Kết hợp bản lề linh hoạt với ActiveTric ActiveS_ Breathe assge_tallsen

Bộ truyền động áp điện được biết đến với chuyển động trơn tru, độ phân giải cao, độ cứng cao và hiệu quả chuyển đổi năng lượng cao. Chúng là lý tưởng cho định vị chính xác trong các ứng dụng kỹ thuật. Tuy nhiên, các bộ truyền động này thường chỉ có một vài đến hàng chục micron dịch chuyển, điều này có thể không đủ cho nhiều ứng dụng yêu cầu một phạm vi chuyển động lớn hơn.

Để khắc phục giới hạn này, bản lề linh hoạt có thể được sử dụng cùng với bộ truyền động áp điện. Bản lề linh hoạt cung cấp chuyển động trơn tru, không yêu cầu bôi trơn, không có phản ứng dữ dội hoặc ma sát và cung cấp độ chính xác cao. Chúng là phương pháp phù hợp nhất để đạt được sự dịch chuyển của bộ truyền động. Hơn nữa, cơ chế bản lề linh hoạt cung cấp tải trước phù hợp cho bộ truyền động áp điện, ngăn không cho nó bị căng thẳng kéo.

Có một số ví dụ điển hình về việc sử dụng ổ đĩa phần tử áp điện và truyền cơ chế bản lề linh hoạt:

1. Bảng định vị siêu chính xác: Cục Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ đã phát triển một bàn làm việc ở vị trí vi mô vào năm 1978 để đo độ rộng dòng của photomasks. Bàn làm việc được điều khiển bởi các yếu tố áp điện và cơ chế bản lề linh hoạt được sử dụng để khuếch đại dịch chuyển. Nó nhỏ gọn, hoạt động trong chân không và có thể định vị tuyến tính trong phạm vi hoạt động 50mm với độ phân giải từ 1nm trở lên.

2. Kính hiển vi quét đường hầm (STM): Để mở rộng phạm vi đo của STM, các nhà nghiên cứu đã phát triển các bàn làm việc cực kỳ chính xác 2 chiều được điều khiển bởi cơ chế bản lề linh hoạt điều khiển bằng áp điện. Những bàn làm việc này cho phép các phép đo trường lớn. Ví dụ, Cục Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ đã báo cáo đầu dò STM 500pm x 500pm với trường nhìn 500mm. Bàn làm việc X-Y được điều khiển bởi các khối áp điện và cơ chế bản lề linh hoạt có tỷ lệ khuếch đại dịch chuyển khoảng 18.

3. Gia công cực kỳ chính xác: Các giá đỡ công cụ định vị vi mô bao gồm các yếu tố áp điện, cơ chế bản lề linh hoạt và cảm biến điện dung được sử dụng để cắt kim cương cực kỳ chính xác. Người giữ công cụ có đột quỵ 5um và độ phân giải định vị khoảng 1nm. Nó được sử dụng cho các quy trình kết nối chính xác như hàn laser.

4. Đầu in: Đầu in của máy in ma trận DOT Impact sử dụng nguyên tắc truyền động áp điện và truyền cơ chế bản lề linh hoạt. Cơ chế bản lề linh hoạt khuếch đại sự dịch chuyển của khối áp điện và điều khiển chuyển động của kim in. Nhiều kim in tạo thành đầu in, cho phép in các ký tự bao gồm ma trận DOT.

5. Tập trung tự động quang học: Trong sản xuất tự động, các hệ thống lấy nét tự động có độ chính xác cao được yêu cầu để có được hình ảnh chất lượng cao. Ổ đĩa động cơ truyền thống có độ chính xác định vị hạn chế và bị giới hạn bởi độ phóng đại của ống kính khách quan. Ổ đĩa áp điện với cơ chế bản lề linh hoạt cung cấp khả năng lặp lại tốt hơn và có thể tập trung vào các ống kính khách quan với độ phóng đại cao.

6. Động cơ áp điện: Động cơ áp điện có thể được thiết kế bằng cách sử dụng ổ đĩa áp điện và truyền cơ chế bản lề linh hoạt. Những động cơ này có thể đạt được xoay và bước quay hoặc chuyển động tuyến tính giữa động cơ và stato. Họ có thể cung cấp độ chính xác định vị cao ở tốc độ thấp và có thể chịu được một số khoảnh khắc hoặc lực lượng nhất định.

7. Vòng bi không khí xuyên tâm hoạt động: Vòng bi không khí xuyên tâm hoạt động sử dụng các cơ chế bản lề linh hoạt và ổ đĩa áp điện để điều khiển chính xác sự dịch chuyển xuyên tâm của trục. Điều này cải thiện độ chính xác chuyển động của trục so với vòng bi không khí truyền thống.

8. Micro Gripper: Gripper vi mô được sử dụng trong lắp ráp micro-instrument, thao tác tế bào sinh học và phẫu thuật tốt. Chúng khuếch đại sự dịch chuyển của bộ truyền động áp điện thông qua các cơ chế đòn bẩy linh hoạt để cho phép nắm bắt các vật thể nhỏ.

Việc sử dụng bản lề linh hoạt trong các cấu trúc hỗ trợ, cấu trúc kết nối, cơ chế điều chỉnh và dụng cụ đo lường được áp dụng rộng rãi trong các trường đo lường chính xác cơ học chính xác, công nghệ micron và công nghệ nano.

Tóm lại, bản lề linh hoạt cung cấp nhiều lợi thế trong việc đạt được sự dịch chuyển cực kỳ chính xác và định vị với các bộ truyền động áp điện. Chúng cung cấp chuyển động mượt mà, độ chính xác cao và không có ma sát hoặc phản ứng dữ dội. Bằng cách sử dụng các cơ chế bản lề linh hoạt để chuyển và khuếch đại sự dịch chuyển của bộ truyền động áp điện, các kỹ sư có thể đạt được các chuyển động lớn hơn và độ chính xác cao hơn trong một loạt các ứng dụng.