Uudentyyppinen silikonitoimilaite ergonomista ohjausta varten
- Lisätiedot
- Hits: 8476
Ajoneuvojen käyttö ja automatisoitujen prosessien hallinta ovat yhä monimutkaisempia ja monipuolisempia. Tätä varten tarkoitettujen tuotteiden on suoritettava useita toimintoja samanaikaisesti, sopeuduttava optimaalisesti asennustilaan ja mahdollistettava pienentäminen. Uuden kanssa Silikonitoimilaitteiden tekniikka tulee Kylläisyys Ryhmä täyttää täsmälleen nämä vaatimukset.
Pitoisuus
- Silikonitoimilaite keinotekoisena lihaksena
- Käyttöesimerkkejä silikonitoimilaitteesta
- Ensimmäisen sukupolven prototyypit
- Toinen sukupolvi virtalähteellä
Sateco haluaa nyt tuoda uuden toimilaitteen tai toimilaitteen laboratoriosta markkinoille ja teollistaa sen sitä varten. Silikonitoimilaite SXTA voi toimintaperiaatteensa ja valmistusprosessinsa perusteella lisätä markkinoilla vaadittavaa toiminnallista tiheyttä ja tarjoaa innovatiivisia ratkaisuja kustannustehokkaissa olosuhteissa.
Silikonitoimilaite keinotekoisena lihaksena
SXTA on dielektrinen elastomeeritoimilaite tai keinotekoinen lihas. Se toimii sen mukaan sähköstaattinen toimintaperiaate. Ulkoisista signaaleista riippuen toimilaite voi supistua ja laajentua uudelleen. Palautetta voidaan tuottaa esimerkiksi kosketusantureilla, optisilla linsseillä tai pneumaattisilla järjestelmillä.
Toimilaite on kevyt ja pystyy varastoimaan energiaa tehokkaasti ja joustavasti. Hakemukset Sisusta autoissa, sekoitettu todellisuus, pelaaminen, lääketieteellinen ja teollisuuden Automaatio ovat hänen ammatinsa.
Tekniset ominaisuudet ja toiminnallisuus
Silikonitoimilaitteiden mitat ovat 10-20 mm ja ne voivat muuttua muutamiin millimetreihin. Ne tuottavat jopa 10 N: n voimia. SXTA koostuu useista sadoista kerroksista mikroskooppisesti ohuempaa elastista Silikonikerrokset ja sähköä johtavat hiilielektrodit.
Kun sähköjännite syötetään elektrodien väliin, toimilaitteet latautuvat sähköisesti. Niihin on rakennettu sähköstaattinen kenttä. Kenttä luo sähköstaattinen voimajoka voi vetää toimilaitteet yhteen elektrodien välillä joustavan elastisen silikonin perusteella. Lihas on jännittynyt. Se liukenee uudelleen, kun sähkövaraus z. B. purkautuu oikosulun kautta. Varauksen väheneminen heikentää sähköstaattista vetovoimaa. Joustava silikonikerros palauttaa toimilaitteet mekaanisesti alkuperäiseen muotoonsa.
Ilmakatkaisin, digitaalinen suojarele ja pehmokäynnistin
Silikonitoimilaitteet toimivat kuin sähköstaattisesti ohjattavat Jousielementtijoka liikuttaa, jäykistää ja varastoi energiaa. Muodonmuutos ja voima ovat verrannollisia käytettyyn jännitteeseen. Energian varastoinnin ansiosta toimilaite on tietyssä asennossa hyvin pienellä energialla.
Vertailu pietsosähköiseen elementtiin ja nostomagneettiin
Silikonitoimilaitetta on verrattu a pietsosähköinen pinon toimilaite paljon enemmän voimaa. Suhteellisen suurella iskulla silikonitoimilaitteet tuottavat suuria voimia. Ne luovat monen iskun pietsosähköiset pino-toimilaitteet, joiden pituus on sama.
Toisin kuin Nostomagneetit SXTA voi lähestyä tiettyä tulosignaaliin verrannollista taipumaa ja pitää sitä melkein ilman energiaa. Koska hän ei metallit se on erittäin kevyt. Toimilaite koostuu pääosin silikonista. Tämä tekee siitä vankan. Voimien ja iskujen leikkaamiseksi se on paljon vähemmän herkkä kuin z. B. pietsosähköinen toimilaite.
sein Valmistusprosessi mahdollistaa muunneltavan muodon, koska sen muotoilua ei pakota geometriat, kuten nivelet ja kelat. Tämä mahdollistaa toimilaitteen pienentämisen tehokkaasti.
Suunnitteluvaihtoehdot ja käyttäjien edut
Kiitos sukulaiselle vapaasti valittavissa oleva muoto Silikonitoimilaite antaa kehittäjille uusia suunnitteluvaihtoehtoja, esimerkiksi ergonomisille ohjausyksiköille. Toimilaite voidaan sovittaa käytettävissä olevaan tilaan. Se halaa jopa hieman kaarevat pinnat.
Koska silikonitoimilaite pystyy pitämään taipuman melkein ilman energiaa sähköstaattisen toimintaperiaatteensa ansiosta, se on erittäin energiatehokas. Yksi sen kanssa on mahdollisesti pidempi akkukäytössä on tärkeä etu kannettaville laitteille.
Suhteellisen suuren kanssa Napa silikonitoimilaitteen käyttäjä voi yksinkertaistaa sen rakennetta Paikannus voidaan tehdä ilman vaihde tai ohjata uudelleen. Toimilaitteen joustavalla materiaalilla ovat mahdollisia toimintoja, kuten tärinän vaimentaminen, purkaminen mekaanisen esikuormituksen kautta ja asennustoleranssit voidaan kompensoida. Tämä säästää komponentteja ja kustannuksia.
Koska silikonista valmistettua silikonitoimilaitetta voidaan liikuttaa staattisesti ja dynaamisesti, se pystyy toteuttamaan nopeita pulsseja sekä hitaita muodonmuutoksia. Hän voi mahdollinen taipuma Käynnistä ja pysäytä jatkuvasti. SXTA suorittaa siis useita toimintoja samanaikaisesti ja tekee järjestelmästä vähemmän monimutkaisen.
Monoliittinen rakenne tekee toimilaitteesta vankan, iskun- ja iskunkestävän. Se kestää lämpötiloja -40 ° C - + 85 ° C ja on pitkä käyttöikä.
Käyttöesimerkkejä silikonitoimilaitteesta
Seuraavassa on joitain esimerkkejä autojen sisätiloista sekä alustavia lähestymistapoja lääketieteelliseen tekniikkaan.
Auto: oven ohjausyksikkö integroidulla haptikalla
Alueella Haptisten käyttö Sateco työskentelee autoteollisuuden toimittajan kanssa koristeellisilla pinnoilla Marquardt yhdessä. Kehitetty ovenohjausyksikön prototyyppi, jossa on integroitu haptiikka, sai palautteen mekaanisen pulssin muodossa. Toisin kuin tällä hetkellä toteutetut pinnat, joissa on integroitu haptinen palaute, demonstraattorilla ei ole rakoa haptisesti aktiivisen pinnan ja pinnan passiivisen kiinnityksen välillä. Tämä yksinkertaistaa rakennetta huomattavasti.
Tietty pinnan muodostuminen konsentroitiin haptiset signaalit valitulla alueella ohjauspintaa. Haptinen palaute voidaan tuntea napsautuksena vain, kun sormi koskettaa pintaa valitulla alueella. Silikonitoimilaitteen merkittävä toiminnallinen etu pietsosähköisiin toimilaitteisiin verrattuna on suhteellisen hiljaisen takaisinkytkennän muodostuminen. Tämä ominaisuus lisää paljon ajoneuvon arvoa.
Yllä oleva esittäjä käyttää olennaisesti toimilaitteen nopeaa liikettä. Autojen sisätilojen kehittäjät pyrkivät lisäämään a Rakenne tai topografia antaa. Tämä helpottaa käyttöä, koska se antaa sormen suuntautumisapua. Lisäksi vain tietyn operaation yhteydessä olevat tiedot voidaan korostaa pinnalla. Tämä vähentää käyttäjän häiriötekijöitä.
kaksi Mielenosoittajat esitä kuinka kovat ohjauspainikkeet voivat helposti näkyä sileältä pinnalta silikonitoimilaitteilla ja kuinka tekstuurit voidaan luoda joustaville, pehmeille tekstiilipinnoille. Nämä mielenosoittajat käyttävät kaikkia toimilaitteen potentiaalia. Suurella iskulla se nostaa ja laskee napit tai tekstiilin suoraan pinnalta.
Auton ajovalojen tutka-anturi luo tilaa ajoneuvoon
Avaimet tai liikkuvat pinnan osat on kytketty toimilaitteeseen ja työnnetään ja vedetään ulos pinnasta sen supistumisen myötä. Tämä liike näyttää olevan hiljainen ja hyvin spontaani. Avaimia tai tekstuuria voidaan pitää niin kauan kuin haluat.
Lisäksi silikonitoimilaite voi tuottaa haptista palautetta päällekkäisen nopean liikkeen kautta heti, kun korostettua tekstuuria tai näppäintä kosketetaan. Marquardt-esimerkissä on Pulssi tuntui näppäimen napsautukselta niin
Lääketieteellinen tekniikka: nesteiden energiatehokas käsittely
Lääketieteellisessä tekniikassa toimilaitetta voidaan käyttää a Pumppu tai venttiili käsitellään energiatehokkaita nesteitä. Koska silikonitoimilaite pystyy pitämään taipuman melkein ilman energiantarvetta, se soveltuu hyvin nesteiden annosteluun ja annosteluun.
Lisäksi toimilaitteen taipuman suora suhteellinen säätö sallii a pulssi vapaa kuljetus. Vertailun vuoksi nostomagneetit tuottavat pulssin jokaisella syöttöiskulla magneetin mekaanisen vaikutuksen vuoksi pysäyttimeen. Sitä vastoin silikonitoimilaitteita voidaan ohjata siten, että siirtyminen yhdestä iskusta toiseen on jatkuva ja pulssi vapaa.
Toimilaitteen materiaali on edullista myös lääketieteellisessä tekniikassa. Koska se koostuu pääosin silikonista, se voidaan integroida suoraan tavallisiin silikonipohjaisiin lääketieteellisiin artikkeleihin, kuten esimerkiksi letkut. Toimilaitteen suora integrointi vähentää rajapintoja, jotka voivat saastuttaa kuljetettavan aineen. Ja silikonitoimilaite voidaan vaihtaa tehokkaasti yhdessä letkun kanssa.
Ensimmäisen sukupolven prototyypit
SXTA1-silikonitoimilaitteiden ensimmäinen sukupolvi on tällä hetkellä saatavana kokeita ja prototyyppejä varten. Tulet työskentelemään EMPA (Eidgenössische Materialprüfungsanstalt, osa ETH Zürichiä) tuotettiin Sveitsissä prototyyppijärjestelmällä. On olemassa kolmenlaisia malleja.
Faktoja ja komponentteja akkutuotannosta ja sitä varten
Pienimmän toimilaitteen, SXTA1-1005, pohjapinta-ala on 5 x 5 mm ja korkeus 5 mm. Tämä mahdollistaa noin 0,2 mm: n iskun syntymisen noin 1 N voimalla. Sen isoveli, SXTA1-1010, on kaksi kertaa korkeampi ja voi saavuttaa noin 0,4 mm: n iskun 3 N. Suurimman vaihtoehdon SXTA1-1520 pohjapinta-ala on 15 x 15 mm ja korkeus 20 mm. Tämä toimilaite voi supistua noin 0,7 mm ja tuottaa voimaa jopa 10 N. Korkeutta, saavutettavaa iskua ja voimaa voidaan säätää tietyllä alueella asiakkaan pyynnöstä. Päällä Aloituspakkaus sisältää silikonitoimilaitteen, ohjelmiston, ohjaimet ja elektronisen ohjaus.
Toinen sukupolvi virtalähteellä
Yhdessä aloittavan yrityksen kanssa Sateco Group työskentelee jo toisen sukupolven silikonitoimilaitteiden SXTA2: n parissa. Ensimmäiseen sukupolveen verrattuna toisella on yksi kytketty sähköverkkoon. Tämä on verrattavissa pietsosähköisiin pinotoimilaitteisiin (600 V). Tämä vähentää komponentin sähköisen integroinnin vaivaa. Myös parannettuja sähköä johtavia materiaaleja käytetään. Nämä pidentävät toimilaitteiden käyttöikää. Testitietoja valmistellaan parhaillaan. Ensimmäisten näytteiden olisi oltava saatavilla vuoden 2021 puolivälistä.
Uraauurtava saavutus teollistumisessa
Ensimmäisestä sukupolvesta poiketen SXTA2: ta voidaan valmistaa useita 100.000 XNUMX osaa vuodessa. Sateco-konserni rakentaa uuden tyyppistä konetta Schwerzenbachin sijaintipaikkaansa tämän numeron toteuttamiseksi Tuotantolaitos 200 m²: n siivoushuone. Tuotantojärjestelmän on oltava erittäin tarkka ja erittäin korkea toistettavuus. Silikonitoimilaitetta valmistettaessa useita satoja kerroksia mikroskooppisesti ohuita, elastisia silikonikerroksia on pinottava päällekkäin ilman vikoja ja tiukkojen toleranssien rajoissa.
Sateco on esillä osoitteessa Sensor + Test 2021.
Saatat olla myös kiinnostunut...
Säätimet | Ergonomiset ja turvalliset hallintalaitteet
Elektroniikka | Yhdistetyt autot keskipisteessä
Daniel Haefliger on Sateco XT AG: n toimitusjohtaja Schwerzenbachissa Sveitsissä.