超高加速度精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)研制.pdf

1、芯片以極快的速度向著尺寸小，管腳多，數(shù)量大的方向發(fā)展，引線鍵合機(jī)是芯片加工流水線中的封裝設(shè)備，為配合芯片的發(fā)展，下一代封裝設(shè)備應(yīng)大幅提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量和降低制造成本。高加速度精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是芯片封裝設(shè)備的核心部件之一，其快速啟停和高精密定位是高效率的完成芯片封裝的前提和保證。
　　針對(duì)XY平臺(tái)超高加速度和精密性的要求，結(jié)合國(guó)家重大科技專項(xiàng)“超高加速精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)與控制技術(shù)”（項(xiàng)目編號(hào)2009ZX02021-003），本課題對(duì)引

2、線鍵合機(jī)的XY運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了深入研究，設(shè)計(jì)了超高加速度精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，并對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了有限元分析和優(yōu)化，最終對(duì)搭建的試驗(yàn)樣機(jī)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　在平臺(tái)的力學(xué)建模方面，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了詳細(xì)的受力分析，并得出了幾點(diǎn)優(yōu)化方向。針對(duì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)建立了平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)影響平臺(tái)性能的重要結(jié)合面交叉滾子導(dǎo)軌副的剛度做了較詳細(xì)的研究，利用接觸力學(xué)計(jì)算了導(dǎo)軌滾珠的變形，并采用簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的彈簧單元模擬接觸做了有限元分析，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行

3、了再設(shè)計(jì)。
　　在平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方面，采用直線永磁同步電機(jī)（LPMSM）直接驅(qū)動(dòng)模式,搭建了直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)潔的驅(qū)動(dòng)模式。對(duì)搭建的電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電磁場(chǎng)有限元分析，得到了電機(jī)的出力情況，最后提出直線電機(jī)的性能嚴(yán)重制約著XY運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的性能提高。
　　最后搭建了試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)的平臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行了模態(tài)試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)證明，基于動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的超高加速度精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)低階固有頻率滿足固有頻率指標(biāo)要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果相差較小，證