馬薩諸塞州牛頓- 為了跟上數字光學掃描領域的最新成像技術，大型專業平板掃描儀制造商需要更精確的驅動系統。這種驅動系統通常在XY工作臺中使用步進電機驅動的導螺桿，以將掃描儀的CCD(電荷耦合器件)元件移過被掃描的圖像。然而，一家公司掃描儀的CCD運動的微小速度變化導致捕獲高分辨率圖像時出現錯誤。這些波動導致顏色配準缺陷，在圖像上產生不可接受的條帶效應。盡管這些帶很小(通常為30微米)，但肉眼可見。

工程師將這些誤差的來源追溯到平板驅動系統的螺旋梁耦合。從耦合器的一個集線器到另一個集線器的不一致的運動傳遞導致速度誤差，其表現為位置誤差。用專利的Reli-a-Flex(TM)聯軸器代替螺旋梁聯軸器，減少了驅動傳遞誤差，從而消除了配準缺陷。秘密?獨特的槽型，帶有徑向槽而不是螺旋槽，可為傳動精度提供扭轉剛度，而不會在耦合電機上產生更高的軸承載荷。

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根據Reli-a-flex的John Ricker的說法，傳動精度和徑向柔度是聯軸器為線性定位系統帶來的兩個最重要的因素。耦合傳輸誤差影響定位精度和徑向柔性，吸收由不對中引起的軸承載荷，延長壽命。但到目前為止，工程師在經濟型單件式梁式聯軸器和更復雜，更昂貴的波紋管聯軸器之間的選擇有限。雖然波紋管聯軸器提供扭轉剛度和徑向柔度，但梁聯軸器可滿足精益預算。

“傳統上你必須權衡扭矩以獲得更高的剛度，”Ricker說。“但是使用Reli-a-flex高扭轉剛度并不意味著高的軸承載荷。除了減少傳動誤差以及波紋管聯軸器外，Reli-a-flex設計更符合徑向柔性的其他梁式聯軸器。”Ricker認為這是使用徑向而不是螺旋槽，當聯軸器彎曲時，這些槽保持中心件的恒定角度。

這種特殊的槽模式通過保持恒定的樞軸長度使應力變化最小化。設計樞軸點在不改變中心件角度??的情況下軸向前后移動，從而產生均勻的應力分布并且沒有偏心。“類似的聯軸器可能有一個鏡像圖像，”Ricker說。“在這種類型的設計中，樞軸點不會以恒定的中心件角度??前后移動。相反，它們會移入和移出，并且中心件角度??會發生變化，從而導致應力變化和旋轉不均勻。

Reli-a-flex聯軸器設計并在Reliance Gear Co.Ltd。(Huddersfield，UK)制造。“當我們決定制造我們自己的聯軸器時，”Reliance設計經理Alistair Durie說，“我們確定了四個關鍵的性能標準。”這些功能包括：

“我們確定，為了比傳統的螺旋梁聯軸器更好，我們不得不擺脫螺旋式槽設計，”Durie解釋道。“這導致了各種類型的徑向開槽設計的實驗。我們使用傳動誤差和扭轉剛度作為驅動因素。一旦我們的設計符合我們的標準，我們就進一步優化了幾何形狀以發揮扭轉剛度，徑向順應性的曲調，和傳輸錯誤。“

Durie解釋說，實心聯軸器可以獲得最高的扭轉剛度，但它們也可以產生最高的徑向剛度(最低的徑向柔度)。Reli-a-flex設計團隊創造了一種槽模式，可提供高扭轉剛度和低徑向柔度，即不會產生大的軸承載荷。“他解釋說，”槽縫模式和高扭轉剛度的結合“實現了運動學優勢，同時具有業內最低的平移誤差。”

在測試中，該公司將其聯軸器與其他制造商的單梁和多梁設計進行了比較。Ricker表示，Reli-a-flex發現其產品在倒車應用中的剛度優于單螺旋聯軸器的10倍。在一個示例中，驅動3,600線編碼器的Reli-a-flex耦合器雙向產生半個計數的誤差，而驅動相同編碼器的四光束螺旋耦合產生兩個計數的誤差，并且單個 - 螺旋耦合產生了四個計數的誤差。“有一個精密編碼器有什么用，”Ricker斷言，“如果你在耦合器內的損耗花費了四到五個編碼器數量。”