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含柔性放大臂的超磁致伸缩高速点胶阀研究

2020-12-13阅读(823)

含柔性放大臂的超磁致伸缩高速点胶阀研究

论文摘要

喷射点胶是一种非接触式点胶技术,具有传统的接触式点胶技术无法比拟的优势,逐渐成为微电子封装领域的主流点胶技术。超磁致伸缩材料(GMM)是一种新型的功能材料,在外界磁场的作用下可以产生较大的应变,常被用来制作微位移驱动器。本文在前人的研究基础上,对一种新型的超磁致伸缩驱动的喷射点胶阀做了优化。本文的主要研究工作如下：1.建立了点胶阀的数学模型和仿真模型,实测数据和仿真数据的对比结果说明了仿真模型能较为准确地反映点胶阀的实际工作情况；2.对点胶阀的励磁线圈和柔性铰链放大臂做了优化设计,介绍了线圈的设计方法,开发了线圈设计软件。对柔性铰链放大臂的结构做了改进,对比了前后两种放大臂的受力状态,分别给出了两种放大臂柔性铰链的强度校核方法并做了校核对比。3.对点胶阀的动态性能进行了实验研究。通过对点胶阀喷针位移曲线的分析,发现了点胶阀存在的问题,提出了喷针位置的调整方法,解决了先前点胶阀不能稳定将胶液喷出的问题,使点胶阀的性能有了较为明显的改善,并使点胶阀的稳定工作频率从原先的35Hz提高到了目前的200Hz以上。4.对点胶工艺开展了探索性的实验,研究了控制信号高压时间、驱动电流及供胶压力对胶点尺寸的影响,用高速摄像系统观察了胶液喷射过程,展示了几种基本点胶图案的效果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1、引言
  • 1.2、流体点胶技术简介
  • 1.2.1、点胶的作用与应用
  • 1.2.2、点胶的分类
  • 1.3、喷射点胶技术
  • 1.3.1、喷射点胶技术的优势
  • 1.3.2、喷射点胶技术的发展现状与趋势
  • 1.4、超磁致伸缩材料及驱动器
  • 1.4.1、磁致伸缩现象
  • 1.4.2、超磁致伸缩材料及其性能
  • 1.4.3、表征超磁致伸缩材料性能的几个关键参数
  • 1.4.4、超磁致伸缩驱动器的研究与应用现状
  • 1.5、课题来源及研究意义
  • 1.6、本章小结
  • 第二章 点胶阀动态性能的建模与仿真
  • 2.1、点胶阀结构与工作原理
  • 2.2、点胶阀数学模型和仿真模型构建
  • 2.2.1、GMM电-磁-力转换建模
  • 2.2.2、机械动力学建模
  • 2.2.3、流体动力学建模
  • 2.2.4、仿真模型
  • 2.3、仿真结果分析
  • 2.3.1、仿真模型准确性验证
  • 2.3.2、供胶压力对喷胶量的影响的仿真分析
  • 2.3.3、喷嘴半径对喷胶量的影响的仿真分析
  • 2.4、本章小结
  • 第三章 点胶阀线圈及放大臂的设计与优化
  • 3.1、励磁线圈的设计与优化
  • 3.1.1、励磁线圈的设计方法
  • 3.1.2、设计结果检验
  • 3.1.3、线圈设计软件
  • 3.2、柔性铰链放大臂的设计与优化
  • 3.2.1、实验中放大臂出现的问题
  • 3.2.2、柔性铰链转动刚度计算
  • 3.2.3、两种放大臂方案
  • 3.2.4、放大臂强度校核
  • 3.3、本章小结
  • 第四章 点胶阀驱动系统设计
  • 4.1、驱动系统方案设计
  • 4.1.1、驱动系统功能及点胶阀对驱动系统的要求
  • 4.1.2、几种驱动方案
  • 4.1.3、驱动系统部分软硬件介绍
  • 4.2、MOSFET驱动电路设计
  • 4.2.1、常用驱动电路简介
  • 4.2.2、本文驱动电路设计
  • 4.3、驱动系统软件开发
  • 4.3.1、软件结构体系
  • 4.3.2、软件功能和特点介绍
  • 4.4、本章小结
  • 第五章 点胶阀动态性能的实验研究
  • 5.1、喷针运动特性分析
  • 5.1.1、数据测试方法及测试装置
  • 5.1.2、喷针的动作滞后分析
  • 5.1.3、对喷针位移曲线的基本分析
  • 5.1.4、对喷针速度曲线的基本分析
  • 5.2、驱动电流对喷针位移的影响的实验研究
  • 5.3、对点胶阀工作频率的探索实验
  • 5.3.1、点胶阀的一个工作周期
  • 5.3.2、最高工作频率
  • 5.4、喷胶体积测量
  • 5.5、本章小结
  • 第六章 点胶工艺实验研究
  • 6.1、点胶试验台概述
  • 6.1.1、超磁致仲缩驱动的喷射点胶阀
  • 6.1.2、三维运动平台
  • 6.1.3、精密供压系统
  • 6.1.4、机器视觉系统
  • 6.1.5、其它部分
  • 6.2、改变胶点尺寸的实验研究
  • 6.2.1、控制信号高压时间对胶点尺寸的影响分析
  • 6.2.2、驱动电流对胶点尺寸的影响分析
  • 6.2.3、供胶压力对胶点尺寸的影响分析
  • 6.3、胶液喷射过程观测与分析
  • 6.4、几种点胶图案
  • 6.4.1、点阵
  • 6.4.2、直线与圆弧
  • 6.4.3、路线规划
  • 6.5、本章小结
  • 第七章 总结与展望
  • 7.1、全文总结
  • 7.2、展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间主要研究成果

    • 相关论文文献

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