本文關(guān)鍵詞：自動(dòng)熱銦壓封設(shè)備的設(shè)計(jì)與仿真分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：銦封作為一種軟金屬封接工藝,能夠很好的實(shí)現(xiàn)線膨脹系數(shù)相差較大的材料間的非匹配封接,因此廣泛應(yīng)用于玻璃器件與金屬器件的真空封接過程中。隨著銦封技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,對壓封設(shè)備的生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度以及封接質(zhì)量等方面的要求也越來越高。然而,目前市場中性能較好的壓封設(shè)備通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)高昂,很難在中小型企業(yè)及科研單位中得到普及。針對這一現(xiàn)象,本文研制了一臺可實(shí)現(xiàn)玻璃和金屬零件熱銦壓封的自動(dòng)熱銦壓封設(shè)備。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、封接精度和自動(dòng)化程度較高的特點(diǎn)。 設(shè)備主要由熱壓裝置、三自由度作業(yè)機(jī)械手和腔體調(diào)整平臺組成,其中熱壓裝置包括壓力位移控制系統(tǒng)和加熱裝置。熱壓裝置為三柱式框架結(jié)構(gòu),具有足夠的變形剛度和操作空間。壓力位移控制系統(tǒng)采用嚙合傳動(dòng)形式,由三相步進(jìn)電機(jī)和螺旋升降機(jī)組成壓力執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加壓減壓功能,并由力傳感器和直線位移光柵尺實(shí)時(shí)測量封接壓力和熱壓頭位置,實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制。加熱裝置由熱壓頭主體和電極適配環(huán)組合而成,可適用于不同形狀的電極零件。三自由度作業(yè)機(jī)械手中采用真空吸附的方式實(shí)現(xiàn)電極零件的拾取與放置,并集成了柔順機(jī)構(gòu)和視覺對準(zhǔn)檢測裝置,起到零件保護(hù)及位置檢測作用。二自由度腔體調(diào)整平臺用于調(diào)整腔體零件的位置,通過與視覺檢測裝置配合使用,可實(shí)現(xiàn)腔體的準(zhǔn)確定位。 應(yīng)用Ansys Workbench有限元分析軟件對設(shè)備加熱裝置的溫度性能和上下封接平面間的壓力一致性進(jìn)行了仿真研究,分析了加熱裝置的升溫過程、隔熱零件的隔熱保溫效果以及熱壓面上的溫度均勻性,并通過實(shí)驗(yàn)對熱壓面上不同位置的溫度進(jìn)行了實(shí)際測量,證明其能夠很好的滿足設(shè)備使用要求；分析了壓力一致性對封接質(zhì)量的影響,并提出了通過使用橡膠調(diào)平墊來提高壓力一致性的調(diào)平方法。 本文所研制的自動(dòng)熱銦壓封設(shè)備已被應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中,實(shí)現(xiàn)了封接產(chǎn)品的批量化生產(chǎn),并具有較高的封接精度和生產(chǎn)效率。
【關(guān)鍵詞】：銦封技術(shù) 熱銦壓封設(shè)備 有限元仿真 溫度性能 壓力一致性
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH122
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 銦封技術(shù)概述10-14
• 1.2.1 冷壓銦封11-12
• 1.2.2 熱熔銦封12-14
• 1.3 熱壓封接設(shè)備的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 課題研究目的及主要研究內(nèi)容18-19
• 2 熱壓裝置的設(shè)計(jì)19-41
• 2.1 自動(dòng)銦封設(shè)備整體結(jié)構(gòu)與功能19-21
• 2.2 熱壓裝置的機(jī)身設(shè)計(jì)21-28
• 2.2.1 機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-25
• 2.2.2 機(jī)身變形仿真分析25-28
• 2.3 壓力位移控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-34
• 2.3.1 壓力執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)28-30
• 2.3.2 壓力位移檢測裝置設(shè)計(jì)30-33
• 2.3.3 壓力與位移的控制策略33-34
• 2.4 加熱裝置的設(shè)計(jì)34-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 3 作業(yè)機(jī)械手的設(shè)計(jì)41-50
• 3.1 三自由度移動(dòng)平臺的設(shè)計(jì)41-44
• 3.1.1 機(jī)械手的坐標(biāo)形式41-42
• 3.1.2 三自由度移動(dòng)平臺的搭建42-44
• 3.2 機(jī)械臂的設(shè)計(jì)44-47
• 3.2.1 電極零件拾取裝置的設(shè)計(jì)44-45
• 3.2.2 柔順機(jī)構(gòu)的工作原理45
• 3.2.3 腔體對準(zhǔn)檢測裝置的設(shè)計(jì)45-47
• 3.3 腔體調(diào)整平臺的設(shè)計(jì)47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 4 基于有限元方法的溫度壓力研究50-63
• 4.1 加熱裝置的溫度性能分析50-56
• 4.1.1 仿真模型的建立50-51
• 4.1.2 加熱過程分析51-54
• 4.1.3 溫度均勻性分析54-56
• 4.2 力一致性研究56-62
• 4.2.1 影響壓力一致性因素分析56-58
• 4.2.2 壓力一致性對封接質(zhì)量的影響58-59
• 4.2.3 一種提高壓力均勻性的方法59-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：自動(dòng)熱銦壓封設(shè)備的設(shè)計(jì)與仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：349500