二自由度直線電機(jī)定位平臺(tái)設(shè)計(jì)與特性研究.pdf

1、旨在提高引線鍵合設(shè)備的效率和質(zhì)量,本文以高速精密定位平臺(tái)為研究對(duì)象,提出了一種新型兩自由度直線電機(jī)定位平臺(tái)結(jié)構(gòu),研究了其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及靜動(dòng)態(tài)特性,搭建了定位平臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)樣機(jī)。論文主要研究工作如下:
　　將機(jī)械設(shè)計(jì)理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,提出了一種兩自由度新型高速精密 XY定位平臺(tái)結(jié)構(gòu),該定位平臺(tái)由直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),并采用新型彈性解耦機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了X、Y方向的運(yùn)動(dòng)解耦。根據(jù)各項(xiàng)性能指標(biāo)要求,選擇合適的基礎(chǔ)零件及加工材料,使定位平臺(tái)

2、具有尺寸小、質(zhì)量輕、剛度高,結(jié)構(gòu)緊湊和調(diào)試方便等特點(diǎn),有效保證了定位平臺(tái)的高速高精度運(yùn)動(dòng)。
　　基于有限元分析方法,借助ANSYS軟件,考察了所設(shè)計(jì)定位平臺(tái)的靜動(dòng)態(tài)特性。研究了XY高速精密定位平臺(tái)在雙向電機(jī)驅(qū)動(dòng)力同時(shí)作用下,空載及有負(fù)載作用下的靜態(tài)特性。通過(guò)模態(tài)分析,考察了定位平臺(tái)的振動(dòng)特性,得到了其振動(dòng)頻率和振動(dòng)形式。在此基礎(chǔ)上完成了XY定位平臺(tái)的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。
　　利用解析方法,基于鍵合圖理論,考慮定位平臺(tái)結(jié)構(gòu)中的螺栓連

3、接和柔性連接,建立了X軸向和Y軸向定位平臺(tái)的全局動(dòng)力學(xué)模型。研究了在給定輸入信號(hào)作用下,螺栓和柔性連接的等效剛度、等效阻尼對(duì)定位平臺(tái)的響應(yīng)特性的影響規(guī)律。
　　搭建了直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的新型XY高速精密定位平臺(tái)樣機(jī),并進(jìn)行了靜態(tài)特性試驗(yàn)及模態(tài)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,樣機(jī)的靜動(dòng)態(tài)特性與有限元分析結(jié)果基本相符,定位平臺(tái)系統(tǒng)具有良好的靜動(dòng)態(tài)特性,能夠滿足設(shè)計(jì)的要求。
　　上述研究成果豐富了引線鍵合定位平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論,對(duì)促進(jìn)微電子封裝