芯片分选机是半导体封测产业的关键设备,其分选机构作为它的核心部件用以实现不同光电参数芯片的分选。而摆臂作为分选机构上直接带动吸嘴取放芯片的零件,它的结构刚度直接影响分选精度,甚至会刮蹭掉已经分选完成的芯片。针对芯片分选机构摆臂振动问题,在保证结构强度和刚度的前提下,开展对芯片分选机构摆臂振动抑制的研究,非常必要。本文以某新型芯片分选机构的摆臂为研究对象,进行了以下几个方面的研究工作:(1)摆臂结构设计与动力学仿真。首先根据摆臂的结构尺寸要求,采取经验设计方法,对摆臂进行结构设计。然后考虑分选机构各零件之间的结构关系,在ADAMS软件中建立分选机构多刚体动力学模型,并根据实际工况施加运动副和驱动,验证运动副和驱动的正确性;最后建立分选机构刚柔耦合动力学模型,得到吸嘴质心的振动位移曲线,同时得到摆臂质心的加速度曲线,为后文的静动态特性分析做数据准备。(2)静动态特性分析。首先简化摆臂的三维模型,建立有限元仿真模型,进行静力学分析,得到摆臂的受力、变形情况,考察其强度和刚度;然后进行模态分析,计算摆臂的前十阶模态,得到摆臂的固有频率,考察其是否在激振频率的范围以内,是否可能发生共振,以确定其优化空间;最后进行谐响应分析,考察摆臂的稳态振动响应情况。(3)摆臂刚度优化。基于摆臂参数化模型,以摆臂的强度和刚度为约束条件,以摆臂的横向变形和一阶固有频率为目标函数,对摆臂进行刚度优化设计。根据优化后的结构参数,重新建立摆臂的模型,进行动力学仿真分析、静力学分析、模态分析以及谐响应分析,然后和改进前的结果进行比较,验证优化的有效性。本文将新型分选机构的摆臂作为研究对象,进行了结构设计、动力学仿真分析、有限元分析、结构刚度优化等工作,对工程应用具有一定的指导价值。