面向LED固晶機擺臂系統(tǒng)的音圈電機設(shè)計.pdf

1、LED固晶機屬于LED生產(chǎn)流程中后封裝設(shè)備的重要一環(huán)，其任務(wù)是將LED管芯通過擺臂系統(tǒng)從晶圓盤中分離出并通過膠粘固定到相應(yīng)的承載材料上。其擺臂系統(tǒng)的豎直方向的運動精度，是影響固晶質(zhì)量的關(guān)鍵因素，它影響著固晶機的整機性能?，F(xiàn)有的固晶機擺臂系統(tǒng)多以伺服電機帶動同步帶和凸輪機構(gòu)，實現(xiàn)固晶臂豎直方向運動。其運動精度差，且執(zhí)行機構(gòu)相對復(fù)雜，不利于成本的控制。本文通過對固晶臂結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分析，提出以音圈電機(Voice-Coil Motor，簡稱VC

2、M)為驅(qū)動方式的改進方案，并對其所用核心部件―音圈電機進行研發(fā)與設(shè)計。具體內(nèi)容包括：
　　首先，論文通過對固晶機擺臂系統(tǒng)進行動力學建模，計算電機所需推力，并結(jié)合LED固晶機工藝要求，合理計算并提出所需音圈電機設(shè)計參數(shù)。本文詳細介紹了LED固晶機擺臂用永磁音圈電機的設(shè)計過程，其中包含電磁定量計算、包括了永磁體材料的選型、體積的計算、動圈的設(shè)計，以及采用專業(yè)電磁場有限元分析軟件Ansoft Maxwell12，對所需音圈電機進行建模和

3、仿真，并反復(fù)驗證。從而對電機的整體的機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，完善仿真方案。根據(jù)計算及仿真結(jié)果設(shè)計制作樣機，并選擇PI(Proportion Integration)作為速度環(huán)控制器，PID(Proportion Integration Differentiation)作為位置環(huán)控制器的雙環(huán)控制架構(gòu)對樣機進行實驗研究并測試其動態(tài)性能。
　　然后，通過對音圈電機數(shù)學模型的建立，導(dǎo)出電機電磁力表達式，采用約束非線性優(yōu)化算法和差分進化優(yōu)化迭代算