国家重点基础研究发展计划(2009CB724206)
- 作品数：9 被引量：40H指数：4
- 相关作者：刘延杰孙立宁董光能曾群锋于飞更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学西安交通大学广州有色金属研究院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 考虑端部效应的永磁直线同步电机键合图建模被引量：5
- 2011年
- 为了分析永磁直线同步电机特性及搭建电机驱动机电系统全局模型,基于键合图法建立了PMLSM模型,并在模型中考虑了直线电机特有的端部效应特性。用类似于旋转电机的分析方法得到PMLSM的d-q轴模型,同时用互感在电流作用下产生的磁场描述端部效应导致的磁场畸变,给出PMLSM的等效电路图。按照键合图理论将等效电路图转化为键合图模型,并得到系统的状态方程。利用某型电机进行仿真及实验,结果验证了所建模型并说明了端部效应导致的速度波动,波动周期与极距相等。
- 李腾刘延杰孙立宁郭翠娟
- 关键词：永磁直线同步电机键合图端部效应矢量控制
- 机械密封动环表面化学复合镀Ni-P-PTFE膜的制备工艺及摩擦性能被引量：3
- 2013年
- 为改善机械密封动环的耐磨性,在高速钢动环表面镀制Ni-P-PTFE复合膜,并研究Ni-P-PTFE复合膜的制备工艺。通过扫描电镜观察Ni-P-PTFE复合膜表面形貌,在销-盘式摩擦磨损试验机上考察Ni-P-PTFE镀层/石墨配副的干摩擦性能。结果表明,在Ni-P-PTFE复合膜中有大量的PTFE微粒包裹在Ni-P构成的骨架中;与高速钢/石墨配副相比,Ni-P-PTFE镀层/石墨配副的摩擦因数在启动阶段就能维持在较低数值,有效地降低了密封的启动力矩;Ni-P-PTFE镀层平均摩擦因数较低且稳定,表明镀层具有较好的自润滑效果。
- 林平戴祥华董光能
- 关键词：机械密封
- 工况参数对类金刚石膜摩擦学性能的影响被引量：15
- 2013年
- 采用非平衡磁控溅射技术在高速钢基体上以C2H2为反应气源制备了含氢类金刚石(DLC)膜。使用激光拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪和原子力显微镜分析和观察了DLC膜的微观结构及表面形貌,结果表明:DLC膜表面由纳米级别的圆形颗粒堆积而成,其结构呈现出DLC的典型Raman光谱特征,薄膜中的碳元素主要以sp2C键、sp3C键和C-O键的形式存在。以GCr15钢球为摩擦配副,在球盘式摩擦磨损试验机上考察了DLC膜在大气干摩擦条件下的摩擦学性能。实验结果发现:在摩擦初始阶段,DLC膜的摩擦系数从实验开始到达峰值的时间随着载荷和速度的增大都是减少的;而在摩擦稳定阶段,DLC膜的平均摩擦系数随着载荷和速度的增大先减小后增大;速度对DLC膜摩擦系数的影响比载荷更加显著。用扫描电子显微镜观察了磨痕形貌并分析了磨损机理:DLC膜的磨损特征主要为以犁沟现象为主的粘着磨损。随着速度的增加,磨痕表面犁沟现象变弱;而随着载荷的增加,磨损表面的犁沟现象变明显。
- 曾群锋于飞董光能毛军红林凯生
- 关键词：非平衡磁控溅射类金刚石膜摩擦磨损性能
- 晶圆传输机器人标定技术研究被引量：3
- 2010年
- 为了提高高速高精度晶圆传输机器人的定位精度,建立了精度分析和运动学标定为一体的精度保障体系.针对机器人的特点,建立了误差模型,分析了各结构几何参数误差源的灵敏度,提出了结合几何误差迭代法和基于运动学逆解的非线性参数辨识的分步标定方法,对其进行了标定,并对几何结构参数进行了误差补偿.仿真分析以及实验证明:机器人定位误差达到0.07mm,有效地提高了机器人末端的定位精度.
- 刘延杰郑小飞吴明月
- 关键词：运动学标定参数辨识误差补偿
- 同步带传动晶圆传输机械手精度分析与补偿被引量：2
- 2010年
- 分析了同步带应用于晶圆传输机器人机械手的误差产生原因,针对晶圆传输机器人高速高精度的定位要求,建立了含有同步带环节的误差模型。对各误差源进行了显著性分析,并在此基础上提出了结合几何误差迭代法和基于运动学逆解的非线性参数辨识的分步标定方法,对模型进行了误差标定及误差补偿。最后经过仿真分析和实验,有效的证明此方法显著地提高了机械手的末端定位精度。
- 刘延杰栾玉亮吴明月
- 关键词：同步带传动运动学标定误差补偿
- 基于粘滑驱动跨尺度精密定位技术的研究现状被引量：6
- 2011年
- 目前跨尺度纳米定位技术在纳米操作、大规模集成电路制造和生物技术等众多领域都有着广泛的应用前景。该文对目前应用较多的宏微混合式驱动、压电超声马达驱动、尺蠖式驱动和粘滑式驱动这4种跨尺度定位技术驱动原理进行了介绍,并对其分辨率、速度、推力、尺寸、驱动器数量和结构6个方面进行了比较和分析,得出粘滑驱动以其驱动范围大,分辨率高,结构简单,体积小和集成度高等突出优点,适用于微纳操作领域。对目前国内外粘滑驱动在驱动原理、关键技术和样机实验方面的研究进行了分析,总结出目前粘滑驱动研究中的研究基础和不足,并提出了有待解决的问题和关键技术。
- 钟博文王振华陈立国孙立宁
- 类金刚石膜-磨粒滑动接触过程的有限元分析被引量：2
- 2014年
- 采用ANSYS有限元软件模拟了磨粒磨损中类金刚石(DLC)膜与磨粒在旋转滑动中的接触过程,分析了DLC膜表层在整个接触过程中的应力应变和接触压力的变化规律,研究了滑动接触次数对DLC膜残余应变的影响。结果表明:DLC膜在滑动接触后其表层存在着明显的残余应力;DLC膜的变形主要为塑性变形,且随着滑动接触次数的增加逐渐增大;DLC膜的非线性和摩擦接触的非线性共同影响着滑动接触过程中薄膜中应力应变的变化。DLC膜与磨粒滑动接触过程的研究将有助于研究DLC膜的表面磨损机制。
- 曾群锋于飞
- 关键词：类金刚石膜磨粒应力应变有限元分析
- 高加速精密直线电机运动平台键合图建模与分析被引量：4
- 2011年
- 针对高加速度精密直线电机运动平台的特点,在宽频范围内对其进行了全局耦合动力学建模和分析.利用键合图法建立了包括电机、机械部分并考虑柔性连接和系统非线性摩擦作用的运动平台全局耦合动力学模型,基于建立的模型利用Matlab/Simulink仿真语言分析了电机的机械时间常数、电气时间常数、摩擦以及螺栓连接对系统响应性能的影响.所建模型及分析结果体现了此平台基本特征及进行系统分析和控制器设计时需考虑和可忽略的各种影响因素,为电机选型、系统搭建、轨迹规划及控制算法设计提供依据.
- 孙立宁李腾刘延杰
- 关键词：直线电机键合图
- IC晶圆高效稳定传输原理与实现被引量：2
- 2013年
- 在超大规模集成电路(IC)制造过程中,晶圆需要在数百道工艺之间频繁传输,晶圆传输能力对整个IC产业的发展至关重要。晶圆传输机器人是IC制造领域的关键设备之一,承担着晶圆定位与快速、平稳搬运任务。随着IC制造向着大尺寸(直径≥300mm)晶圆与小线宽(≤32nm)方向发展,晶圆生产线工序更集中,加工速度更快,工作环境更洁净,这对晶圆传输机器人性能提出了更高要求。为了实现大尺寸超薄晶圆的高效稳定传输,我们从晶圆传输机器人精确平稳轨迹跟踪控制、面向晶圆传输的微阵列传输面设计以及接触面微力与粘滑检测触觉传感器设计等3个方面开展了研究。针对现有晶圆传输机器人样机中各个运动关节不同步和末端手的振动问题,我们提出把交叉耦合控制技术和输入整形控制同时应用到平面关节型晶圆传输机器人中,达到减小轨迹跟踪时的轮廓误差和消除柔性传动环节引起的末端执行器振动的目的,实现了机器人精确平稳轨迹跟踪控制。针对目前凸点支承式末端执行器传输晶圆时摩擦系数较小、传输效率低下的不足,我们提出了一种基于微米级垂直微阵列结构的新型晶圆传输面设计方法,实验表明该方法有效提高了晶圆传输加速度,可显著提高晶圆传输效率。针对大尺寸晶圆高效可靠传输过程中接触信息检测需求,我们提出了一种新型的晶圆传输接触面微力与粘滑传感器系统方案,即利用压敏导电墨(PSCI)的压阻效应实现三维力测量以及利用电磁感应原理实现粘滑检测,并通过实验验证了该方法的可行性。本文依次从问题提出、国内外研究现状分析、研究特色与实验验证等方面分别对上述3个部分的研究内容进行了分析与阐述。最后,结合上述分析,本文对现阶段的研究成果进行了总结,并提出了下一步的研究设想。
- 韩海军刘延杰荣伟彬孙立宁
- 关键词：触觉传感器
