高頻擺臂結構應變響應動力學特性及振動抑制研究.pdf

1、電子制造裝備中機構的特點是快速啟停、短距、高頻、多自由度往復運動。LED芯片分選設備的擺臂機構高頻往復運行所引入的慣性沖擊對其機構部件結構作用更加復雜，直接影響末端定位精度，增大定位時間降低工作效率，成為影響工作精度和效率提高的主要障礙之一，而機構高頻往復運行特性使得目前常規(guī)的實驗模態(tài)分析方法都難以應用。為此，本文對LED芯片分選機擺臂機構的運行振動響應進行了比較系統(tǒng)和深入地探討，提出了基于結構應變響應的高頻往復運行機構振動分析方法，研

2、究高頻運行下變結構多階高低頻振動特性，內容主要包括以下幾方面：
　　提出一種基于廣義模態(tài)質量分布矩陣的辨識方法進行多結構部件的薄弱環(huán)節(jié)判定，通過廣義模態(tài)質量分布矩陣將各部件模態(tài)參數(shù)進行統(tǒng)一表達，對擺臂機構部件間的薄弱特性進行量化，確定具體部件的相對薄弱程度，準確快速地辨識出擺臂機構部件中的敏感環(huán)節(jié)。
　　基于結構應變響應提出了擺臂機構高頻運行下結構振動響應測量方法，給出了基于響應的結構應變模態(tài)分析方法，搭建擺臂機構實驗臺架進

3、行擺臂運行應變測試，實現(xiàn)高頻往復運行結構的在線振動響應測量。
　　進行擺臂機構高頻運行下結構振動響應分析，研究擺臂實際運行結構存在的多階高頻振動特性，比對擺臂靜態(tài)常規(guī)錘擊測試實驗，指出擺臂運行條件下結構呈現(xiàn)顯著的高低頻段特征，擺臂各點的振動特征也與靜態(tài)錘擊響應特征存在差異，而目前運行振動研究過于強調了低頻段成分作用，因此應當考慮運行過程中結構高頻成分對擺臂振動的影響。
　　針對擺臂工作過程結構響應的非穩(wěn)態(tài)特性，研究指出擺臂機

4、構存在運行相關的兩類激勵，即擺臂機構運行過程變結構形式引入的激勵和擺臂機構運行工作頻率引入的激勵。這兩類激勵主要影響擺臂高頻運行過程的振動特征。
　　基于擺臂高頻運行振動響應分析結果，實現(xiàn)LED分選機運行控制優(yōu)化、擺臂機構工作時序優(yōu)化，擺臂結構剛度阻尼參數(shù)設計，并進行在線芯片分選排列精度檢測，實驗驗證針對擺臂結構形式和擺臂工作時序的擺臂運行振動抑制方法。實驗結果表明擺臂機構運行相關激勵被有效得到控制，并提高了LED分選機芯片排列穩(wěn)