超高加速度精密運動平臺研制.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，引線鍵合機是芯片加工流水線中的封裝設備，為配合芯片的發(fā)展，下一代封裝設備應大幅提高生產效率、改善產品質量和降低制造成本。高加速度精密運動平臺是芯片封裝設備的核心部件之一，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XY平臺超高加速度和精密性的要求，結合國家重大科技專項“超高加速精密運動系統(tǒng)與控制技術”（項目編號2009ZX02021-003），本課題對引

2、線鍵合機的XY運動平臺的動態(tài)特性進行了深入研究，設計了超高加速度精密運動平臺，并對平臺進行了有限元分析和優(yōu)化，最終對搭建的試驗樣機的動態(tài)性能進行了實驗驗證。
　　在平臺的力學建模方面，對平臺進行了詳細的受力分析，并得出了幾點優(yōu)化方向。針對平臺結構建立了平臺的動力學模型，對影響平臺性能的重要結合面交叉滾子導軌副的剛度做了較詳細的研究，利用接觸力學計算了導軌滾珠的變形，并采用簡單而準確的彈簧單元模擬接觸做了有限元分析，針對薄弱環(huán)節(jié)進行

3、了再設計。
　　在平臺的驅動方面，采用直線永磁同步電機（LPMSM）直接驅動模式,搭建了直線電機結構，實現(xiàn)了簡潔的驅動模式。對搭建的電機結構進行了電磁場有限元分析，得到了電機的出力情況，最后提出直線電機的性能嚴重制約著XY運動平臺的性能提高。
　　最后搭建了試驗系統(tǒng)，對設計的平臺樣機進行了模態(tài)試驗研究。實驗證明，基于動態(tài)設計方法設計的超高加速度精密運動平臺低階固有頻率滿足固有頻率指標要求，實驗結果與有限元分析結果相差較小，證