设计描述：
文档包括:

Word说明书1份，共32页，约13000字

CAD版本图纸，共5张

基于气浮支承引线键合定位平台设计
摘要：
为满足新一代芯片封装设备对定位平台性能的要求，本文旨在研究设计一种全新的高推重比直接驱动

气浮定位平台及其相应的位置伺服控制系统。通过协调机电系统的多影响参数，使平台在高加速度运

动后，快速达到稳定状态。实现概念设计、详细设计、仿真实验以及系统的综合性能评估，提供面向

芯片封装的高加速度高精度定位平台的单元级和原型级设计方法及关键技术的解决方案。
为了减小定位系统的摩擦力及其扰动，设计了一种基于气浮导轨支撑的两自由度高速精密定位平台。
该平台采用了新型的气浮解耦机构，使音圈电机置于固定支座上，有效地减小了定位平台的运动惯量

。探讨了节流孔直径和导轨间隙对平台承载能力和静刚度的影响规律，得到一组优化参数；在此基础

上对平台的运动稳定性进行深入分析，该平台在给定的初始条件下可快速趋于稳定，为该类气浮定位

平台的设计提供了一定的理论基础。

关键词: 气浮支承  芯片封装  引线键合  定位平台

The positioning stage with air bearings, which based on the air-supported bearing and

wire bonding

ABSTRACT:
In order to meet the requirements of the new generation of packaging equipments, this

thesis is mainly to study and design a completely new positioning stage and its servo-

control system.
The stage is directly driven by high thrust-weight ratio linear motor and supported by

aerostatic bearings. Through adjusting the multi-factors of the electromechanical

system, the stage can be stabilized in short time after high-acceleration moving. The

work of this thesis is to realize conceptual and in-depth design, simulation, experiment

and comprehensive performance assessment, providing unit and prototype design methods

and solutions of key technology for high-acceleration/high-precision positioning stage

for packaging equipment.
In order to reduce the friction of positioning table and make it unvaried, a positioning

table with air bearings has been introduced. An air decoupling mechanism is designed to

make the voice coil actuators placed on the base and effectively reduce the motion

inertia. The detailed principle is present. The rules how carrying capacity and

stiffness of the table change with the orifice dimension, bearing clearance and length-

dimension ratio is discussed. At the same time the optimized dimensions of air bearing

are given. On the basis of them, the kinematic stability of the table is analyzed in

detail, and the table could be stable rapidly with given starting conditions. All the

achievements would provide theoretic reference to the design of this kind of positioning

table with air bearings.

Key words: aerostatic bearing  chip packing  wire bonding   positioning tabe
目录
第一章  绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 选题的目的与意义 1
1.3 本课题主要讨论问题 2
1.4 相关研究情况 2
1.4.1机械部分相关研究情况 2
1.4.2 气浮部分相关研究情况 3
第二章  定位平台总体方案设计 5
2.1 定位平台机械部分方案确定 5
2.1.1 确定方案思想 5
2.1.2 方案对比分析与确定 6
2.2 空气静压导轨的方案设计 7
2.2.1确定方案思想 7
2.2.1 方案对比分析与确定 9
第三章  定位平台气浮导轨的设计 10
3.1 X轴气浮导轨的设计 10
3.1.1 空气静压导轨的工作原理及特点 10
3.1.1 空气静压导轨气垫的设计计算 10
3.2  Y轴气浮轴承的设计 13
第四章 定位平台传动部分的设计 14
4.1 定位平台拟采用的研究方案、研究方法或措施 14
4.2 定位平台结构设计 14
4.2.1 定位平台X轴滚珠丝杠型号的确定 14
4.2.2 定位平台X轴滚珠丝杠校核 16
4.2.3 定位平台X轴电机的确定 18
4.2.4 定位平台Y轴滚珠丝杠型号的确定 22
第五章  其他辅助零件的选择设计 23
5.1 定位平台轴承的选择 23
5.2 定位平台联轴器的选择 23
第六章  检测元件的选择 24
第七章  结论 25
参考文献 26
致谢 28
附录 29