● 摘要
半导体后封装设备作为现代复杂高速的精密机械系统，其动态性能是影响产品质量和性能的关键指标。由于系统的动力特性和众多因素有关，涉及到机、电、液、数学、物理、力学、材料、动态试验与测试技术、信号分析、控制理论、计算机技术等多学科领域，其建模及分析方法的研究具有现实而紧迫的意义。 虚拟样机技术以机械系统运动学、动力学和控制理论为核心,加上成熟的三维计算机图形技术和基于图形的用户界面技术,将分散的零部件设计和分析技术集成在一起,提供一个全新的多学科仿真的研究方法。将虚拟样机技术引入半导体后封装设备的关键部件----XY高性能工作台的建模与动态性能分析是一种利用计算机技术解决现代复杂精密产品建模、分析问题的新途径。 本文以ADAMS软件为虚拟样机平台，建立了XY高性能工作台的虚拟样机模型，解决了直线电机驱动的XY高性能工作台的虚拟样机模型建立的方法问题，尤其对交叉滚子直线导轨的约束简化、运动、力的施加有了较好的解决方法。同时利用宽频多模态的思想建立了该模型的数学模型，将两种方法建立模型的伯德图进行对比，并与实验结果进行了比较，验证了虚拟样机模型的正确性。本文还结合ANSYS软件与ADAMS软件，对关键部件进行柔性化处理，建立了工作台的刚柔耦合模型，刚柔耦合模型不仅比多刚体模型精确，而且减少了有限元分析巨大的计算量。此外，本文还实现了MATLAB中的控制系统与ADAMS中机械系统的联合仿真，为机械、控制联合仿真找到了快捷的途径。