二自由度直線電機定位平臺設(shè)計與特性研究.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為研究對象,提出了一種新型兩自由度直線電機定位平臺結(jié)構(gòu),研究了其結(jié)構(gòu)設(shè)計以及靜動態(tài)特性,搭建了定位平臺機械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)樣機。論文主要研究工作如下:
　　將機械設(shè)計理論與實際應(yīng)用相結(jié)合,提出了一種兩自由度新型高速精密 XY定位平臺結(jié)構(gòu),該定位平臺由直線電機直接驅(qū)動,并采用新型彈性解耦機構(gòu)實現(xiàn)了X、Y方向的運動解耦。根據(jù)各項性能指標要求,選擇合適的基礎(chǔ)零件及加工材料,使定位平臺

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,有效保證了定位平臺的高速高精度運動。
　　基于有限元分析方法,借助ANSYS軟件,考察了所設(shè)計定位平臺的靜動態(tài)特性。研究了XY高速精密定位平臺在雙向電機驅(qū)動力同時作用下,空載及有負載作用下的靜態(tài)特性。通過模態(tài)分析,考察了定位平臺的振動特性,得到了其振動頻率和振動形式。在此基礎(chǔ)上完成了XY定位平臺的結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計。
　　利用解析方法,基于鍵合圖理論,考慮定位平臺結(jié)構(gòu)中的螺栓連

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