一种基于剪切压电片的大行程压电定位平台及其驱动方法

    公开(公告)号:CN118054691A

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202410224734.1

    申请日:2024-02-29

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: H02N2/02 H02N2/04 H02N2/06

    摘要: 本发明涉及一种基于剪切压电片的大行程压电定位平台及其驱动方法;定位平台主要由摩擦机构、工字型预紧柔性铰链、交叉滚子导轨a、交叉滚子导轨b、基座、载物平台、信号发生器和功率放大器组成;摩擦机构和工字型预紧柔性铰链连接;工字型预紧柔性铰链安装于基座上;交叉滚子导轨a与基座连接;交叉滚子导轨b与载物平台连接,摩擦机构和载物平台相互挤压接触;摩擦机构通过正极导线和负极导线与功率放大器相连接;信号发生器和功率放大器通过导线连接;驱动方法采用剪切压电陶瓷片激励剪切变形的性质实现载物平台x轴方向的移动;本发明结构简单,能够满足压电定位平台大行程位移的需求。

    原位微纳米压痕/划痕测试方法

    公开(公告)号:CN104729911B

    公开(公告)日:2017-04-26

    申请号:CN201510105435.7

    申请日:2015-03-11

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01N3/02 G01N3/40 G01N3/42

    摘要: 本发明涉及一种原位微纳米压痕/划痕测试方法,属于机电一体化精密科学仪器测试领域。将X轴精密划痕单元和Y轴大行程粘滑驱动器划痕组件装配在底座尾部,Z轴宏动调整机构装配在底座中部,电机驱动单元装配在底座头部,精密压入驱动与位移信号检测单元安装在Z轴宏动调整机构上,检测压痕压入力和划痕法向力、切向力的精密三轴力传感器安装在X轴精密划痕单元上。由力传感器和位移传感器与A/D卡采集卡记录实验过程中的力与位移,得到压痕过程的载荷‑压深曲线和划痕的法向力‑切向力曲线,根据力学计算模型,即可得到压入硬度、接触刚度、弹性模量、划入硬度、摩擦系数力学参数。优点在于:保证装配精度,提升整体刚度和动态特性,提升测试精度。

    具有隔磁性的液性塑料薄壁弹性套夹具

    公开(公告)号:CN103639940B

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201310699712.2

    申请日:2013-12-19

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: B23Q3/00 B25B11/00

    摘要: 本发明公开了一种具有隔磁性的液性塑料薄壁弹性套夹具,是由带有非标准法兰的夹具体、钢球、排气螺钉、隔磁套和由拧动螺栓、滑柱、滑柱套和橡胶密封圈构成的加压装置组成,薄壁弹性套穿设在夹具体中,排气口处使用钢球与锥形孔线接触密封,用排气螺钉压紧;加压装置设置在非标准法兰中,夹具体开设有第一冷却水道、第二冷却水道、第三冷却水道、第四冷却水道和第五冷却水道,夹具体外套设隔磁套,夹具体与薄壁弹性套之间充填有液性塑料;本发明定心精度高,装卸方便,夹紧时对试件的夹紧力均匀;能够防止夹具本身的磁性对试验机内部磁场产生干扰,设有散热装置能保持夹具在适宜的温度范围工作;该夹具能适应多种加载方式,可以应用在其他设备上,移植性好。

    尺蠖式多自由度压电驱动装置

    公开(公告)号:CN102946210A

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201210475674.8

    申请日:2012-11-22

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明涉及一种尺蠖式多自由度压电驱动装置,属于精密加工领域。其转子单元包括沿转子和内嵌转子的B型压电叠堆,可实现转子的步进直线运动;上层钳固单元由A型压电叠堆、A型楔形块、B型楔形块和开有三爪式自定心柔性铰链的定子上层基板组成,压电叠堆在通电状态下可使转子与定子上层基板钳固;下层钳固单元由A型压电叠堆、A型楔形块、B型楔形块和开有三爪式自定心柔性铰链的定子下层基板组成,压电叠堆在通电状态下可使转子与定子下层基板紧固;旋转压电驱动单元由B型压电叠堆和固定B型叠堆的驱动缩进组成,可实现转子的步进旋转运动。定子上、下层基板通过薄壁柔性铰链相连接。具有精度高、对中性好、输出载荷大、行程大、成本低等优点。

    微纳米级仿生多自由度驱动装置

    公开(公告)号:CN102751899A

    公开(公告)日:2012-10-24

    申请号:CN201210226883.9

    申请日:2012-07-03

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: H02N2/00 H02N2/14 H02N2/06

    摘要: 本发明涉及一种微纳米级仿生多自由度驱动装置,属于精密超精密加工领域。主要由定子、转子和输出轴组成。其中转子中连接有旋转驱动机构和直线驱动机构;输出轴为可变式接口转轴。本发明以高精度的压电驱动器驱动柔性铰链结构进行相关箝位,通过控制转子上层和下层中的压电钳位机构和连接在下层上的压电驱动机构来实现转子绕固定轴的步进式超精密旋转运动:同时通过控制连接在转子上下层的柔性铰链机构来实现沿确定方向的直线式步进移动。本发明可用于高精度驱动和加工领域,投资少、成本低、见效快、效益高。可以绕确定方向的超精密步进式旋转运动和沿确定方向的直线步进式移动。

    多自由度仿生压电驱动装置

    公开(公告)号:CN102291039A

    公开(公告)日:2011-12-21

    申请号:CN201110205685.X

    申请日:2011-07-22

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: H02N2/00 H02N2/02 H02N2/10

    摘要: 本发明涉及一种多自由度仿生压电驱动装置,属于精密加工领域。由基壳、定子、转子组成,基于步进方式工作,定子上无嵌位元件,利用压电叠堆正向推力、柔性铰链反向回弹力综合作用,实现了驱动器转子正、反方向双向运动以及轴向的直线运动。另外,在材料微观特性测试方面,该驱动装置可同时完成对精细材料的纳米级拉伸和扭转测试。基于尺蠖式压电驱动具有高精度定位和重复定位能力,可应用于超精密加工机床、材料试件纳米力学性能的检测、微机电系统、精密光学、航空航天和机器人等领域。可大大提高普通驱动器的驱动精度,具有位移控制精度高、响应快、驱动力大、驱动功率低和工作频率宽、成本低、投资少、见效快、效益高等优点。

    具有异劲度系数铰链的二自由度压电驱动器及驱动方法

    公开(公告)号:CN118074564A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410212432.2

    申请日:2024-02-27

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: H02N2/02 H02N2/04 H02N2/06

    摘要: 本发明公开了一种具有异劲度系数铰链的二自由度压电驱动器及驱动方法;压电驱动器包括一、二级驱动板,一、二级压电叠堆,一、二级位移板;一、二两级驱动板形状相同,均包括类平行四边形柔性铰链、驱动块、类X型柔性铰链;一级驱动板与二级驱动板垂直安装;一、二级压电叠堆均设置两个;两个压电叠堆分别安装在类平行四边形柔性铰链与驱动板的凸台之间、类X型柔性铰链与驱动板的另一侧的凸台之间;每一级驱动板的类X型柔性铰链的劲度系数是类平行四边形柔性铰链劲度系数的九倍,每一块驱动板中的两柔性铰链及中间的驱动块为一体式结构;驱动分为粗定位和精定位;本发明结构和控制简单,能够满足多场景下高精度驱动的需求。