机械工程学报

作者：刘水清, 付锦园, 沈骁, 韩旭

单位：河北工业大学机械工程学院 天津 300401

关键词：冲击微动磨损,多源不确定性,磨损模型,不确定性传播；

基金：国家自然科学基金(52205260,52175222)、教育部“春晖计划”合作科研项目(HZKY20220253)和河北省自然科学基金(E2021202140)资助项目。

点胶机器人利用压电堆叠驱动撞针上下往复高速运动产生压力差实现喷射点胶，从而达到半导体与电子器件表面封装的目的。囿于核心零部件撞针磨损畸变导致使役精度寿命降低是点胶机器人最主要的故障模式之一。撞针材料为粉末冶金工艺制备的硬质合金，存在空隙率、晶粒度等材料微观结构差异性；撞针磨损涉及材料微观结构差异性和撞针冲击频率、轴向行程等多源不确定性因素影响，物理建模困难；与此同时，现有磨损模型基于宏观冲击条件构建，鲜有考虑硬质合金撞针材料的非均质特性。综合考虑撞针材料微观结构差异性与使役条件不确定性，构建多因素耦合冲击微动磨损模型。利用二次衍生的λ-PDF方法对撞针涉及的磨损参量进行不确定性建模，利用降维积分方法对撞针磨损情况进行不确定性传播分析。结果表明，所建模型和所提方法可以很好反映撞针冲击微动磨损情况，为国产长寿命、高精度、高可靠性点胶机器人的保质设计提供新视角和新方法。

来源：2024年第7期

《机械工程学报》期刊编辑部

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