厦门宏发电力电器有限公司, 福建 厦门 361021
基于图像处理技术, 采用嵌入式机器视觉处理系统, 设计了一种用于继电器触点间距的智能检测装置和方法。在硬件方面, 以Cortex-A8处理器为中心, 将控制、处理与测量于一体, 并采用红外光源作为照明系统, 抑制金属触点的光发射; 在算法方面, 以继电器触头静触片的接触点图像区域为特征图像, 并采用多分辨率金字塔分层匹配技术, 实现对检测对象的准确识别和定位, 同时根据继电器内部组件位置的对应关系, 确定继电器触点边缘检测区; 在检测区内, 先采用像素级的边缘检测算法确定两接触点边缘后, 再利用亚像素边缘检测技术, 实现边缘的精确定位, 并检测出继电器触点间的最短距离。本文所提出的方法对继电器质量检测和性能评估具有重要的意义。
继电器 触点间距 图像检测 机器视觉 亚像素定位 relay contact spacing image detection mechanic vision sub-pixel location
1 厦门宏发电声有限公司,博士后工作站,福建,厦门,361021
2 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,博士后流动站,吉林,长春,130033
给出了激光校正的原理和激光测量方法,并用于某型号继电器,具体测试了其簧片气隙的大小和分布情况.利用继电器金属簧片进行了大量的激光校正测试试验,测试结果表明:激光照射后,簧片得到的校正量h与激光测量点到激光校正点的间距x 2成正比例线性关系,可用h=kx2近似表示;而激光功率P和照射时间t与簧片获得的校正量h之间则大致成抛物线关系,起始时功率越大,时间越长,校正量越大,但过了拐点之后情况则相反.测试结果同时表明:在性能指标范围内,激光校正并不会影响继电器簧片的机械寿命.分析和计算证明,选择合适的激光功率P与时间参数t,利用激光对该继电器的簧片气隙进行校正是可行的;结合气隙大小的测试数据分析可知,生产线上绝大多数继电器的簧片气隙调整只需通过静簧片的激光校正就能得以实现,与手工校正相比具有较高的校正效率.
继电器 弹簧片 气隙 激光测量 激光校正
中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
针对微电子行业IC芯片制造设备如光刻机的快速步进、精密定位需求,研制出一种新型磁悬浮微进给机构,实现了运动部件与运行导轨之间的无接触支撑,消除了摩擦与磨损,克服了摩擦产生的金属粉尘污染问题.通过PID特性分析并利用PMAC运动控制器设计了一套完整的控制系统,详细阐明了整个控制系统的结构与工作原理,通过试验曲线比较说明了该控制系统的准确性,更进一步的说明了磁悬浮微进给机构的合理性.
磁悬浮微机给机构 PID控制 PMAC
中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
利用磁悬浮技术将工作台悬浮在导轨上,消除了摩擦和磨损,采用直线电机无接触驱动实现了工作台的精密定位.针对微电子行业IC芯片制造设备如光刻机的磁悬浮精密定位工作台进行了CAD结构设计,有限元电磁场分析,在采用有限元软件Ansys进行磁悬浮系统电磁场分析的基础上,将磁力计算结果调入CAE软件MSC PATRAN/NASTRAN中,磁力计算与结构力学综合分析计算,合理地评价了磁悬浮移动平台的性能.进行了磁悬浮工作台的模态测试,模态测试结果与有限元分析结果相符合,证明了文中的建模方法及分析计算结果是正确的.通过有限元分析与模态测试,找出了薄弱环节,对结构进行了改进.
磁悬浮 直线电机 光刻机 有限元法 电磁场分析 结构力学分析 模态分析 模态测试 CAD/CAE
1 厦门宏发电声有限公司,福建,厦门,361021
2 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033
3 中国电子科技集团公司,第48研究所,湖南,长沙,410111
4 吉林?ㄖこ萄г?基础科学系,吉林,长春120021
研究了磁悬浮进给机构在进给运动时的磁力耦合现象.进给机构的磁悬浮系统采用了具有自动归中作用的V型导轨结构,保证了机构进给运动的导向精度,可应用于光刻机等精密光机系统,且满足超净无尘及精密定位要求.通过分析机构磁悬浮系统中电磁铁的磁力分布,给出了耦合磁力的计算公式.分析结果表明:磁悬浮系统在其控制过程中存在着磁力耦合,具体表现为:如果进给运动时平台在水平方向发生偏移,那么左右两侧电磁铁的磁力在水平及水平垂直方向将产生相互耦合作用;而垂直方向的偏移不会引起磁力的耦合.在控制系统中引入补偿器后,可使系统解耦,因产生的耦合磁力很微小,可以忽略不记.
磁悬浮 进给机构 电涡流传感器 磁力耦合
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
2 长春工业大学,机电学院,吉林,长春,130012
分析了传统机械进给机构的特点,设计了一种集磁悬浮和线性驱动技术为一体的精密进给平台机构,此机构采用直线同步电机对悬浮的平台机构提供驱动力.这种驱动方式避免了传统驱动方式造成的摩擦、弹性变形、滞后和非线性误差,实现了平台进给机构在水平和垂直两方向的无接触支撑和导向.针对磁悬浮平台进给机构设计了直线同步电机的结构,并对直线电机产生的磁力进行分析计算.直线驱动技术在磁悬浮平台进给机构中的应用使进给系统具有响应?焖佟⒏斩雀咭约岸ㄎ痪返奶氐?能够满足微电子设备高精度、高效率和超洁净加工的需要.
直线驱动 磁悬浮平台 直线同步电机 数字PID控制
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
2 吉林大学,机械科学与工程学院,吉林,长春130025
利用磁悬浮技术将铁磁性平台悬浮在磁场中,通过线性电机无接触驱动,结合控制技术实现平台的快速精密定位.合理的设计将悬浮力和导向力两个磁悬浮系统合二为一,即结构简单,控制容易又能获得精确的导向精度.选用线性同步电机,避免了感应电机磁场感应所产生的法向力对平台的振动作用,有利于悬浮系统的控制.悬浮系统无接触,无摩擦,克服了磨损、金属粉尘及油脂污染等问题;无接触线性驱动减少了机械联结件,消除了联结间隙,减轻了重量,能有效提高动态响应频率和定位精度;这些使定位平台能够满足现代信息产业对超洁净制作环境和高精度、高效率的要求.
磁悬浮 定位平台 线性电机 无接触驱动 Hopf分叉
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130022
全自动金丝球焊机是微电子封装设备中的核心设备,它是集精密机械、自动控制、图像识别、计算机应用、光学、超声波焊接等多领域技术于一体的现代高技术微电子生产设备.工作原理是通过X-Y工作台和焊头的三维运动控制,定位并拉出设定的金丝线型,采用超声波热压球焊方法焊接芯片管脚.技术路线是应用光机电一体化技术和采用CAD/CAE技术手段进行研制与开发.超声球焊和高速高精度运动定位技术是关键技术.为使球焊机达到高速高精度焊接的要求,应用CAD/CAE技术对球焊机关键部件X-Y工作台及焊头进行CAD建模的概念设计、有限元力学分析和结构优化设计.
金丝球焊机 微电子封装设备 机电一体化 CAD/CAE
