硅片傳輸機器人磁流體密封的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著集成電路(IC)集成度的提高，硅片傳輸機器人的工作環(huán)境向著高潔凈度、高真空度方向發(fā)展，傳統(tǒng)的機械密封難以保證IC制造對硅片傳輸環(huán)境的要求，而磁流體密封是一種零泄漏、無磨損、長壽命的新型密封形式，具有很好的應用前景。因此，研究和探討真空環(huán)境下硅片傳輸機器人磁流體密封機理和設(shè)計方法具有重要價值和意義。 本文首先分析了國內(nèi)外硅片傳輸機器人和磁流體密封技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀，指出目前磁流體密封設(shè)計的核心內(nèi)容是制備高性能的磁性流體和合理

2、設(shè)計磁流體密封結(jié)構(gòu)以增強密封耐壓能力。 其次，根據(jù)磁流體力學理論對磁流體密封機理進行了分析，推導了磁流體密封的耐壓公式，得出磁流體密封的耐壓能力取決于磁流體的飽和磁化強度和密封間隙內(nèi)的磁場梯度。本文建立了軸對稱條件下典型磁流體密封結(jié)構(gòu)的磁場分析模型，并使用ANSYS有限元分析軟件對磁流體密封結(jié)構(gòu)中的非線性磁場分布進行了計算，得出了密封結(jié)構(gòu)內(nèi)的磁力線和磁感應強度的分析結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，分析了磁流體密封結(jié)構(gòu)參數(shù)對密封耐壓壓差的影響規(guī)

3、律，指出了矩形磁極齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳取值范圍。 然后，設(shè)計并制作了一套簡易的磁流體密封實驗裝置，研究了磁場強度、密封間隙和轉(zhuǎn)軸速度對磁流體密封耐壓能力的影響。理論分析和實驗結(jié)果表明：磁流體密封是實現(xiàn)硅片傳輸機器人真空動密封一種有效可行的方法；磁流體密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計對密封耐壓能力的影響較大，合理設(shè)計磁流體的密封結(jié)構(gòu)，可以有效地提高密封耐壓能力。 最后，針對真空環(huán)境下硅片傳輸?shù)娜蝿?wù)特點，本文設(shè)計了一種用于硅片傳輸機器人動力傳遞