Название платформы с пьезоэлектрическим наконечником/наклоном на самом деле происходит от сочетания принципа ее движения и цели применения. «Пьезоэлектрический» относится к его принципу привода, то есть к использованию пьезопривода в качестве источника привода для создания движения; а "наклонная платформа" - его прикладное назначение, которое используется для отклонения зеркала. Но обычно пьезоплатформа не имеет линзы, а линза фиксируется на подвижной части платформы пьезоопрокидывания посредством приклеивания или держателя зеркала.
Кроме того, из-за эффекта быстрого управления пьезоплатформой на оптическом пути ее также часто называют быстровращающимся зеркалом. Также часто упоминается как пьезоотклоняющиеся зеркала, пьезобыстрые зеркала, пьезозеркала, маятниковые зеркала и т. д.
Советы: пьезопривод будет производить удлинение в микронном масштабе после подачи напряжения.
Что такое пьезо-наконечник/наклонная платформа?
Платформа с пьезо-наконечником/наклоном относится к подвижной платформе, которая интегрирует пьезопривод в механический гибкий шарнир, а затем заключает всю конструкцию, кроме движущейся поверхности, в механическую оболочку, тем самым создавая наклонное движение. Он преобразует линейное движение пьезопривода на микрометровом уровне (мкм, 1 мкм = 0,001 мм) в наклонное движение механических компонентов на уровне миллирадиан (мрад, 17 мрад = 1°). Отражающая линза установлена на подвижной части пьезоплатформы для наклона, и наклон подвижной части приводит к наклонному движению отражающего зеркала.
Серия пьезо-наконечников/наклонных платформ
В соответствии с осями движения пьезо-наконечника/наклонной платформы ее можно в целом разделить на три серии, а именно: одномерное наклонное движение по оси θx, двумерное наклонное движение θxθy, трехмерное наклонное движение θxθy и движение в направлении Z.
Советы. Движение наклона θx — это движение, которое вращается вокруг оси X.
Одномерное движение наклона оси θx
- Кинофильм
- Принцип
Одномерная платформа θx с пьезоэлектрическим наконечником/наклоном разделена на две структуры. Один приводится в действие одним пьезоприводом и поддерживается одним шарниром. Шарнир определяет точку поворота и удваивает усилие предварительного натяжения, действующее на пьезопривод. Преимуществами этой конструкции являются простота конструкции, небольшие размеры и высокая стоимость.
Другой тип представляет собой тип, управляемый двойным пьезоприводом, то есть отклонение части платформы вызывается двухтактным движением двух пьезоприводов. Преимущество этой конструкции в том, что она может нести большую нагрузку и не подвержена влиянию изменения температуры рабочей среды.
- Диапазон регулировки отраженного оптического пути, достижимый с помощью одномерной платформы наклона пьезоэлемента θx - линейный сегмент
Когда пьезоплатформа наклона зафиксирована и расстояние от следующего положения приема света фиксировано, диапазон регулировки одномерной платформы наклона пьезоэлемента θx относительно оптического пути представляет собой линейный отрезок в пределах определенного диапазона, а длина линейного отрезка зависит от максимального значения наклона пьезоплатформы. Угол наклона и расстояние между наклонной пьезоплатформой и следующей позицией приема света.
Двумерное движение наклона осей θx θy
- Принцип
Двухмерная пьезоплатформа наклона разработана на основе параллельной кинематики, с копланарными осями и подвижными поверхностями. Четыре привода представляют собой четыре пьезопривода, одинаково расположенных под углом 90° и распределенных попарно для дифференциального управления. Две пары пьезоприводов с дифференциальным приводом обеспечивают максимально достижимую угловую стабильность в широком диапазоне температур. Его рыскание осуществляется двумя парами пьезоприводов в двухтактном режиме, управляемых мостовой схемой.
- Достижимый диапазон регулировки отраженного оптического пути с помощью θx θy Piezo Tilt Platform — круг
Диапазон регулировки двумерной платформы наклона пьезоэлемента θx θy относительно оптического пути представляет собой круглую поверхность, а площадь круглой поверхности зависит от максимального угла отклонения и расстояния между платформой наклона пьезоэлемента и следующим положением приема света.
Трехмерное движение θx θy по оси Z
- Кинофильм
- Принцип
Трехмерная пьезо-наклонная платформа представляет собой треножный привод, обеспечивающий оптимальную угловую устойчивость в широком диапазоне температур. Конструкция этой платформы имеет ряд преимуществ: меньший размер, одинаковые размеры и динамические характеристики обеих осей, более быстрый отклик и лучшую линейность. Это также предотвращает вращение поляризации.
Три внутренних пьезопривода приводятся в действие трехканальным контроллером по отдельности для создания движения по тангажу/рысканию или одновременно приводятся в действие параллельно для создания линейного подъемного движения.
- Трехмерное отклонение θx, θy и пьезоплатформа наклона в направлении Z могут реализовать диапазон регулировки пути отраженного света - конус
Трехмерная платформа θx θy и пьезо-наклона в направлении Z могут образовывать конус для диапазона регулировки оптического пути. Площадь окружности поперечного сечения конуса и высота конуса зависят от угла отклонения платформы пьезоопрокидывания, диапазона линейного перемещения и расстояния между соседними позициями приема света и опрокидывающейся пьезоплатформой.
Особенности пьезо-наконечника/наклонной платформы
Пьезоплатформа для наклона существует благодаря их высокоточному отклоняющему движению и сверхбыстрой скорости отклика, которые в противном случае можно было бы заменить любым продуктом с диапазоном отклонения.
Насколько высока эта высокая точность? Может быть ≤0,01 мкрад!
Разрешение отклонения пьезоплатформы может достигать менее 0,01 мкрад (мкрад, 1 мкрад = 0,00005°). Обратите внимание: микрорадиан — это угловая единица, и насколько велик этот угол? Это эквивалентно делению круга в 360 градусов с центром круга в качестве фиксированной точки, разделенного в среднем на 20 000 секторов, а угол одного сектора составляет 0,01 мкрад! Платформа с пьезоповоротом обеспечивает высокоточное угловое отклонение 0,01 мкрад.
И насколько быстр сверхбыстрый отклик? Может быть <1 мс!
С момента, когда пьезо-наклонная платформа управляется для перемещения на указанный угол, время может составлять всего 1 миллисекунду (мс, 1 мс = 0,001 с), то есть в одну тысячную секунды определенный угол отклонения движение можно завершить.
И для каких приложений пьезо-наклонная платформа используется с такой высокой точностью и скоростью?
Применение платформы Пьезо-наконечник/наклонная платформа
Обработка материалов
Для обработки апертуры и расстояния между отверстиями требования к точности очень высоки, например, от нескольких микрон до сотен микрон в апертуре, десятки микрон в расстоянии между отверстиями и т. д., использование пьезоплатформы CoreMorrow для управления точным направлением лазера и его быстрая скорость отклика и другие характеристики, которые могут полностью решить проблемы низкой точности обработки крошечных отверстий и негладкой апертуры.
Интеграция пьезоплатформы наклона в приложения для сверхбыстрой лазерной обработки с малыми отверстиями микронного размера обладает характеристиками высокой точности обработки и высокой скорости обработки. Он широко используется при обработке микроотверстий в аэрокосмических устройствах, обработке отверстий специальной формы и других областях.
Пьезо наклонная платформа серии P33.T8S представляет собой отклоняющую ступень с быстрым откликом и компактными размерами, которая обеспечивает высокоточное угловое движение верхней поверхности. По сравнению с другими приводами гибкая пьезоплатформа с шарнирным управлением может обеспечить более высокое ускорение, обеспечивая время отклика на шаг в диапазоне менее миллисекунды. P33.T8S имеет рабочую частоту 50 Гц при полном ходе 10 мрад и может работать непрерывно в течение 15 дней.
Инструкции по установке и эксплуатации пьезоэлектрического наконечника/наклонной платформы
1) Правила техники безопасности
Платформа с пьезоповоротом разработана с учетом передовых технологий и стандартов безопасности. Для вашей собственной безопасности и правильного использования продукта, пожалуйста, обратите внимание на следующие моменты при его использовании.
Изменения температуры и давления будут заряжать пьезоконтроллер, и пьезоконтроллер будет оставаться заряженным в течение определенного периода времени при отключении от контроллера, поэтому оператор должен обратить внимание на:
· Не разбирайте платформу с пьезоопрокидыванием без разрешения;
· Разрядите платформу с пьезоопрокидыванием перед установкой, что может быть достигнуто путем подключения к контроллеру;
· Не вытягивайте контроллер во время работы;
· Перед использованием сначала проверьте, находится ли соединительный провод этого изделия в хорошем состоянии, а также надежно ли заземлены изделие и контроллер. Во время работы работа должна быть строго стандартизирована, и не прикасаться к продукту руками после включения (напряжение до 150 В), чтобы предотвратить опасность.
Во избежание повреждения изделия, вызванного неправильной эксплуатацией, при использовании следует обратить внимание на следующие моменты:
· Платформа с пьезоопрокидыванием должна использоваться в максимально возможной среде без пыли, масла и смазки;
· Из-за гибкой конструкции изделия рекомендуется, чтобы нагрузка не превышала грузоподъемность изделия. При загрузке обратите внимание на чрезмерный крутящий момент, а также не поддевайте и не скручивайте поверхность груза, чтобы не повредить конструкцию;
· Для длительного использования рекомендуемый диапазон напряжения составляет 0~120 В;
· Не разбирайте изделие во избежание повреждения изделия;
· Избегайте растяжения и изгибания кабельного интерфейса во избежание повреждения кабеля;
· Используйте специальный кабель, предоставленный CoreMorrow, для соединения платформы с пьезоповоротом и контроллера;
· Не используйте удлинитель кабеля небрежно. Если вам нужен более длинный кабель, обратитесь в нашу службу поддержки клиентов.
2)Установка и эксплуатация
Перед установкой в первую очередь следует провести проверку безопасности, например, не повреждена ли соединительная линия или не отключена ли она, а также заземлена ли мощность привода. Схема установки следующая:
A. Перед наклеиванием линз очистите плоскость пасты. После того, как линза наклеена, подождите некоторое время, прежде чем фиксировать ее. Вы также можете выбрать переходник для объектива, как показано на рисунке;
B. Винты M3 используются для стационарной установки, а наклонная пьезоплатформа также может быть установлена с помощью переноса. Очистите монтажный кронштейн перед установкой или свяжитесь с нами, чтобы выбрать подходящий способ переноса для установки;
C. Зафиксируйте изделие на установочной плоскости или закрепите его на установочной плоскости с помощью соответствующих инструментов. Обратите внимание, что если вы хотите разместить другие зеркальные изделия (например, боковые, наклонные и т. д.), обратитесь в нашу службу поддержки клиентов.
D. Подключите заземляющую защиту, как показано на рисунке ниже;
E. Подключите кабель пьезо-наклонной платформы к пьезо-контроллеру;
Режим подключения разъема LEMO показан ниже:
Меры предосторожности при установке:
Не стучите по движущейся части изделия, чтобы предотвратить деформацию шарнира изгиба, влияющую на точность движения, или даже повредить изделие.
Не роняйте зеркальный клей в зазор на подвижном конце и не располагайте другими предметами, препятствующими движению, чтобы не повлиять на точность и не повредить оборудование.
· Пожалуйста, выберите соответствующий винт для монтажного соединения, чтобы предотвратить крепление и падение зеркала, что приведет к необратимому повреждению. Пожалуйста, обратите внимание на стандартную работу в течение всего процесса монтажа и эксплуатации. Пользователи должны выполнять соответствующие операции под руководством профессионалов.
При установке нагрузки убедитесь, что качество нагрузки меньше, чем максимальная грузоподъемность пьезоэлемента, и постарайтесь установить нагрузку в центре подвижной поверхности.
Правильное положение для установки груза показано ниже.
·Для защиты продукта мы не рекомендуем слишком высокую нагрузку. Если необходимо использовать высокую нагрузку, пожалуйста, соответствующим образом понизьте положение центра тяжести груза. Неправильный способ монтажа показан на рисунке ниже.
·Запрещается устанавливать груз с одной стороны движущейся платформы, что может привести к серьезному повреждению продукта, как показано на рисунке ниже.
· При установке груза затягивайте его медленно. Крутящий момент не должен быть слишком большим, чтобы не повредить механизм.
· Избегайте растяжения и перегибания кабелей.
· Используйте специальный кабель, предоставленный CoreMorrow, для подключения пьезосцены и контроллера.
· Не подключайтесь через удлинительный кабель случайно, если вам нужен более длинный кабель, свяжитесь с CoreMorrow.
Пожалуйста, подтвердите следующую информацию перед включением питания:
· Рабочая среда соответствует требованиям к рабочей среде пьезоэлемента.
· Неподвижные винты должны быть затянуты.
После подтверждения вышеуказанной информации можно выполнять соответствующие операции контроллера:
A. Пожалуйста, внимательно прочитайте руководство пользователя контроллера перед началом работы, а затем запустите контроллер.
B. Сначала установите выходное напряжение контроллера на ноль.
C. Проверьте отсутствие аномальных явлений, затем проверьте значение входного напряжения (через клавиатуру или аналоговое управление) в соответствии с указанным диапазоном входного напряжения.
D. Нормально работает в диапазоне номинального напряжения пьезоэлектрической керамики (0~120В, максимум 150В).
E. После использования выполните операцию сброса напряжения.
Пожалуйста, делайте легкие шаги при работе пьезоэлемента, не стучите по продукту, чтобы не повлиять на его использование или даже повредить продукт.
Для достижения большей точности движения пьезоэлемента рекомендуется использовать вспомогательный контроллер нашей компании. Пожалуйста, обратитесь к руководству пользователя контроллера для конкретной операции, чтобы обеспечить правильную работу перед соответствующей операцией.
Уведомление:
· Не снимайте защиту заземления во время работы. Если вам нужно временно удалить его, пожалуйста, снова подключите защиту заземления, прежде чем запускать его снова.
·Управляющее напряжение не должно превышать диапазон напряжений пьезоэлемента.
· Если во время использования возникает какой-либо ненормальный шум или колебания, немедленно отключите питание и проверьте настройку параметров.