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变速精密驱动器

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变速精密驱动器相关的资讯

  • 海顿科克带IDEA智能驱动器的全系列产品
    海顿科克直线传动的IDEA驱动器现在已经能直接整合在很多电机产品上,包括混合43000直线步进电机,LRS和RGS直线导轨系统和Screwrail直线执行器,如果做为一个单独的驱动和控制器单位,IDEA驱动器可以驱动除了87000混合式电机系列之外的所有海顿的直线步进电机! 为了方便用户使用,IDEA驱动器特意设计了一个独一无二的功能,就是用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号(每个海顿电机都有一个品号),这样软件就会根据品号,自行设定电机的初始参数(默认值),有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说,软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值!另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序,同时在正式连接到外部设备上前,输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟! IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流,通过一根一端是普通USB接口,另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来! 海顿的IDEA驱动器特别适合用在机器人,精密的光学设备,以及其他安装空间有限,控制精度要求高的场合! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 新品降临——DFB-2000近红外激光驱动器
    简介: 海尔欣科技推出新一代激光器驱动器DFB-2000,多种开箱即用的功能可以帮助用户快速搭建系统光源,实现精密的光学测量。本篇将介绍DFB-2000核心性能参数的测试结果。 • 集成低噪声的电流源和高稳定的TEC温度控制器 • 自带14pin蝶形安装座,更好的便携性和机械稳定性 • 全新的彩色触摸屏,便于激光器工作参数的观察和设置 • 多层级的保护措施确保激光器的安全,延长激光器的使用寿命技术参数:l 电流噪声密度:电流噪声密度是表征驱动器电流源噪音水平的核心指标。对于低噪声的电流源而言,电流的波动比实际电流要小10000甚至100000倍以上。为了测试如此微小的电流波动,我们搭建了图1所示的电路。 图1.电流噪声密度测试电路示意图DFB-2000输出的电流I经过精密电阻R后转换为电压信号Vin,并由增益为G的放大电路放大后输入频谱仪,图2给出了频谱仪测试的结果。图中黄色信号为频谱仪本底频谱响应曲线,绿色信号是放大器(输入端短接)连接频谱仪时的频谱响应曲线,当DFB-2000输出电流后频谱响应为蓝色信号。根据功率噪声密度计算公式以及电路传输特性,可以计算得到电流噪声密度约为2.9 nA√Hz,这与进口驱动器的噪声水平相当。 图2.DFB-2000频谱噪声测试l 控温稳定性:激光器工作温度的变化会导致输出波长的不稳定, 因此精确稳定地控制激光器工作温度至关重要。为了评估DFB-2000的控温性能,在室温条件下,将激光器工作温度设定在0℃,记录24小时内的温度变化,如图3所示。可以看出DFB-2000的温度控制精度在±0.005℃以内,长期温度稳定性优于0.01℃。由于0℃与环境温度相差较大,因此可以预期当激光器工作温度接近室温时,可以现实更优的长期温度稳定性。 图3.激光器工作温度在24小时内的变化l 电流漂移:在典型的应用环境中,一天之内的温度波动往往会超过几摄氏度。如果驱动器达不到要求,微小的温度变化可能意味着激光器的电流会发生显著变化。下图展示了利用DFB-2000驱动的激光器工作在0℃时工作电流的漂移。在24小时内,测试环境的温度变化超过3℃,激光器电流的最大漂移为37 μA。 图4.DFB-2000输出电流24小时的漂移l 3dB带宽:小信号调制时的3dB带宽是衡量驱动器带宽响应特性的关键参数。下图给出了带宽响应测试的电路图。 图5. DFB-2000带宽响应测试电路示意图函数发生器生成的正弦信号Vin通过模拟调制端口输入DFB-2000,电流I经过精密电阻R,测量R两端电压信号Vout,利用公式20log(Vout/Vin)计算得到带宽,如图6所示。在100kHz调制频率以内,驱动器的增益平坦度小于-3dB,因此能够满足绝大多数基于波长调制技术的TDLAS系统的需求。 图6. DFB-2000带宽响应特性l 电流软钳制:DFB-2000集成了多重措施保护激光器的安全,如最大电流软钳制、输出缓启动、过压欠压保护、超温保护、继电器短路输出保护等。其中最大电流软钳制功能可以快速实现电流的钳位,有效规避异常情况下大电流对激光器造成的损伤。用户在使用最大电流软钳制功能时,首先要根据激光器参数设置对应的最大工作电流,当激光器实际电流高于该电流时,DFB-2000会确保电流处于限流值。电流软钳制的测试电路与3dB带宽测试相同。图7(b)显示了最大电流软钳制的实际效果,可以明显的看到,当精密电阻R两端电压(红色信号)超过阈值时,会被固定在该阈值电压上。图中调制信号(蓝色三角波)幅度为1.54V,当激光器工作电流为200mA,设置的最大工作电流为250mA时,测试得到钳制电压为2.42V(DFB-2000模拟调制系数为100mA/V±5%),对应钳制电流为242mA,与实际设定值一致。 图7.(a)电流工作在最大钳制电流以下(b)最大电流软钳制的实际测试效果
  • 海顿科克推出使用RS-485通信协议的IDEA驱动器
    海顿科克直线传动最近又扩展了使用IDEA智能驱动器的电机产品线,IDEA是一款符合美国RoHS标准,使用方便的智能驱动器,它是一个完整的电机控制单元,并且可以完美的和电机安装成一个整体,所以它非常适用于各种安装空间狭小的精密系统或者设备中。该IDEA驱动器为了增加更多功能,使用了RS-485通信协议,从而克服了其它很多驱动器使用场合的限制,(使IDEA与其它的驱动器之间的通讯不再受到限制,)是工业应用中的最佳选择。 在工业设备中尤其像步进电机驱动,伺服系统以及其他电机驱动使用RS-485通信协议,可以有效的避免电子干扰,使得数据可以传输的更远,RS-485通信协议规定使用不同的信号线(差分信号传输)来消除共模噪音(共模干扰),使用双绞线来抵销感应噪声电流,这样就可以使海顿的IDEA驱动器信号传输距离可以达到1000步远(1000英尺,并且不需要连接终端电阻),同时还有高达256个不通的网络地址可供选择(设备挂接地址节点)。一个中央处理器可以同时给所有的驱动器发指令,或者根据驱动器的特定的网络地址单独的控制该驱动器,网络地址可以是0-255任意一个数字。 此外,IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个光电隔离I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克推出自带驱动器的直线步进电机
    海顿科克直线传动是全球著名的直线传动设备制造公司,最近公司推出了自带DCM4826X驱动器的43000固定轴式电机。 该驱动器支持整步,半步和4,8,16,32,64细分。该系统中的43000电机同样也可以替换成43000双叠厚厚电机,同时电机的丝杆有多种步长可以选择。 该系统配备43000单叠厚电机可以提供最大220N的推力,如果配备43000双叠厚电机则推力最大可以达到337N。根据选配的螺杆种类不同和电机的步距角的不同,该系统的步进步长范围为1.5微米-127微米。 驱动器的供电电压范围为12-48V,其最大输出电流为2.6A,电机额定电压有3种选择分别是2.33V,5V,12V。我们在给驱动器供电的时候,一般我们建议遵循8:1原则,就是驱动器供电电压:电机电压=8:1,例如某系统的供电电压为40V,那么在选择电机的时候,最好是选择5V的电机,驱动器通过调节电流来影响电机的输出力矩,所以电机能不能发挥出最好性能有一个很重要的因素就是驱动器和电机的电压比。 DCM4826X通过USB接口,驱动器可以很方便连接到电脑,通过电脑界面可以对驱动器的额定电流,保持电流,运行时间,细分数一一进行设置,这些参数设置好以后,驱动器就会根据上位机发来的方向,脉冲信号正常工作,该驱动器的方向、脉冲和使能信号采用光电隔离输入,使信号源与驱动器主电源相互隔离,互不干扰。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • Masterflex 全新07528系列L/S驱动器将提前上市
    Vernon Hills, 2011年7月20日 受到新的07523系列分配型L/S驱动器持续畅销的鼓舞,Cole-Parmer加快了新的07528系列L/S驱动器的上市步伐以替代多个旧的模拟/数字驱动器系列,新的07528系列具有和07523系列同样的基本功能参数,但去掉了复杂的分配功能. 新的07528系列生产线已于7月15日成功试车,试制产品正在通过认证测试,正式产品应该不迟于7月29日下线,Cole-Parmer希望在8月5日完成首批07528系列入库,并且开始清仓销售旧系列库存。 另外,由于部件制造商Barrington提前用完了控制板库存,L/S 100 rpm带远程控制的模拟驱动器77521-50或许要早于预期的时间停产,这有可能影响到相应的多通道泵系列:77925-00/07,77926-00/07,所有这些型号都可以由新的07528-10替代。
  • 海顿科克推出用于永磁式电机的低电流IDEA驱动器
    海顿科克直线传动全新推出了通过美国RoHs认证的PCM4806型IDEA可编程直线步进电机驱动器,该型号驱动器是海顿IDEA驱动器家族的最新成员,它主要趋向提供更小电流从而去驱动更小海顿永磁式的直线步进电机,随着PCM4806型驱动器的加入,IDEA系列驱动器已经可以驱动海顿所有的直线步进电机型号。 IDEA驱动器是一个结构紧凑,使用方便的驱动器,它可以通过用户电脑屏幕上的操作界面对驱动器进行所有的编程,整个编程过程用户只需点击用户界面上通俗易懂的按纽就可以完成。 用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号(每个海顿电机都有一个品号),这样软件就会根据品号,自行设定电机的初始参数(默认值),有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说,软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值!另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序,同时在正式连接到外部设备上前,输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟! IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流,通过一根一端是普通USB接口,另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克推出PCM4806E智能驱动器
    海顿科克直线传动是美国AMETEK集团公司旗下的一员,最近公司又推出了一款IDEA系列的智能驱动器PCM4806E,该驱动器通过了美国RoHS体系认证,具有闭环位置反馈功能,而且还能精确的控制小安培电流,特别适合用来驱动永磁式系列的直线步进电机。 驱动器编码器接口可接受单端,双通道正交编码器输出信号和每转指针信号。A、B通道信号相位上相差90° ,驱动器根据A、B通道信号的先后来确定运动的方向。驱动器采用倍频方式将1000线编码器倍频2000脉冲信号用于精确的位置反馈。 PCM4806E和以往的驱动器一样,都可以直接在电脑界面上对驱动器进行各种参数设置,当然在这之前客户需要先在电脑上安装操作软件,海顿公司会提供软件安装盘,只要在软件里面输入购买的电机的型号,软件会自动匹配好电机运行的电气方面的参数,客户所需要做的是对电机运动的流程做编程,客户甚至都不需要有很强的电机编程的专业知识,只要通过点击操作界面的相应运动说明按钮,就会自动生成编程语言,而且该软件还具有逐步调式功能,对客户来说使用非常的简单方便。 PCM4806E驱动器可以使用12-48V的外接电源驱动,最大输出电流为0.6A,另外该驱动器还提供通用I/O接口,最大输入功率5-24V,8mA,最大输出功率5-24V,200 mA。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 海顿科克推出使用485通信协议的IDEA驱动器
    海顿科克直线传动最近新推出了一款使用RS-485通信协议的步进电机驱动器,这款使用RS-485通信协议的IDEA驱动器克服了使用其他通信协议的驱动器的缺点,使得RS-485-IDEA驱动器可以应用到更为广泛的工业产品应用中。 在工业设备上尤其是像步进电机驱动,伺服电机驱动使用RS-485通信协议的驱动器最为明显的优点信息传输不受电磁的干扰,信息数据可以传输的更远。RS-485通信协议规定使用不同电缆线(差分信号)来降低共模干扰,同时使用双绞线来抵消感应噪声(消除电磁干扰),这就使得新的IDEA驱动器直接的通信距离可以达到1000英尺,中间不用加任何电阻(无需接终端电阻),该通信协议(网络)可以设定高达256个网络(终端设备)地址,一个中央控制器(PLC)(工业控制器)能同时发送相同的命令给网络内的不同地址所有驱动器终端,或者中央控制器(工业控制器)也可以单独控制网络内各个(任意一个)驱动器终端,各个终端的网址(地址)可以是0-255之间的任何一个数字。 海顿科克的IDEA驱动器是一款符合美国RoHS认证,体积小巧的步进电机驱动器,它可以通过安装在电脑上的软件进行各式各样的编程,IDEA驱动器还有许多其他优点,包括支持程序调试,驱动器的输出电流为2.6A/相(峰值为3.68A/相),驱动器自身配有8个I/O端口(4个输出端口,4个输入端口),每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流。 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 小体积 大能量丨QCL2 500 低噪音激光驱动器 引领激光技术新风尚
    量子级联激光器(Quantum Cascade Laser)是一种能够发射光谱在中红外和远红外频段激光的半导体激光器,具有发射功率高、线宽窄、可在室温下工作等特点。QCL被更多地应用于科学和工程研究,特别是在高精度光谱检测方面所具有的显著优势,已然成为研究和应用的热点。 我们知道,激光的光输出取决于驱动电流的幅度以及激光二极管的电流到光的转换效率或斜率效率,而激光驱动器正是为激光二极管提供偏置电流和调制电流的关键设备,其在激光技术的应用中起着至关重要的作用。随着激光技术日趋成熟,应用领域愈加广泛,对激光驱动器的需求也与日俱增,但目前国内市场同类产品可供用户的选择并不多。基于此,普瑞亿科全新推出一款创新性产品——QCL2 500 低噪音激光驱动器,开启激光驱动技术的全新篇章。 QCL2 500 低噪音激光驱动器外形小巧但性能强大。集成函数发生器、过流保护等功能,满足用户多样化需求的同时,还可确保设备的安全运行;超低的电流噪声密度,为用户提供稳定、精准的激光输出;相较于行业同类产品,QCL2 500 体积更加小巧,用户可在有限空间内实现更多功能,为设备设计提供更多的灵活性。 QCL2 500 低噪音激光驱动器的创新设计和技术功能,将为用户的实验和应用提供强有力的解决方案和技术服务,降低研发生产风险,助力科研项目推进,实现产品的高效开发与迭代。 QCL2 500 低噪音激光驱动器可广泛应用于环境监测、生物医疗、工业监控、分子光谱研究等领域,为激光技术的发展和应用提供了全新的可能性。无论是研究机构还是工业生产企业,都将从其优异的性能和稳定性中获益。在激光技术的飞速发展中,QCL2 500 正以其卓越的性能和引领行业的创新地位,成为业界瞩目的焦点。普瑞亿科将继续致力于为客户提供更先进、更可靠的产品,推动激光技术在各个领域的应用创新,为科学研究和工业发展带来更多的可能性。电流噪声密度极低:500mA 驱动器的噪声性能优于928nAp-p (0.1Hz~10Hz);集成函数发生器功能:可轻松生成梯形波,满足用户对波形控制的需求,为实验和应用提供更大的灵活性和便利性;过流保护功能:有效防止因过载而引起的损坏,确保设备在各种工作条件下的安全运行,为用户提供更高的可靠性和安全性;紧凑的体积设计:与同类产品相比,该驱动器体积更小,适用于高精度小体积的产品开发,为用户在有限空间内实现更多功能提供了便利条件。图一:模拟规格参数:其他参数:
  • 高精密3D打印:未来微型机器人研制的重要手段
    机器人技术是一门快速发展的高新技术,在许多领域得到了日益广泛的应用,并对人类社会产生着日益重大的影响。微型机器人(Micro-Robotics)是指集成了微型作业工具、各种微小型传感器,具有通用编程能力的小型移动机构,而微机电系统和微驱动器的出现和发展为微型机器人的诞生提供基础。诞生背景 微型机器人出现是和微机电系统(MEMS)的发展是分不开的,可以说微型机器人就是可编程通用的微型机电系统工程。20世纪80年代后期,随着大规模和超大规模集成电路的迅速发展,微电子技术与机械、光学等学科的交叉融合促进了MEMS技术的迅速发展。和微机电系统一样,微型机器人的发展和微驱动器的发展也是紧密相关的。1987年美国加州大学伯克利分校取得一项轰动世界的突破性成就,首次研制出了转子直径为60~120μm的微型静电动机,随后MIT也研制出了100μm的静电动机。发展现状近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。以日本(三菱电子公司、松下东京研究所和Sumitomo电子公司等)为代表的许多国家在这方面开展了大量研究,重点发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。在国家自然科学基金、863高技术研究发展计划等的资助下, 清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究,并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域:面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人;针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人;面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。发展瓶颈微型机器人结构尺寸微小,器件精密,可进行微细操作,具有小惯性、快速响应、高谐振频率、高附加值等特点。然而微型机器人并不是简单意义上普通机器人的微小化,而是集成有传感、控制、执行和能量的单元,是机械、电子、材料、控制、计算机和生物医学等多学科技术的交叉融合。而且建立微型机器人需要更为微小的驱动器、执行器、传感器、处理器等,由此展开的对微型机器人微部件的加工和研制,将有利于实现更高意义上的微系统集成。然而,传统的加工工艺远远满足不了这些微小部件加工需求,因此研究人员将目光逐步转移到近些年来非常火热的增材制造工艺。增材制造又称3D打印技术,它摒弃了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等特点,能够快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密微纳3D打印技术又成为微型机器人不可或缺的手段。3D打印技术在微型机器人的应用2019年4月,多伦多大学微型机器人实验室在《Science Robotics》刊登了一篇关于3D打印微型机器人的文章。研究人员将磁性元素钕的颗粒嵌入到柔性材料中,并通过3D打印技术设计二十多种不同形状的磁性机器人结构。研究人员使用一对强力的磁铁来翻转机器人特定部位钕的极性,使它们在磁场中发生排斥和吸引作用,并通过紫外线照射将这些磁性粒子锁定在相应的位置。通过特定的编程程序,控制微型机器人不同部位的极性,使其达到爬行、蠕动、翻滚、收缩等运动效果。文章链接:https://robotics.sciencemag.org/content/4/29/eaav4494现阶段,微型机器人大多还处于实验室或原型开发阶段,因此,现在所见到的微型机器人较为简单,但同时也能执行一些基本的操作指令,离实用化还有相当长的距离。未来随着技术的发展,会出现各种复杂三维的微型机器人,并且能够在各种复杂环境中作业。这同时亟需一种更为精密微细的加工工艺。下图是深圳摩方材料科技有限公司利用陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节0.092mm。( BMF microArch S240陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节可达0.092mm )一般而言,微型机器人整体尺寸不超过100mm,细节尺寸可以达到微米甚至纳米级别,这就对加工精度和自由度提出极高要求。传统的CNC加工工艺成本昂贵,灵活度低,一般适合大零部件的加工。而MEMS加工工艺过程复杂,垂直方向加工受限,适合二维加工。而3D打印技术,作为当前发展非常迅速的制造工艺,具有低成本、高效率、一体化加工成型的特点。虽然一直以来材料是3D打印技术难点之一,研究人员逐步开发一些功能性材料,比如掺杂磁性粉末颗粒增强磁性。并且也可以通过后期表面处理来弥补材料方面的不足,比如表面金属化、溅射镀膜、翻模等工艺。目前,能够实现高精度3D打印的工艺屈指可数,其中面投影微立体光刻(PμSL)工艺是其中之一。该工艺以深圳摩方材料科技有限公司为代表,已经研发出多款型号机型,并且实现商业化生产,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。下图是该公司10um精度设备nanoArch S140通过在高强度韧性树脂中掺杂磁性粉末颗粒(质量比20%)加工的磁性抓手以及磁性弹簧阵列结构。( 磁性抓手,最小壁厚可达0.070mm )( 磁性弹簧阵列,最小线径可达0.099mm )
  • 高精密3D打印:未来微型机器人研制的重要手段
    机器人技术是一门快速发展的高新技术,在许多领域得到了日益广泛的应用,并对人类社会产生着日益重大的影响。微型机器人(Micro-Robotics)是指集成了微型作业工具、各种微小型传感器,具有通用编程能力的小型移动机构,而微机电系统和微驱动器的出现和发展为微型机器人的诞生提供基础。诞生背景 微型机器人出现是和微机电系统(MEMS)的发展是分不开的,可以说微型机器人就是可编程通用的微型机电系统工程。20世纪80年代后期,随着大规模和超大规模集成电路的迅速发展,微电子技术与机械、光学等学科的交叉融合促进了MEMS技术的迅速发展。和微机电系统一样,微型机器人的发展和微驱动器的发展也是紧密相关的。1987年美国加州大学伯克利分校取得一项轰动世界的突破性成就,首次研制出了转子直径为60~120μm的微型静电动机,随后MIT也研制出了100μm的静电动机。发展现状近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。以日本(三菱电子公司、松下东京研究所和Sumitomo电子公司等)为代表的许多国家在这方面开展了大量研究,重点发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。在国家自然科学基金、863高技术研究发展计划等的资助下, 清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究,并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域:面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人;针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人;面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。发展瓶颈微型机器人结构尺寸微小,器件精密,可进行微细操作,具有小惯性、快速响应、高谐振频率、高附加值等特点。然而微型机器人并不是简单意义上普通机器人的微小化,而是集成有传感、控制、执行和能量的单元,是机械、电子、材料、控制、计算机和生物医学等多学科技术的交叉融合。而且建立微型机器人需要更为微小的驱动器、执行器、传感器、处理器等,由此展开的对微型机器人微部件的加工和研制,将有利于实现更高意义上的微系统集成。然而,传统的加工工艺远远满足不了这些微小部件加工需求,因此研究人员将目光逐步转移到近些年来非常火热的增材制造工艺。增材制造又称3D打印技术,它摒弃了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等特点,能够快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密微纳3D打印技术又成为微型机器人不可或缺的手段。3D打印技术在微型机器人的应用2019年4月,多伦多大学微型机器人实验室在《Science Robotics》刊登了一篇关于3D打印微型机器人的文章。研究人员将磁性元素钕的颗粒嵌入到柔性材料中,并通过3D打印技术设计二十多种不同形状的磁性机器人结构。研究人员使用一对强力的磁铁来翻转机器人特定部位钕的极性,使它们在磁场中发生排斥和吸引作用,并通过紫外线照射将这些磁性粒子锁定在相应的位置。通过特定的编程程序,控制微型机器人不同部位的极性,使其达到爬行、蠕动、翻滚、收缩等运动效果。现阶段,微型机器人大多还处于实验室或原型开发阶段,因此,现在所见到的微型机器人较为简单,但同时也能执行一些基本的操作指令,离实用化还有相当长的距离。未来随着技术的发展,会出现各种复杂三维的微型机器人,并且能够在各种复杂环境中作业。这同时亟需一种更为精密微细的加工工艺。下图是深圳摩方材料科技有限公司利用陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节0.092mm。( BMF microArch S240陶瓷3D打印机加工的微型齿轮,最小细节可达0.092mm )一般而言,微型机器人整体尺寸不超过100mm,细节尺寸可以达到微米甚至纳米级别,这就对加工精度和自由度提出极高要求。传统的CNC加工工艺成本昂贵,灵活度低,一般适合大零部件的加工。而MEMS加工工艺过程复杂,垂直方向加工受限,适合二维加工。而3D打印技术,作为当前发展非常迅速的制造工艺,具有低成本、高效率、一体化加工成型的特点。虽然一直以来材料是3D打印技术难点之一,研究人员逐步开发一些功能性材料,比如掺杂磁性粉末颗粒增强磁性。并且也可以通过后期表面处理来弥补材料方面的不足,比如表面金属化、溅射镀膜、翻模等工艺。目前,能够实现高精度3D打印的工艺屈指可数,其中面投影微立体光刻(PμSL)工艺是其中之一。该工艺以深圳摩方材料科技有限公司为代表,已经研发出多款型号机型,并且实现商业化生产,为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。下图是该公司10um精度设备nanoArch S140通过在高强度韧性树脂中掺杂磁性粉末颗粒(质量比20%)加工的磁性抓手以及磁性弹簧阵列结构。( 磁性抓手,最小壁厚可达0.070mm )( 磁性弹簧阵列,最小线径可达0.099mm )—— END ——官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 精密仪器厂商【纳特斯】完成新一轮融资:持续加大研产投入及市场布局
    纳特斯(苏州)科技有限公司(纳特斯,NATORS)近日宣布获得新一轮融资,本轮融资由苏创投国发创投领投,健瑞科技、高铁鑫诚跟投,老股东元一创投持续加注,投资金额未披露。新一轮融资的完成,将进一步推动企业持续加大研产投入及市场布局。纳特斯(苏州)科技有限公司成立于2021年,是一家专业从事研发、销售精密运动定位平台,精密力学传感器、纳米科学精密仪器的高科技企业,坐落于苏州市高铁新城长三角国际研发社区启动区。  公司拥有一支由海外高校博士后带领的博士、硕士及研发工程师组成的研发团队,在精密运动定位,精密传感、微纳自动化系统集成方面具有十多年的研发和实践经验,具有雄厚研发实力,并建立了完善的生产能力和质量管理体系。公司已开发出系列大行程纳米定位平台、压电粘滑驱动控制器、压电定位平台、压电陶瓷驱动器、多轴纳米定位平台、微纳牛力传感器等精密定位与精密传感产品,可满足各种对精密运动定位及精密传感要求严苛的应用场合,如光学、显微、精密组装以及纳米级表征分析等。目前公司已成为多个国内实验室的合作伙伴。  公司致力于成为精密定位与精密传感技术和产品提供商,持续创新、精益求精,服务学术科研和制造领域,为用户提供专业精密运动定位与传感系列产品、技术服务和解决方案。
  • 海尔欣发布DFB-2000 半导体激光器屏显驱动新品
    DFB-2000是海尔欣推出的新一代DFB激光器驱动控制器,整合了全新设计的触摸屏UI界面,激光电流源,以及温度控制功能,极大的方便了用户的操作、使用及测量。海尔欣自主研发的电路,具有极低的电流噪声与极低的温度漂移,最适合精密光学测量。驱动器包含散热单元,TEC温度控制电路和低噪声电流驱动,支持外部任意波形的模拟信号调制,并将状态监控实时显示于驱动器触摸屏上。与QC750-TouchTM量子级联激光驱动器类似,考虑到激光器芯片的昂贵成本,海尔欣特殊设计的最大电流软钳制功能,可有效规避异常情况下大电流对激光管造成的损伤。除此以外,DFB-2000同时具备多种安全保护机制,zui大限度保证激光器的安全。该产品可被广泛使用在基于实验室和现场部署的多种近红外光谱测量系统,集成度高,稳定可靠。产品特色• 一体化集成电流源及温控驱动,功能完备• 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制,大大延长TEC器件的使用寿命• 多种输出保护机制,确保芯片安全,如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等• 最大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管• 全液晶触控UI界面,便于用户操作使用及数据观测• 全自主研发,集成度高,性价比高参数指标电流源驱动性能 输出电流范围 10 ~ 250mA 漂移24hr(@25℃) 5V 模拟调制带宽 DC - 100kHz 缓启动时间 3 ~ 4s 电流噪声密度 (10kHz~100kHz@250mA) TEC最大控制电流 ±2A TEC最大控制电压 5V 最大热功率耗散 12W 设置温度范围 10 ~ 50℃ 控温范围 10 ~ 50℃ 控温稳定度 0.01℃(环境温度25℃恒温) 0.05℃(室温环境) 温度传感器类型 适用10 kΩ或20kΩ热敏电阻模拟外调制 输入阻抗 10 kΩ 调制系数 100mA/V ±1% 3dB带宽 DC -100kHz 调制电压范围 ±2.5V通用参数 供电电源 5V DC,15W (含电源适配器) 工作环境温度 10 ~ 40℃ 储存环境温度 -10 ~ 85℃ 输出接口 RS232通讯(含模块通讯线缆) 人机界面(含触控笔) 全液晶触摸屏显示与控制,报警,日志记录功能 尺寸(长*宽*高) 16.2×11.56×5.37 cm3 重量 <1.5kg结构尺寸(单位:mm)接口定义序号名称备注1. 液晶显示屏 显示界面,详见用户手册3. 旋转编码器微调电流、温度、快速开机等,详见用户手册232 通讯接口6. 电源接口供电输入8. 触控笔 方便进行屏幕操作 表1 壳体面板说明(部分)1. TEC+14. TEC-2. Thermistor13. Case3. NC12. NC4. NC11. LD Cathode5. Thermistor10. LD Anode6. NC9. NC7. NC8. NC注:可根据客户实际需要更改引脚定义。 表2 DFB发射模块接口说明(部分)界面视图(部分)图1 主界面1)激光器电流:显示了实际的激光器电流值。2)TEC温度:显示了实际的TEC温度值。3)激光器电流和TEC温度左边的选择按钮:一旦选中相应的选项可以用旋转按钮进行微调。4)激光器开关:控制激光器电流源开启/关闭。开启状态时开关为橙色,关闭状态时为灰色。图2 设备连接创新点:• 一体化集成电流源及温控驱动,功能完备 • 温度控制驱动采用非PWM式的连续电流输出控制,大大延长TEC器件的使用寿命 • 多种输出保护机制,确保芯片安全,如可调电流钳制、输出缓启动、过压欠压保护、 超温保护、继电器短路输出保护等 • 最大电流软钳制功能,避免误操作大电流损坏激光管 • 全液晶触控UI界面,便于用户操作使用及数据观测 • 全自主研发,集成度高,性价比高 DFB-2000 半导体激光器屏显驱动
  • 摩方精密助力欧洲声学巨头Sonion加快研发效率,实现跨越式进步
    近日,欧洲声学巨头Sonion 公司购置了摩方精密microArch S240 3D打印机系统,通过设备的使用,不仅从根本上降低了产品开发的成本、缩短了时间周期,更是实现了新产品的小型化和功能化跨越式进步。图丨microArch S240设备安装现场 Sonion是一家全球领先的听力健康技术和配件研发公司,致力于通过开发最新的听力仪器,为客户提供可听设备解决方案。近年来,Sonion的产品不断更新换代,给顾客带来的体验感也在不断优化,自2021年使用摩方精密打印服务以来,生产测试样品原型的成本不断降低,交货周期也在不断缩短。 2021年底,Sonion决定对自己的产品研发投入资金进行内部升级,购置摩方精密microArch S240设备。该设备节省了Sonion研发团队模具制造设计的成本,缩短了测试时间,在有限的时间内完成更多研究,不论是员工工作效率、客户满意度、市场竞争力都得到大幅提升。研发部门负责人Sally van der Most说:“摩方精密的面投影微立体光刻(PμSL)技术可以针对昂贵的微型零部件进行精准的打样,使研发测试的周期从1-2个月缩短至1-2天,减少了研发过程中所需的大量人力成本、时间成本和资金成本。随着新产品的发展,我们还可以探索更多可能。目前,我们的主要重点是从产品质量和研发速度入手,尽快将产品的功能提升到更高的水平,摩方精密有利于帮助我们实现这一目标。”图丨摩方第二代超高精密3D打印系统microArch S240 接下来,摩方精密也将加强与Sonion公司的合作,提供更加优质服务帮助Sonion的产品实现研发速度更快、质量更优、功能更完善的目标。关于SonionSonion总部位于丹麦Roskilde,是开发和生产用于助听器、高端听觉器和入耳式耳机的微声学和微机械解决方案的全球领导者。公司主要开发和制造创新、高效和高质量的微声学解决方案,包括面向消费类,专业音频,可穿戴设备和通信市场的平衡电枢驱动器、MEMS麦克风、(生物计量)传感器和无线线圈。关于摩方精密重庆摩方精密科技有限公司(BMF,Boston Micro Fabrication)成立于2016年,专注于高精密3D打印领域,是全球高精密3D打印技术及精密加工能力解决方案提供商。目前,摩方在新加坡、波士顿、深圳、东京和重庆均设有办事处,拥有来自全球29个国家近850家合作客户。
  • 海顿科克全新推出IDEA外部驱动式直线电机
    海顿科克直线传动最近又推出了一款外部驱动式的IDEA直线步进电机,该产品的推出完善了43000系列的IDEA电机产品,目前该系列有固定轴式,贯通轴式和外部驱动式3种结构可选,IDEA电机与普通的电机相比,直接在电机的后端盖上集成了驱动器和控制器,通过一个普通的数据线,用电脑直接就可以对电机进行编程和调试。   IDEA外部驱动式电机可以选择搭配不同导程的螺杆,其最大行程最大可以达到51cm, 该电机特别适合用在小型的升降平台,精密的激光设备,高精度的扫描设备,精密的阀门控制设备以及其他很多需要精密控制的场合。   IDEA系统是把驱动单元和可编程的控制单元整合到一起的系统,然后通过独特的设计直接整合到了电机的后端盖上,形成一个整体,编程前只要把IDEA特定的软件安装到电脑中,通过数据线把IDEA电机和电脑相连,然后只要点击电脑界面上的一些通俗易懂的按钮就可以对电机进行编程,在完成编程后,还可以在该软件下逐行的进行程序调试,并且输入和输出端口也可以在该软件中得到完全的模拟。   该电机其他特性包括可以控制运行电流,驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压,每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流!   更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 中科院理化所王树涛教授团队/北航刘欢教授团队:仿松塔超慢运动
    大自然为人类社会的进步和发展提供了源源不断的灵感和动力。向自然学习,有所发现,有所发明,有所创造,有所进步,是科学发展的一条行之有效的途径。松塔的吸湿运动为人工驱动器的设计和制造提供了许多灵感。目前认为,松塔的开合是由鳞片外层的“肉”(石细胞,sclerids)比内层的“筋”(维管束,vascular bundle)的收缩膨胀更大引起的。但以往的研究只专注于研究松塔的弯曲机制,而忽略了弯曲过程和原本的功能特点。松塔为了让风和动物把种子传播到远离母树的地方繁衍,只有在长期干燥的环境下才会打开。对于松塔的超慢运动,目前的机理还无法给出相应的解释,并且这一机制也很难解释单独的维管束也具有湿度响应特征。因此,松塔的超慢湿度响应机制目前仍然是不清楚的。最近,中国科学院理化技术研究所王树涛研究员团队和北京航空航天大学刘欢教授团队合作,重新审视松塔的吸湿运动,揭示了松塔湿度响应的超慢运动的奥秘,并受此启发研发了具有类松塔湿度响应的超慢运动的人工驱动装置,其运动速度比现有的湿度响应驱动器低两个数量级,其整个运动过程难以察觉。相关工作以“Unperceivable motion mimicking hygroscopic geometric reshaping of pine cones”为题发表在Nature Materials杂志上。该工作得到了国家自然科学基金项目的大力支持。文章第一作者是张飞龙博士和杨曼博士,通讯作者为王树涛研究员和刘欢教授,徐雪涛和刘熹博士共同参与本研究,江雷院士为本研究提供了专业的指导。现象与发现1.松塔的吸湿变形是一个超慢的过程松塔完全打开需要相当长的时间,约24小时(图1a)。在具有吸湿变形能力的植物组织中,松塔鳞片的厚度归一化的形变速度是最小的(图1b),这与其长距离种子传播的功能是一致的。2.维管束本身也能够吸湿变形研究发现,维管束(VB)本身就可以吸湿变形,且具有比外层的“肉”(skin)更大的变形能力和运动速度(图1c, d),表明VB在鳞片的湿度响应运动中起关键作用。而“肉”和整个鳞片的运动速度都远低于骨架(skeletons)和VBs。同样,与骨架和VBs相比,浸水的鳞片和“肉”的含水量更高,脱水速度更慢。因此,可以得出结论,VBs驱动鳞片的吸湿变形,而保水性好的“肉”减缓形变速度。图1. 松塔、鳞片及其各组成部分的吸湿运动。维管束(VB)的变形机制1.弹簧状微管和方形微管的异质结构为了探究VBs的弯曲机理,作者对VB的微观结构及各组成的吸湿膨胀行为进行了研究。从横断面扫描电镜图可以看出,VB具有典型的异质结构,包含两种管状的细胞壁,且两者边界清晰(图2a-d)。重构的微管三维结构图和纵向截面图进一步证实了,维管束是由平行排列的弹簧状微管和方形微管组成的典型的异质结构 (图2 e-g)。2.弹簧状微管和方形微管的吸湿膨胀行为不同通过机械剥离的方法,作者得到了弹簧状微管/方形微管对,并利用环境扫描电镜(ESEM)对其吸湿运动进行了原位观察(图2h)。随着相对湿度的增加,弹簧状微管伸长,微管对向方形微管侧弯曲(图3c)。相反,随着湿度的降低,微管对向弹簧状微管侧弯曲。根据上述结果,作者提出了一维弹簧状微管/方形微管异质结构的简化模型以解释VB的吸湿形变(图2i)。图2. 维管束的异质结构和弯曲机制仿松塔的超慢运动驱动器受此启发,研究人员利用双组份3D打印技术制备了由弹簧状管和方形管构成的异质结构的基本单元,在管中填充吸湿聚合物,以模拟鳞片中的“肉”增加吸湿路径,降低膨胀速度 (图3a, b)。打印出的弹簧状管/方形管展现出类似于松塔的吸湿变形性能(图3c)。利用简化模型与3d打印技术的可编辑性和兼容性,仅通过调节结构就可以实现各种精细的形状转变调控(图3d)。利用打印出的弹簧状管/方形管对,作者制作了一个可移动工作台,实现对上面的物体的超慢运输,不会周围的环境水造成干扰 (图3e-g)。利用打印出的弹簧状管/方形管对作为支架,探测器也可以在超慢运动的情况下增大监测范围(图3h)。图3. 仿松塔结构的超慢驱动装置该工作为理解松塔和其他植物组织的湿度响应形变提供了新的思路和结构基础,也为开发刺激响应驱动器提供了新的物理模型。该工作被新加坡国立大学(NUS)的Cecilia Laschi教授和意大利理工学院(IIT)的Barbara Mazzolai教授在《Nature Materials》杂志同期的News & Views专栏以“Move imperceptibly”为题,进行了专题报道。摩方精密简介摩方精密作为微纳3D打印的先行者和领导者,拥有全球领先的超高精度打印系统,其面投影微立体光刻(PμSL)技术可应用于精密电子器件、医疗器械、微流控、微机械等众多科研领域。在三维复杂结构微加工领域,摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。针对客户在新产品开发中可能出现的工艺和材料难题,摩方将持续提供简易高效的技术支持方案。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41563-022-01391-2来源:材料科学前沿官网:https://www.bmftec.cn/links/7
  • 北京中科科尔推出不含塑化剂流体传输方案
    近日,媒体爆出酒鬼酒塑化剂含量严重超标,继接二连三的塑化剂风暴之后,此次塑化剂事件再次引起公众关注。据报道称,酒品中的塑化剂主要来源于塑料接酒桶、塑料输酒管、酒泵进出乳胶管、封酒缸塑料布、成品酒塑料内盖、成品酒塑料袋包装、成品酒塑料瓶包装、成品酒塑料桶包装等。溶进白酒产品塑化剂最高值是酒泵进出乳胶管,目前所有白酒企业都在使用该设备。每10米乳胶管可在白酒中增加塑化剂含量0.1mg/kg,有些企业在工艺流程中使用一次酒泵(50米乳胶管),有些企业则多达4~5次。北京中科科尔仪器有限公司最新推出MasterflexTYGON® E-LFL系列泵管,不含塑化剂,满足USP6级,EP3.2.9,ISO10993和FDA要求,不含BPA或邻苯二甲酸盐,保护环境,更具可持续性,对产品、人体和环境更安全,特别适用于实验室、食品饮料和生物制药应用,安全无毒可通过环氧乙烷或高温高压消毒。广泛的抗化学腐蚀性,容许传输各种流体,所有透明TYGON蠕动泵管中,使用寿命最长。适用于Masterflex蠕动泵的各种尺寸泵管,确保传输性能最佳。应用通用实验室生物制药生产过滤和发酵高粘度流体传输食品饮料,化妆品解决方案一完整MasterflexL/S变速泵系统流速范围:0.28~1700mL/min驱动器:标准数字驱动器0.1~600rpm泵头:L/SEasy-Load2泵头泵管:TYGON® E-LFLL/S精密泵管或高效精密泵管解决方案二完整MasterflexI/P无刷工艺泵系统流速范围:0.41~8.0LPM驱动器:I/P无刷工艺驱动器33~650rpm泵头:I/PEasy-Load泵头泵管:TYGON® E-LFLI/P精密泵管或高效精密泵管相关链接1:http://www.keerinstrument.com.cn/index.php/products/detail/id/841相关链接2:http://www.keerinstrument.com.cn/index.php/products/detail/id/785相关链接3:http://www.keerinstrument.com.cn/index.php/products/detail/id/787
  • 海顿科克全新推出自带驱动电机的RGS导轨
    海顿科克直线传动是直线传动领域的著名企业,最近公司又推出了一款全新的产品,那就是自带了驱动电机的科克RGS导轨,这是一个集成了导轨,步进电机和驱动器的全新产品,这个革命性的产品完全改变了以前结构复杂和接线凌乱的布局,使之成为了一个结构非常简单,而又可以精确传动的新产品! 这款RGS产品的承重滑块是带消隙技术的,这可以保证传动的精度可以达到最高,同时该滑块拥有自动补偿技术,就是滑块在长时间工作中有了磨损以后,它可以自动补偿间隙,从而能够保证其运动精度不受影响!另外该滑块是由科克一种高性能的塑料聚合物,名叫Kerkite的材料制作而成,其有耐高温,耐腐蚀的特点!在导轨的其他表面都涂了TFE干性润滑剂,整个产品在其整个工作寿命内都是免维护的! 电机后面自带的驱动器是海顿科克公司的专利产品,它虽然体积小巧结构简单,但是和其他单独的驱动器有着同样强大的功能,它最大可以做到64细分! 该RGS导轨是海顿和科克两大公司合并以后,两个公司产品的完美结合,它使得传动控制变的更为简单,这对安装空间有着严格要求,需要精确传动的设计方案,这无疑是最好的解决办法,同时也让您的产品变的更加精密,高贵! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 北航文力课题组《Nature Communications》:基于超精密3D打印柔性传感的软体机器人
    人们经常向往能够拥有魔法,以实现各种神奇的操作比如隔空操控、隔空取物,即在不主动触碰某个物体的情况下,用类似意念的超能力操控物体移动,多用于神话科幻电影或小说。正所谓,科技来源于想象,想象力是推动人类走向物种最顶端的原动力。而当科技发展到一定程度时,这种对于超能力的向往、对神奇操作的想象有时也会成为现实。2022年8月26日,国际顶级期刊《自然通讯》(Nature Communications)报道了北京航空航天大学机械工程及自动化学院仿生机器人研究团队文力课题组在软体机器人交互控制领域取得的最新进展。 操作人员通过裸手不仅能够实现对具有大量自由度的软体机器人的非接触控制,而且可以完成各类复杂的操作。能够将复杂的软体机器人的运动控制变得大众可及,得益于北京航空航天大学研究团队最新提出的基于双模态智能传感界面的软体机器人非接触交互示教方法。在该研究中,基于研究团队所研发多模态柔性传感界面,示教者在不接触软体机器人、无任何穿戴设备的情况下利用裸手交互地示教软体机器人(如连续体软体臂),使其实现复杂三维运动。其主要原理是,利用“隔空”条件下交互界面与人手表面电荷产生的静电感应,将人手和软体机器人之间的距离信号转换为传感信号,进而“诱导”机器人的运动。这类基于多模态柔性感知的非接触的示教方法可以显著拓展人类与软体机器人的交互方式。该论文第一作者为北京航空航天大学机械工程及自动化学院博士研究生刘文博,朵有宁、刘嘉琦、袁菲阳为共同第一作者,文力教授为论文通讯作者。中国科学院北京纳米能源与系统研究所与清华大学计算机系为本研究的合作单位。瞄准领域痛点问题软体机器人是一种新型柔软机器人,能够适应各种非结构化环境。由于软体材料的自由度可以根据需求自由变化,因此软体机器人有着极高的灵活性,并且软体机器人与生俱来的高度适应性,使其在与人类互动方面同传统的刚性机器人相比更具安全优势,在生物工程、救灾救援、医疗领域有着很大的应用前景,受到越来越多的关注。然而,由于目前软件机器人在建模和编程方面存在一定挑战,使得非专业人员在使用软件机器人实现特定动作及执行特定任务时常常面临一些不容忽视的困难。交互式示教方法能够高效、灵活地引导软机器人实现对应的运动,这将有助于软体机器人在室内、生产线和其它非结构化环境中的应用。攻克两大研究挑战在传统刚性机器人上常用到的拖拽示教的方式,并不能很好地应用于软体机器人,其主要是由于软体机器人顺应性高、具有无限自由度的自身特性。因此,直接进行“拖拽”会使软体机器人产生很大的被动变形。如果想检测这些被动变形,则需要在软体机器人上布置大量传感器。在解决软体机器人示教交互问题上,目前面临着两大挑战。(1)一种柔性多模态智能传感器-能够在适应软体机器人大变形的前提下,对多种环境信息(距离、压力以及材质等)做出响应。(2)一种友好的无需编程的软体机器人示教系统-能够简单高效地将人的指令传递给软体机器人。挑战一:多模态柔性传感器由于操作人员在与软体机器人交互过程中可能产生多种信号,且传感器需适应软体机器人自身柔软的特性,因此用于人机交互的传感器应具有检测多模态信号、柔软可变形等特点。课题组基于摩擦纳米发电机原理和液态金属的压阻效应提出了一种能够对非接触信号和接触信号进行实时感知和解耦的柔性双模态智能传感器(flexible bimodal smart skin, FBSS)。该传感器结构上主要包括柔性介电层、柔性电极层、激励层、液态金属图案和封装层组成。该团队利用新型微立体面投影光刻技术(nanoArch S140,摩方精密)实现了柔性介电层表面微型金字塔模具的3D打印,该传感器自身具有较强的柔性和可拉伸性。图1. 接触/非接触柔性双模态智能传感器(FBSS)的设计与传感原理。(a)传感器将不同功能层堆叠在一起。包括柔性介电层(青色)、柔性电极层(灰色)、刺激层(浅黄色)、液态金属(黑色)和封装层(橙色)。(b)柔性介电层顶部微金字塔结构的电子显微镜图像。该金字塔型微结构一方面可以有效介电层的表面积,增加表面电荷量进而提高非接触传感的灵敏度;另一方面可以减少外力作用在液态金属腔道上的面积增加压强促进液态金属腔道变形,进而提高接触传感的灵敏度。(c)印刷在硅胶材料层上的液态金属材料的光学显微镜图像。(d) FBSS可被弯曲,展示了其柔性。(e)样机可被拉伸(最大拉伸率为58.4%)。(f)样机的接触/非接触传感机制:i)柔性介电层(灰色)和外部物体(红色)在接触几次后,由于电子亲和性不同,产生了等密度的负电荷和正电荷。ii)当外部物体接近柔性介电层时,自由电子被驱动并从大地流向柔性电极。iii)外部物体开始接触FBSS,电子转移量增加,液态金属电阻增加。iv)外部物体与FBSS完全接触,转移的电子数和液态金属的电阻都达到最大值。v)随着外界压力的释放,电子从柔性电极(灰色)回流到大地,液态金属的电阻减小。vi)随着外部物体(红色)与FBSS分离,回流电子增多,液态金属的电阻恢复到初始状态。研究团队对柔性双模态智能传感器进行了系统的实验测试,研究结果表明,该传感器可以灵敏地检测外界物体与传感之间的距离以及接触压力,并且能够实时解耦这两种模态。此外该传感器利用不同材质得失电子能力的差异性,还可以对接触物体的材质进行检测。最后,实验研究表明该传感器具有一定环境抗干扰能力以及良好的稳定性和耐久性。研究团队所提出的柔性双模态智能传感器可以有效地检测外部物体的接近和接触信息,比如高速下落的网球,在整个过程传感器可以实时感知和区分网球的接近和击中传感器的逐个阶段。此外,该传感器还可以检测一个羽毛的飘落过程:随着羽毛逐渐接近,传感器输出的非接触信号逐渐增加。该柔性双模态智能传感器还能够感知人手的接近和按压信号,无需在手上增加任何外接设备:研究人员将该传感器连接进入LED灯控制电路,利用人手的接近信号控制控制红色LED灯亮度,接触信号控制蓝色LED灯亮度。图2. FBSS接触和非接触传感特性的表征结果。(a, b)网球从FBSS上方落下(下落距离200mm)的高速相机图像和接触、非接触输出信号。(c, d)人手指按压FBSS时的场景和接触、非接触输出信号。当检测到的非接触信号超过一个阈值时,红色发光二极管点亮;当手指按压FBSS时,蓝色LED点亮。在此基础上,课题组人员尝试将多模态柔性传感器与一些简单的软体机器人结合,实现了软体机器人与环境、与人的初步交互。将柔性多模态智能传感器放置在一段软体驱动器末端,通过人手能够实现非接触地直接控制驱动器的弯曲和收缩。这给人一种魔法般的体验;将柔性多模态传感器与气动折纸结构软体手结合,即使软体手完全埋进沙子依旧能够感知附近玩具昆虫的接近信息,并对其进行精准地抓取;柔性多模态智能传感器与气动驱动软体手爪结合,亦可实现运动路径上目标物体的搜寻与抓取:随着软体手爪逐渐靠近目标物,传感器输出的非接触信号逐渐增加,当超过一定阈值时系统判定为软体抓手找到了目标物并进行抓取,抓取过程中传感器输出的接近信号开始逐渐增加,最终实现了对目标物体的成功抓捕。图3. 自驱动软体机器人被人和环境的非接触信号触发。气动三自由度软体机械臂被人手的接近信号触发实现(a)弯曲和(b)缩短。(c)装有FBSS的气动软体折纸机器人成功检测并抓住玩具昆虫。(d)一个装备有FBSS的软体抓手自主搜索、检测和抓取塑料圆柱体物体,(e)在这个过程中接触和非接触信号随时间变化的结果。挑战二:针对软体机器人的示教交互方式基于多模态柔性传感器,课题组针对10自由度(软体臂主体由9根波纹管式气动驱动器组成,末端有一气动软体手)气动软体机械臂提出了一种非接触示教交互方式:利用人手的接近信号进行非接触控制,软体机械臂运动的步长大小对应非接触信号的大小,人手的按压信号用于控制末端软体手的开合。无需额外的穿戴设备,操作人员通过裸手即可与软体机械臂进行交互。同时,为了实现对软体机器人复杂姿态的控制,研究团队另辟蹊径,提出了“变换传感器位置&示教”的方法。在传感器的背部以及软体机器人上放置小的圆形磁铁,利用磁力快速改变传感器在软体机器人上的位置,从而实现对软体机器人各个驱动段的位姿控制。为简单验证上述示教控制系统的可行性,课题组人员控制软体机械臂进行二维、三维空间物体抓取任务。其重复过程能够很好地对示教过程进行复现。这种示教方式能够有效地捕捉并抓取空间内高、中、低大范围内的目标物体。由于交互控制系统能够完整地记录示教交互过程的控制步长数据,操作人员可以对复现过程的速度进行控制,并且根据用户的需求做出相应的调节。此外,研究人员还在软体机械臂每一段末端和贴附传感器的弧形片上安装了小磁片,便于交互过程中传感器位置的切换。该方法通过简单、快速地更换传感器的位置,实现了对每一段的高效交互控制,最终实现了整个软体复杂位姿的简单控制。图4. 基于“传感器换位与示教”方法交互式示教软体机械臂实现复杂运动。FBSS I和FBSS II随时间变化的非接触和接触信号的归一化结果。每个图中的红色和蓝色箭头表示用户正在将FBSS从一个位置移动到另一个位置,以便与软体机械臂的不同位置进行交互。(a)示教者使用“传感器换位与示教”方法操纵软体臂实现二维空间运动。(b) 使用“传感器换位与示教”方法操纵软体臂实现复杂三维空间运动。除了简单的控制软体机器人完成空间物体的抓取任务以外,还可以与软体机器人进行无接触的互动教学,从而实现更加复杂、更具挑战性的任务。例如,将一根水彩笔安装软体臂末端,通过示教方式“教会”软体机械臂在迷宫中行走;通过示教方式操作软体机械臂进行咽拭子采样。为更好地展现软体机械臂的灵活性和示教交互方式的效果,课题组人员在软体机械臂和目标物之间放置一块障碍物,通过示教方式,“教会”软体机械臂越过障碍并成功抓取一朵花。图5. 交互式示教自驱动软机器人潜在应用的展示。(a)示教软体机械臂走迷宫的实验场景。(b, c)软体机械臂走迷宫实验中示教和复现的轨迹。(d)走迷宫实验示教过程中的信号曲线。咽拭子采集实验示教过程的(e)实验场景和(f)信号曲线。(g)交互式示教软体机械臂越过障碍物并成功抓取花朵。研究团队提出一种基于多模态柔性传感的软体机器人的“非接触示教”方法。基于所研发多模态柔性传感界面,示教者利用裸手可以无接触地、交互地示教软体机器人(如连续体软体臂),使其实现复杂三维运动。这类基于多模态柔性感知的非接触的示教方法可以扩展人类与软体机器人交互方式。这种简单、高效、友好的非接触交互示教方式,为软体机器人在非结构化环境中的交互控制提供了一种新的范式。图6. 软体机器人非接触交互示教概念图:人们通过非接触示教的方式轻松控制软体机器人在非结构化环境中作业。
  • 滨松“指尖”MEMS-FTIR驱动元件成就“掌上”FTIR光谱仪
    “台式”变“掌上”FTIR光谱仪(傅里叶转换红外光谱)是利用红外光谱经傅里叶转换来分析杂质浓度的光谱分析仪器,可用于气体、液体的分析等。传统的FTIR光谱仪虽然具有无需利用昂贵的图像传感器的优点,但因其需要高度精准的光学分光仪,所以设备往往是比较大而且昂贵的台式仪器,这便很大程度上限制了设备的应用。“更小尺寸”也就成为FTIR光谱仪发展的一个重要技术话题。而说到“微小”则让人想到了MEMS(微机电系统)技术,它将微电子技术与机械工程相融合,可实现操作范围的在微米范围内。如果把这项技术融合在FTIR光谱仪之中,“台式”变“掌上”应该就不只是个梦了。经过重重技术难题的攻克,滨松公司终于实现了这一构想,成功开发出滨松MEMS-FTIR产品。其利用专有的MEMS技术(半导体材料的三维精密加工的尖端技术),在硅晶片上来制造所有的光学分光元件,最终在只有指尖那么大MEMS-FTIR驱动元件上,实现所有所需的光学功能,在这个超小型MEMS-FTIR核心驱动原件基础之上,滨松最终研制出了“掌上”MEMS-FTIR光谱仪。 滨松MEMS-FTIR驱动元件与“掌上”MEMS-FTIR光谱仪C12606 (75x100x27mm)MEMS技术的选择MEMS是通过一个硅晶片和半导体技术实现的具有最小尺寸的轻便的机械组件。硅晶片级的一致流程可实现MEMS的批量生产。基于硅技术,其在高弹性和高抗逆性上具明显的机械优势。而集成电路则使其可以轻易获得多种功能。此外,曝光引起的物理负荷亦可被忽略,所以是MEMS驱动器的最佳选择。滨松MEMS-FTIR把一个迈克逊干涉仪以及一个控制移动镜面的触动器高度紧密地集成在了一个硅晶片级别的封装中,一条接受入射光的光纤直接通过被动对准连接到MEMS芯片上,这样大幅的降低了组装成本。而通过DRIE(深反应离子刻蚀),MEMS-FTIR驱动元件的每个光学组件的相对位置十分精确,公差不大于1μm,组装后无需进行任何的光学调整。滨松MEMS-FTIR 光谱仪C12606以及驱动原件内部构造迈克逊干涉仪的所有光学组件都在硅制造的壁面上形成。分束器通过利用硅与空气之间折射率的巨大差异,将入射光束按照菲涅尔反射(反射30%;透射70%)分割。移动镜面放置在静电驱动器和固定镜面上,其每个表面都通过蒸镀形成金属层,这形成了具有高反射率(高于98%)的全反射镜面。迈克逊干涉仪SEM图像更好、更便捷、更广阔的应用为了使该产品拥有更多新的应用可能,所有原件都被精细地封装在一个手掌大小、低成本的FTIR光谱仪模块之中,使用时只用通过USB连接到电脑,就能够进行光谱测量以及吸光度测量。该模块也可安装在相关的探测仪器之内进行工作。滨松MEMS-FTIR光谱仪测量示例滨松通过简化生产过程,使低成本、小型化与高灵敏度、高准确光谱相结合成为了可能。与大规模工厂或实验室中进行的传统测量不同,滨松MEMS-FTIR光谱仪可更加灵活的,在现场就地实施光谱分析。这种技术预期将来能够找到新领域中的应用。滨松公司的筑波中央研究院在MEMS-FTIR光谱仪应用实验中表明,该产品可精确测算葡萄糖含量。而近畿大学分子工学研究所的河濟博文教授研究得出,该产品亦可根据获得的光谱数据对透明塑料板(大概1mm)的类型进行判断。除此之外,该产品在探测汽车尾气排放中的酒精,以及实时监测农业场所的土壤等方面都有广阔的应用空间。葡萄糖溶液测量(滨松公司中央研究院提供数据) 塑料分类(近畿大学分子工学研究所河濟博文教授提供数据) 目前,滨松公司依然在进一步的积极促进基于MEMS的紧凑型红外光谱仪于“现场使用的分析工具”的应用,并将通过在ASIC(Application Specific Integrated circuit,特殊应用集成电路)芯片以及MEMS-FTIR驱动元件上集成更多功能,从而进一步缩小产品的尺寸,实现与移动设备,如电话、平板电脑、可穿戴设备等的连接使用,正真意义上赋予FTIR光谱仪全新的概念。
  • 快速驱动连接器行业创新创造之高精密3D打印
    5G通讯和新能源汽车等高端市场领域的快速发展,对于作为信号传输和互联关键元器件的连接器,提出了比以往更大的技术挑战,要满足大容量数据传输和高速高密度连接,微型化、精密化和集成化的连接器创新势在必行,对微型精密加工的需求也越来越迫切。行业背景连接器是系统或整机电路单元之间电气连接或信号传输必不可少的关键元器件,也是许多设备中不可缺少的基础电子元件和电子电路中沟通的桥梁,通过对电信号快速、稳定、低损耗、高保真的传输以保证设备完整功能的正常发挥,目前已广泛应用于军工、通讯、汽车、消费电子、工业等领域。随着世界制造业向中国大陆的转移,全球连接器的生产重心也同步向中国大陆转移,中国已经成为世界上最大的连接器生产基地。中国连接器制造整体水平得到迅速提高,连接器市场规模逐年扩大,中国成为全球连接器市场最有发展潜力、增长最快的地区。由于我国连接器行业起步较晚,连接器市场集中度较低,行业技术水平与先进国家技术水平相比仍有一定差距。目前,连接器高端技术和高端产品基本由泰科,安费诺和莫仕等行业国际巨头垄断,少数国内企业虽然也生产高端连接器产品,但相对于国际巨头而言规模仍较小,国内大多数中小规模的连接器生产企业不具备自主开发设计能力。国内整体技术水平仍与国际水平有一定差距,在国际竞争中技术上处于相对劣势。随着以5G通讯技术、汽车和消费电子为代表的各个应用领域对连接器功能性要求不断提高,微型和精密以及集成化的连接器创新势在必行,对应的微型精密加工的需求也迫在眉睫。市场概况连接器作为电路系统电气连接必需的基础元件之一,是终端应用产品的一个组件,因此,终端应用的发展是推动连接器市场快速增长和技术发展的主要因素,连接器行业发展趋势与下游终端应用行业发展保持着非常明显的一致性。据统计,2018年全球连接器市场将达665亿美元,2018年中国地区连接器市场规模为209亿美元,较上年同比增长9.42%,占据了全球31.4%的市场份额,是全球最大的连接器市场。随着5G通信、新能源汽车、消费电子等领域的发展,未来全球连接器市场规模将不断增长。下游应用领域对连接器的要求不断提高,具有较强研发实力的企业更容易获得竞争优势,市场份额不断向龙头企业集中。从1980年到2016年间,全球前十大连接器厂商市场份额有38%上升至59%,2017年前十大厂商市场份额达到61%,其中泰科、安费诺、莫仕三家厂商市场份额超过30%,几乎垄断了高端连接器市场。国内巨头立讯精密,中航光电,航天电器和得润电子等都在布局高端连接器市场,为了抢占5G通讯和新能源汽车等高端市场先机,将视加大产品快速创新为一种常态和战略,从而来缩小和国外连接器巨头的技术差距。高精密3D打印在连接器行业的应用随着5G技术和新能源汽车以及消费电子行业的快速发展,对于具有大容量数据传输和高速高密度连接等功能性要求的连接器要求越来越多,相应的精密加工技术需求也越来越急迫。尤其对于一些复杂精密微型化的连接器开发,传统CNC和开模注塑等传统加工方式都存在着加工周期长和成本高等问题。从下面摩方高精密3D打印和CNC以及注塑成型对比图中可以用看出,高精密3D打印技术在加工精密连接器方面具有精度高、成本低、和周期短等明显优势。下图是深圳摩方公司3D打印设备加工的微型精密连接器,产品大小为5.65mm*2mm*2.8mm,其中最小pin间距是0.14mm,最小壁厚为0.1mm,公差要求±10~25μm。CNC和开模很难低成本快速加工成型,深圳摩方公司的nanoArch S140和nanoArch P140精密3D打印设备不到1小时就可以加工出高质量合格的产品,最快一天内实现交付。连接器巨头行业客户的一段访谈通讯技术从2G发展到现在的5G,对应的基站数量呈几何级数的上升。目前我国的4G基站数量是339.3万座,根据一些消息各大运营商在这次5G的升级中大约需要5倍的5G基站,大约是1500万座。相应的传输速率也是需要几何级数的提高,这就对基站的小型化提出了越来越高的要求。随着基站体积的不断减小,更多的塑胶和金属结构设计也越来越逼近机械加工的极限,这就给传统的快速模开发方式带来了挑战,不但需要考虑结构的可行性,同时还要考虑在加工中会遇到的不可知的困难。有了摩方精密3D打印技术,加工类问题可以放到最后一并解决,而且在确认投入是有效的前提下,公司会愿意投入更多的资金攻克加工上的难题,而不是在初始开发阶段患得患失。从客户访谈中可以看出,摩方的高精密3D打印技术,可以满足精密连接器加工的设计验证需求,且已经在早期结构设计验证阶段,起到关键作用。3D打印的精密塑料零件,60μm薄壁、230μm圆孔,达微注塑零件水准深圳摩方提供的高精密3D打印加工技术非常契合连接器行业微型化、精密化和集成化的研发需求,目前已和欧美日以及国内连接器行业巨头进行了深入广泛合作。官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 液态金属驱动机器人研究取得进展
    p   中国科学技术大学精密机械与精密仪器系副教授张世武研究团队、澳大利亚伍伦贡大学教授李卫华研究团队和苏州大学机器人与微系统中心副教授李相鹏研究团队组成的联合研究组,设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器,首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。近日,该成果以A Wheeled Robot Driven by a Liquid‐Metal Droplet 为题,发表在《先进材料》杂志上(Adv. Mater. 2018, 201805039)。 /p p   电影《终结者》中的液态金属机器人“T1000”开启了液态金属在机器人领域应用的梦想之门。镓基室温液态金属具独特的表面性质及理化特性,可以通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场或者表面改性等方式,实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化,在MEMS、微流体、生物医学以及机器人等领域展示出巨大的应用前景,引起国际上的广泛关注。然而,液态金属在机器人领域应用研究目前仅局限于以液态金属液滴为机器人本体,尚无基于液态金属的功能性机器人的研究报道。 /p p   液态金属镓基室温液态金属拥有巨大的表面张力,可以在极低的电场功耗下,展示出高效的运动能力。联合研究组巧妙地将高效液态金属驱动和变重心机构相结合,开发出结构简单紧凑、驱动性能好的新型液态金属机器人。研究人员设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构,将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部 通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动,进而持续改变轮式机器人的重心,驱动轮式机器人滚动。同时,研究人员对所提出的新型液态金属机器人做了动力学建模与分析,并通过实验探索了电解液浓度、施加电压、液态金属体积、轮体结构等参数对机器人运动性能的影响,获得驱动运动的最佳参数匹配。进一步,通过集成电池系统,研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。这一创新研究有望启发一种新型驱动方式,弥补传统的机器人驱动方式(电机、液压及气动等)结构复杂、体积大以及驱动能效低等不足,促进未来微小机器人及特种机器人系统的发展。 /p p   该论文第一作者为中国科大精密机械与精密仪器系硕士生伍健。中国科大张世武、澳大利亚伍伦贡大学博士唐诗杨、苏州大学李相鹏为共同通讯作者。该课题得到国家自然科学基金项目资助。 /p p   近年来,由中国科大、澳大利亚伍伦贡大学和苏州大学组成的联合研究组开始研究液态金属的驱动特性及其在机器人上的应用,取得了系列进展。联合研究团队设计了以液态金属液滴作为柔性轮承载及驱动的微型小车,集成电源、控制电路、传感器以及液态金属驱动机构于一体,实现了2D平面内的自主运动,该小车无任何机械传动,具有运动平滑柔顺、无噪声、低振动、成本低廉、易于制造等特点,有望在自动生产线以及实验室自动化中大展身手。该成果近日发表在IEEE Transactions on Industrial Informatics上。此外,联合研究团队首次发现了液态金属在外磁场作用下的非常规运动现象,并揭示了其内在机理。该研究实现了通过外部磁场对不经过任何改性的纯液态金属的运动控制,丰富了液态金属的驱动方法,有利于推动液态金属驱动装置的大规模应用。该成果也于近日发表在Soft Matter上。 /p p   文章链接: a title=" A Wheeled Robot Driven by a Liquid-Metal Droplet" href=" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201805039" target=" _self" A Wheeled Robot Driven by a Liquid-Metal Droplet /a /p p   & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp a title=" A Controllable Untethered Vehicle Driven by Electrically Actuated Liquid Metal Droplets" href=" https://ieeexplore.ieee.org/document/8466896" target=" _self" A Controllable Untethered Vehicle Driven by Electrically Actuated Liquid Metal Droplets /a p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp a title=" Unconventional locomotion of liquid metal droplets driven by magnetic fields" href=" https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/sm/c8sm01281d#!divAbstract" target=" _self" Unconventional locomotion of liquid metal droplets driven by magnetic fields /a p style=" text-align: center " img title=" 995d7c22-ede2-4791-a8a1-b809e19b4a8e.jpg" alt=" 995d7c22-ede2-4791-a8a1-b809e19b4a8e.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/9f9752e1-c64d-4c52-aa80-4eb7d605117c.jpg" / /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp   液态金属驱动机器人研究取得进展 /p p /p p /p /p /p
  • 标准解读 |《汽车用金属材料圆棒室温高应变速率拉伸试验方法》
    10月26日,中国汽车工程学会正式发布由泛亚汽车技术中心有限公司联合中国汽车技术研究中心有限公司、清华大学苏州汽车研究院、中国飞机强度研究所、ITW集团英斯特朗公司、道姆光学科技(上海)有限公司、东风汽车集团有限公司等单位联合起草的CSAE标准《汽车用金属材料圆棒室温高应变速率拉伸试验方法》(T/CSAE 233-2021)。本标准提出的金属材料圆棒高应变速率拉伸试验方法适用于汽车底盘用的铸造、锻件类零件材料的高应变速率拉伸测试。本标准在GB/T 228.1-2010及GB/T 30069.2-2016基础上,对金属材料棒材在不同高应变速率下拉伸时,对试样的夹具,应力测试方法,样件尺寸及装夹,应变测试等方面作了较详细的规定,以确保棒材高应变速率拉伸测试的准确性。当前,汽车底盘用的铸造类零件如Knuckle和Mount等零件的材料高速拉伸曲线是CAE碰撞分析中重点关注技术参数,为了建立CAE分析用高速拉伸所需数据库,提高碰撞安全分析的准确性,需要借助高速拉伸机、三维光学测试(Digital Image Correlation, DIC)技术获取金属棒材的应力、应变场数据。目前对于铸铁、铸铝的圆棒试样的高速拉伸测试还没有相应的国际、国内标准,各整车企业及总成制造商对铸件材料的高应变率拉伸试验方法未见详细说明,测试结果也存在在较大差异,由此带来该对底盘类铸件材料性能和可靠性的评价存在诸多差异。起草工作组在充分总结和比较了国内外金属材料高应变速率拉伸测试方法标准、调研了国内外对车用铸、锻方法制造的零件用的金属材料棒材的试验方法的基础上,参考了GB/T 30069 《金属材料 高应变速率拉伸试验》和《ISO 26203 金属材料高应变率拉伸试验》,并确定板材的测试与棒材的测试有明显不同。通过金属材料棒材在不同高应变速率下拉伸时,对试样的夹具,应力测试方法,样件尺寸及装夹,应变测试等方面作了较详细的研究和试验。高应变速率拉伸测试系统是由高速拉伸机,高速相机,光源,数据采集及分析系统,同步器,夹具,散斑制备装置,应变片粘贴设备等部分组成。试验时,确保设备的连接可靠,经过静态速率试验确认力、速度、对中性及相机、数据采集均正常的情况下开始正式测试。编制组基于国内外行业研究现状,通过正交矩阵进行试验方案设计,共48组试验,每组数据需要完成3根样条。随后又增加汽车底盘锻压零件最小壁厚3毫米小直径样条的测试。合格的样条必须断在标距内。所有测试结果不需过滤处理,直接反映整个系统的测试状态和结果。经过一系列试验,为标准的制定奠定可靠的基础。首先是确定试验夹具,根据不同的拉伸设备,可以设计不同的设备连接方式,考虑到试样是圆形截面,推荐使用螺纹接头连接试样,螺纹的长度也进行了优化试验,选择大于2倍平行段长度。而且在夹具上做出平面以粘贴应变片。对夹具的选材上也做了研究,选用常用的45钢和钛合金进行比对。通过图1的试验结果,推荐使用钛合金材料,硬度28~38HRC,以减少夹具的固有震荡信号。编制组在充分总结和比较了国内外金属材料高应变速率拉伸测试方法标准、调研了国内外对车用铸、锻方法制造的零件用的金属材料棒材的试验方法的基础上,参考了《GB/T 30069 金属材料 高应变速率拉伸试验》和《ISO 26203 金属材料高应变率拉伸试验》,并确定板材的测试与棒材的测试有明显不同。通过金属材料棒材在不同高应变速率下拉伸时,对试样的夹具,应力测试方法,样件尺寸及装夹,应变测试等方面作了较详细的研究和试验。高应变速率拉伸测试系统是由高速拉伸机,高速相机,光源,数据采集及分析系统,同步器,夹具,散斑制备装置,应变片粘贴设备等部分组成。试验时,确保设备的连接可靠,经过静态速率试验确认力、速度、对中性及相机、数据采集均正常的情况下开始正式测试。编制组基于国内外行业研究现状,通过正交矩阵进行试验方案设计,共48组试验,每组数据需要完成3根样条。随后又增加汽车底盘锻压零件最小壁厚3毫米小直径样条的测试。合格的样条必须断在标距内。所有测试结果不需过滤处理,直接反映整个系统的测试状态和结果。经过一系列试验,为标准的制定奠定可靠的基础。首先是确定试验夹具,根据不同的拉伸设备,可以设计不同的设备连接方式,考虑到试样是圆形截面,推荐使用螺纹接头连接试样,螺纹的长度也进行了优化试验,选择大于2倍平行段长度。而且在夹具上做出平面以粘贴应变片。对夹具的选材上也做了研究,选用常用的45钢和钛合金进行比对。通过图1的试验结果,推荐使用钛合金材料,硬度28~38HRC,以减少夹具的固有震荡信号。图1 钛合金和45#钢夹具及分别在100-1s时的拉伸曲线在应变片的粘贴和标定方面做了详细的试验,在本标准中给出了具体阐述,尤其指明标定的系数R2≥0.999。设备状态的确认中,如果测试力的同时还需要测试应变,设备需要连接额外的数据线,试验前需检查所有的连线是否牢固连接,尤其是信号触发线。每次测试前先在静态试验机上低应变速率拉伸,然后在高速试验机上以同样的速率拉伸同一批次的试样检验设备。静态试验根据 GB/T 228.1-2010规定进行。为了验证验证圆棒试样的应变是否需要三维测试,分别用单台和两台相机试验,发现当使用单台相机时,大截面尺寸(5毫米直径棒材)会出现由于散斑扭曲导致跟踪不了散斑变化产生测量误差或试验失效,因此当出现散斑测试的应变变化跟不上力值变化时,应使用两台相机测试。如图2、3所示。铸铝(左) 铸铁(右)图2 一台相机照片-铸铁及铸铝的应变-时间&应力-时间的曲线铸铝(左) 铸铁(右)图3 两台相机照片-铸铁及铸铝的应变-时间&应力-时间的曲线标准起草组对于数据采集频率也做了研究,图像拍照及采集系统的采样频率应考虑试样断裂时间。当应变速率≤100s-1时,所取得的应变有效数据大于力值的采样数据,而且一般会大于400。当应变速率100s-1时,应变的有效数据会急剧下降,应调整应变的采集频率和拍摄参数,最终应变的有效采集不低于100个点。否则不能有效测出弹性模量及剪切模量。对于拉伸速度偏差认可的确认,各测试单位做了详细讨论,考虑到高应变率速度的影响因素复杂,因此给出按照最大力对应的应变划分不同平均速度的限制要求。即当最大力对应的应变率大于5%时,实际应变速率的平均值推荐在目标应变速率的±5%以内,当最大力对应的应变率小于5%时,记录实际应变速率到报告中。试样尺寸也是本标准重点考虑的内容,较短的测试长度有助于获得高的应变速率,但测量长度不能过小,否则不能保证反映材料的性能。因此参考静态的标准及高应变速率拉伸的现有标准,制作了4种不同的试样并测试。试样的装夹方式,尺寸及夹具材料在标准中得到具体描述。优化后的的试样如图4,并给出推荐尺寸。 图4 典型的试样尺寸说明:(1)尺寸公差为0.05mm,平行段工作部分粗糙度0.32,同轴度为0.01毫米。(2)推荐区域直径为5mm,=10mm,=15mm,R=16mm,=5mm,=35mm,D=12mm,或者区域直径为3mm,=10mm,=15mm,R=12mm,=5mm,=35mm,D=6mm。综上所述,该标准围绕车用金属材料的使用工况,对3毫米直径以上的哑铃型拉伸试样进行充分的试验,给出了从夹具,散斑制作,相机标定,系统试验前验证,试样尺寸与装夹,力的测试,数据采集及处理等方面系统的说明,试验准确性高,试验失效率低,同时避免不同试验员试验结果差异等问题。本标准充分考虑了汽车行业用到的铸件和锻件零件,具有普遍适用性,可以为CAE仿真高效地提供更加准确可靠的材料数据。与目前使用的GB/T 30069 《金属材料 高应变速率拉伸试验》和ISO 26203 《金属材料高应变率拉伸试验》中的方法协调统一,互不交叉,提供了标准外的常用形状试样的高应变速率下的详细试验方法,对现有标准起到补充作用。
  • 智能制造装备十二五发展路线图发布 精密仪器在列
    智能制造装备产业“十二五”发展路线图   智能制造装备是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。作为高端装备制造业的重点发展方向和信息化与工业化深度融合的重要体现,大力培育和发展智能制造装备产业对于加快制造业转型升级,提升生产效率、技术水平和产品质量,降低能源资源消耗,实现制造过程的智能化和绿色化发展具有重要意义。   “十二五”期间,智能制造装备将面向国民经济重点产业的转型升级和战略性新兴产业培育发展的需求,以实现制造过程智能化为目标,以突破九大关键智能基础共性技术为支撑,以推进八项智能测控装置与部件的研发和产业化为核心,以提升八类重大智能制造装备集成创新能力为重点,促进在国民经济六大重点领域的示范应用推广。经过5~10年的努力,形成完整的智能制造装备产业体系,总体技术水平迈入国际先进行列,部分产品取得原始创新突破,基本满足国民经济重点领域和国防建设的需求。具体是:   一、九大关键智能基础共性技术   1.新型传感技术——高传感灵敏度、精度、可靠性和环境适应性的传感技术,采用新原理、新材料、新工艺的传感技术(如量子测量、纳米聚合物传感、光纤传感等),微弱传感信号提取与处理技术。   2.模块化、嵌入式控制系统设计技术——不同结构的模块化硬件设计技术,微内核操作系统和开放式系统软件技术、组态语言和人机界面技术,以及实现统一数据格式、统一编程环境的工程软件平台技术。   3.先进控制与优化技术——工业过程多层次性能评估技术、基于海量数据的建模技术、大规模高性能多目标优化技术,大型复杂装备系统仿真技术,高阶导数连续运动规划、电子传动等精密运动控制技术。   4.系统协同技术——大型制造工程项目复杂自动化系统整体方案设计技术以及安装调试技术,统一操作界面和工程工具的设计技术,统一事件序列和报警处理技术,一体化资产管理技术。   5.故障诊断与健康维护技术——在线或远程状态监测与故障诊断、自愈合调控与损伤智能识别以及健康维护技术,重大装备的寿命测试和剩余寿命预测技术,可靠性与寿命评估技术。   6.高可靠实时通信网络技术——嵌入式互联网技术,高可靠无线通信网络构建技术,工业通信网络信息安全技术和异构通信网络间信息无缝交换技术。   7.功能安全技术——智能装备硬件、软件的功能安全分析、设计、验证技术及方法,建立功能安全验证的测试平台,研究自动化控制系统整体功能安全评估技术。   8.特种工艺与精密制造技术——多维精密加工工艺,精密成型工艺,焊接、粘接、烧结等特殊连接工艺,微机电系统(MEMS)技术,精确可控热处理技术,精密锻造技术等。   9.识别技术——低成本、低功耗RFID芯片设计制造技术,超高频和微波天线设计技术,低温热压封装技术,超高频RFID核心模块设计制造技术,基于深度三位图像识别技术,物体缺陷识别技术。   二、八项核心智能测控装置与部件   1.新型传感器及其系统——新原理、新效应传感器,新材料传感器,微型化、智能化、低功耗传感器,集成化传感器(如单传感器阵列集成和多传感器集成)和无线传感器网络。   2.智能控制系统——现场总线分散型控制系统(FCS)、大规模联合网络控制系统、高端可编程控制系统(PLC)、面向装备的嵌入式控制系统、功能安全监控系统。   3.智能仪表——智能化温度、压力、流量、物位、热量、工业在线分析仪表、智能变频电动执行机构、智能阀门定位器和高可靠执行器。   4.精密仪器——在线质谱/激光气体/紫外光谱/紫外荧光/近红外光谱分析系统、板材加工智能板形仪、高速自动化超声无损探伤检测仪、特种环境下蠕变疲劳性能检测设备等产品。   5.工业机器人与专用机器人——焊接、涂装、搬运、装配等工业机器人及安防、危险作业、救援等专用机器人。   6.精密传动装置——高速精密重载轴承,高速精密齿轮传动装置,高速精密链传动装置,高精度高可靠性制动装置,谐波减速器,大型电液动力换档变速器,高速、高刚度、大功率电主轴,直线电机、丝杠、导轨。   7.伺服控制机构——高性能变频调速装置、数位伺服控制系统、网络分布式伺服系统等产品,提升重点领域电气传动和执行的自动化水平,提高运行稳定性。   8.液气密元件及系统——高压大流量液压元件和液压系统、高转速大功率液力偶合器调速装置、智能润滑系统、智能化阀岛、智能定位气动执行系统、高性能密封装置。   三、八类重大智能制造成套装备   1.石油石化智能成套设备——集成开发具有在线检测、优化控制、功能安全等功能的百万吨级大型乙烯和千万吨级大型炼油装置、多联产煤化工装备、合成橡胶及塑料生产装置。   2.冶金智能成套设备——集成开发具有特种参数在线检测、自适应控制、高精度运动控制等功能的金属冶炼、短流程连铸连轧、精整等成套装备。   3.智能化成形和加工成套设备——集成开发基于机器人的自动化成形、加工、装配生产线及具有加工工艺参数自动检测、控制、优化功能的大型复合材料构件成形加工生产线。   4.自动化物流成套设备——集成开发基于计算智能与生产物流分层递阶设计、具有网络智能监控、动态优化、高效敏捷的智能制造物流设备。   5.建材制造成套设备——集成开发具有物料自动配送、设备状态远程跟踪和能耗优化控制功能的水泥成套设备、高端特种玻璃成套设备。   6.智能化食品制造生产线——集成开发具有在线成分检测、质量溯源、机电光液一体化控制等功能的食品加工成套装备。   7.智能化纺织成套装备——集成开发具有卷绕张力控制、半制品的单位重量、染化料的浓度、色差等物理、化学参数的检测仪器与控制设备,可实现物料自动配送和过程控制的化纤、纺纱、织造、染整、制成品等加工成套装备。   8.智能化印刷装备——集成开发具有墨色预置遥控、自动套准、在线检测、闭环自动跟踪调节等功能的数字化高速多色单张和卷筒料平版、凹版、柔版印刷装备、数字喷墨印刷设备、计算机直接制版设备(CTP)及高速多功能智能化印后加工装备。   四、六大重点应用示范推广领域   1.电力领域——重点推进在百万千瓦级火电机组中实现燃烧优化、设备预测维护功能,在百万千瓦级核电站实现安全控制和特种测量功能,在重型燃气轮机中实现快速启停和复合控制功能,3MW以上风电机组的主控功能,变桨控制功能,太阳能热电站实现追日控制功能,在智能电网中实现用电管理、用户互动、电能质量改进、设备智能维护功能。   2.节能环保领域——重点推进在固体废弃物智能化分选装备、智能化除尘装备、污水处理装备上推广应用,实现各种再生原料的高效智能化分选、除尘设备和污水处理装备的自动调节与高效、稳定,在地热发电装备中实现地热高效发电建模与控制功能。   3.农业装备领域——重点推进在大型拖拉机及联合整地、精密播种、精密施肥、精准植保等配套机具成套机组,谷物、棉花、油菜、甘蔗等联合收获机械,水稻高速插秧机等种植机械装备上的应用,实现故障及作业性能的实时诊断、检测和控制,实现作业过程的智能控制和管理。   4.资源开采领域——重点推进在煤炭综采设备、矿山机械上应用,实现综采工作面设备信息与环境信息的集成监控、安全环境预警、精确人员定位等功能,在天然气长距离集输设备中实现全线数据采集和监控、运行参数优化、管道泄漏检测定位、站场无人操作或无人值守以及中心远程遥控功能,在油田设备中实现井口关键参数检测、数据处理及集中监测功能。   5.国防军工领域——重点推进专用机器人、精密仪器仪表、新型传感器、智能工控机在航天、航空、舰船、兵器等国防军工领域的应用。   6.基础设施建设领域——重点推进在挖掘机、盾构机、起重机、装载机、叉车、混凝土机械等施工装备上应用,实现远程定位、监测、诊断、管理等智能功能,在机场和码头建设领域推广应用,实现机场行李和货物的自动装卸、输送、分拣、存取全过程的智能控制和管理,集装箱装卸的无人操作与数字化管理。
  • 百若仪器:慢应变速率应力腐蚀试验机的研发成绩斐然
    2014年,上海百若持续创新,研发再上新台阶。YYF-50系列慢应变速率应力腐蚀试验机产品的研发,填补了国内在材料应力腐蚀敏感性研究领域的空白,产品处于国内领先,可完全替代同类的进口产品。该产品已在高温高压的超临界水介质环境、高温铅铋液态介质环境、高温盐溶液介质环境、高温高压H2S介质环境、海水环境等腐蚀介质应用领域成功使用,可进行慢应变速率腐蚀拉伸、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀裂纹扩展测量、精确裂纹预置、低周疲劳等试验。在腐蚀介质环境下进行材料的腐蚀裂纹扩展测量存在较大技术困难,传统的COD法已不能实现测量应用,DCPD方法是腐蚀介质环境下测量裂纹扩展普遍推崇的方案,上海百若耗时多年进行研发和测试,完成了腐蚀介质环境下通过DCPD法精确测量材料裂纹扩展及扩展速率计算。该技术已成功在设备上安装使用,获得了用户的高度评价和认可。不断地研发投入和全面的科学测试,上海百若在应力腐蚀试验设备的销售推广取得了骄人的成绩,在诸多领域提供了试验设备:1. 高温高压超临界水,慢应变速率拉伸,腐蚀疲劳,腐蚀裂纹扩展测量。2. 高温铅铋溶液,慢应变速率拉伸,腐蚀疲劳。3. 高温盐溶液,慢应变速率拉伸,腐蚀疲劳。4. 高温高压H2S,慢应变速率拉伸,腐蚀疲劳,腐蚀裂纹扩展测量。5. 常温常压海水,慢应变速率拉伸。6. 微高温海水,慢应变速率拉伸,腐蚀疲劳,腐蚀裂纹扩展测量。7. 硫氰酸溶液,慢应变速率拉伸,氢脆敏感试验。2014年,加氧测量与控制水化学系统完成了设计和组建,并成功运行,系统得到了用户肯定和赞许。用于测试金属在高温高压水环境下腐蚀速率的静态高压釜,在运行期间水化学一直变化,水中的溶解氧逐渐降低,溶解氢浓度逐渐升高,溶解进入的金属离子使水的电导率逐渐升高。这样,静态高压釜一次实验的时间越长,测得的实验结果偏差越大。给高压釜系统添加一套水化学回路对于保证高压釜内的水质稳定非常重要。该系统能够在线监测溶解氧、电导率、pH值,并实现控制调节。上海百若是慢应变速率应力腐蚀试验机的国内唯一专业性研发公司,在诸多技术难点方面取得了成功突破,并在设备安全和长期稳定性方面做了大量的研究和测试,此类设备运行时间从1周到1、2年不等,运行时间长,设备的安全、可靠是首要考虑因素,我们在设备的各个方面设计了安全监测与保护,保障操作者、设备和试验的安全。在设备的研发过程中,我们与高校和研究院合作,得到了上海交通大学、中国科学院、中国原子能科学研究院、上海应用物理研究所、厦门大学等单位的大力支持和帮助,使得设备的研发取得突破性进展。慢应变速率应力腐蚀试验机应用范围广泛,主要研究材料在腐蚀介质环境下的腐蚀敏感特性,这些应用领域有:核电的一回路、二回路材料,热电材料,石化行业,海洋行业,汽轮机,及其它腐蚀性介质应用领域。
  • Mirrorcle MEMS扫描镜技术概述(1)
    Mirrorcle MEMS扫描镜技术概述(1)高速的点到点以及倾斜性能 大多数的Mirrorcle MEMS Mirror设备类型都是为点对点光束扫描而设计和优化的。稳态模拟驱动电压会产生MEMS镜像的稳态模拟转角。该设备有一个一对一的对应的驱动电压和角度:它是高度可重复的,没有检测到随时间而发生变化。这在很大程度上是由于静电驱动方法和单晶硅材料的选择。镜面运行机构开环驱动的机械倾斜位置精度在每轴上至少14位(16384点)。对于大多数设备,每个轴上的机械倾斜范围为-5°到+5°,这种倾斜分辨率在0.6毫米或10微弧度内。一系列的驱动电压对应点对点扫描的一系列角度。Mirrorcle技术公司(MTI)的设备可以在非常宽的带宽内工作,从直流(它们在恒定电压下保持位置,设备功耗几乎为零)到几千赫兹。这种快速和宽带能力允许几乎任意的波形,如矢量图形,匀速线扫描,点对点步进扫描,目标跟踪等。图1 Mirrorcle专利的无框架两轴扫描驱动器的示例示意图(该驱动器基于四个静电双向旋转器,通过特殊的硅支架连接)多个授予的专利描述了专有的无平衡环设计方法和独特的专有多级光束制造方法,用于从单晶硅单片创建一个完整的驱动器。无框架设计的一个主要优点是能够在两个轴上以相同的速度控制光束或图像。一个具有0.8 mm直径镜的典型装置的倾斜角从-6°到+6°,非谐振光束转向超过1000 rad/s,在两个轴上的第yi谐振频率都在3.6 kHz以上。当开环驱动专用输入整形滤波器时,c) 第三种模式为共振模式。在这种情况下,两个轴都利用窄的高增益共振来获得大的偏转角和相对低的电压。运动被限制在窄带宽的正弦轨迹中,其相位滞后于外加电压。由于谐振模式可以在蕞高增益点的几个百分点以内获得,因此没有必要在准确的谐振峰值处驱动装置。由此产生的二维运动描述了圆、椭圆和各种高阶李萨如模式,并且可以以某种速率调制。当设计为点对点模式的器件在共振附近或共振处被驱动时,它们可能会超过安全工作角度。因此,在共振附近或共振处进行操作时,电压要明显降低,而且要格外小心。图2.使用Mirrorcle MEMS镜的三种例子((a)点对点扫描模式(准静态)两轴上激光在每个角度都停下,然后走到下一个角度,(b)共振扫描模式在x轴上(正弦运动光束)和准静态轴,(c)两轴共振扫描模式,为二维共振李萨如模式。所有的图像都是用连续波激光使用同一个Mirrorcle MEMS镜拍摄的)模块化设计MIRRORCLE驱动器有固定的模块化设计方法。每个运行机构都可以使用任意长度的静电转子、任意刚性连杆和任意位置的机械旋转变压器。此外,该装置由较多种镜面直径。无二维框架设计的概念示意图如图1所示。由于这种模块化,设备很容易根据特定的应用程序需求进行定制。根据硅模具的可用面积/尺寸(在一些应用中,如生物医学成像的尺寸受成像设备规格的限制),可以设计适当尺寸的驱动器,在允许的参数空间内获得蕞大的性能。由于这种设计的灵活性和广泛的应用需要波束转向,具有广泛不同的规格,MIRRORCLE提供多种类型的无框架两轴执行器设计。拥有超过20代主要的设计和制造产品,多个子代的设计调整为特定的客户或一套规格,完整的工作设计清单有超过100种设备类型。这些设备类型中的大多数在研发数量上都是可用的,为我们的客户提供了快速找到应用程序开发的蕞佳参数。设备运行速度与镜片大小的关系由于惯性增加,镜片直径较大的设备速度也相应较慢。圆形镜片的惯量与半径的四次方成正比,因此,随着反射镜尺寸的增加,速度会再次降低。这是一个非常粗略的估计,但许多其他参数影响实际性能,特别是模具尺寸和角度摆动。例如,将直径0.8mm的集成镜片与直径2.0mm的集成镜片进行比较,两者都具有相同的硅模具尺寸,并且都具有非常相似的机械端面/倾斜角(-5°到+5°)。0.8mm器件的第yi共振频率为~6kHz,而2.0mm器件的第yi共振频率为~1.3kHz。图3.两个器件的电压与角度(静态响应)和小信号(频率)响应图(上面为集成0.8mm镜的A7M8.1设备,以下为集成2.0mm镜的A7M20.1设备)蕞优的驱动器尺寸MIRRORCLE已经设计和制造了超过100种不同的设备类型。对关键性能规格有很大影响的一个非常重要的设计参数是驱动器(硅芯片)的尺寸。更大的驱动器可以提供更高的力和扭矩,以更快的速度驱动更大的镜子,但也需要更多的生产成本和更大的包装。小的驱动器适合小尺寸的镜子,因为驱动器本身也有较小的惯性。目前设计分为3种尺寸:1) 4.23mm x 4.23mm 2) 5.20mm x 5.20mm3) 7.25mm x 7.25mm重要的是查看每个特定的设计,以确定与特定应用程序的适配。一般来说,直径等于或大于3mm的镜子,应与尺寸#2或#3一起使用,以获得蕞佳性能,而直径等于或小于2.0mm的镜子应与尺寸#1或#2一起使用。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市!昊量光电作为Mirrorcle在中国区的总代理,可给客户提供更全的产品、更低的价格、更短的货期以及优良的服务。上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!
  • 多段变速涡旋批量样品,得泰仪器MultiVortex再卷旋风
    作为Detelogy得泰仪器在2021年第一款更新的智能前处理设备,MultiVortex多样品涡旋混合器为大家二重升级惊喜。敬请观看下方使用演示视频。升级亮点1:l 可预设多达6段的转速及其持续时间l 启动后,按预设自动变速涡旋混匀样品升级亮点2:l 针对于大体积样品的使用需求l 支持同时容纳12位100ml样品管性能优势速览 l 26位试管支架,适用于Ø10-16mm的样品管l 12位试管支架,适用于Ø10-37mm的样品管l 转速可调范围:200-3000rpm,轻松应对各类样品l 3mm振幅保证样每个品充分混匀,涡旋效果卓著l 5寸高清彩色触屏控制,实时显示转速和运行时间l 支持自动模式或手动模式,中英文界面自由切换l 可存12种以上预设方法,每方法至多设6段变速l 倒计时结束后自动报警提示,也可随时启停仪器尝新试用体验您可以申请试用设备,以第一时间体验Detelogy优质实验室设备。请联系我们的销售工程师来安排您需要的试用设备。专业定制方案如果您在我们提供的标准产品内没有找到适合的解决方案,我们可以根据您的需求为您量身定制。
  • 海顿科克全新推出贯通轴式的IDEA驱动电机
    海顿科克直线传动最近推出了通过美国RoHS认证的贯通轴式的IDEA驱动电机,这种电机在后端盖上安装了一个智能驱动器,该驱动器结构精巧,并且操作简单,只要在电脑上安装GUI编程软件就可以对电机进行各种要求的编程!这种电机可以搭配不同螺距的螺杆,以满足用户不同的精度要求,其最大行程可以达到508mm,这种电机可以用在小型自动化机器人,激光或者光学设备的调焦系统,高分辨率的成像设备,流体控制和其他很多需要精确控制的场合中! IDEA系统是一个把直线步进电机和驱动器完美整合到一起的系统,整合后它结构紧凑,操作简单,只需通过GUI编程软件就可以对驱动器进行编程,编程过程也非常简单容易,只要用鼠标点击操作界面上的各项生动的按纽就可以完成,而不需要自己输入编程语言,IDEA可以让编程人员一行一行的进行程序调试,以方便编程员调试程序,输入端口和输出端口也可以在编程软件上得到模拟! IDEA驱动器的另一个特性就是可以控制运行电流,驱动器需要一个能提供12-48V电压的电源提供工作电压,每个输入端口可以输入5-24V电压,以及最大4mA 的电流,输出信号是集电极开路信号,每个输出端口可以输出5-24V电压,以及最大200mA的电流! 更多信息请访问海顿直线电机(常州)有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn
  • 功率GaN 快速成长,非消费类应用扮演主要驱动力
    根据TrendForce集邦咨询最新报告《2024全球GaN Power Device市场分析报告》显示,随着英飞凌、德州仪器对GaN技术倾注更多资源,功率GaN产业的发展将再次提速。2023年全球GaN功率元件市场规模约2.71亿美元,至2030年有望上升至43.76亿美元,CAGR(复合年增长率)高达49%。其中非消费类应用比例预计会从2023年的23%上升至2030年的48%,汽车、数据中心和电机驱动等场景为核心。AI应用普及,GaN有望成为减热增效的幕后英雄AI技术的演进,带动算力需求持续攀升,CPU/GPU的功耗问题日益显著。为了应对更高端的AI运算,服务器电源的效能、功率密度必须进一步提高,GaN已成为关键解决技术之一。台达为全球最大的服务器电源供应商,市占率近5成。观察其服务器电源的进阶过程,功率密度在过去10年里由33.7W/in3上升至100.3W/in3,同时功率等级来到了3.2kW甚及5.5kW,而下一代预计将达到8 kW以上。TrendForce集邦咨询研究表明,2024年AI服务器占整体服务器出货的比重预估将达12.2%,较2023年提升约3.4%,而一般型服务器出货量年增率仅有1.9%。为了抢占商机,英飞凌与纳微半导体均在今年公布了针对AI数据中心的技术路线图。英飞凌表示,将液冷技术与GaN相结合,在较低结温下具有明显的优势,为数据中心提供了巨大的机会,可以最大程度地提高效率,满足不断增长的电力需求,并克服服务器发热量不断增加所带来的挑战。电机驱动场景,GaN高频特性潜力凸显在机器人等电机驱动场景,GaN的应用潜力逐渐浮现。相对工业机器人,人形机器人(Humanoid Robot)由于自由度(Degrees of Freedom, DoF)急剧上升,对电机驱动器的需求量大幅增加。人形机器人的关节模组承担了主要的发力与制动任务,为了获得更高的爆发力,需要配置高功率密度、高效率、高响应的电机驱动器,GaN因此受到市场关注,特别是在腿部等负载较高的部位。德州仪器、EPC(宜普电源转换)持续推动着GaN于电机驱动领域的应用,并不断吸引新玩家进入。未来的机器人定会超乎想象,而精确、快速和强大的运动能力是其中之关键,驱动其运动所需的电机也势必随之进步,GaN将因此受益。GaN为汽车功率电子提供新方案相对于SiC在汽车产业的繁荣景象,GaN汽车应用亦不断吸引着业界关注,其中车载充电机(OBC)被视为最佳突破点。第一个符合汽车AEC-Q101标准的功率GaN产品在2017年由Transphorm(现Renesas-瑞萨电子)发布,截至目前,已有多家厂商推出丰富的汽车级产品。整体而言,虽然GaN进入Inverter、OBC等动力系统组件还面临着多个技术问题,但相信在英飞凌、瑞萨等汽车芯片大厂的持续投资推动下,GaN不久就会成为汽车功率组件中的关键角色。消费电子仍是GaN的主战场消费电子是功率GaN产业的主战场,并由快速充电器迅速延伸至家电、智能手机等领域。具体而言,GaN已经在低功率的手机快速充电器中被大规模采用,下一步GaN将进入可靠性要求更为严格的笔电、家电电源。另外,其他蕴藏潜力的消费场景包括Class-D Audio、Smartphone OVP等。TrendForce集邦咨询认为,功率GaN产业正处于关键的突围时刻,几大潜力应用同步推动着产业规模加速成长。同时,为了进入更为复杂的大功率、高频化场景,GaN在可靠性基础上有望引入新结构、新工艺,为产业发展注入新动能。另外,从产业发展进程来看,Fabless(无晶圆厂)公司在过去一段时间里表现较为活跃,但随着产业不断整合以及应用市场逐步打开,未来将看到传统IDM(集成器件制造)大厂的话语权显著上升,为产业格局的未来图景带来新的重大变数。
  • 政策扶持,KLA助力大规模仪器设备更新!
    2024一开年,科学仪器行业便迎面而来一大新政策。3月13日国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》。其中明确了"推动符合条件的高校、职业院校(含技工院校)更新置换先进教学及科研技术设备,提升教学科研水平。”KLA Instruments&trade 作为仪器行业的优质提供商,我们将积极响应国家政策,助力设备更新与以旧换新行动,为行业专家、学术界和其他创新者提供值得信赖的量测技术,助力中国乃至世界实现科学技术上的突破性发展。探针式轮廓仪KLA Instruments&trade Alpha-Step,TencorP系列和HRP系列探针式台阶仪提供高精度的2D和3D表面形貌量测,可为您的研发和生产提供台阶高度、表面粗糙度、弯曲度和应力等测量,具有良好的稳定性和可靠性。光学轮廓仪我们丰富的光学轮廓仪系列产品涵盖多种光学测量技术,包含白光干涉技术,真彩色成像和ZDot&trade 点阵专利技术,我们可以帮助您找到满足您测量需求的正确解决方案。Profilm3D和Zeta光学轮廓仪可为样品表面测量提供快速,便捷的非接触式3D表面形貌测量解决方案。纳米压痕仪KLA Instruments&trade 的纳米压痕仪可对硬度、杨氏模量和其它力学性能进行精确测量。从发布市场上第一款纳米压痕仪,到将纳米压痕技术扩展到快速、高温和高应变速率测试中,我们一直在开发新的静态与动态测量方案,推动下一代纳米力学测试仪的发展。薄膜厚度仪我们就可以通过分析薄膜的反射光谱来测量薄膜的厚度,通过非可见光的测量,我们可以测量薄至1纳米或厚至3毫米的薄膜。测量结果可在几秒钟显示:薄膜厚度、颜色、折射率甚至是表面粗糙度。方块电阻测试仪KLA方块电阻测试仪能够满足各种测量需求,包括:金属薄膜及背面工艺层厚度测量,衬底电阻率,方块电阻,薄膜厚度或电阻率,薄层和体材料的导电率,等等。对于较薄的金属和离子注入层,建议采用接触式四探针(4PP)测量方法,对于较厚的金属层和柔性或软性的导电表面,建议采用非接触式涡流(EC)测量方法。Candela缺陷检测系统Candela系统对化合物半导体衬底(GaN,GaAs,InP,蓝宝石,SiC等)和硬盘驱动器上的各种关键缺陷进行检测和分类,保证生产过程中检测的高灵敏度和高效率。
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