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1、硅片傳輸機(jī)器人是IC制造過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備之一,負(fù)責(zé)半導(dǎo)體硅片在各個(gè)工序之間的傳輸與定位,其工作性能直接影響硅片的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。硅片傳輸機(jī)器人手臂是機(jī)器人的核心,它的性能決定了機(jī)器人的位置精度。針對(duì)硅片傳輸任務(wù)高穩(wěn)定性、高可靠性的要求,對(duì)硅片傳輸機(jī)器人手臂進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)硅片傳輸機(jī)器人的深入研究具有重要意義。 本文首先分析了國(guó)內(nèi)外硅片傳輸機(jī)器人和結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀,提出將結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法應(yīng)用于硅片傳輸機(jī)器人手臂
2、的設(shè)計(jì)?;谕?fù)鋬?yōu)化的基本原理,對(duì)連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法及優(yōu)化求解數(shù)值算法進(jìn)行了研究,探討了拓?fù)鋬?yōu)化中的數(shù)值不穩(wěn)定現(xiàn)象及其解決方法,研究了濾波法相關(guān)公式。 其次,根據(jù)硅片傳輸機(jī)器人的構(gòu)型與設(shè)計(jì)原則,建立了機(jī)器人手臂的模型,對(duì)硅片傳輸機(jī)器人的徑向直線(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)展開(kāi)分析,提出了實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),并對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。設(shè)計(jì)了硅片傳輸機(jī)器人的手臂結(jié)構(gòu),建立了手臂的有限元模型,對(duì)手臂進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析,得出了硅片傳輸機(jī)器人手臂低階模
3、態(tài)與振型。 然后,針對(duì)硅片傳輸機(jī)器人手臂快速運(yùn)動(dòng)容易產(chǎn)生機(jī)構(gòu)本體振動(dòng)的問(wèn)題,基于拓?fù)鋬?yōu)化理論,提出了一種硅片傳輸機(jī)器人手臂結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法。采用有限元方法建立硅片傳輸機(jī)器人手臂的模型,應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)手臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),使得臂體的結(jié)構(gòu)總?cè)岫戎禍p小,即增加了結(jié)構(gòu)的剛度。 最后,根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化云圖建立了手臂的新型結(jié)構(gòu),并對(duì)新的手臂模型進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析,結(jié)果表明手臂的低階固有頻率得到了提高,改進(jìn)了硅片傳輸機(jī)器人手臂
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