面向LED固晶機(jī)擺臂系統(tǒng)的音圈電機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、LED固晶機(jī)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(yùn)動(dòng)精度，是影響固晶質(zhì)量的關(guān)鍵因素，它影響著固晶機(jī)的整機(jī)性能?，F(xiàn)有的固晶機(jī)擺臂系統(tǒng)多以伺服電機(jī)帶動(dòng)同步帶和凸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)固晶臂豎直方向運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)精度差，且執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，不利于成本的控制。本文通過對(duì)固晶臂結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分析，提出以音圈電機(jī)(Voice-Coil Motor，簡(jiǎn)稱VC

2、M)為驅(qū)動(dòng)方式的改進(jìn)方案，并對(duì)其所用核心部件―音圈電機(jī)進(jìn)行研發(fā)與設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容包括：
　　首先，論文通過對(duì)固晶機(jī)擺臂系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，計(jì)算電機(jī)所需推力，并結(jié)合LED固晶機(jī)工藝要求，合理計(jì)算并提出所需音圈電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)。本文詳細(xì)介紹了LED固晶機(jī)擺臂用永磁音圈電機(jī)的設(shè)計(jì)過程，其中包含電磁定量計(jì)算、包括了永磁體材料的選型、體積的計(jì)算、動(dòng)圈的設(shè)計(jì)，以及采用專業(yè)電磁場(chǎng)有限元分析軟件Ansoft Maxwell12，對(duì)所需音圈電機(jī)進(jìn)行建模和

3、仿真，并反復(fù)驗(yàn)證。從而對(duì)電機(jī)的整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，完善仿真方案。根據(jù)計(jì)算及仿真結(jié)果設(shè)計(jì)制作樣機(jī)，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(duì)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究并測(cè)試其動(dòng)態(tài)性能。
　　然后，通過對(duì)音圈電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立，導(dǎo)出電機(jī)電磁力表達(dá)式，采用約束非線性優(yōu)化算法和差分進(jìn)化優(yōu)化迭代算