毫米尺度块体的超声振动输送机理及驱动控制

毫米尺度块体是自动加工及装配生产线、智能化现代包装机械系统的普遍操作对象。该类物料或零部件的短距离传输与配送需迫切解决大噪声、低配送精度、不易于实现精确闭环控制、功率体积比小等问题。本项目针对振动输送新技术的基本问题，研究典型材料在不同表面粗糙度下，毫米尺度块体与超声振动弹性体表面的间歇接触状态，调查弹性体的振动规律对毫米尺度块体微振动的影响。建立毫米尺度块体物料与超声振动弹性体间的非线性接触模型，进而研究毫米尺度块体分别在椭圆振动与倾斜直线振动的弹性体表面接触点上的运行规律，最终揭示超声振动输送的驱动机理以及输送振子结构型式、振动模态、激振方式对毫米尺度块体运行速度的影响规律，构建超声振动输送系统动态设计理论。研究超声振动输送系统的宏观输送能力以及系统的控制策略，提出适于工程应用的控制理论与方法。项目对于充实压电摩擦驱动理论、推进超声振动输送新技术具有重大的理论意义与应用价值。