优化高加速度低负载机构的惯性能量时空分布提升精度

本文主要探讨了高加速度低负载机构在现代集成电路（IC）封装设备中的精确定位问题，这是一个关键的技术挑战，尤其是在追求高性能电子元件需求日益增长的背景下。文章首先阐述了高加速度机构在高速运行中面临的挑战，如惯性力导致的弹性变形和振动，这对机构的精度定位造成了困扰。 为了克服这些问题，作者推导了高加速度机构的瞬态非线性动力响应方程，强调了刚度、频率、阻尼和驱动频率等因素对系统动态响应的影响。基于这些发现，他们提出了一种创新的策略，即基于惯性能时空最优分配的精确定位方法。这种方法分为两个核心部分：结构优化和速度规划。 在结构优化方面，文章回顾了等效静载荷法（ESLM）作为常用的方法，但在此基础上进行了改进，考虑了实际模态振型的惯性和频率，旨在优化惯性能量的空间分布，从而显著降低系统残留振动幅度，减少机构的磨损和失效风险。 速度规划则侧重于非线性动态响应优化，它针对变化的运动条件设计了一种新型方法。这种方法的目标是通过非对称变速规划，有效缩短系统的定位时间，提高机构的工作效率和精度。 通过在高加速芯片键合机上的实验验证，结果显示，这种方法能够实现大约20%以上的系统振动幅值降低以及超过40%的定位时间缩短。这表明，本文的方法为解决高加速度低负载机构的精确定位问题提供了重要的理论依据和技术支持，对于推动电子制造行业的进步具有重要意义。 关键词包括：高加速度低负载机构、精度定位、时空分布、惯性能量、等效静载荷法、速度规划。整体来看，本文的研究成果为相关领域的工程师提供了实用的设计指导，特别是在高性能电子设备制造领域。