柔性屏超声波清洗设备机械系统的设计与研究

发布时间：2020-10-11 08:52

　　 柔性屏是以玻璃基板作为基底,其中玻璃基板的洁净度对于柔性屏的良品率起着关键的作用。玻璃基板表面悬浮颗粒的去除是决定洁净度的关键因素,而传统清洗技术已不能满足产品加工精度的要求,所以为了达到最好的清洗效果,使用超声波清洗设备对玻璃基板表面进行清洁。清洗的原理是设备内清洗头的压力腔产生的“气刀”将玻璃基板表面包裹悬浮颗粒的附着层破坏,使其分离,最后被真空腔吸走。因此能否顺利使超声波清洗设备完成清洗动作,需要对设备的机械系统进行设计以及系统内关键零部件进行校核。具体研究内容如下:首先,本课题从超声波清洗设备的总体结构出发详细阐述了超声波清洗设备系统组成、设备的性能指标及设备的运行原理。并通过对设备清洗头结构的分析,阐明了设备的空气循环原理、清洗原理。通过建立超声波发生器横截面的模型,分析了超声波的透射原理及汇聚原理,加深了对设备清洗原理的理解。其次,主要利用模块化的设计思想分别对超声波清洗设备的机械系统进行设计。主要包括:针对传统升降机构工作原理和优缺点,提出选择传动精度较高的单驱动四升降的升降机构,对升降机构的动力系统、齿轮齿条和定位精度进行设计计算。并对升降系统的关键零部件进行了静力学分析。本文针对传统传动结构的优缺点,提出传动结构使用线性模块进行传动,通过所选设计结构,对线性模块的挠度进行了校核,通过有限元分析对传动轴的强度和刚度进行校核。并对其它关键支撑零部件进行静力学分析。本文对支撑结构和顶销结构进行模态分析,利用多目标优化法对型材优化设计,优化后的参数满足设计要求。最后,对实验机进行装配,利用超声波清洗设备的清洗原理,在试验样机上验证设备的清洗性能。通过改变试验工况条件,对玻璃基板上的颗粒进行去除,计算各个工况清洗前后颗粒的除去率,通过对比,选出最佳工况,完成对清洗性能的验证。
【学位单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TB490;TN873
【部分图文】：

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本文编号：2836368