【摘要】：液晶顯示技術(shù)的發(fā)展對大尺寸液晶顯示屏的在線傳輸和檢測提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的滾輪傳輸檢測系統(tǒng)現(xiàn)已逐漸被淘汰,自7代線后國內(nèi)外均采用無接觸式氣浮平臺來完成對液晶平板的傳輸和檢測。根據(jù)供壓方式的不同,氣浮平臺(文中多用氣浮運載單元表示)分為正壓氣浮平臺和負壓吸附式氣浮平臺,文中首先建立起氣浮平臺的簡易模型,利用CFD(Computational Fluid Dynamics)技術(shù)對流域進行了網(wǎng)格劃分和仿真計算,通過修改邊界條件來模擬兩種氣浮平臺的工作方式,仿真結(jié)果證明了負壓吸附式氣浮平臺上氣膜內(nèi)的壓強分布更加均勻,適合應(yīng)用在液晶平板顯示屏的表面缺陷在線檢測系統(tǒng)中。仿真同時證明了采用氣浮平臺簡易模型不能達到理想的節(jié)流效果,需外加前置節(jié)流器。文中繼續(xù)建立起一種新型“折線形”節(jié)流器的模型,通過仿真計算證明了此節(jié)流器具有良好的節(jié)流穩(wěn)壓能力,改變節(jié)流器幾何參數(shù)后進行的多次仿真結(jié)果證明了節(jié)流器橫截面積對節(jié)流器節(jié)流效果影響最大。然后文中對氣浮平臺的簡易模型進行了修正,建立起氣浮平臺改良模型,經(jīng)過仿真及后處理后證明了流域內(nèi)氣膜穩(wěn)定性得到了改良;改變負壓吸附式氣浮平臺的供氣壓力、氣膜厚度等參數(shù)后探究其靜態(tài)特性的變化規(guī)律,得出結(jié)論:流域中壓降最大位置出現(xiàn)在“折線形”節(jié)流器內(nèi);進出口質(zhì)量流量保持守恒;負壓式氣浮平臺的承載力與質(zhì)量流量受供氣正壓和氣膜厚度的影響相對較大。文中最后對實際氣浮系統(tǒng)進行了介紹,并在實際負壓式氣浮平臺上對氣膜穩(wěn)定性進行了測試,實驗結(jié)果證明了氣膜穩(wěn)定性滿足液晶顯示屏光學檢測成像系統(tǒng)中光學鏡頭的景深范圍要求。論文中的模擬結(jié)果對指導氣浮平臺的設(shè)計及優(yōu)化具有積極作用。由于仿真模型的局限性、氣浮系統(tǒng)搭建時的誤差以及實際氣浮臺工作環(huán)境的復雜性,仿真結(jié)論與實際實驗結(jié)果存在一定偏差是正常情況,由于搭建氣浮平臺的成本巨大,探究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣浮臺的性能影響時往往只能通過仿真計算求得,所以如何消除干擾、提高仿真精度仍是后續(xù)工作中的重點。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN873.93
【圖文】：

合肥工業(yè)大學專業(yè)碩士學位論文1.2 氣浮平臺簡介圖 1.1 為氣浮平臺工作原理圖，與一般滑動平臺不同之處在于氣浮平臺中浮運載單元與被承載件之間由一定壓力的氣體充滿而不是直接接觸。一般氣浮臺由數(shù)塊氣浮運載單元（單塊氣浮板）按一定次序排列組合而成，運載單元上一定規(guī)律分布著節(jié)流孔，壓縮氣體經(jīng)氣體通道由節(jié)流孔流出后在運載單元工作和被承載件之間形成了具有一定剛度和承載力的氣膜，當被承載件重力 G 與受的氣膜浮力 P 平衡時，使得被承載件懸浮起來，同時被承載件又由相關(guān)夾具固在直線電機的驅(qū)動下按一定方向傳輸，從而實現(xiàn)了非接觸式的平滑運輸。

節(jié)流器具有節(jié)流作用主要是因為它具有特定形式的狹流過時產(chǎn)生壓降，其中一部分壓降是由于粘性流體在經(jīng)過導致的能量損失所致，另一部分是由于具有一定速度的氣由于絕熱膨脹造成的，最終使得出口壓力相對穩(wěn)定、壓氣載力[30]。所以具有一定壓力的外部氣源和使壓縮氣體與軸是空氣靜壓軸承的最重要組成部分，特別是節(jié)流器，其結(jié)研究和設(shè)計中的關(guān)鍵部分[31]。按照節(jié)流器的結(jié)構(gòu)形式和節(jié)機制分為以下幾種：流流如下圖所示，它由直徑為 d 的供氣孔和下方凹穴氣腔在氣體通道中截面積最小的地方，對于小孔節(jié)流其截留面為 A=d2/4，其大小與氣膜厚度無關(guān)。壓縮氣體流過小孔絕熱過程。小孔節(jié)流具有剛度高、承載能力大的優(yōu)點，缺承內(nèi)的氣膜帶來額外的氣容，使得軸承氣膜內(nèi)的渦流氣旋嚴重，使軸承穩(wěn)定性較差，易出現(xiàn)“氣錘“現(xiàn)象，且加工

圖 2.2 環(huán)形節(jié)流Fig 2.2 Annular throttling孔質(zhì)節(jié)流金屬或非金屬小顆粒燒結(jié)而成的多孔質(zhì)材料作為節(jié)流元件，使壓節(jié)流元件流至軸承工作面而造成壓降的節(jié)流裝置稱為多孔質(zhì)節(jié)流材料內(nèi)分布著無數(shù)微孔，使得壓縮氣體在軸承表面形成的氣膜內(nèi)均勻，所以節(jié)流效果比其它節(jié)流形式效果更好，因而大大提高了承載能力和剛度。缺點是多孔質(zhì)材料易于堵塞，加工困難。細管節(jié)流細管節(jié)流器通指一些橫截面積較小，長度較長、形狀各異的細長器中的流動可視為等溫層流方式而不是絕熱流動，因為氣體在流的時間和空間來與周圍環(huán)境進行熱交換。毛細管節(jié)流器的承載力細管節(jié)流器的尺寸，通過毛細管節(jié)流器形成的氣膜穩(wěn)定性較好。流器，易于堵塞且對氣源要求較高。以上幾種節(jié)流形式外，還有其它多種節(jié)流方式，如狹縫節(jié)流、彈

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本文編號：2794248