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超声波机电驱动的紧密位移机构

宣布日期:2017-05-06 10:23    阅读次数:次

紧密位移机构既是首要的活动履行元件,也是对工艺体系偏差停止静态、静态弥补的元件。今朝罕见的紧密位移机构普通操纵弹性变形、机械传动、电磁力和压电陶瓷、电致伸缩和磁致伸缩等体例完成,这些体例都难以同时具备高频响、大路程、高精度的特色,有的还需中心的传动机构,布局庞杂,精度难以进步,存在电磁搅扰等题目。

为了处理上述题目,接纳全新的驱动器——超声波机电来驱动位移机构。超声波机电道理和布局完整差别于传统电磁式机电,不绕阻和磁场部件,不是经由过程电磁彼此感化来通报能量,而是间接由压电陶瓷资料完成机电能量转换的新型机电,其布局简略,具备单元体积着力大、呼应机能良好等特色。超声波机电位移机构首要由节制体系、超声波机电和附着有磨擦资料的紧密滑台构成。节制体系是按照须要对超声波机电供给高频功率源。超声波机电是由压电驱动体和弹性振动体构成,是操纵压电陶瓷的逆压电效应间接将电能改变成机械能,其任务频次普通在20 kHz以上。紧密滑台按照现实须要能够是直线滑台或扭转台。直线位移机构是由超声波机电的压电振子在预压力感化下坚持与任务台端面的磨擦片打仗,借助磨擦力鞭策任务台活动。扭转位移机构是由超声波机电的压电振子在预压力感化下坚持与扭转台的环形磨擦盘打仗,借助磨擦力驱动圆任务台扭转活动。压电振子压着磨擦片给位移机构供给一个地位坚持力矩。超声波机电驱动的位移机构能够到达很高的定位精度,直线型精度到达10纳米级,扭转型精度到达秒级。其路程在现实上是无穷的,只与机械布局有关,可按照现实须要设想位移机构的路程。其活络度高,频次呼应最低可到达20 kHz,即应对时候为50 µs,根基无迟滞景象,能够及时呼应。

超声波机电驱动的位移机构具备优良的低速安稳性,其速率的静态变更规模宽阔,可完成10~250 mm/s;其布局简略,只要驱动部件和活动部件,不庞杂的传动体系;易与计较机接口,给该种位移机构配用适合的节制体系,可用于超紧密加工偏差的动、静态弥补,可作为超紧密加工的微进给机构,还可用于低速大转矩非持续活动机械、机械人等。

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