光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2015年
1期
184-190
,共7页
马立%肖金涛%周莎莎%孙立宁
馬立%肖金濤%週莎莎%孫立寧
마립%초금도%주사사%손립저
尺蠖驱动器%柔性铰链%压电陶瓷%有限元分析
呎蠖驅動器%柔性鉸鏈%壓電陶瓷%有限元分析
척확구동기%유성교련%압전도자%유한원분석
inchworm actuator%flexible hinge%piezoelectric ceramic%finite element analysis
设计了一种基于尺蠖运动原理的压电直线驱动器,用于解决光学领域中的精密定位问题.该驱动器采用了对称杠杆式位移放大机构,在保证钳紧力的同时,可以获得较大的驱动位移.阐述了尺蠖式压电驱动器的工作原理,对杠杆式柔性放大机构的位移损失、压电陶瓷与柔性机构的耦合特性及箝位机构与中间驱动机构的刚度进行了分析.利用有限元软件Ansys对钳位机构和驱动机构的变形、应力、输出位移和固有频率等参数进行了仿真分析.最后,搭建了实验平台,测试了驱动器的各项性能.测试结果显示,该驱动器的行程为±25 mm,钳紧力为17 N,承载力为11N,最大和最小步距分别为55μm和60 nm.当驱动电压为150 V时,驱动器的最高驱动速度为1.259 mm/s.得到的性能指标满足光学领域精密定位需要.
設計瞭一種基于呎蠖運動原理的壓電直線驅動器,用于解決光學領域中的精密定位問題.該驅動器採用瞭對稱槓桿式位移放大機構,在保證鉗緊力的同時,可以穫得較大的驅動位移.闡述瞭呎蠖式壓電驅動器的工作原理,對槓桿式柔性放大機構的位移損失、壓電陶瓷與柔性機構的耦閤特性及箝位機構與中間驅動機構的剛度進行瞭分析.利用有限元軟件Ansys對鉗位機構和驅動機構的變形、應力、輸齣位移和固有頻率等參數進行瞭倣真分析.最後,搭建瞭實驗平檯,測試瞭驅動器的各項性能.測試結果顯示,該驅動器的行程為±25 mm,鉗緊力為17 N,承載力為11N,最大和最小步距分彆為55μm和60 nm.噹驅動電壓為150 V時,驅動器的最高驅動速度為1.259 mm/s.得到的性能指標滿足光學領域精密定位需要.
설계료일충기우척확운동원리적압전직선구동기,용우해결광학영역중적정밀정위문제.해구동기채용료대칭강간식위이방대궤구,재보증겸긴력적동시,가이획득교대적구동위이.천술료척확식압전구동기적공작원리,대강간식유성방대궤구적위이손실、압전도자여유성궤구적우합특성급겸위궤구여중간구동궤구적강도진행료분석.이용유한원연건Ansys대겸위궤구화구동궤구적변형、응력、수출위이화고유빈솔등삼수진행료방진분석.최후,탑건료실험평태,측시료구동기적각항성능.측시결과현시,해구동기적행정위±25 mm,겸긴력위17 N,승재력위11N,최대화최소보거분별위55μm화60 nm.당구동전압위150 V시,구동기적최고구동속도위1.259 mm/s.득도적성능지표만족광학영역정밀정위수요.
