[發明專利]氣動驅動雙擺動壓電柔性梁裝置和控制方法

無效

• 申請號: 201110300916.5
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102393632A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 邱志成;謝卓偉;石明禮
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種氣動驅動雙擺動壓電柔性梁的裝置，其特征在于該裝置包括柔性梁本體部分、氣動驅動部分和控制部分：

——柔性梁本體部分包括：

柔性梁Ⅰ（11），一端為自由端，另一端為固定端；柔性梁Ⅱ（15），一端為自由端，另一端為固定端；柔性梁Ⅰ（11）與柔性梁Ⅱ（15）平行放置，柔性梁Ⅰ（11）的固定端與柔性梁Ⅱ（15）的固定端通過擺動法蘭盤機械連接裝置Ⅱ（7）安裝在擺動氣缸Ⅰ（1）的擺動法蘭盤上；

擺動氣缸Ⅰ（1）、擺動氣缸Ⅱ（4），擺動氣缸Ⅰ（1）的基座安裝在擺動法蘭盤機械連接裝置Ⅰ（3）?上，機械連接裝置Ⅰ（3）安裝在擺動氣缸Ⅱ（4）的擺動法蘭盤上，擺動氣缸Ⅰ（1）的擺動法蘭盤通過聯軸器與光電編碼器Ⅰ（2）的轉軸相連，光電編碼器Ⅰ（2）安裝在擺動法蘭盤機械連接裝置Ⅰ（3）上；擺動氣缸Ⅱ（4）安裝在底座（6）上，其擺動法蘭通過聯軸器與固定在底座（6）上的光電編碼器Ⅱ（5）的轉軸相連；

壓電片驅動器Ⅰ（8）、壓電傳感器Ⅰ（9）分別粘貼在柔性梁Ⅰ（11）的固定端；壓電片驅動器Ⅱ（12）、壓電傳感器Ⅱ（13）分別粘貼在柔性梁Ⅱ（15）的固定端；

加速度傳感器Ⅰ（10）安裝在柔性梁Ⅰ（11）的自由端，加速度傳感器Ⅱ（14）安裝在柔性梁Ⅱ（15）的自由端；

——氣動驅動部分，由兩個氣動通路構成，分別用于驅動擺動氣缸Ⅰ（1）的擺動和擺動氣缸Ⅱ（4）的擺動；

——控制部分，用于處理檢測到的柔性梁Ⅰ（11）和柔性梁Ⅱ（15）的轉動、振動信號，并做出相應的處理。

2.根據權利要求1所述的氣動驅動雙擺動壓電柔性梁的裝置，其特征在于所述壓電片驅動器Ⅰ（8）由4片壓電片在柔性梁Ⅰ（11）的兩面對稱粘貼構成，每面2片且并聯連接；壓電片驅動器Ⅱ（12）由4片壓電片在柔性梁Ⅱ（15）的兩面對稱粘貼構成，每面2片且并聯連接；所述壓電傳感器Ⅰ（9）和壓電傳感器Ⅱ（13）各為1個，分別安裝在柔性梁Ⅰ（11）和柔性梁Ⅱ（15）的固定端的寬度方向的中間位置。

3.根據權利要求1所述的氣動驅動雙擺動壓電柔性梁的裝置，其特征在于所述氣動驅動部分的氣泵（16）產生的高壓氣體通過氣動三聯件（17）穩壓后提供氣源給兩個氣動通路：

——氣動通路I，高壓氣體經過氣動三聯件（17）后與氣動比例閥Ⅱ（24）的一個端口連接，氣動比例閥Ⅱ（24）的另外兩個端口分別與擺動氣缸Ⅰ（1）的左氣腔和右氣腔連接，用于驅動控制擺動氣缸Ⅰ（1）的擺動；

——氣動通路II，三個氣動減壓閥（18）與氣動三聯件（17）連接后，其中兩個氣動減壓閥（18）與氣動兩位五通閥（20）的兩個端口直接連接，另外一個氣動減壓閥（18）連接氣動單向閥（19）后分兩路，一路與氣動兩位五通閥（20）一個端口連接，另一路與氣動比例閥Ⅰ（21）連接，構成系統的排氣調節出口，氣動兩位五通閥（20）另外兩個端口分別經過氣動單向節流閥Ⅰ（22）和氣動單向節流閥Ⅱ（23）后與擺動氣缸Ⅱ（4）的左氣腔和右氣腔連接，用于驅動控制擺動氣缸Ⅱ（4）的擺動。