طراحی و شبیهسازی یک میکروگریپر دارای عملگر الکتروترمال هیبریدی با ضریب عملکرد بالا

سیستمهای میکروالکترومکانیکی یا ممز 1 ترکیبی از اجزای الکتریکی و مکانیکی در ابعاد میکرون میباشد. از جمله ادوات ممز می توان به میکروگریپرها، میکروسنسورها، میکروموقعیت دهنده ها،میکروعملگرها و ... اشاره نمود. میکروگریپر در جابجایی، موقعیت-دهی و مونتاژ قطعات و اجزای میکرونی کاربرد بسیاری دارد. میکروگریپر برای گیره بندی نیاز به تحریک دارد. این تحریک توسطعملگرهایی مانند الکترواستاتیک، پیزوالکتریک، آلیاژ حافظهدار، الکتروترمال، الکترومغناطیس و ... ایجاد میشود. در این مقاله طرح نوینی از یک میکروگریپر با عملگر الکتروترمال هیبریدی که قابلیتگیرش همزمان محدوده وسیعی از قطعات را دارد و ترکیبی از شکل میباشد مدلسازی و شبیهسازی V شکل و U میکروعملگرهای شده است. عملگرهای الکتروترمال عملکرد نسبتا سادهای دارند ونسبت به عملگرهای رایج دیگر برای یک جابجایی برابر توان الکتریکی کمتری مصرف میکنند. این میکروگریپر از جنس نیکل و به ضخامت 22 میکروگریپر طراحی شده است و شبیهسازی آن درنرمافزار کامسول 2 انجام شده است. استفاده از نیکل به دلیل مقاومت رسانش پائین . ضریب انبساط حرارتی بالا باعث افزایش نسبت جابجایی فک گریپر به ولتاژ مورد نیاز میشود. در فرآیند شبیهسازیجزئیاتی مثل تغییرات خواص ماده در اثر تغییر دما و وجود انتقال حرارت جابجایی نیز درنظر گرفته شده است. جابجایی فک گریپر و توزیع دما روی آن در برابر ولتاژهای مختلف بررسی شده است. این گریپر قابلیت گیرش قطعاتی بین ابعاد 22 تا 222 میکرومتر را دارد

Keywords:

میکروگریپر , عملگر الکتروترمال , نیکل