自動(dòng)熱銦壓封設(shè)備的設(shè)計(jì)與仿真分析.pdf

1、銦封作為一種軟金屬封接工藝，能夠很好的實(shí)現(xiàn)線膨脹系數(shù)相差較大的材料間的非匹配封接，因此廣泛應(yīng)用于玻璃器件與金屬器件的真空封接過(guò)程中。隨著銦封技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)壓封設(shè)備的生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度以及封接質(zhì)量等方面的要求也越來(lái)越高。然而，目前市場(chǎng)中性能較好的壓封設(shè)備通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高昂，很難在中小型企業(yè)及科研單位中得到普及。
　　本文研制了一臺(tái)可實(shí)現(xiàn)玻璃和金屬零件熱銦壓封的自動(dòng)熱銦壓封設(shè)備。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低

2、廉、封接精度和自動(dòng)化程度較高的特點(diǎn)。設(shè)備主要由熱壓裝置、三自由度作業(yè)機(jī)械手和腔體調(diào)整平臺(tái)組成，其中熱壓裝置包括壓力位移控制系統(tǒng)和加熱裝置。熱壓裝置為三柱式框架結(jié)構(gòu)，具有足夠的變形剛度和操作空間。壓力位移控制系統(tǒng)采用嚙合傳動(dòng)形式，由三相步進(jìn)電機(jī)和螺旋升降機(jī)組成壓力執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)加壓減壓功能，并由力傳感器和直線位移光柵尺實(shí)時(shí)測(cè)量封接壓力和熱壓頭位置，實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制。加熱裝置由熱壓頭主體和電極適配環(huán)組合而成，可適用于不同形狀的電極零件。三自

3、由度作業(yè)機(jī)械手中采用真空吸附的方式實(shí)現(xiàn)電極零件的拾取與放置，并集成了柔順機(jī)構(gòu)和視覺對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置，起到零件保護(hù)及位置檢測(cè)作用。二自由度腔體調(diào)整平臺(tái)用于調(diào)整腔體零件的位置，通過(guò)與視覺檢測(cè)裝置配合使用，可實(shí)現(xiàn)腔體的準(zhǔn)確定位。應(yīng)用Ansys Workbench有限元分析軟件對(duì)設(shè)備加熱裝置的溫度性能和上下封接平面間的壓力一致性進(jìn)行了仿真研究，分析了加熱裝置的升溫過(guò)程、隔熱零件的隔熱保溫效果以及熱壓面上的溫度均勻性，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)熱壓面上不同位置的溫