується п'єзоелектричними блоками, а гнучкий механізм шарніра має співвідношення ампліфікації переміщення близько 18.

3. Ультраточна обробка: Власники інструментів мікропозиції, що складаються з п'єзоелектричних елементів, гнучких механізмів шарніра та ємнісних датчиків, використовуються для ультра-точного різання алмазів. Власник інструменту має інсульт 5 -ему та роздільну здатність позиціонування близько 1 нм. Він використовується для таких процесів підключення, як лазерне зварювання.

4. Друкна головка: Друк -головка принтера Dot Matrix Printer використовує принцип п'єзоелектричного приводу та гнучкого механізму шарніра. Гнучкий механізм шарніра підсилює зміщення п'єзоелектричного блоку і приводить рух руху друкованої голки. Кілька друкарських голки утворюють друкарську головку, що дозволяє друкувати символів, що складаються з матриць крапки.

5. Оптичний авто-фокус: У автоматизованому виробництві для отримання високоякісних зображень необхідні високоточні системи автофокусування. Традиційні моторні накопичувачі мають обмежену точність позиціонування і обмежені збільшенням об'єктивної лінзи. П'єзоелектричний привід з гнучким механізмом шарніра пропонує кращу повторюваність і може зосередитись на об'єктивних лінзах з великим збільшенням.

6. П'єзоелектричний двигун: п'єзоелектричні двигуни можуть бути розроблені за допомогою п'єзоелектричного приводу та гнучкого механізму шарніра. Ці двигуни можуть досягти затискання та крокуючих обертання або лінійного руху між рушійним та статором. Вони можуть забезпечити високу точність позиціонування на низьких швидкостях і можуть протистояти певним моментам або силам.

7. Активні радіальні підшипники повітря: Активні радіальні повітряні підшипники використовують гнучкі механізми шарніра та п'єзоелектричні приводи, щоб точно контролювати променеве зміщення валу. Це покращує точність руху валу порівняно з традиційними повітряними підшипниками.

8. Micro Gripper: Мікро-грипки використовуються при складанні мікроінструменту, біологічних клітинних маніпуляціях та тонких операціях. Вони посилюють переміщення п'єзоелектричних приводів за допомогою гнучких механізмів важеля, що дозволяють сприймати крихітні предмети.

Використання гнучких петель у допоміжних структурах, структурах підключення, механізмів регулювання та вимірювальних інструментів широко застосовується в галузі точного механічного вимірювання точності, технології Micron та нанотехнології.

На закінчення, гнучкі петлі пропонують численні переваги у досягненні ультраторобного переміщення та позиціонування п'єзоелектричними приводами. Вони забезпечують плавний рух, високу точність і без тертя чи зворотного зв'язку. Використовуючи гнучкі механізми шарніра для перенесення та посилення зміщення п'єзоелектричних приводів, інженери можуть досягти більших рухів та більшої точності в широкому діапазоні застосувань.