改善粘滑式压电驱动器大行程非线性的装置与方法

    公开(公告)号:CN114123854B

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202111573861.5

    申请日:2021-12-21

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: H02N2/06 H02N2/02

    摘要: 本发明涉及一种改善粘滑式压电驱动器大行程非线性的装置与方法,属于自感知压电驱动领域。装置由固定基座、移动平台、驱动单元、预紧力加载机构、应变检测单元五部分组成。粘滑驱动器的输出特性受驱动器与动子间接触力的显著影响,接触力的变化会降低驱动器大行程的线性度。为了保持接触力的恒定,本发明在驱动足末端处集成应变检测单元,利用力传感器对驱动单元进行标定后,采集卡可以采集驱动足与移动平台间的接触力;通过Labview程序控制驱动装置在运动过程中保持驱动单元与移动平台间的最大接触力不变,维持驱动装置运动状态稳定,改善粘滑式压电驱动器大行程非线性问题。本发明具有结构紧凑,运动稳定性好,环境适应性好等特点。

    一种两次步进型压电直线驱动器

    公开(公告)号:CN109768732B

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN201910090830.0

    申请日:2019-01-30

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: H02N2/02 H02N2/04

    摘要: 本发明涉及一种两次步进型压电直线驱动器,包括固定支座(1)、回复柔性铰链(2)、压电叠堆(3)、驱动平台(4)、平行四边形柔性铰链a(5)、平行四边形柔性铰链b(6)、平台驱动板(7)、三角形微凸起(8)、底座(9)、导轨(10)和移动平台(11)。在平行四边形柔性铰链a(5)、b(6)和三角形微凸起(8)共同作用下,电信号激励压电叠堆(3)的伸长/缩短的一个工作周期中,平台驱动板(7)交替受到平行四边形柔性铰链a(5)/b(6)驱动,实现与平台驱动板(7)一体装配的移动平台(11)的两次移动,提高了驱动器的输出效率。

    机械刻划修复激光氮化非晶合金表面微孔洞的方法

    公开(公告)号:CN114985903B

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202210840768.4

    申请日:2022-07-18

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: B23K26/00

    摘要: 本发明涉及一种机械刻划修复激光氮化非晶合金表面微孔洞的方法,属于非晶合金表面修复技术领域。利用配有维氏压头的划痕测试系统在一定法向载荷下对激光氮化表面进行机械刻划,刻划区域材料在压头移动过程中发生塑性变形,使得压头与材料作用区域的微孔洞发生挤压变形或材料填充,进而修复激光氮化表面微孔洞。本发明有效解决了现存激光氮化锆基非晶合金表面存在孔洞、凹槽等缺陷的问题。本发明实施过程简单、效率高、实用性强,同时可以提高刻划区域表面质量及致密度,增强疲劳强度及耐磨性。

    一种基于激光加工反应烧结碳化硅制备增反膜的方法

    公开(公告)号:CN116143548A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202310205495.0

    申请日:2023-03-06

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: C04B41/80 B24B1/00 B24B31/112

    摘要: 本发明涉及一种基于激光加工反应烧结碳化硅制备增反膜的方法,属于表面改性技术领域。包括以下步骤:对RB‑SiC表面进行磁流变抛光;对抛光后的RB‑SiC表面进行纳秒激光辐照,获得具有不同微观形貌且SiO2相含量不同的表面。SiO2薄膜和独特的微纳结构会使得表面难以吸收光波能量。其中,高激光功率下诱导形成的致密的蜘蛛网状SiO2薄膜使得表面反射率提高83%以上。另外,去除表面SiO2薄膜后能使表面反射率恢复到原始抛光表面水平。本发明的方法具有工艺流程简单、绿色环保、可重复性强等优点,制备得到的高反射率表面具有较高的抗激光损伤能力,可以延长材料的使用寿命,具有工业化应用价值。

    一种粉末冶金法制备的高熵合金表面缺陷的激光修复方法

    公开(公告)号:CN113828779B

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202111135254.0

    申请日:2021-09-27

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: B22F3/24

    摘要: 本发明公开一种粉末冶金法制备的高熵合金表面缺陷的激光修复方法,属于激光修复技术领域。具体方法为:对高熵合金样品进行研磨,并进行清洗和干燥预处理;将预处理后的高熵合金样品置于样品台上,并采用同轴送气的方式预先输送氩气,氩气流量为2‑20L/min;经过5‑10s的预送气后,使用连续激光器对高熵合金表面进行辐照处理;通过调节激光工艺参数,从而实现粉末冶金高熵合金表面缺陷的修复。本发明实施过程简单,易于调控,可以快速且有针对性的对粉末冶金高熵合金表面缺陷进行修复,提高粉末冶金高熵合金表面的完整性及成分的均匀性。

    一种平行输出的压电驱动微夹持器及其控制方法

    公开(公告)号:CN115008438A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210713379.5

    申请日:2022-06-22

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: B25J7/00

    摘要: 本发明公开了一种平行输出的压电驱动微夹持器及其控制方法,属于精密机械领域。微夹持器包括柔性夹持单元、压电叠堆、预紧楔块和基座。柔性夹持单元由夹刀、夹持臂、弹性片Ⅰ、菱形柔顺机构和弹性片Ⅱ组成。工作时,压电叠堆在电信号的激励下伸长,推动柔性夹持单元中的菱形柔顺机构产生y向拉伸变形,两个夹刀在夹持臂的作用下相互靠近,完成了平行输出的夹持动作。本发明的优点在于:实现了夹持臂和夹刀的平行输出,同时利用刚度一致的弹性片Ⅰ和Ⅱ对菱形柔顺机构进行两端约束,消除了夹持臂在压电叠堆伸长时沿y向的寄生位移,提高了夹持动作的精度,可用于纳米科学与技术、微机电系统装配、生物工程等领域。

    一种高效高精度的三自由度微夹持器及其控制方法

    公开(公告)号:CN113319881B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202110604751.4

    申请日:2021-05-31

    申请人: 吉林大学

    发明人: 黄虎 方皓淼 徐智

    IPC分类号: B25J15/02

    摘要: 本发明公开了一种高效高精度的三自由度微夹持器及其控制方法,该三自由度微夹持器具有搓动以及伸缩的功能,包括压电叠堆Ⅰ、压电叠堆Ⅱ、压电陶瓷片、夹钳Ⅰ、夹钳Ⅱ及柔性铰链机构。压电叠堆Ⅰ控制夹钳Ⅰ沿x向运动,压电叠堆Ⅱ控制夹钳Ⅱ沿y向运动,压电陶瓷片控制夹钳Ⅱ沿z向运动。本发明设计解决了物件在装配过程中面临的旋转角度对准的夹持、搓动问题,并且能精确控制进退料,同时保证了旋转角度对准的精度的前提下,提高了装配效率并有效的降低了生产成本。

    一种具有高输出性能的仿生冲击压电驱动器及其控制方法

    公开(公告)号:CN112865593B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202110022136.2

    申请日:2021-01-08

    申请人: 吉林大学

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

    摘要: 本发明涉及一种具有高输出性能的仿生冲击压电驱动器及其控制方法,属于精密机械领域。该驱动器由负载平台、柔顺驱动机构、导轨滑块、摩擦力调节装置和基座组成。其中,负载平台、柔顺驱动机构与导轨滑块通过螺钉相连接。摩擦力调节装置和导轨滑块分别固定在基座上,可通过旋转预紧螺钉调节摩擦足与导轨滑块间的初始间隙,进而实现导轨滑块所受摩擦力的调节。本发明是通过借鉴青蛙后腿趾间蹼的结构以及游动时后腿的运动方式提出的一种仿生冲击压电驱动器,解决了传统惯性冲击型压电驱动器因工作带宽较窄导致的综合输出性能较低的问题。

    拓展惯性力以提高压电驱动器性能的装置及方法

    公开(公告)号:CN113078844B

    公开(公告)日:2022-03-29

    申请号:CN202110430001.X

    申请日:2021-04-21

    申请人: 吉林大学

    发明人: 黄虎 刘艳伟 徐智

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

    摘要: 本发明涉及一种拓展惯性力以提高压电驱动器性能的装置及方法,属于精密机械领域。该装置包括螺旋测微头、底座、导轨、运动单元和惯性力拓展单元。惯性力拓展单元固定在运动单元右端,运动单元通过螺钉与导轨相连,螺旋测微头和导轨装配在底座上。该方法在压电叠堆伸展使柔性铰链伸长的同时,利用相对磁极间距离减小产生的磁场力使簧片弯曲,以此将驱动器的惯性力分配到惯性质量块和簧片上,增大冲击惯性时的冲击力,改善驱动器的输出特性。优点在于:冲击惯性驱动器结构简单、控制方便,理论上可实现无限行程,结合磁场和簧片拓展惯性力,改善驱动器的输出性能。在精密机械与仪器、精密光学、生物医学工程等领域具有广阔的应用前景。

    结合磁场的压电驱动器位移测量系统和测量方法

    公开(公告)号:CN113108682B

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202110430002.4

    申请日:2021-04-21

    申请人: 吉林大学

    发明人: 黄虎 刘艳伟 徐智

    IPC分类号: G01B7/02 G05B11/42

    摘要: 本发明涉及一种结合磁场的压电驱动器位移测量系统和测量方法,属于精密机械领域。包括驱动模块、驱动器样机、测量模块和电压采集处理模块。驱动模块使驱动器样机输出位移,在磁场力作用下,测量模块的压电晶片随位移输出发生弹性形变,由于压电效应,压电晶片左右表面产生相反电荷,由电荷放大器放大并转换成电压输出,经电压采集处理模块将电压信号采集并进行处理分析,实现对驱动器位移的测量。优点在于:结合磁场将位移转换成电压输出,通过比对标定位移和电压实现对大行程位移的测量;对输出电压的监测可辅助构建反馈控制系统,对改善冲击惯性压电驱动器的步进不稳定性有积极作用。在精密光学、生物医学工程等领域具有广阔的应用前景。