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地點： 長沙市 開展時間： 2025-04-10 舉辦單位： 湖南水資源大會辦公室
湖南水利科技博覽會組委會、河南納威展覽服務(wù)有限公司、北京雙子座展覽有限公 -
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Faulhaber微驅(qū)動讓現(xiàn)代化高科技光學(xué)應(yīng)用更智能更高效！
【塑料機(jī)械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】現(xiàn)代顯微鏡已成為科研和*療工作中不可或缺的一部分。為了快速精確地檢查樣品，載片需位于鏡頭下方正確位置，并在載物臺上移動。隨著技術(shù)的進(jìn)步，手動調(diào)節(jié)已經(jīng)無法滿足需求。
如今，越來越多的工作人員通過微驅(qū)動來完成這項工作。為了避免機(jī)械式操作，確?？焖?、高精度地移動，最新設(shè)計的方案是采用小型線性直流伺服電機(jī)。由于其驅(qū)動長度在分米范圍內(nèi)，因此重復(fù)精度可達(dá)到幾微米。
當(dāng)人們越來越聚焦某個事物的時候，視野就會變得越來越狹窄，尤其是具有高倍放大率的現(xiàn)代顯微鏡。為了對樣品進(jìn)行“由點到面”的分析評估，樣品需在鏡頭焦點下需要系統(tǒng)地移動。
為此，英國劍橋Objective Imaging公司開發(fā)出了一款能滿足現(xiàn)代顯微鏡技術(shù)要求的新型掃描臺——Oasis Glide-S1。這款移動式平臺采用了FAULHABER線性直流伺服電機(jī)，在動力學(xué)和高精度方面設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)。
擴(kuò)展工作窗視野
Oasis Glide-S1在75 x 52毫米的“調(diào)節(jié)視窗”內(nèi)工作。Faulhaber線性直流伺服電機(jī)可提供該領(lǐng)域以前無法實現(xiàn)的精度、速度，并具有移動穩(wěn)定性。后者是驅(qū)動系統(tǒng)選型的重要標(biāo)準(zhǔn)，可避免主軸驅(qū)動等機(jī)械操作。除了擁有先進(jìn)的技術(shù)外，該掃描臺還可提供標(biāo)準(zhǔn)功能，如燕尾形導(dǎo)軌，以及適用于大多數(shù)顯微鏡的螺栓裝置。
此外，帶彩色觸摸屏和3軸操縱桿的新型手動輸入裝置大大簡化了各種位置調(diào)整。與之前的系統(tǒng)相比，新的掃描臺更小、更輕，還具有優(yōu)越的機(jī)械規(guī)格，微驅(qū)動幾乎消除了機(jī)械間隙和操作時產(chǎn)生的噪音。在步進(jìn)速度較高的情況下依舊能保持優(yōu)異的垂直穩(wěn)定性和防震性，還能提高分辨率。整個系統(tǒng)完全免維護(hù)，而且裝配簡便。
該可調(diào)節(jié)平臺的核心是兩個沖程分別為+/-30和+/-80毫米的線性電機(jī)。除了具有優(yōu)異的機(jī)械分辨率外，和傳統(tǒng)的解決方案相比，該驅(qū)動解決方案還具有優(yōu)秀的性價比。
采用Faulhaber線性直流伺服電機(jī)的掃描臺儀器具有優(yōu)異的運動穩(wěn)定性和動力設(shè)計。
緊湊的線性技術(shù)
該線性直流伺服電機(jī)結(jié)合了電氣系統(tǒng)快速便捷的操控性與氣缸的簡單結(jié)構(gòu)。以前該類產(chǎn)品通常采用帶滑軌和導(dǎo)軌的“表面轉(zhuǎn)子”，現(xiàn)在，微驅(qū)動安裝在一個新的旋轉(zhuǎn)對稱的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中。電機(jī)的形狀為矩形、質(zhì)量也很輕，易于法蘭連接，并具有近乎通用的尺寸，因此能便捷地集成到掃描臺上。
其緊湊型設(shè)計得益于定子（電機(jī)）的尺寸只有12.5 x 19.9 x 49.4 mm (寬x高x長)，包括插頭連接器。其絲錐桿目前有6種型號，直徑都為6.3毫米，可選長度為82、109、127、154、172和190毫米。這使得沖程長度范圍可達(dá)到+/-10至60毫米之間，電機(jī)可用于20至120毫米的應(yīng)用中。而這些微驅(qū)動系統(tǒng)的重量只有57和82 克。
Faulhaber線性直流伺服電機(jī)
從用戶角度來看，驅(qū)動裝置僅由三個組件構(gòu)成：定子(電機(jī))、帶電纜的插頭和絲錐桿。非磁性鋼殼容納了自支撐型的三相線圈以及由特殊滑動軸承材料制成的轉(zhuǎn)子套筒軸承。在上蓋板的下方，還有定位傳感器的插頭和三個霍爾傳感器的印刷電路板。高精度的滑動金屬桿(絲錐桿)還配備了超強(qiáng)的永久磁鐵。
線性直流伺服電機(jī)的機(jī)械性能非常優(yōu)異：絲錐桿的連續(xù)作用力可達(dá)3.6 N，瞬時作用力峰值可達(dá)10.7 N。根據(jù)應(yīng)力情況，20毫米版本的加速度相當(dāng)于198 m/s2，是重力加速度的19倍，120毫米版本的加速度可達(dá)到82.9 m/s2。用于絲錐棒的滑動軸承非常牢固，能承受3.2m/s的速度。微驅(qū)動的運行溫度范圍為-20至+125 °C之間，涵蓋所有常用的應(yīng)用領(lǐng)域。
雖然性能強(qiáng)大，但該線性電機(jī)仍可通過運動控制器來實現(xiàn)精確調(diào)控。重復(fù)精度(多次重復(fù)運動時的最大偏差)為40微米。三個線性霍爾傳感器與運動控制器相結(jié)合后，限制了最大的定位誤差，這意味著，系統(tǒng)預(yù)設(shè)的位置和測量位置的偏差為120微米(20毫米版本)和220 微米(120毫米版本)。由于所有的數(shù)值均通過純電子方式確定，所以機(jī)械公差、組件的磨損和熱脹冷縮都不是問題。
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