压电-电磁混合驱动式多自由度精密定位装置及控制方法

    公开(公告)号:CN109980990B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN201910236650.9

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种压电‑电磁混合驱动式多自由度精密定位装置及控制方法,属于精密机械与精密工程领域。压电惯性式旋转定位组件固定安装在连接套筒中,并保证断电时与输出轴间隙配合;压电双晶片式旋转定位组件与输出轴过盈配合安装,输出轴由固定安装在连接套筒中的轴承I、II支撑导向,保证输出轴末端连接组件的轴线与输出轴线同轴;钳位机构通过连接螺栓固连在机体的凸缘上,并利用半球形接触件与连接套筒紧密接触实现自锁,通过机体端部与外部宏观调整定位平台相固连。优点在于:结构紧凑,具有轴向大行程线性定位和宏微混合旋转定位的优势,可实现多自由度运动输出,在精密光学、显微操作、航空航天和精密仪器等领域具有良好的应用前景。

    接触/氛围混合变温腔室及控温方法

    公开(公告)号:CN111921568A

    公开(公告)日:2020-11-13

    申请号:CN202010674799.8

    申请日:2020-07-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种接触/氛围混合变温腔室及控温方法,属于精密仪器及材料测试技术领域。包括上制冷腔、下制冷腔、换点平台、底座,所述上制冷腔与下制冷腔之间通过上腔盖、下腔体上的定位凹槽定位,并通过多组连接压杆组件锁紧;试件通过真空吸附固定在下制冷腔中,下制冷腔通过下腔体固定到底座上,换点平台通过“N”形连接板固定在底座上,实现对试件和功能压头的温度控制。腔室整体尺寸小,可置于真空/氛围腔中隔绝易凝气体,腔室中心安装有钕磁铁,上下腔室留有中心孔,方便对试件进行物性测试、力学性能测试以及原位观测,为变温环境下材料的性能测试提供了仪器支持和技术手段。

    常压下浸没式连续变低温微纳米压痕测试装置

    公开(公告)号:CN110736672A

    公开(公告)日:2020-01-31

    申请号:CN201911105056.2

    申请日:2019-11-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种常压下浸没式连续变低温微纳米压痕测试装置,属于精密仪器技术领域。可实现在常压环境下对被测试验样品快速开展连续可变低温的微纳米压痕测试。包括宏定位驱动单元、微定位驱动单元、压入载荷/位移信号采集及控制单元、低温单元和夹持单元。通过宏定位驱动单元改变驱动微定位驱动单元与被测试样的相对位置,经过接触探测后,进而控制微定位驱动单元进行微纳米压痕测试;压入载荷/位移信号采集及控制单元实现压痕测试过程中的精确控制与信号采集;低温单元实现被测试样与测试压头的共同降温,夹持单元实现被测试样在低温液体中的固定。优点在于:结构简单,易于操作,能消除微纳米压痕测试中的热漂移问题。

    适于复杂曲面表面的微纳米压痕试验测试方法

    公开(公告)号:CN110736670A

    公开(公告)日:2020-01-31

    申请号:CN201911104813.4

    申请日:2019-11-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种适于复杂曲面表面的微纳米压痕试验测试方法,属于材料微观力学性能测试技术领域。本发明基于三维轮廓仪对具有复杂曲面表面的材料进行表面形貌扫描,获取其表面形貌信息,通过调整试件所在平面倾角快速找到适合进行压痕实验的区域后对该区域进行压痕测试,从而无需对材料进行原有流程的切割、打磨、抛光过程。解决现有微纳米压痕试验试件的平整加工处理中对试件表面预制的加工硬化缺陷、试件制备繁琐复杂等问题。相比现有测试技术,本发明具备节省测试时间和材料表面性能保持性好等优势,同时操作简单、易于控制,在多个领域具有广泛的应用前景。

    低温微纳米压痕测试系统的非真空氛围式制冷系统

    公开(公告)号:CN110470555A

    公开(公告)日:2019-11-19

    申请号:CN201910789670.9

    申请日:2019-08-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种低温微纳米压痕测试系统的非真空氛围式制冷系统,属于制冷技术领域。包括制冷蒸汽发生单元、真空/氛围腔室单元、低温氛围制冷腔室单元、压入深度在线溯源单元和微纳米压痕加载与检测单元。本发明以低温氛围制冷腔室单元为基础,结合制冷蒸汽发生单元、真空/氛围腔室单元,实现非真空氛围制冷环境的构建,通过这种方式对样品与压头同时制冷,以削弱“温漂”对压痕测试精度的影响。同时能够兼容压入深度在线溯源单元,用于实现低温环境下压入深度的精密测量以及微纳米压痕加载与检测单元压入深度传感器的在线溯源校准等功能扩展,为开发研制低温微纳米压痕测试系统提供稳态的低温加载环境。

    压电-电磁混合驱动式多自由度精密定位装置及控制方法

    公开(公告)号:CN109980990A

    公开(公告)日:2019-07-05

    申请号:CN201910236650.9

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种压电‑电磁混合驱动式多自由度精密定位装置及控制方法,属于精密机械与精密工程领域。压电惯性式旋转定位组件固定安装在连接套筒中,并保证断电时与输出轴间隙配合;压电双晶片式旋转定位组件与输出轴过盈配合安装,输出轴由固定安装在连接套筒中的轴承I、II支撑导向,保证输出轴末端连接组件的轴线与输出轴线同轴;钳位机构通过连接螺栓固连在机体的凸缘上,并利用半球形接触件与连接套筒紧密接触实现自锁,通过机体端部与外部宏观调整定位平台相固连。优点在于:结构紧凑,具有轴向大行程线性定位和宏微混合旋转定位的优势,可实现多自由度运动输出,在精密光学、显微操作、航空航天和精密仪器等领域具有良好的应用前景。

    真空环境下光学元件多自由度精密调整装置及控制方法

    公开(公告)号:CN109921682A

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201910236911.7

    申请日:2019-03-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种真空环境下光学元件多自由度精密调整装置及控制方法,属于精密调整机构的技术领域。偏转角度精密调整组件通过预紧套筒与输出轴相连,旋动预紧套筒利用锥面自定心,实现对偏转角度精密调整组件的预紧,使其与连接套筒紧密接触;钳位自锁组件通过螺栓固连在连接套筒的凸缘上,并利用半球形接触件与筒壁紧密接触实现自锁,筒壁两端分别与连接端盖I、II相连,通过连接端盖I与外部宏观调整定位平台相固连。优点在于:采用模块化设计思想,结构紧凑,无需手动调节且调整定位精度可达纳米级,既能够兼顾空间狭小的局限,又能够兼容真空密封环境,可作为激光干涉仪系统专用精密光学元件的位姿调整,实用性更强。

    可调节弯曲疲劳模式的材料力学性能测试仪与测试方法

    公开(公告)号:CN105758733B

    公开(公告)日:2018-08-10

    申请号:CN201610208879.8

    申请日:2016-04-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种可调节弯曲疲劳模式的材料力学性能测试仪与测试方法,属于精密仪器领域。包括弯曲疲劳加载单元、试件夹持单元、伴随运动单元及精密检测单元,弯曲疲劳加载单元由直流伺服电机提供动力,经由一级蜗轮蜗杆减速带动曲柄摇杆机构实现摇杆的往复摆动,摇杆带动夹持单元实现往复旋转,弯曲试样随着夹持单元的往复旋转而被反复弯曲,而伴随运动单元在弯曲试样的拖动下,做出伴随的旋转以及平移。优点在于:避免了三点弯曲加载时换算弯矩的误差,同时避免了支棍摩擦力对于试验结果的影响;能对弯矩以及弯曲的角度进行精确的测量;能实现不同的疲劳模式,能实现不同应力幅的疲劳试验,能实现不同平均应力的疲劳试验。

    可控磁场强度的小型扭转疲劳材料力学性能原位测试仪

    公开(公告)号:CN105758740B

    公开(公告)日:2018-04-17

    申请号:CN201610208878.3

    申请日:2016-04-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种可控磁场强度的小型扭转疲劳材料力学性能原位测试仪,属精密科学仪器领域。主要由精密驱动单元、传动单元、夹持单元、磁场加载单元、检测单元、支撑单元组成。其中精密驱动单元电机通过减速器及传动单元中的曲柄摇杆机构,带动夹持单元的旋转端以固定的角度往复旋转,实现扭矩疲劳载荷加载;通过改变曲柄摇杆机构中曲柄、连杆及摇杆杆长,实现扭转疲劳往复偏转角度的调整;通过改变磁场加载单元极头距离,实现磁场强度的调整。本测试仪整机采用卧式结构,简单紧凑,与光学显微镜兼容性好,可对试样进行原位实时观测,为揭示材料在不同磁场强度作用下的力学特性和疲劳损伤机制提供一种可靠的测试手段。

    多场耦合下原位三轴拉伸疲劳测试装置及方法

    公开(公告)号:CN105158057B

    公开(公告)日:2017-05-24

    申请号:CN201510422050.3

    申请日:2015-07-17

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种多场耦合下原位三轴拉伸疲劳测试装置及方法,属于精密科学仪器领域。包括三轴拉伸、疲劳加载与测量子系统、热场加载子系统、悬臂压痕加载与测量子系统。三轴拉伸的加载通过电机经过两级蜗轮蜗杆减速,驱动丝杠螺母副机构带动拉伸平台实现;疲劳测试通过三个压电陶瓷驱动的柔性铰链实现;热场的加载通过氮化硅加热片与加热台组成的加热系统对试件进行热辐射加热来实现;悬臂压痕的施加通过压电陶瓷驱动柔性铰链使悬臂梁产生向下的位移来实现;主平台上有定位孔,通过安装平台可将显微镜集成在主平台上,实现试件在加载过程中的原位观测。原理可靠,结构紧凑,可精确的表征出材料在受三轴拉伸等多场耦合时的微纳米尺度的力学性质。

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