基于直线超声电机的微液滴制造设计与研究

为了制造出在生物化学领域中更高精度的微液滴,该文提出了一种新型的微液滴制造系统,该系统由驱动部件(直线超声电机和控制器)、微液滴生成部件(注射器、硅胶软管与玻璃基微米孔)、信号发生器和放大器及微液滴分离部件(弯振振动块和单边固支梁)组成。利用控制器驱动直线超声电机移动,由电机推动注射器,以便在微米孔尖端产生微小液滴。再利用振动块的振动与固支梁的位移放大作用使生成的微小液滴克服粘性力,从微米孔的尖端分离。该系统采用位移精度高的直线超声电机作为驱动元件,并研究微小液滴制造生成的设计方法。实验研究表明,该系统能生成直径小于Φ2μm的微液滴。     

单模态驱动的V形板结构直线超声电机

为克服双模态超声电机频率一致性的限制和进一步提高V形直线超声电机的输出性能,设计了一种板结构直线超声电机。该电机包括V形定子和直线导轨,定子由2个相互垂直的板结构振子构成,驱动足位于2个变截面梁的连接点上。利用两振子弯曲振动形成的对称和反对称模态,通过两相模态切换,实现电机的双向运动。研制了样机并对其进行了模态实验和机械输出特性测试。借助三维激光测振仪分别测试了驱动足在接触和不接触导轨情况下的运动轨迹,阐述并验证了单模态超声电机的驱动机理。实验结果表明,该电机具有良好的机械输出特性:最大空载速度为690 mm/s,最大推力达100 N,推重比达59.7。     

单元流水式制造方式车间建模及仿真分析

应用黑板—多智能代理结构对单元流水式制造方式车间的运作管理进行了分析,用eM-Plant仿真软件构建了仿真系统,建立了系统性能评价指标,对常见的几种典型多层次调度策略进行了仿真,比较分析了这些调度组合策略在单元流水式车间的应用效果。     

微量注射泵用直线超声电机的结构设计

改进了一种螺纹杆直线超声电机,并用于驱动微量注射泵。螺纹杆直线超声电机具有体积小、精度高、推力足、无磁干扰等特点。为了满足微量注射泵推力要求,针对螺纹杆直线超声电机不能施加预压力问题,提出了一种可施加预压力的螺纹杆直线超声电机。该直线超声电机包括底座、柱状定子、分体式螺纹杆动子。动子由动子主轴、套筒、预压力施加装置组成。当预压力调至33.9 N时,电机达到最大堵推力21 N,此时空载最大速度为4.5 mm/s。并设计了一款微量注射泵,该微量注射泵结构简单、抗磁干扰,分辨率达到nl级别,满足各种微量药物注射要求。