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智能轮椅担架车的折展机构设计与分析

浙江大学学报（工学版） 2019年第4期53卷 613-620页

作者：桑凌峰傅建中甘中学王洪波田宇浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 宁波市智能制造产业研究院浙江余姚315400 宁波职业技术学院机电工程学院浙江宁波315800 燕山大学河北省并联机器人及机电系统实验室河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

针对智能轮椅担架车折展状态之间的转换难题,提出单自由度5杆机构,对该机构进行详细的设计与分析.通过最小包容面积法,得出扶手连杆和连架杆的最优尺寸,分别为507.9和332.5 mm;基于连杆机构的静力学分析,采用6根扭簧和RV减速电机作为连... 详细信息

针对智能轮椅担架车折展状态之间的转换难题,提出单自由度5杆机构,对该机构进行详细的设计与分析.通过最小包容面积法,得出扶手连杆和连架杆的最优尺寸,分别为507.9和332.5 mm;基于连杆机构的静力学分析,采用6根扭簧和RV减速电机作为连杆机构的驱动装置,减少了电机的驱动力矩,整体结构紧凑.根据优化参数和驱动装置的计算结果,开展智能轮椅担架车折展机构的设计,分析扶手构件在如厕状态和折展状态时的应力变化,验证了该构件强度的可靠性.研制智能轮椅担架车,采用不同重量的实验人员进行折展机构的性能测试,从机构的运动过程和电机电流变化来看,所设计的驱动装置和优化参数结果合理.

关键词：轮椅担架车机构设计折展机构驱动装置

永磁直线同步电机进给系统H_∞控制策略的研究

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浙江大学学报（工学版） 2005年第6期39卷 789-794页

作者：徐月同傅建中陈子辰浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

针对永磁直线同步电机(PMLSM)永磁体磁链为常数的特点,对PMLSMdq轴模型进行分析,提出了永磁直线同步电机进给系统的动力学方程及推力控制策略.根据进给系统参数变动范围和扰动力的特性,选择了较优的权重函数,设计了稳定性与品质的混合H... 详细信息

针对永磁直线同步电机(PMLSM)永磁体磁链为常数的特点,对PMLSMdq轴模型进行分析,提出了永磁直线同步电机进给系统的动力学方程及推力控制策略.根据进给系统参数变动范围和扰动力的特性,选择了较优的权重函数,设计了稳定性与品质的混合H∞鲁棒速度控制器.并采用系统灵敏度函数及开环传递函数的Bode图分别检验H∞控制器的抗扰动能力及稳定性.仿真和实验结果表明,设计的H∞速度控制器对模型摄动具有鲁棒稳定性及优良抗扰动能力,进给系统运行稳定可靠,响应速度快和指令跟踪能力强.说明设计的H∞鲁棒速度控制器适合磨床PMLSM进给系统.

关键词：高速磨床永磁直线同步电动机电磁推力 H∞鲁棒控制

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基于球杆仪检测五轴数控机床主轴的热误差

光学精密工程 2015年第5期23卷 1401-1408页

作者：何振亚傅建中陈子辰浙江大学机械工程学系浙江省先进制造技术重点实验室浙江杭州310027 华南理工大学机械与汽车工程学院广东省精密装备与制造技术重点实验室广东广州510640

提出了一种基于球杆仪的主轴热误差检测新方法用于五轴数控机床主轴热误差的便捷检测。该方法借助五轴数控机床的两个旋转轴分别单独运动,实现两个正交圆或圆弧构成的球杆仪空间轨迹测量;采用最小二乘方法对测量数据进行处理,求解主轴... 详细信息

提出了一种基于球杆仪的主轴热误差检测新方法用于五轴数控机床主轴热误差的便捷检测。该方法借助五轴数控机床的两个旋转轴分别单独运动,实现两个正交圆或圆弧构成的球杆仪空间轨迹测量;采用最小二乘方法对测量数据进行处理,求解主轴空间位置;通过初始状态和经过一定时间间隔测量多组数据,分离得到相应时间段的主轴热误差,包括1个轴向热伸长和2个径向热误差。以双转台五轴数控机床为例,从安装方法、测量步骤和辨识原理等方面介绍基于球杆仪的主轴热误差检测方法,并与ISO 230-3中的5点法进行了对比实验。实验结果显示:该方法的辨识结果与5点法测量结果的平均相对偏差小于15.8%,验证了本文方法的可行性和有效性。该方法测量装置简洁,便于携带、安装和测量,测试结果可为五轴数控机床主轴热误差补偿提供依据,从而有效地提高机床的加工精度。

关键词：五轴数控机床主轴热误差误差测量球杆仪

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数控机床旋转轴转角定位误差测量方法

浙江大学学报（工学版） 2015年第5期49卷 835-840页

作者：何振亚傅建中徐月同浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

为实现多轴数控机床空间误差的补偿,提出一种基于球杆仪组合路径的数控机床旋转轴转角定位误差的测量方法.根据转角定位误差敏感方向,通过组合切线测量和平动轴圆轨迹测量方法,无需机床空间误差模型和繁琐的误差解耦计算,便可直接辨识... 详细信息

为实现多轴数控机床空间误差的补偿,提出一种基于球杆仪组合路径的数控机床旋转轴转角定位误差的测量方法.根据转角定位误差敏感方向,通过组合切线测量和平动轴圆轨迹测量方法,无需机床空间误差模型和繁琐的误差解耦计算,便可直接辨识转角定位误差.采用模型仿真验证该方法的可行性和对照实验验证可靠性.实验结果表明组合路径测量方法的辨识结果与激光测量结果吻合较好,两者的测量结果差异δ≤0.007 8°.该方法测量过程操作简单、辨识原理直观易懂,可用于机床旋转轴定位精度的评估以及为误差补偿提供依据,从而提高机床加工精度.

关键词：旋转轴转角定位误差组合路径球杆仪数控机床

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压电式喷头的微滴喷射行为及其影响因素

光学精密工程 2014年第8期22卷 2166-2172页

作者：薛光怀贺永傅建中吴森洋浙江大学现代制造工程研究所浙江省先进制造技术重点实验室浙江杭州310027

设计并加工了一种压电式微滴喷头,并在微滴喷射平台上进行了微滴喷射实验,用CCD相机拍摄到了液滴形成的整个过程。通过激光位移测量平台测量了压电片的振荡曲线,并将位移曲线输入流体模拟求解器,用两相的方法模拟出了微滴形成的过程。... 详细信息

设计并加工了一种压电式微滴喷头,并在微滴喷射平台上进行了微滴喷射实验,用CCD相机拍摄到了液滴形成的整个过程。通过激光位移测量平台测量了压电片的振荡曲线,并将位移曲线输入流体模拟求解器,用两相的方法模拟出了微滴形成的过程。模拟显示液滴的形成时间,大小,形状和速度与实验结果拟合得很好。通过对比液滴的形成过程与压电片的振荡曲线,发现主液滴在压电信号为高电平时,已经脱落了微滴喷嘴,基于此提出了通过改变高电平时间和增加压电片的自由振荡衰减阻值提高微滴喷射最高频率的方案。通过微滴喷射行为模拟,解释了微滴喷射实验中出现两条液滴的原因,并通过改变喷腔结构和改变液体黏度,找到了减少额外液滴出现的途径。

关键词：压电喷头微滴喷射衰减振荡喷射频率黏度

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机床主轴热设计研究综述

光学精密工程 2018年第6期26卷 1415-1429页

作者：邓小雷林欢王建臣谢长雄傅建中浙江大学浙江省三维打印工艺与装备重点实验室浙江杭州310027 衢州学院浙江省空气动力装备技术重点实验室浙江衢州324000 浙江永力达数控科技股份有限公司浙江衢州324000

机床的热态性能已成为影响高速机床工作性能的最重要的因素之一。主轴是机床的关键功能部件,其热态特性在很大程度上决定了机床的切削速度和加工精度,是影响机床精度提升的最重要因素。因此,在主轴的设计阶段减少机床热误差的影响,对于... 详细信息

机床的热态性能已成为影响高速机床工作性能的最重要的因素之一。主轴是机床的关键功能部件,其热态特性在很大程度上决定了机床的切削速度和加工精度,是影响机床精度提升的最重要因素。因此,在主轴的设计阶段减少机床热误差的影响,对于提高机床的热态特性十分重要。在过去的近一个世纪时间中,国内外众多学者针对主轴热设计方法开展了研究探索,基于热设计的过程可以分成三部分内容:热态特性分析方法,热设计与优化方法和热态特性试验方法。先通过主轴热态特性(如温度场分布、热变形、热平衡时间等)建模与分析获取必要的参数,然后以此为基础开展主轴结构设计优化、材料设计优化和冷却系统设计等热设计措施,获得较佳的主轴热态特性,最后通过热态特性试验来校验分析和设计优化的结果,整个过程循环直至达到满意结果为止。本文以此为脉络展开,分别探讨了三部分内容的国内外典型研究现状、主要研究内容和所存在的优缺点,并对未来的研究趋势进行了展望。

关键词：机床主轴热设计热误差热态特性

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塑料光学透镜的磁悬浮检测

光学精密工程 2016年第4期24卷 756-763页

作者：赵朋颉俊傅建中陈子辰浙江大学机械工程学院浙江省三维打印工艺与装备重点实验室浙江杭州310007

考虑传统的塑料透镜检测方法操作繁琐、耗时长,本文提出了一种针对小型塑料光学透镜的磁悬浮检测理论与方法,并设计制造出了相关检测装置。该方法利用磁场对顺磁溶液的磁化作用,将逆磁性被测样品(塑料透镜)在溶液中悬浮起来,通过观察透... 详细信息

考虑传统的塑料透镜检测方法操作繁琐、耗时长,本文提出了一种针对小型塑料光学透镜的磁悬浮检测理论与方法,并设计制造出了相关检测装置。该方法利用磁场对顺磁溶液的磁化作用,将逆磁性被测样品(塑料透镜)在溶液中悬浮起来,通过观察透镜在装置中的高度、中心位置和平衡状态下与水平面的偏斜程度,检测透镜是否存在外观不完整和内部存在气泡等不均匀性的缺陷,并确定出透镜缺陷存在的位置。通过合格透镜、外形不完整透镜、内部存在气泡透镜和功能不合格透镜开展了多项实验研究来验证该方法的可行性与有效性。结果显示,该方法的检测精度高、灵敏度高、操作简便且适应性广,在0.5mm的测量误差下,密度的测量精度高达0.003g/cm3;对直径小于10mm的透镜,可检测出总体积在0.017mm3的内部气泡缺陷。提出的方法在塑料光学透镜的检测方面很有应用潜力。

关键词：塑料光学透镜缺陷检测磁悬浮检测气泡密度

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新型电脑横机的开发研制

针织工业 2005年第5期 13-15页

作者：吕建飞傅建中浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

介绍了NS-001型新型电脑横机开发研制的总体设计,采用PC机控制双编织系统电脑横机,PCI母子数字卡和PIC电机控制卡控制整个工作系统。对数字选针、三角变换装置、给纱机构、密度调节装置、针床横移装置以及检测自停装置等机构的设计作了... 详细信息

介绍了NS-001型新型电脑横机开发研制的总体设计,采用PC机控制双编织系统电脑横机,PCI母子数字卡和PIC电机控制卡控制整个工作系统。对数字选针、三角变换装置、给纱机构、密度调节装置、针床横移装置以及检测自停装置等机构的设计作了详细的阐述,目前该机已经完成了样机的开发,正处于试制阶段。

关键词：新型电脑横机机构研制

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数字控制在电脑横机选针中的应用

针织工业 2005年第11期 18-21页

作者：吕建飞傅建中浙江大学现代制造工程研究所浙江杭州310027

对电脑横机选针提出了实时性、高速频率、可靠性和便捷替换的要求。介绍了传统电脑横机的控制方法、12段选针机构和PCI数字卡实现实时选针的过程,分析了选针数据的产生与传递以及选针的电路原理,阐述了选针频率的要求、选针器可靠性的... 详细信息

对电脑横机选针提出了实时性、高速频率、可靠性和便捷替换的要求。介绍了传统电脑横机的控制方法、12段选针机构和PCI数字卡实现实时选针的过程,分析了选针数据的产生与传递以及选针的电路原理,阐述了选针频率的要求、选针器可靠性的保证和便捷的维修方法。该项研究通过了实验测试,在自发研制的NS-001型电脑横机上已经成功的编织出花型。

关键词：数字控制电脑横机选针快速可靠