【摘要】：非接觸搬運(yùn)在現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。本文為提高單進(jìn)氣嘴非接觸氣爪的吸附性能和氣爪模型加工的方便性,根據(jù)氣爪型腔內(nèi)部流場特性,提出了一種基于3D打印技術(shù)的旋渦流氣爪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案,并通過實(shí)驗進(jìn)行了相關(guān)驗證。從氣動聲學(xué)原理以及氣動噪聲的分析與控制出發(fā),針對氣爪不同結(jié)構(gòu)部位的噪聲特性,通過仿真和實(shí)驗手段對氣爪的噪聲特性進(jìn)行了相關(guān)分析。為了解決單進(jìn)氣嘴氣動旋渦流式非接觸氣爪由于型腔氣旋方向而引起的吸附不穩(wěn)定性問題,提高吸附性能和穩(wěn)定性,設(shè)計了由6個單進(jìn)氣嘴氣爪組成的非接觸搬運(yùn)吸盤裝置。本文的主要研究工作如下:(1)通過對非接觸氣爪工作原理和氣爪型腔內(nèi)部流場特征的理論仿真分析,以提高氣爪吸附性能為目的,對氣爪型腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,應(yīng)用3D快速成型加工技術(shù),加工出通過仿真計算設(shè)計的氣爪結(jié)構(gòu)模型。實(shí)驗結(jié)果表明:優(yōu)化后的氣爪型腔產(chǎn)生的負(fù)壓比優(yōu)化前增大一倍,氣爪的吸附力提升57%,在氣爪加工方面3D打印技術(shù)較傳統(tǒng)的機(jī)加工技術(shù)而言更具方便性,并且氣爪型腔內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)更容易被加工出來。(2)在對非接觸氣爪工作原理和氣爪湍流邊界層噪聲源的仿真分析基礎(chǔ)上,以改變進(jìn)氣壓強(qiáng)和氣爪結(jié)構(gòu)尺寸為影響因素對氣爪進(jìn)氣口、進(jìn)氣口與型腔轉(zhuǎn)接部位以及出氣口進(jìn)行了噪聲特性分析。結(jié)果表明:氣爪進(jìn)氣口通道由于高速氣體湍流影響產(chǎn)生的噪聲最大,隨著進(jìn)氣壓強(qiáng)的增大出氣口處噪聲變大,進(jìn)氣口處噪聲隨著進(jìn)氣口直徑的增大而降低。(3)根據(jù)供氣壓力與負(fù)壓關(guān)系、流量關(guān)系和吸附性能的實(shí)驗測量結(jié)果,確定了吸盤的吸附性能。實(shí)驗表明,非接觸吸盤的進(jìn)氣壓力為0.3 MPa時,其吸附力達(dá)到7.8 N,吸盤整體轉(zhuǎn)矩為4.5 N·mm,相比單個氣爪的轉(zhuǎn)矩9.5 N·mm減小了52.6%。
【圖文】：

圖 1.1 玻璃基板搬運(yùn)Fig.1.1 Glass substrate transport接觸運(yùn)輸方式被國內(nèi)外學(xué)者研發(fā)是懸浮技術(shù)，，按工作性質(zhì)主要可[15,16]、光懸浮[17]、聲懸浮[18]、超體動力學(xué)原理[23-30]實(shí)現(xiàn)的非接觸工業(yè)領(lǐng)域，例如 2017 年 12 月 2行[31]，世界第一條商業(yè)運(yùn)營的高上海運(yùn)營[32]；2016 年 9 月 21 號清員尹璋琦與美國普渡大學(xué)合作，動模式的運(yùn)動，并提出利用腔光單個電子，以及對實(shí)現(xiàn)宏觀系統(tǒng) 微 小 扭 矩 都 有 重 大 的 幫 助[33]dhabungstechnik Gmbh 研發(fā)出了在

16]、光懸浮[17]、聲懸浮[18]、超氣體動力學(xué)原理[23-30]實(shí)現(xiàn)的非接觸工業(yè)領(lǐng)域，例如 2017 年 12 月 25行[31]，世界第一條商業(yè)運(yùn)營的高上海運(yùn)營[32]；2016 年 9 月 21 號清員尹璋琦與美國普渡大學(xué)合作，動模式的運(yùn)動，并提出利用腔光單個電子，以及對實(shí)現(xiàn)宏觀系統(tǒng) 微 小 扭 矩 都 有 重 大 的 幫 助[33]dhabungstechnik Gmbh 研發(fā)出了在0 mm 晶圓的機(jī)器人用工具（手）用超聲波在晶圓表面生成一層薄觸狀態(tài)[34]。日本 SMC 公司依據(jù)氣搬運(yùn)吸盤，通過多個吸盤組合的
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH22

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