公开(公告)号：CN117311272A

公开(公告)日：2023-12-29

申请号：CN202311299947.2

申请日：2023-10-09

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 赵学森 ,  刘仪 ,  潘治杭 ,  孙涛 ,  胡振江

IPC: G05B19/414

Abstract: 一种基于EtherCAT总线技术的快刀伺服控制系统和控制方法，属于自动化控制领域，具体方案如下：超精密机床运行前，将G代码文件导入PC中，运行PC中的快刀控制程序将文件中的数据读取并保存到实时域中的结构体数组。机床运行时，其X轴和C轴位置信号被EtherCAT从站模块Ⅱ采集并通过EtherCAT发送至PC中，快刀控制程序将得到的位置信息与结构体数组中的数据比对，找到快刀的位移数据，程序将该数据转化为电压值后传递至EtherCAT从站模块Ⅰ中，随后EtherCAT从站模块Ⅰ输出对应电压，驱动快刀高频位移。本发明提升了快刀的运动控制频率，解决了超精密机床数控系统无法高频控制快刀进行加工的问题。

公开(公告)号：CN115576559A

公开(公告)日：2023-01-06

申请号：CN202211105173.0

申请日：2022-09-09

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 赵学森 ,  潘治杭 ,  胡振江 ,  刘仪 ,  张强 ,  孙涛 ,  李国 ,  张俊杰

IPC: G06F8/41 ,  G06F9/52 ,  G06F9/54

Abstract: 一种EtherCAT总线型运动控制系统的大型G代码数据处理和传输方法，涉及自动化控制领域，所述上位机采用Windows数控系统，本方法将G代码文件导入到上位机G代码编译软件中，G代码编译软件对输入的G代码文件检查编译并生成指定格式的中间数组文件，SSHTest软件再将中间数组文件从上位机传输到主站控制器中。G代码中间数组文件传入主站控制器后通过软件将其解析、运算并传输给EtherCAT程序模块，利用信号量和互斥锁管理缓冲区中大量G代码数据的存取过程。各轴运动数据通过EtherCAT协议高频率周期性地传输给伺服驱动器。所述伺服驱动器支持EtherCAT协议，所述运动轴由伺服驱动器驱动。

公开(公告)号：CN119589465A

公开(公告)日：2025-03-11

申请号：CN202411771225.7

申请日：2024-12-04

Applicant: 哈尔滨普深科技有限公司 ,  哈尔滨工业大学国家大学科技园发展有限公司

Inventor： 邢天际 ,  孙涛 ,  皮彦成 ,  赵学森 ,  张俊杰 ,  潘治杭 ,  曹阳 ,  郭晓晖

IPC: B23Q3/06 ,  B23Q1/25

Abstract: 一种用于超精密加工的快换夹具重复定位精度验证方法，涉及超精密加工技术领域。选择快换夹具，根据工件的特性调整快换夹具；安装毛坯件，首工序加工铣削为球体工件；将球体工件拆下进行镀膜或涂层涂覆处理；重新安装快换夹具确保球体工件的定位一致，二次加工在球体工件上切削多个圆平面；对球体工件进行观测，根据圆平面直径计算各圆平面的法向误差；通过最小化误差的平方和来找到最佳拟合参数，通过分析各个圆平面的法向误差得到快换夹具的重复定位误差。采用对球体上带有圆平面的工件结构进行多工序加工的方式，对快换夹具的重复定位精度进行验证，有助于保证加工过程中的精度和一致性，减少人为误差。

公开(公告)号：CN119511940A

公开(公告)日：2025-02-25

申请号：CN202411664238.4

申请日：2024-11-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 潘治杭 ,  赵学森 ,  李增强 ,  王治家 ,  孙涛 ,  周志俊 ,  张俊杰

IPC: G05B19/19

Abstract: 基于Power PMAC系列控制器的超精密机床EtherCAT总线型控制方法，属于超精密装备制造领域。所述方法是：将一组Triamec驱动器与超精密机床运动轴相连接；其中：每个运动轴电机动力线与相对应的Triamec驱动器的动力接口相连接，对应电机光栅的反馈线与相对应的Triamec驱动器的反馈接口相连接；通过网线依次连接Power PMAC系列控制器、Triamec驱动器和倍福IO模块；Power PMAC系列控制器包括CK3M、CK5M、CK3E和Power UMAC，使用时择一选择；将Power PMAC系列控制器、Triamec驱动器和倍福IO模块分别与电源电性连接；调试Triamec驱动器和运动轴；将Triamec驱动器的独立运行模式修改为总线模式并通过Power PMAC IDE调节控制器；通过Power PMAC IDE调试向导或编写脚本文件配置控制器、驱动器和倍福IO模块，用以实现超精密机床的高精度单轴运动或多轴联动。

公开(公告)号：CN117518992A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311449091.2

申请日：2023-11-02

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 赵学森 ,  张寒 ,  潘治杭 ,  孙涛 ,  胡振江

IPC: G05B19/4097 ,  B23B25/00 ,  G06F30/20 ,  G06T17/20

Abstract: 一种复杂曲面三维模型超精密车削CAM软件的刀触点生成算法，属于超精密CAM软件算法领域，本发明是实现超精密加工表面刀触点生成的有效方法。算法引入Open CASCADE(OCC)作为几何内核，通过对几何内核的原理分析和对现有的刀触点生成算法的研究，创新的提出适用于超精密加工领域的刀触点生成算法，使得生成刀触点的坐标精度达到0.1nm，保证超精密加工的编程精度。本发明使用了IGES这类三维模型信息交换标准，使用OCC库进行解析后，将其转化为Brep格式，并在此基础上进行刀触点生成。

公开(公告)号：CN116494214A

公开(公告)日：2023-07-28

申请号：CN202310694440.0

申请日：2023-06-12

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 赵学森 ,  付添龙 ,  潘治杭 ,  胡振江 ,  孙涛 ,  张俊杰

IPC: B25J9/00

Abstract: 一种4PUS‑3UPS冗余驱动并联机器人，属于精密机械加工技术领域。能够保证并联机器人具备高刚度、大承载能力、低惯性、无累计误差的优势前提下，克服动平台倾转能力差和工作空间内运动奇异性问题。固定框架与动平台之间通过四条PUS支链和三条UPS支链连接。本发明通过具有独立直线模组的四条PUS支链和三条UPS支链实现对六自由度并联机构的冗余驱动，PUS支链和UPS支链同时驱动，使动平台实现大角度倾转，并克服运动过程中的奇异形位。本发明中的UPS支链容易求出运动学逆解，容易进行运动学分析。本发明中的UPS支链中的虎克铰旋转中心在UPS连杆的延长线上，使UPS连杆仅受拉力，容易进行动力学分析。本发明UPS支链只有一个移动直线模组，使支链惯性小且无累计误差。