طراحی میکرو گریپر برای جابجایی قطعات در ابعاد میکرو با استفاده از عملگر پیزو

در این مقاله، یک میکرو گیریپر ساده با ساخت آسان و استفاده از صفحات پیزو الکتریک به عنوان یک محرک خم کننده طراحی شده است . پیزو الکتریک نوعی از مواد هوشمند است که می تواند به عنوان یک محرک و یا یک سنسور مورد استفاده قرار گیرد . از مزایای محرک پیزوالکتریک میتوان قابلیت نیروی بالا، خطی بودن، پهنای باند بسیار بالا و وزن پایین را نام برد. در ابتدا یک میکرو گیریپر با دو بازوی شیبدار که هر یک حول یک مفصل انعطاف پذیر قابل چرخش است طراحی شد. طراحی ساختار میکرو گیریپر، با تکرار تجزیه و تحلیل المان محدود و سپس طراحی آزمایش مورد بهینه سازی قرار گرفت . ویژگی اجزای اصلی آن، از جمله پیزو پچ های خم کننده و کرنش سنج، مورد بررسی قرار گرفت. شبیه سازی مدل برای تعیین میزان تنش وان میزز در بدنه میکرو گیریپر و هم چنین حداکثر جابجایی فک های گیریپر مورد استفاده قرار گرفت. حداکثر تنش بوجود آمده در میکر گیریپر، بسیار کوچکتر از مقدار تنش بحرانی برای خستگی می باشد و حداکثر جابجایی فک های میکروگیریپر 203 میلی متر به دست آمده است. ماده مورد استفاده برای تحلیل المان محدود، میکرو گیریپر از جنس آلومینیوم و سیلیکون دی اکسید می باشد که در نهایت میکروگیریپر از جنس سیلیکون دی اکسید به عنوان طرح بهینه تر انتخاب شده است.

Keywords:

میکرو گیریپر , محرک خم کننده پیزو , تحلیل المان محدود , مفصل انعطاف پذیر