微裝配中高黏度膠粘劑精密膠粘接技術(shù)研究.pdf

1、膠粘接技術(shù)是微裝配技術(shù)中區(qū)別于焊接、螺紋連接的另一種連接方式，其具有不需要加熱、工藝過程簡單及工件無需工藝輔助等優(yōu)點，此外對于熱不匹配的兩種材料連接，由于膠粘劑的彈性，使之在環(huán)境改變時仍能保持各零件之間的連接精度。隨著膠粘接技術(shù)在微裝配領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，對膠粘接設(shè)備精度、一致性、粘接質(zhì)量等方面的要求也越來越高。作為微裝配膠粘接中的核心技術(shù)——點膠分液技術(shù)直接決定和制約著以上技術(shù)要求。目前，已經(jīng)廣泛應(yīng)用的點膠分液技術(shù)很難實現(xiàn)高黏度膠粘劑

2、的微量精密分液，特別在航空航天領(lǐng)域中點膠分液技術(shù)自動化程度不高、一致性差、效率相對較低。本文針對以上現(xiàn)象研制了一種可以用于實現(xiàn)高黏度膠粘劑的精密噴射點膠分液裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、一致性高、適用于大黏度跨度的多種膠粘劑等特點。
　　裝置在結(jié)構(gòu)上主要由噴射點膠系統(tǒng)、三自由度作業(yè)機械臂、在線視覺測量系統(tǒng)和工控機組成。噴射點膠系統(tǒng)，包括噴射點膠閥、壓力氣源、噴射控制器等部分組成。噴射點膠閥自身具有伺服開啟與閉合結(jié)構(gòu)，膠粘劑由高壓氣源擠出點膠

3、閥腔體，再通過空氣電磁閥控制內(nèi)部撞針的上下撞擊將膠粘劑壓斷，從而實現(xiàn)膠粘劑的噴射。點膠閥底部安裝有熱輔助裝置，通過該熱輔助裝置控制點膠閥腔體內(nèi)部的膠粘劑的溫度，降低黏度從而達到從低黏度到高黏度的各種膠粘劑順利噴射的目的。三自由度作業(yè)機械臂分別由伺服電機驅(qū)動的精密導(dǎo)軌構(gòu)成，通過工控機控制可以實現(xiàn)點膠閥的準確定位，并利用視覺測量系統(tǒng)，在進一步確保點膠系統(tǒng)的精確定位之外，還可以對膠滴的形狀進行圖像采集，通過圖像處理可以在線地對微量膠滴的形態(tài)進

4、行測控、有效地對膠滴一致性進行監(jiān)控，并且提出了微量液滴接觸角體積測量法，通過該方法可以在線地對微量膠滴體積進行測量與評價。
　　通過點膠分液試驗，實現(xiàn)了針對一種用于航空航天精密儀表器件粘接的高粘度膠粘劑的精密微量點膠分液操作，并通過控制點膠過程中的溫度、膠粘劑黏度、點膠閥開閥時間、供料壓力等參數(shù)達到了精密微量點膠。應(yīng)用ANSYS Workbench有限元分析軟件對點膠閥內(nèi)部腔體中的膠粘劑進行了溫度分布情況進行了仿真研究，分析了膠粘