TAILIEUCHUNG - Thiết kế hình dạng và mô phỏng hoạt động của cơ cấu dẫn động với độ phân giải Micro

Bài báo này trình bày việc thiết kế một cơ cấu tác động cho chuyển động thẳng có độ phân giải micro có khả năng tải và khoảng di chuyển lớn dựa trên kết hợp thanh piezo nhiều lớp và bộ phận khuếch đại vi phân. Đây là một phần kết quả của đề tài Nghiên cứu cơ bản NCCB-300506 được tài trợ bởi Bộ Khoa Học và Công nghệ Môi Trường Việt Nam. Các vấn đề được trình bày gồm thiết kế ý tưởng và hình dạng cho cơ cấu – phần 2, thiết kế cơ cấu theo độ cứng vững – phần 3, phần 4 trình bày việc mô phỏng họat động của cơ cấu dùng ANSYS. | TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 11, SOÁ 03 - 2008 THIẾT KẾ HÌNH DẠNG VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ CẤU DẪN ĐỘNG VỚI ĐỘ PHÂN GIẢI MICRON Phạm Huy Hoàng (1), Trần Văn Thùy (2) (1)Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM (2)Trường Đại học Phạm Văn Đồng 1. GIỚI THIỆU Các cơ cấu dẫn động có độ phân giải micro rất cần thiết cho các lãnh vực nghiên cứu mũi nhọn như: gia công chính xác, cáp quang, công nghệ sinh học, công nghệ y sinh học, Hiện nay một số dạng cơ cấu tạo chuyển động với độ phân giải micro đã được chế tạo theo các nguyên lý “Sâu đo”-Inchworm [1], “Dính-trượt”- Stick-Slip [2], từ trường - magnet [3], kết hợp Stick-slip và visme vi phân [4], dãn nở của thank piezo nhiều lớp (multi-stack piezo) và bộ khuếch đại cơ [5 – 8]. Các cơ cấu trên thường có khả năng tải nhỏ (dạng Stick-slip) hay khỏang di chuyển nhỏ (dạng Inchworm hay dùng bộ khuếch đại cơ) hay độ phân giải và cứng vững thấp (dạng từ trường). Bài báo này trình bày việc thiết kế một cơ cấu tác động cho chuyển động thẳng có độ phân giải micro có khả năng tải và khoảng di chuyển lớn dựa trên kết hợp thanh piezo nhiều lớp và bộ phận khuếch đại vi phân. Đây là một phần kết quả của đề tài Nghiên cứu cơ bản NCCB-300506 được tài trợ bởi Bộ Khoa Học và Công nghệ Môi Trường Việt Nam. Các vấn đề được trình bày gồm thiết kế ý tưởng và hình dạng cho cơ cấu – phần 2, thiết kế cơ cấu theo độ cứng vững – phần 3, phần 4 trình bày việc mô phỏng họat động của cơ cấu dùng ANSYS. 2. THIẾT KẾ Ý TƯỞNG VÀ HÌNH DÁNG CƠ CẤU . Nguyên lý khuếch đại vi sai Cơ cấu được thiết kế bao gồm bộ khuếch đại cơ với piezo làm nguồn phát động chuyển động, có sử dụng khớp mềm để nối các khâu thay cho các khớp bản lề thông thường. Cơ cấu được dẫn động bởi thanh piezo nhiều lớp sẽ có khả năng tải lớn (tới 10 KN), tuy nhiên khoảng di chuyển rất nhỏ (dưới 100 µm – nếu không dùng bộ khuếch đại hoặc dưới 300 µm nếu có bộ khuếch đại). Nhược điểm dạng này là bộ khuếch đại là một dãy liên tiếp các đòn bẩy, mà số đòn bẩy hạn chế và độ khuếch đại của mỗi

• Tự động hoá
• Thiết kế hình dạng Micro
• Mô phỏng hoạt động Micro
• Cơ cấu dẫn động Micro
• Độ phân giải Micro
• Cơ cấu dùng ANSYS