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公开(公告)号：CN104697872A
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201510012892.1
申请日：2015-01-12
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/54
Abstract: 本发明涉及一种连续调温式高真空低温微纳米压痕测试方法与装置，属于精密科学仪器领域。X向精密调整模块用以调整压入点的位置，通过Z向精密压入驱动模块实现精密压入，通过位移信号和力信号精密检测模块对压入位移信号和力信号进行精密检测；变温载物平台与低温恒温器相连，以实现对样品的接触调温。与定制真空箱集成，可实现真空环境下样品温度在77K~500K连续变化时的微纳米压痕测试，解决了低温微纳米压痕测试中的精确变温、隔热、精密检测等问题，填补了传统微纳米压痕仪在低温环境下的改变环境温度的压痕测试技术的空白。结构简单、加工方便、体积小、响应快、定位精确，能够实现精确变温控温、位移载荷信号的精密检测、微观精密压入。
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公开(公告)号：CN104753391B
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201510099987.1
申请日：2015-03-06
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法，属于精密驱动技术领域。主要由精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ，往复步进单元和支撑座构成。其中，精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ分别由驱动压电叠堆、锁紧压电叠堆和组合柔性铰链等构成，利用压电叠堆的逆压电效应，通过锁紧压电叠堆，实现组合柔性铰链与运动平台的锁紧，通过驱动压电叠堆和组合柔性铰链，实现运动平台的跨尺度精密步进运动；往复步进单元由运动平台与两个精密滚动导轨构成，以保证平台的平稳运动和承载能力。本发明能够实现跨尺度精密步进运动与锁紧，具有三种工作模式，且结构简单、元器件少、便于加工和装配，可用于材料原位力学性能测试、精密光学和微小机器人等领域。
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公开(公告)号：CN104753391A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201510099987.1
申请日：2015-03-06
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法，属于精密驱动技术领域。主要由精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ，往复步进单元和支撑座构成。其中，精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ分别由驱动压电叠堆、锁紧压电叠堆和组合柔性铰链等构成，利用压电叠堆的逆压电效应，通过锁紧压电叠堆，实现组合柔性铰链与运动平台的锁紧，通过驱动压电叠堆和组合柔性铰链，实现运动平台的跨尺度精密步进运动；往复步进单元由运动平台与两个精密滚动导轨构成，以保证平台的平稳运动和承载能力。本发明能够实现跨尺度精密步进运动与锁紧，具有三种工作模式，且结构简单、元器件少、便于加工和装配，可用于材料原位力学性能测试、精密光学和微小机器人等领域。
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公开(公告)号：CN104359769A
公开(公告)日：2015-02-18
申请号：CN201410628789.5
申请日：2014-11-11
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种三点、四点弯曲作用下材料微观力学性能的原位测试仪器，属于材料微观力学性能测试技术领域。属于集机电一体化的材料微观力学性能精密测试仪器。直流伺服电机与涡轮、蜗杆相连，通过二级涡轮蜗杆传动机构实现减速增扭后带动丝杠运动，结合基座的支撑后丝杠带动精密滑块，实现弯头移动，结合试件样品的支撑单元共同作用，从而实现三点弯曲、四点弯曲实验。优点在于：体积小、结构紧凑、重量轻、动态特性好、能耗低。传感器直接安装在仪器基座上，充分保证了测试精度；同时两边弯头跨距可以调节，三点弯曲压头和四点弯曲压头拆卸方便，互换简洁，采用竖直结构布局，有利于保证仪器与商业化材料性能表征仪器装备的载物台结构兼容。
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公开(公告)号：CN104697872B
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201510012892.1
申请日：2015-01-12
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/54
Abstract: 本发明涉及一种连续调温式高真空低温微纳米压痕测试方法与装置，属于精密科学仪器领域。X向精密调整模块用以调整压入点的位置，通过Z向精密压入驱动模块实现精密压入，通过位移信号和力信号精密检测模块对压入位移信号和力信号进行精密检测；变温载物平台与低温恒温器相连，以实现对样品的接触调温。与定制真空箱集成，可实现真空环境下样品温度在77K~500K连续变化时的微纳米压痕测试，解决了低温微纳米压痕测试中的精确变温、隔热、精密检测等问题，填补了传统微纳米压痕仪在低温环境下的改变环境温度的压痕测试技术的空白。结构简单、加工方便、体积小、响应快、定位精确，能够实现精确变温控温、位移载荷信号的精密检测、微观精密压入。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104320016A
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201410536805.8
申请日：2014-10-13
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种基于粘滑惯性的串联式三自由度压电精密驱动平台，能够实现沿x、y方向直线运动以及绕z轴方向的旋转运动。包含依次连接的下层x轴直线驱动器组件、中层y轴直线驱动器组件和上层z轴旋转驱动器组件，均基于粘滑惯性原理，通过向压电叠堆输入锯齿波实现输出终端的步进式连续进给。通过改变锯齿波的对称性、频率来分别改变进给方向、速度。通过对压电叠堆采用不同的控制方式，可以实现快速进给定位和精密进给定位相结合的定位运动，从而同时获得快速与高精度的定位优势。优点在于：结构小巧紧凑，输出行程大，速度可调，承载能力强，工作稳定可靠，可重复性好，适宜于应用在具有严格空间尺寸约束、大行程等精密运动控制场合。
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公开(公告)号：CN104320015A
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201410542000.4
申请日：2014-10-15
Applicant: 吉林大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 本发明涉及一种仿生多自由度精密压电驱动装置，属于精密加工领域。由转子和定子组成。定子分为一、二、三层并通过柔性铰链形成整体式结构，内封装有薄壁柔性铰链、旋转驱动机构和直线驱动机构。基于尺蠖运动原理，该装置通过压电叠堆的正向推理作用、柔性铰链的反向弹力作用以及柔性铰链的箝位作用，实现转子的步进正、反双向360°连续旋转运动和直线运动。该压电驱动装置的优点在于：结构紧凑，小巧、位移控制精度高、响应快、驱动功率低、工作频率宽、效益高等。本发明可应用于超精密加工机床、微机电系统、精密光学、航空航天和机器人等领域，具有广阔的发展前景和应用价值。
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公开(公告)号：CN104320016B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410536805.8
申请日：2014-10-13
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种基于粘滑惯性的串联式三自由度压电精密驱动平台，能够实现沿x、y方向直线运动以及绕z轴方向的旋转运动。包含依次连接的下层x轴直线驱动器组件、中层y轴直线驱动器组件和上层z轴旋转驱动器组件，均基于粘滑惯性原理，通过向压电叠堆输入锯齿波实现输出终端的步进式连续进给。通过改变锯齿波的对称性、频率来分别改变进给方向、速度。通过对压电叠堆采用不同的控制方式，可以实现快速进给定位和精密进给定位相结合的定位运动，从而同时获得快速与高精度的定位优势。优点在于：结构小巧紧凑，输出行程大，速度可调，承载能力强，工作稳定可靠，可重复性好，适宜于应用在具有严格空间尺寸约束、大行程等精密运动控制场合。
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公开(公告)号：CN104297082B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410502161.0
申请日：2014-09-25
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/40
Abstract: 本发明涉及一种原位微纳米压痕/划痕测试仪，属于机电一体化精密科学仪器领域。伺服电机输出动力，通过涡轮蜗杆减速增扭后带动丝杠，由丝杠带动导轨滑块、连接板，实现柔性铰链、精密定位平台、载物台的横向运动，完成划痕实验，由精密运动平台带动连接板，从而带动安装在连接板上面的柔性铰链机构和载物台，实现载物台的粗进给；压电叠堆驱动柔性铰链实现载物台精密进给，完成压痕实验。激光位移传感器的精密定位由精密定位平台实现。压头的高度通过二维微位移平台调整。优点在于：结构新颖、紧凑，可靠性高、精度高。利用激光位移传感器进行位移的测量，具有量程宽、精度高、安装方便等特点，可以通过手动二维微位移平台进行调节，定位准确。
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公开(公告)号：CN104297082A
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201410502161.0
申请日：2014-09-25
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N3/40
Abstract: 本发明涉及一种原位微纳米压痕/划痕测试仪，属于机电一体化精密科学仪器领域。伺服电机输出动力，通过涡轮蜗杆减速增扭后带动丝杠，由丝杠带动导轨滑块、连接板，实现柔性铰链、精密定位平台、载物台的横向运动，完成划痕实验，由精密运动平台带动连接板，从而带动安装在连接板上面的柔性铰链机构和载物台，实现载物台的粗进给；压电叠堆驱动柔性铰链实现载物台精密进给，完成压痕实验。激光位移传感器的精密定位由精密定位平台实现。压头的高度通过二维微位移平台调整。优点在于：结构新颖、紧凑，可靠性高、精度高。利用激光位移传感器进行位移的测量，具有量程宽、精度高、安装方便等特点，可以通过手动二维微位移平台进行调节，定位准确。
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