电磁驱动点胶阀的工作特性分析与优化研究

论文摘要

点胶工艺广泛用于微电子、光电子、微机械系统等领域,而现有的点胶技术难以满足口益复杂的封装要求。喷射点胶是新一代的点胶技术,但是现有的气动——弹簧方式驱动的喷射点胶头主要被国外公司垄断,同时也存在驱动力有限,控制不方便等缺点。为打破垄断,根据喷射点胶技术的要求,提出了电磁驱动喷射点胶方案。本文首先对点胶工艺和电磁驱动技术的发展现状及趋势做了简要的介绍；接着介绍了电磁驱动喷射点胶技术的组成和实现原理,对其关键执行元件电磁驱动喷射点胶头的结构设计过程进行了描述,完善了其结构设计。根据电磁驱动喷射点胶的工作特点,设计、改进了驱动电路,对电路的工作原理和关键元件的选取做了详细说明,并完成了电路的调试工作；然后对电磁喷射点胶头试制样品的进行了一系列的测试分析,包括预压弹簧的刚度、静态电磁力和喷针位移响应等；同时,为了更好的分析电磁驱动喷射点胶头的工作特性,利用Matlab/Simulink软件建立了喷射过程的仿真模型。通过仿真模型,分析了驱动电压、摩擦力等关键参数对喷射头性能的影响,并进行了参数优化,改进了喷射阀的性能。最后,利用电磁驱动喷射点胶阀进行了喷射点胶实验。实验表明,电磁驱动喷射点胶阀初步实现了粘度为1.2Pa.s的胶液六滴／秒的喷射点胶,能较好的满足工业点胶要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 点胶技术简介
• 1.1.1 点胶工艺的作用
• 1.1.2 现有点胶技术简介
• 1.1.3 喷射点胶技术的关键
• 1.2 电磁驱动技术
• 1.2.1 电磁驱动技术的发展现状
• 1.2.2 电磁驱动点胶技术的特点
• 1.3 课题来源与意义
• 1.4 本文的主要研究工作
• 1.5 本章小结
• 第二章 电磁驱动喷射点胶技术的实现
• 2.1 电磁驱动喷射点胶技术的工作原理
• 2.2 电磁驱动喷射点胶阀的结构设计
• 2.2.1 预压弹簧
• 2.2.2 电磁铁的设计
• 2.2.3 流体相关结构的设计
• 2.3 电磁驱动喷射点胶阀的驱动电路设计
• 2.3.1 高低压驱动的基本原理
• 2.3.2 控制信号的产生
• 2.3.3 功率管驱动电路
• 2.3.4 驱动电源
• 2.3.5 驱动电路的调试
• 2.4 本章小结
• 第三章 电磁驱动点胶阀的性能测试与分析
• 3.1 测量方法与测试装置
• 3.1.1 弹簧刚度的测量
• 3.1.2 电磁力的测量
• 3.1.3 喷射阀位移特性的测量
• 3.2 喷射阀的运动特性分析
• 3.3 喷射点胶实验
• 3.4 本章小结
• 第四章 电磁喷射阀工作特性仿真与优化研究
• 4.1 仿真的目的
• 4.2 仿真模型的建立
• 4.2.1 电路模型
• 4.2.2 磁路模型
• 4.2.3 动力学模型
• 4.2.4 流固耦合模型
• 4.2.5 微分模型的Simulink求解
• 4.3 仿真模型的验证
• 4.4 关键参数对性能的影响分析
• 4.5 喷射阀的优化措施及效果
• 4.6 本章小节
• 第五章 全文总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果