热超声封装高频换能器的动力学优化设计

为提高热超声封装效率、降低封装温度,研究了高频超声换能器的动力学优化设计．基于一维振动和波动理论,建立了换能器的解析模型,得到了压电振子、指数形聚能器和劈刀的波动方程．借助有限元分析软件ANSYS参数化建模,分别对压电振子和聚能器进行优化设计．考虑材料、形状和尺寸对其振动特性的影响,得到了换能器最优模型．通过阻抗分析仪和多普勒激光测振仪对换能器进行电谐振和机械谐振测试．实验结果表明,该换能器在其工作频率附近不存在非纵振模态和其它寄生的振动形式,从而方便了超声信号发生器设计.     

并联机床伺进给电机参数选择的一种方法

以可实现3平方自由度并联机床为例，提出选择这类机床伺服进给电机参数的方法。该方法根据对刀具的切削负载、快移速度和加速度要求，在建立速度、加速度和逆动力学模型基础上，利用矩阵奇值理论导出了伺服电机额定转速、惯量和额定转矩的变化范围，并采用均值原理最终确定电机参数，该方法具有一定的通用性。     

基于子结构技术的并联装备动力学分析

考虑并联装备动力学系统机构-结构耦合、时变、非线性的特点,基于模态综合的思想,提出构造其弹性动力学模型的自由界面子结构法.该方法手续简便,效率高,便于对结构参数进行动力学优化,从而为该类复杂时变系统的动刚度预估和动态设计奠定了重要的理论基础.利用所建模型对一类外副驱动的并联机床进行动力学研究,所得结论已用于样机开发.     

连续3R斜交非球型手腕的设计与运动学分析

针对机器人手腕结构类型和轿车喷涂作业要求，提出一种中空结构的斜交非球型3R手腕的概念设计．手腕外壳由两段变径管和一个法兰构成，内部是由中空的锥齿轮、直齿轮和轴组成3个机械传动链；手腕整体结构紧凑，灵活度大，能实现三维空间内的任意姿态；同时用矩阵分析的方法对这种手腕进行了运动学建模和工作空间分析，并用ADAMS软件进行了运动学仿真，仿真结果和理论计算值一致，表明手腕的结构设计方案可行．     

基于子结构技术的并联装备动力学分析

考虑并联装备动力学系统机构结构耦合、时变、非线性的特点，基于模态综合的思想，提出构造其弹性动力学模型的自由界面子结构法.该方法手续简便，效率高，便于对结构参数进行动力学优化，从而为该类复杂时变系统的动刚度预估和动态设计奠定了重要的理论基础. 利用所建模型对一类外副驱动的并联机床进行动力学研究，所得结论已用于样机开发.     

可重构混联机械手TriVariant与Tricept的静动态特性预估与比较

深入研究并联机构的静、动态特性，对并联机械手的方案设计和使用有重要意义．为此，借助予结构综合思想和ANSYS参数化设计语言，构造了两种可重构五自由度混联机械手模块TriVariant与Tricept的有限元模型，研究了并联构型装备处于不同位形时的整机有限元模型快速重构技术，以及机构中各种铰链的精确建模方法，并系统分析和比较了两种机械手的静、动态特性．研究结果表明，当尺度、弹性和惯性参数相同时，二者具有极为相似的静、动态特性．     

并联机床伺服进给电机参数选择的一种方法

以可实现3平动自由度并联机床为例,提出选择这类机床伺服进给电机参数的方法.该方法根据对刀具的切削负载、快移速度和加速度要求,在建立速度、加速度和逆动力学模型基础上,利用矩阵奇异值理论导出了伺服电机额定转速、惯量和额定转矩的变化范围,并采用均值原理最终确定电机参数,该方法具有一定的通用性.     

键合机精密工作台仿真分析与实验研究

面对芯片封装领域对高速、高精度平台的需求,设计了一种高速键合机精密工作台.工作台X,Y,Z向采用直线音圈电机直接驱动.运用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,建立工作台的仿真模型,运用虚拟样机技术对工作台弹性解耦机构中的关键部件-弹簧进行动态优化设计,分析了弹簧刚度与预载的匹配关系,探讨了铰链弹性对键合机工作台动态性能的影响作用.对工作台的工作过程进行了仿真分析.在此基础上制作了样机.实验结果表明:该精密工作台性能指标达到设计要求,验证了设计方法的正确性.     

一种三自由度并联机构几何误差建模、灵敏度分析及装配工艺设计

以一类含平行四边形支链的三平动自由度并联机构为对象, 利用空间矢量链分析方法, 构造出末端位置和姿态误差与几何误差之间的映射关系, 明确揭示出影响这种机构末端不可补偿误差的几何误差源, 并借助灵敏度分析提出抑制该类误差的装配工艺. 研究成果已应用于一台并联机床主模块的研制, 并对指导同类装备的设计与制造具有普遍的意义.     

面向IC封装的两自由度精密气浮定位平台设计

为提高引线键合机定位机构的运动速度和定位精度，提出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．阐述了该气浮平台的解耦原理，探讨了节流孔直径和轴径间隙对平台承栽能力和静态刚度的影响规律，同时得到一组优化参数．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，所得结论为该类气浮定位平台的设计提供了一定的理论基础．