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(jiǎn)單及工件無需工藝輔助等優(yōu)點(diǎn)，此外對(duì)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(shí)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(duì)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(diǎn)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(diǎn)膠分液技術(shù)很難實(shí)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(diǎn)膠分液技術(shù)自動(dòng)化程度不高、一致性差、效率相對(duì)較低。本文針對(duì)以上現(xiàn)象研制了一種可以用于實(shí)現(xiàn)高黏度膠粘劑的精密噴射點(diǎn)膠分液裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、一致性高、適用于大黏度跨度的多種膠粘劑等特點(diǎn)。
　　裝置在結(jié)構(gòu)上主要由噴射點(diǎn)膠系統(tǒng)、三自由度作業(yè)機(jī)械臂、在線視覺測(cè)量系統(tǒng)和工控機(jī)組成。噴射點(diǎn)膠系統(tǒng)，包括噴射點(diǎn)膠閥、壓力氣源、噴射控制器等部分組成。噴射點(diǎn)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)膠粘劑的噴射。點(diǎn)膠閥底部安裝有熱輔助裝置，通過該熱輔助裝置控制點(diǎn)膠閥腔體內(nèi)部的膠粘劑的溫度，降低黏度從而達(dá)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(jī)械臂分別由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的精密導(dǎo)軌構(gòu)成，通過工控機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠閥的準(zhǔn)確定位，并利用視覺測(cè)量系統(tǒng)，在進(jìn)一步確保點(diǎn)膠系統(tǒng)的精確定位之外，還可以對(duì)膠滴的形狀進(jìn)行圖像采集，通過圖像處理可以在線地對(duì)微量膠滴的形態(tài)進(jìn)

4、行測(cè)控、有效地對(duì)膠滴一致性進(jìn)行監(jiān)控，并且提出了微量液滴接觸角體積測(cè)量法，通過該方法可以在線地對(duì)微量膠滴體積進(jìn)行測(cè)量與評(píng)價(jià)。
　　通過點(diǎn)膠分液試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)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(diǎn)膠分液操作，并通過控制點(diǎn)膠過程中的溫度、膠粘劑黏度、點(diǎn)膠閥開閥時(shí)間、供料壓力等參數(shù)達(dá)到了精密微量點(diǎn)膠。應(yīng)用ANSYS Workbench有限元分析軟件對(duì)點(diǎn)膠閥內(nèi)部腔體中的膠粘劑進(jìn)行了溫度分布情況進(jìn)行了仿真研究，分析了膠粘