非接触涡流负压搬运器的流场特性及实验研究

发布时间：2020-05-05 11:29

【摘要】： 在工业制造过程中,非接触搬运技术由于其无接触、无表面擦伤、无静电等优点具有广泛的应用前景和重要的研究意义。目前非接触搬运技术主要有电磁式、超声波式和空气悬浮式等几种方式。其中,空气悬浮技术又分为空气吹浮式和负压吸附式,本文针对非接触涡流负压搬运器的流场特性进行了如下工作：首先,阐述了非接触涡流负压搬运器的工作原理,并推导出流场内径向压力分布公式。将其结果与仿真结果、实验结果进行了对比,三者的吻合性较好,验证了所推导压力公式的正确性。其次,采用gambit建立不同结构搬运器三维流场仿真模型,采用非结构化网格划分方法；在FLUENT软件中采用RNG k-ε湍流模型进行流场计算；对不同工况条件下的压力场,速度场、提升力等特性进行了分析,获得了涡流吸附负压效应影响因素和变化规律。此外,为验证理论数值仿真的正确性,设计并搭建了压力、提升力测试实验台,分别对不同结构搬运器及不同工况下搬运器的压力分布、提升力等特性进行了实验测试,并将实验结果与理论计算、仿真结果进行对比。最后,设计并制作了由多个相同结构搬运器组成的搬运盘,并搭建了搬运实验台,进行了搬运效果的测试,实验验证了非接触负压搬运的可行性。
【图文】：

搬运系统,玻璃基板

图1.2空气悬浮式玻璃基板搬运系统 Fjg.1.2GlasssubstratehandlingsystemaboutairsusPension图1.2是日本著名的气动元件生产商sMC公司的空气悬浮式玻璃基板搬运系统[3]。该搬运技术是应用流体力学原理，使压缩流体通过压力室上的多孔质体形成一层气体膜，流体对工件施加的压力与工件自身的重量达到平衡而使工件保持平稳。空气悬浮式

玻璃基板,机器人手臂,悬浮式

空吸附方式来夹持工件，由机器人手臂来实现精密定位与上下料等操作;(3)在不同工位间平板的输送由托盘或卡匣来存放，并配合机器人手臂在台架和卡匣之间进行放入和取出操作l3]。如图1.1就是搬运玻璃基板的机械搬运系统。在传统搬运技术中，由于玻璃基板与滚轮、晶片与吸盘进行接触，玻璃基板和晶片表面不可避免会受到损伤而影响生产品质，，所以发展新型的非接触搬运技术己刻不容缓。据目前掌握的资料所知面板工件的非接触搬运技术的研究主要集中在日本、美国、台湾等发达国家和地区131，主要的非接触搬运技术有气动悬浮式、超声波悬浮式、负压吸附式等方式。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH24

【引证文献】