Atuadores microlineares de alta precisão. O que são e como são usados
Um microatuador é um dispositivo em miniatura usado para converter energia em movimento em pequena escala. Microatuadores são normalmente definidos como dispositivos com dimensões na faixa de micrômetros a milímetros. Eles podem ser feitos de vários materiais, incluindo metais, cerâmicas e polímeros, e podem usar uma variedade de mecanismos de atuação, como ligas piezoelétricas, eletrostáticas, térmicas, magnéticas ou com memória de forma. Microatuadores são usados em uma ampla gama de aplicações, desde eletrônicos de consumo e dispositivos médicos até automação aeroespacial e industrial. O tamanho pequeno, a alta precisão e o baixo consumo de energia dos microatuadores os tornam adequados para uso em aplicações onde espaço, peso e eficiência energética são considerações importantes.
Os casos de uso populares de microatuadores incluem:
- Dispositivos médicos: Microatuadores são amplamente utilizados em dispositivos médicos, como sistemas de administração de medicamentos, aparelhos auditivos e instrumentos cirúrgicos.
- Eletrônicos de consumo: Microatuadores são comumente usados em produtos eletrônicos de consumo, como câmeras, smartphones e dispositivos vestíveis, para diversas finalidades, incluindo feedback de vibração e zoom óptico.
- Indústria automobilística: Microatuadores são usados em aplicações automotivas, como ajustadores de assento, controladores de aceleração e injetores de combustível.
- Indústria aeroespacial: Microatuadores são utilizados em aplicações aeroespaciais, como superfícies de controle e trens de pouso em aeronaves.
- Robótica: Microatuadores são usados em robótica para diversas finalidades, incluindo atuação, controle de posição e feedback de força.
- Automação industrial: Microatuadores são usados em sistemas de automação industrial para controle preciso de movimento em aplicações como linhas de montagem e sistemas de manuseio de materiais.
Quais são algumas especificações importantes de microatuadores
Especificações importantes de microatuadores incluem:
- Tamanho: As dimensões do micro atuador, normalmente indicado em micrômetros ou milímetros, pode afetar seu desempenho e adequação para uma determinada aplicação.
- Saída de força/torque: A quantidade de força ou torque gerada pelo microatuador, que geralmente é dada em N ou Nm, pode afetar sua capacidade de executar uma tarefa desejada.
- Mecanismo de atuação: O método pelo qual o microatuador gera movimento, como liga piezoelétrica, térmica, magnética ou com memória de forma, pode afetar seu desempenho e adequação para uma determinada aplicação.
- Tensão/corrente operacional: A tensão e a corrente necessárias para ativar o microatuador podem afetar sua eficiência energética e adequação para uma determinada aplicação.
- Tempo de resposta: O tempo que leva para o microatuador mudar sua posição ou gerar uma força ou torque desejado, que geralmente é dado em milissegundos, pode impactar seu desempenho em aplicações em tempo real.
- Ciclo de vida: O número de ciclos de ativação que o microatuador pode realizar antes de sofrer degradação significativa, que geralmente é dado em ciclos, pode impactar sua durabilidade e confiabilidade a longo prazo.
- Requisitos ambientais: A faixa de temperatura operacional, a faixa de umidade e a exposição a choques e vibrações podem afetar o desempenho e a confiabilidade do microatuador.
Que tipo de posicionamento de feedback os microatuadores podem ter
Microatuadores podem ter vários tipos de posicionamento de feedback, incluindo feedback de codificador, feedback de potenciômetro, feedback capacitivo, feedback indutivo e feedback de sensor de efeito Hall. Esses tipos de posicionamento de feedback fornecem informações sobre a posição ou movimento do microatuador, permitindo controle preciso e melhor desempenho.
O FIRGELLI O atuador Micro Pen modelo FA-BS16-4-12-xx vem com feedback do sensor Hall integrado. Este tipo de feedback oferece graus extremamente elevados de capacidade de precisão, pois produz 360PPR (pulsos por revolução). Isto equivale a cerca de 1 mícron de controle. Esses atuadores são, portanto, adequados para inúmeras aplicações, incluindo dispositivos médicos onde são necessários altos graus de controle.
Como você conecta um Micro Atuador
A fiação desses microatuadores é muito fácil. Haverá 2 fios para o motor, onde a inversão da polaridade para uma fonte de alimentação (geralmente 12 V) mudará a direção do atuador. Os outros 4 fios são para o sensor hall de feedback. Um diagrama de fiação é mostrado abaixo para o FIRGELLI Micro Atuador.
Micro atuadores para aplicações médicas
O equipamento de teste médico é apenas uma das aplicações onde é necessário usar microatuadores controlados com precisão. Eles são usados em uma variedade de dispositivos médicos, incluindo endoscópios, cateteres e instrumentos cirúrgicos, para fornecer movimento e posicionamento precisos de dispositivos no corpo humano. Eles também podem ser usados para manipular células, tecidos e outros objetos pequenos para pesquisa e análise médica. Os microatuadores podem ser classificados em vários tipos, incluindo piezoelétricos, térmicos, magnéticos e eletrostáticos, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens dependendo da aplicação específica. Nas aplicações médicas, desempenham um papel crucial na melhoria do diagnóstico e tratamento de doenças e têm o potencial de revolucionar a medicina.
Micro atuadores em eletrônicos de consumo
Microatuadores são amplamente utilizados em eletrônicos de consumo para diversas aplicações, desde dispositivos maiores, como máquinas de café, até aplicações minúsculas, como fornecer feedback tátil (vibração) para telas sensíveis ao toque, ajustar o foco de lentes de câmeras e controlar o movimento de componentes mecânicos em dispositivos portáteis. .
No feedback tátil, os microatuadores criam vibrações que simulam o toque, permitindo aos usuários sentir botões ou interruptores físicos mesmo quando estão usando um dispositivo com tela sensível ao toque. Isso melhora a experiência do usuário e facilita a interação com o dispositivo.
Nas câmeras, microatuadores são usados para controlar o foco das lentes, permitindo um foco automático preciso e rápido. Eles também ajudam no ajuste da abertura e de outros elementos ópticos.
Em dispositivos portáteis, como smartphones, microatuadores podem ser usados para controlar o movimento de componentes mecânicos, como teclados deslizantes, câmeras pop-up e telas dobráveis.
Em resumo, os microatuadores são usados em produtos eletrônicos de consumo para fornecer movimentos precisos e controlados de vários componentes, melhorar a experiência do usuário e tornar os dispositivos mais compactos e portáteis.
Micro atuadores em uso automotivo
Microatuadores são usados em diversas aplicações automotivas para melhorar o desempenho, a segurança e a eficiência dos veículos. Algumas das principais maneiras pelas quais os microatuadores são usados na indústria automotiva incluem:
- Sistemas de trem de força: Microatuadores são usados em injetores de combustível, válvulas de aceleração e outros componentes do trem de força para controlar e regular o fluxo de combustível e ar no motor.
- Sistemas de suspensão: Microatuadores são usados em sistemas de suspensão para controlar a altura e estabilidade de um veículo. Eles também podem ser usados em sistemas de suspensão ativa para melhorar o conforto e o manuseio.
- Sistemas de frenagem: Microatuadores são utilizados em sistemas de frenagem para controlar a pressão e modulação dos freios, melhorando o desempenho da frenagem e reduzindo o risco de derrapagem.
- Controle climático: Microatuadores são usados em sistemas de controle climático para regular o fluxo de ar, temperatura e umidade dentro de um veículo.
- Sistemas de direção: Microatuadores são utilizados em sistemas de direção para controlar o ângulo e a posição das rodas, melhorando o manuseio e a estabilidade de um veículo.
Em resumo, os microatuadores são usados em diversas aplicações automotivas para fornecer movimentos precisos e controlados de vários componentes, melhorar o desempenho do veículo, melhorar a segurança e aumentar a eficiência.
Microatuadores em casos de uso aeroespacial
Microatuadores são usados em diversas aplicações aeroespaciais para melhorar o desempenho, a segurança e a eficiência de aeronaves e espaçonaves. Algumas das principais maneiras pelas quais os microatuadores são usados na indústria aeroespacial incluem:
- Sistemas de controle de vôo: Microatuadores são usados em sistemas de controle de vôo para controlar o movimento das superfícies da aeronave, como flaps, ailerons e leme, fornecendo controle preciso da inclinação, rotação e guinada da aeronave.
- Sistemas de potência e propulsão: Microatuadores são usados em sistemas de potência e propulsão para controlar o fluxo de combustível e ar nos motores e para regular o empuxo e a velocidade dos motores.
- Sistemas de orientação e navegação: Microatuadores são utilizados em sistemas de orientação e navegação para controlar a orientação e posição de naves espaciais e satélites, melhorando sua precisão e estabilidade.
- Sistemas de implantação: Microatuadores são usados em sistemas de implantação para controlar a liberação e posicionamento de cargas úteis, como satélites, instrumentos científicos e outros equipamentos, em suas órbitas desejadas.
- Sistemas de controle climático: Microatuadores são usados em sistemas de controle climático para regular a temperatura, pressão e umidade dentro de aeronaves e espaçonaves, proporcionando um ambiente confortável para a tripulação e passageiros.
Em resumo, os microatuadores desempenham um papel crucial na indústria aeroespacial, fornecendo movimentos precisos e controlados de vários componentes, melhorando o desempenho de aeronaves e naves espaciais, aumentando a segurança e melhorando a eficiência.
Uso robótico de microatuadores
Microatuadores são amplamente utilizados em robótica para controlar e manipular objetos, melhorar o movimento e a mobilidade e aprimorar a funcionalidade dos robôs. Algumas das principais maneiras pelas quais os microatuadores são usados na robótica incluem:
- Atuação: Microatuadores são usados para controlar o movimento e posicionamento dos braços, pernas e outras partes do corpo do robô, proporcionando movimentos precisos e controlados.
- Garras: Microatuadores são usados em garras e outros efetores finais para controlar a abertura e fechamento de dedos, garras ou outras ferramentas, permitindo que robôs peguem e manipulem objetos.
- Detecção: Microatuadores podem ser usados em sistemas robóticos para fornecer feedback tátil, permitindo que o robô sinta e responda ao seu ambiente.
- Mobilidade: Microatuadores podem ser usados em robôs móveis, como drones, para controlar o movimento e a orientação do robô.
- Cirurgia robótica: Microatuadores podem ser usados em robôs cirúrgicos para controlar o movimento e posicionamento de instrumentos cirúrgicos, permitindo procedimentos minimamente invasivos e melhorando a exatidão e a precisão.
Em resumo, os microatuadores desempenham um papel crítico na robótica, fornecendo movimentos precisos e controlados, permitindo que os robôs interajam com o seu ambiente e executem uma variedade de tarefas.
Casos de uso de Automações Industriais.
Microatuadores são amplamente utilizados em automação industrial para melhorar o desempenho, eficiência e segurança de processos de fabricação automatizados. Algumas das principais maneiras pelas quais os microatuadores são usados na automação industrial incluem:
- Montagem e manuseio: Microatuadores são utilizados em sistemas de montagem e manuseio para controlar o movimento e posicionamento de peças e componentes, melhorando a precisão e a eficiência dos processos de montagem.
- Inspeção e teste: Microatuadores são usados em sistemas de inspeção e teste para controlar o movimento e posicionamento de câmeras, sensores e outros equipamentos de inspeção, melhorando a precisão e a velocidade dos processos de inspeção.
- Robótica: Microatuadores são usados em robôs industriais para controlar o movimento e o posicionamento de braços, garras e outros atuadores finais, permitindo que os robôs executem uma variedade de tarefas em processos de fabricação automatizados.
- Controle de válvula: Microatuadores são usados em sistemas de controle de válvula para controlar o fluxo de líquidos, gases e outros fluidos, melhorando a precisão e a eficiência dos processos de manuseio de fluidos.
- Pick-and-place: Microatuadores são usados em sistemas pick-and-place para controlar o movimento e o posicionamento de peças e componentes, melhorando a precisão e a eficiência dos processos de manuseio de materiais.
Em resumo, os microatuadores desempenham um papel crítico na automação industrial, fornecendo movimentos precisos e controlados, permitindo que máquinas e robôs executem uma variedade de tarefas com maior precisão, eficiência e segurança.
