基于IC封裝的并聯(lián)焊頭機(jī)構(gòu)的軌跡規(guī)劃及其運(yùn)動(dòng)控制.pdf

1、作為IC芯片粘片機(jī)的關(guān)鍵部件，焊頭運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是將晶圓(wafer)上已切割分離成一片片的IC芯片逐個(gè)吸起，傳送并放置到引線框架上，使得芯片在引線框架上被粘焊固定。焊頭機(jī)構(gòu)需要精確、快速、平穩(wěn)地往返于拾片(pick)和粘片(bond)兩個(gè)位置，實(shí)現(xiàn)拾取、傳送和粘焊芯片等動(dòng)作。 本文以雙滑塊平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)二自由度粘片機(jī)焊頭機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)焊頭機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確、快速、平穩(wěn)的控制，本文根據(jù)焊頭運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作要求，開展對(duì)雙滑

2、塊平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究，主要包括對(duì)雙滑塊平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、軌跡規(guī)劃、及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的深入研究。 首先，本文對(duì)粘片機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀作了介紹，對(duì)軌跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀、軌跡規(guī)劃的一般方法進(jìn)行了論述。接著，通過(guò)Jacobian矩陣分析了雙滑塊平面并聯(lián)焊頭機(jī)構(gòu)的奇異性，得出了焊頭機(jī)構(gòu)的奇異形位，結(jié)合圖解法分析了雙滑塊平面并聯(lián)焊頭機(jī)構(gòu)的工作空間。建立雙滑塊平面并聯(lián)焊頭機(jī)構(gòu)幾何約束的數(shù)學(xué)模型，得出了雙滑塊平面并聯(lián)焊頭機(jī)構(gòu)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，

3、為軌跡規(guī)劃提供了理論指導(dǎo)。 然后，本文在研究了時(shí)間最優(yōu)軌跡規(guī)劃的基本原理及B樣條曲線的計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)雙滑塊平面并聯(lián)焊頭機(jī)構(gòu)的工作路徑、伺服電機(jī)的速度及加速度約束條件，采用B樣條曲線構(gòu)造雙滑塊平面并聯(lián)焊頭機(jī)構(gòu)的軌跡，并利用B樣條曲線的分段處理性特點(diǎn)，得出焊頭機(jī)構(gòu)時(shí)間最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)軌跡曲線方程。 最后，采用PC機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)等建立雙滑塊平面并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，運(yùn)用