找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。
找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。
找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。
找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。
找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。
找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。
找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。
找到27项技术成果数据。
找技术 >含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种含曲梁结构的双压电堆步进旋转式作动器及方法 该作动器包括双层结构的定子,安装于定子内的转子,通过丝杠螺纹连接于转子中心的丝杠,位于转子中的驱动环,通过柔性铰链与转子连接的曲梁,连接于曲梁末端的钳位环,钳位环安装在定子的双层结构间;第一压电堆安装于驱动环中,推动曲梁绕转子转动,第二压电堆安装于钳位环中,用于锁定曲梁与定子之间的运动;本发明还提供了作动方法,按照不同步骤交替驱动第一第二压电堆,可以实现转子与定子之间的双向角位移,同时转子带动丝杠,输出直线位移。该作动器装置仅使用两压电堆实现该功能,具有结构简单紧凑,耗能低的特点。
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种人字结构驱动的步进式角位移压电作动器及方法,该作动器包括圆周轨道底座,通过支柱与底座固定的上挡板,安装在底座上与底座同心的可自由旋转的输出轴,人字型驱动机构,安装在驱动机构上部的压电陶瓷,安装在人字型驱动机构下部两端的用于锁止的一对菱形环和菱形环内部的压电陶瓷;安装完成后,压电陶瓷不通电时,两个菱形环与上挡板和底座间为紧配合,来保证菱形环与压电陶瓷组成的锁止机构在断电时有效锁止;本发明还提供了该作动器实现步进式旋转的方法,按照一定的次序驱动三个压电陶瓷,可以实现对输出轴在顺时针和逆时针两个方向上的步进式旋转;本发明结构创新,作动精准,具有断电自锁的特点。
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于双钳位板断电锁止机构的U型步进压电作动器及方法,该作动器包括外壳,两端与外壳固接的双钳位板以及穿过双钳位板内部钳位孔的U型杆件;双钳位板由相互倒置且两端与外壳固接的上钳位板和下钳位板组成,上钳位板和下钳位板结构相同,板内均设有内凹圆弧、内凹圆槽、钳位压电堆安装处和柔性铰链,装配时两者之间留有微小间隙以减小作动过程中的磨损;U型杆件包括两侧圆杆,弧形输出端和菱形驱动机构,其中左侧圆杆在靠近弧形输出端的下部嵌有菱形驱动机构,该菱形驱动机构中过盈配合有驱动压电堆;本发明作动器采用U型输出装置,有效缩减了结构尺寸,其中钳位板采用慢走丝线切割工艺加工,精度较高,且其具位移放大及断电锁止功能,钳位可靠。
三向拟静力试验的作动器连接装置
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
三向拟静力试验的作动器连接装置 本实用新型三向拟静力试验的作动器连接装置公开一种可实际反映三向地震动下结构的真实受力状态,测试精度高的三向拟静力试验的作动器连接装置,其结构包括第一钢球、第二钢球、第三钢球和试件连接端板,上述第一钢球、第二钢球和第三钢球由上而下依次叠放在一起,并连接成一体结构,上述第一钢球的上方设有可绕着第一钢球转动的,并可传递拉力和压力的第一球铰连接部件,上述第二钢球的侧壁上设有可绕着第二钢球转动的,并可传递拉力和压力的第二球铰连接部件,上述第三钢球的侧壁上设有可绕着第三钢球转动的,并可传递拉力和压力的第三球铰连接部件,上述试件连接端板处于上述第三钢球的下方,且上述试件连接端板与上述第三钢球之间通过试件连杆固定连接在一起。
弹性连杆机构振动主动控制中作动器与传感器的位置优化
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
对机构振动主动控制中作动器和传感器位置的优化问题进行了研究。基于对连杆机构受控子系统能控度、能观度和剩余子系统能控度、能观度的分析,确定了能够综合反映主动控制器作动和检测能力及避免“溢出”的性能指标函数,建立了相应的优化模型,在此基础上,采用约束尺度法对该优化问题进行了求解。最后,通过算例说明了本文方法的可行性和正确性。
基于超声近场作用的磁流变作动器
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
摘要:一种基于超声近场作用的磁流变作动器 磁流变作动器包括转动轴(18)、左壳体(4)、右壳体(9)和骨架油封(16),转动轴(18)的一端穿过安装在左壳体(4)中的骨架油封(16)后伸出左壳体(4)外,转动轴(16)的另一端位于由左壳体(4)和右壳体(9)组成的密封腔中,密封腔中安装在励磁线圈(10),励磁线圈(10)通过隔磁套筒(11)与密封腔实现与密封腔中的磁流变液(15)的隔离,其特征是所述的转动轴(18)位于密封腔中的一端上安装有制动圆盘(14),在右壳体(9)位于密封腔中的一面上安装有圆盘定子(13),圆盘定子(13)上安装有压电陶瓷(12)。本实用新型磁流变作动器拓展了磁流变作动器的阻尼调节范围,并且响应速度快,转动轴的转速连续可调,易于控制。
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
基于压电‑平行四杆机构的平面行走作动器及行走方法,该作动器由一个压电三级位移放大机构、连杆、销钉、平行四杆机构、导轨、驱动器、控制器组成;其实现行走的方法如下压电三级位移放大机构由压电堆和三个菱形环组成,将压电堆输出的微位移放大后输出;连杆连接压电三级位移放大机构和平行四杆机构;销钉为转动轴;平行四杆机构由四根杆和两个压电柔性结构组成,通过压电柔性结构的微型齿槽与导轨微型齿槽啮合固定;开始行走时,上部杆固定于导轨,通电,压电堆伸长,下部杆向右移动;然后固定下部杆,上部杆浮动,断电,已伸长的压电堆收缩,上部杆向右移动;随着压电堆有序地伸缩,实现逐步向右移动或向左移动。
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
反对称布置式单压电堆驱动型双向旋转惯性作动器,该作动器由上端盖、轴承、输出轴、旋转圆盘及作动机构组成;作动机构一体化加工,关于其内的菱形环中心呈反对称布置,该菱形环内部沿轴向过盈配合有压电堆,菱形环沿轴向的两侧平面分别刚性连接有L形杠杆放大机构,L形杠杆放大机构的轴向杆件一端经柔性铰链与安装台连接,另一端与横向杆件固连,该横向杆件上方突出加工有摩擦足;旋转圆盘水平放置于作动机构的摩擦足上方,其上表面盘心处设有输出轴,该输出轴通过轴承与呈纺锤形的上端盖连接,上端盖的两端设有安装通孔,经过螺栓与底端的作动机构紧密连接;本发明体积小巧,结构新颖,仅通过驱动单个压电堆便能平稳实现高精度的双向旋转运动。
压电精密驱动控制系统
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建,以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人,经过十余年的积累,在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台,大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果,在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。图1团队压电驱动解决方案二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中,两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构,它是用于精密瞄准,相对于传统光学伺服系统,其精度和带宽都有大幅度提高,弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷,因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统,设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精--33-- 西安交通大学国家技术转移中心--34--确指向调节结构。图2小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构该机构利用单个压电堆直接驱动,不引入放大机构,通过单轴下一对压电堆“推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式,与位移放大式执行机构相比,该设计很大程度上减小了偏转机构径向尺寸,结构更紧凑,体积更小,同时具有更大的工作带宽和更高可靠性。此外该机构内部集成应变式偏转角传感单元(SGS)和信号处理电路用于闭环偏转角位移反馈,与国外产品相比具有更高的集成度。表1小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构性能指标机构X轴行程Y轴行程X轴空载工作效率Y轴空载工作效率机构尺寸机构重量T-012.5mrad2.5mrad2.0kHz2.0kHzΦ25×41mm3190gT-025.5mrad5.5mrad1.0kHz1.0kHzΦ25×60mm3220g2.三自由度精密作动平台在光学遥感领域,空间相机等有效载荷需要相机调节机构来承载并实现辅助运动。通过对调节机构的调整可以增大相机视野,实现成像并获取各种信息和图像。而卫星平台由于空间环境和星体活动部件等因素的影响,会产生微振动。随着空间相机分辨率水平的提高,这种微振动对成像品质的影响也显著增加。平台 西安交通大学国家技术转移中心振动耦合到相机的光轴上,便会引起被摄景物与相机焦面发生相对运动,从而产生像移。当相机的空间分辨率很高时,这种像移会导致严重的像质退化,影响图像品质。因此,实现空间相机稳像的关键技术便是要减小甚至抵消振动干扰对成像品质的影响。运用光学稳像控制系统,设计伺服机构可以在光路中实时校正相机光轴偏移。从而实现景物在主成像相机焦面上的相对稳定,减小像移,提高成像分辨率。针对于这种需求,团队开发了一种三自由度(XYθz)压电稳像作动平台,其结构如下图所示:图3三自由度压电驱动平台该三自由度稳像结构由完全对称设计的XY平动并联机构和反对称设计的绕Z轴偏转机构经由一个底部设置凹槽的十字型连接结构用螺钉上下连接而成。当安装在菱形压电作动器中的压电堆在一对差分电压信号下,基于压电材料的逆压电效应,压电堆产生大小相等方向相反的一对位移。经由两级放大机构可实现动平台的XY平动;当安装在绕Z轴偏转机构中的压电堆在一对相同电压--35-- 西安交通大学国家技术转移中心--36--信号下,可实现动平台的绕Z轴偏转。该三自由度XYθz压电稳像作动结构具有结构紧凑、响应快、无机械摩擦以及X和Y方向可实现双向作动等优点;并且XY平动并联机构采用了两级放大结构,用于实现压电堆形变的位移放大输出,使得机构在整体结构尺寸较小的情况下能产生较大的微位移。此外,平动机构采用了对称设计的导向结构,实现了机构的解耦,提高了压电稳像作动结构的调节精度。表2三自由度压电精指向执行机构性能指标指标X轴行程Y轴行程绕Z轴角行程定位精度XY,θz机构尺寸基频驱动电压稳像机构215μm215μm10mrad0.2%,0.2%106×106×23mm100Hz0-120V三、大型程压电作动器1.大推重比直线驱动器针对于形状控制、加工进给等系统提出的高精度、大负载驱动需求,团队开发了具有很高推重比的直线驱动装置,该作动器能够在600g的质量内,实现600N以上的推拉力。图1大推重比压电驱动器实物该大行程作动器的设计技术指标如下表所示。 西安交通大学国家技术转移中心--37--表1大推重比压电驱动器性能指标性能指标质量推力位移分辨率驱动速度位移行程大推重比小于600g600N小于1μm最大5μm/s±3mm2.小型直线驱动器为适应在小的空间尺寸下实现高精度的位移输出,团队还设计了一款具有位移反馈功能的小型直线压电作动器,该作动器利用非对称的锯齿波驱动压电堆,通过惯性冲击原理作动,采用比例式线性霍尔传感器实时感知位移;并且结构紧凑,易于安装,具有作动快速精准,断电锁止,钳位力可调节的特点,能够在足够小的结构下实现大的推重比与高精度的位移输出性能。作动器行程可以依据客户需求定制,最高可达6毫米,其位移精度可达0.5微米,能够实现总行程千分之一的定位精度。图2小型压电直线驱动器该小型压电直线驱动器的性能指标如下表所示。表2小型直线驱动器性能指标产品输出力(N)锁止力(N)重量(g)尺寸(mm)定位精度(μm)小型直线作动器3813Ф9.5*280.53.大行程旋转压电驱动器 西安交通大学国家技术转移中心--38--针对科学研究,光学研究当中对旋转运动的精密控制需求,团队研发了压电材料驱动的精密旋转作动器,该作动器能够在惯性式驱动原理的控制下完成顺时针逆时针两个方向的360°大范围圆周运动,且能够实现千分之一度的角位移分辨率。作动器内部集成有光栅式角位移传感器。图3大行程旋转驱动器作动器技术指标见下表:表3大行程旋转驱动器性能指标指标尺寸重量锁止扭矩转角行程最小步距最大转速光栅传感器精度旋转驱动器φ55mm*12.5mm65g50Nmm360°0.2m°20°/s0.21m°四、控制驱动设备团队可以依据不同需求的压电执行机构实现多种方式的驱动控制,以基于FPGA的压电作动器驱动控制系统为例: 西安交通大学国家技术转移中心图4压电作动器控制系统模型示意图图5压电作动器控制系统实物该FPGA控制系统能够实现多协议数字通信、三通道独立驱动、支持双通道16位高速数据采集、闭环控制等多个功能。可以应用于大行程的尺蠖式压电作动器、惯性式压电作动器、压电式多自由度调节平台等多种压电驱动结构。该驱动设备已经为科研院所提供了航天级的定制产品。--39-- 西安交通大学国家技术转移中心--40--表4大行程旋转驱动器性能指标序号参数条件指标单位1指令刷新速率45KHz2驱动板质量包括结构≤2.2kg3驱动板结构尺寸326×194×33mm24功耗动态功耗≤20W静态≤18W五、市场前景及应用主要应用于航空航天领域,同西安、北京等航天所均有合作。六、技术成熟度□概念验证□原理样机工程样机中试产业化实验室目前可满足订单生产。七、合作方式□联合研发技术入股□转让授权(许可)面议合作要求:军工背景的企业。
基于丝杆自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种基于丝杠自锁的拉压对称双向大位移压电作动器及方法,该作动器包括两个相对设置的上下菱形约束环及安装其内的上下压电堆,上下菱形约束环的上下端分别与上下套筒固接,下无刷电机定子设置于上下套筒中间并与上下套筒固接,上套筒上端外侧连接有支撑柱,支撑柱穿过并连接上无刷电机定子再连接上承载板,带有上下承载螺母的丝杠从上述所有零件中心穿过,上承载螺母设置于上承载板与上套筒之间并留有间隙,下承载螺母设置于上下菱形约束环相对的两端并留有间隙;本发明还公开了该作动器的作动方法;本发明依靠梯型丝杆自锁使输出力大幅提升且钳位可靠,并且采用两只相对设置的压电堆实现了拉压力对称双向输出,此作动器各零件加工精度要求不高,装配简单。