基于机械臂力控制的玻璃基板自动脱附CSCD

针对玻璃基板抛磨工艺中的人工上料(贴片)和下料(卸片)过程,提出一套玻璃基板自动上下料装置及工艺,重点研究其中用机械臂实现玻璃基板的自动脱附过程。建立了机械臂的运动学模型,根据工艺要求规划其运动轨迹。对工艺过程中绝对位置精度要求较高的点,采用接触力反馈的方式实现精确定位;针对玻璃脱附过程对操作力提出的要求,对机械臂采用力控制的方式实现。为节省末端的力传感器,建立了机械臂的动力学模型,把对末端执行器的力的要求转换为对关节驱动电机的扭矩要求,再通过实验的方法对计算出的理论扭矩进行补偿修正,从而满足工艺过程对机械臂末端执行器在水平和垂直两个方向上的力控制的要求。方法均通过实验验证可实现玻璃基板的自动脱附,系统工作过程稳定可靠。     

基于热机耦合的缸孔-活塞系统优化设计

针对某款四缸柴油机搭建了活塞动力学模型。通过计算活塞温度场,分别得出活塞在温度应力与缸内燃气压力下的变形,同时计算得出缸孔在螺栓预紧力与热载荷下的变形量,得到热机耦合下的活塞型线与缸孔型线。在此基础上对缸孔-活塞系统进行优化设计,在额定工况(3 200 r/min,110 kW)下摩擦损失功率(P_f)降低了8.13%,活塞敲击动能降低38.6%,在最大转矩点工况下各性能也得到改善。     

玻璃基板无损剥离的建模与分析

化学机械抛光(CMP)是玻璃基板加工的一道重要工序,目前对玻璃基板的夹持方式普遍采用吸附垫进行吸附,抛光后需要将玻璃基板剥离(或称为卸片)。针对自动化剥离过程中玻璃基板容易碎裂造成经济效益损失,基于断裂力学理论,对玻璃基板的剥离过程进行了建模与分析,揭示了玻璃基板剥离与碎裂之间的竞争机制,并定义了竞争指数R来表征剥离与碎裂的竞争行为。为了量化竞争指数R,1)以宏观能量守恒为依据,设计并开展剥离实验,获得了玻璃基板与吸附垫界面的临界粘结断裂能;2)采用有限元软件ANSYS结合虚拟裂纹闭合技术(VCCT)仿真计算得到界面剥离能量释放率。应用竞争指数R,评估玻璃基板厚度与剥离速度对剥离与碎裂竞争行为的影响,确定了抛光工艺中常用的两种厚度的玻璃基板的临界剥离速度,最后开展玻璃基板的自动化剥离试验,试验结果表明本文提出的竞争机制及临界剥离速度的计算方法对玻璃基板无损剥离的自动化实现具有一定的指导意义。