Základné problémy pri návrhu mikrouchopovača: Rozdiel medzi revíziami
(Vytvorená stránka „==Základné problémy pri návrhu mikrouchopovača== Ako už bolo povedané exitujú rozdiely medzi makro a mikro svetom. Pri uchopovaní väčších súčiastok sa sily …“) |
|||
| Riadok 1: | Riadok 1: | ||
| − | + | {{Praca_uvod|2|Použitie mikrouchopovačov MEMS|Čo je to MEMS alebo MST?|Základné problémy pri návrhu mikrouchopovača|Pružné Mechanizmy|Pružné kĺby|Materiál pre mikrouchopovače|Návrh mikrouchopovača|Riešenie pružných mechanizmov pomocou metódy konečných prvkov}} | |
| + | __TOC__ | ||
| + | = = | ||
| + | Ako už bolo povedané exitujú rozdiely medzi makro a mikro svetom. Pri uchopovaní väčších súčiastok sa sily ako sú napríklad elektrostatická zanedbávajú, ale pri mikrosúčiastkach takéto sily vytvárajú veľký problém. V tabuľke (tab. 1.1) sú uvedené dané sily a rozmery a závislosť medzi nimi. | ||
| + | |||
| + | {| class="wikitable" | ||
| + | |+ Tab. 1.1 | ||
| + | |- | ||
| + | | | ||
| + | |colspan="2"|rozmer <nowiki>[</nowiki>mm<nowiki>]</nowiki> | ||
| + | |- | ||
| + | | typ sily <nowiki>[</nowiki>N<nowiki>]</nowiki> | ||
| + | |1 | ||
| + | |10 | ||
| + | |- | ||
| + | |Van der Waalsova | ||
| + | |0,119 | ||
| + | |1,19.10<sup>-9</sup> | ||
| + | |||
| + | |- | ||
| + | |Elektrostatická | ||
| + | |0,014 | ||
| + | |1,36.10<sup>-6</sup> | ||
| + | |||
| + | |- | ||
| + | |Gravitačná | ||
| + | |3.10<sup>-5</sup> | ||
| + | |30 | ||
| + | |||
| + | |- | ||
| + | |Inertná | ||
| + | |3,06.10<sup>-9</sup> | ||
| + | |0,306 | ||
| + | |||
| + | |- | ||
| + | |Magnetická | ||
| + | |1.10<sup>-6</sup> | ||
| + | |0,1 | ||
| + | |||
| + | |- | ||
| + | |Kapilárna | ||
| + | |0,458 | ||
| + | |0,229 | ||
| + | |||
| + | |- | ||
| + | |Uchopovacia | ||
| + | |1 | ||
| + | |300 | ||
| + | |} | ||
| − | |||
Ďalším problémom pri návrhu je zvolenie správnych kĺbov. Keďže pri uchopovaní mikrosúčiastok mechanické kĺby treba vylúčiť z dôvodu ich nepresnosti, obtiažnej a nákladnej výrobe a vzniknutom trení pri ich pohybe. Pre potrebnú presnosť preto teda zvolíme kĺby z pružných materiálov tzv. flexibilné alebo pružné kĺby. | Ďalším problémom pri návrhu je zvolenie správnych kĺbov. Keďže pri uchopovaní mikrosúčiastok mechanické kĺby treba vylúčiť z dôvodu ich nepresnosti, obtiažnej a nákladnej výrobe a vzniknutom trení pri ich pohybe. Pre potrebnú presnosť preto teda zvolíme kĺby z pružných materiálov tzv. flexibilné alebo pružné kĺby. | ||
| + | |||
| + | ==Paralelné a uhlové uchopenie telesa== | ||
| + | Hlavný rozdiel medzi uchopením paralelným (obr.2.1) a uhlovým (obr.2.2) je ten že pri paralelnom nám pri uchopení telesa pôsobia sily len v smere osi x a pri uchytení uhlovom nám sily pôsobia pod uhlom, čiže sú zložené z x-ovej a y-ovej zložky. Samozrejme že existujú aj v týchto prípadoch parazitné sily. Pôsobenie síl však závisí aj od danej súčiastky. Napríklad ak manipulujeme so súmernou súčiastkou kruhového tvaru a jej paralelným uchopením tak nám pôsobia sily kolmo na súčiastku. Preto je paralelné uchopenie vhodne na kruhové súčiastky, pretože v nich nepôsobia sily v smere y, tým pádom je aj jednoduchší ich výpočet a lepšie držanie súčiastky v manipulátore. Pri uhlovom uchytení treba vyjadriť x-ové aj y-ové zložky sily. Nieje vhodné na uchytenie súmerných súčiastok, keďže môže dôjsť k ich vyšmyknutiu [5]. | ||
| + | |||
| + | [[Súbor:Obr. 1.1 Paralelné uchopenie.png|center|frame|Obr. 1.1 Paralelné uchopenie]] | ||
| + | |||
| + | [[Súbor:Obr. 1.2 Uhlové uchopenie|center|frame|Obr. 1.2 Uhlové uchopenie]] | ||
Verzia zo dňa a času 19:40, 11. december 2010
Ako už bolo povedané exitujú rozdiely medzi makro a mikro svetom. Pri uchopovaní väčších súčiastok sa sily ako sú napríklad elektrostatická zanedbávajú, ale pri mikrosúčiastkach takéto sily vytvárajú veľký problém. V tabuľke (tab. 1.1) sú uvedené dané sily a rozmery a závislosť medzi nimi.
| rozmer [mm] | ||
| typ sily [N] | 1 | 10 |
| Van der Waalsova | 0,119 | 1,19.10-9 |
| Elektrostatická | 0,014 | 1,36.10-6 |
| Gravitačná | 3.10-5 | 30 |
| Inertná | 3,06.10-9 | 0,306 |
| Magnetická | 1.10-6 | 0,1 |
| Kapilárna | 0,458 | 0,229 |
| Uchopovacia | 1 | 300 |
Ďalším problémom pri návrhu je zvolenie správnych kĺbov. Keďže pri uchopovaní mikrosúčiastok mechanické kĺby treba vylúčiť z dôvodu ich nepresnosti, obtiažnej a nákladnej výrobe a vzniknutom trení pri ich pohybe. Pre potrebnú presnosť preto teda zvolíme kĺby z pružných materiálov tzv. flexibilné alebo pružné kĺby.
Paralelné a uhlové uchopenie telesa
Hlavný rozdiel medzi uchopením paralelným (obr.2.1) a uhlovým (obr.2.2) je ten že pri paralelnom nám pri uchopení telesa pôsobia sily len v smere osi x a pri uchytení uhlovom nám sily pôsobia pod uhlom, čiže sú zložené z x-ovej a y-ovej zložky. Samozrejme že existujú aj v týchto prípadoch parazitné sily. Pôsobenie síl však závisí aj od danej súčiastky. Napríklad ak manipulujeme so súmernou súčiastkou kruhového tvaru a jej paralelným uchopením tak nám pôsobia sily kolmo na súčiastku. Preto je paralelné uchopenie vhodne na kruhové súčiastky, pretože v nich nepôsobia sily v smere y, tým pádom je aj jednoduchší ich výpočet a lepšie držanie súčiastky v manipulátore. Pri uhlovom uchytení treba vyjadriť x-ové aj y-ové zložky sily. Nieje vhodné na uchytenie súmerných súčiastok, keďže môže dôjsť k ich vyšmyknutiu [5].
