作为IC芯片粘片机的关键部件,焊头运动机构的作用是将晶圆(wafer)上已切割分离成一片片的IC芯片逐个吸起,传送并放置到引线框架上,使得芯片在引线框架上被粘焊固定。焊头机构需要精确、快速、平稳地往返于拾片(pick)和粘片(bond)两个位置,实现拾取、传送和粘焊芯片等动作。本文以双滑块平面并联机构二自由度粘片机焊头机构为研究对象,为了实现对焊头机构的运动进行精确、快速、平稳的控制,本文根据焊头运动机构的工作要求,开展对双滑块平面并联机构的研究,主要包括对双滑块平面并联机构的运动学、轨迹规划、及其运动控制系统的深入研究。首先,本文对粘片机在国内外的发展现状作了介绍,对轨迹规划的研究现状、轨迹规划的一般方法进行了论述。接着,通过Jacobian矩阵分析了双滑块平面并联焊头机构的奇异性,得出了焊头机构的奇异形位,结合图解法分析了双滑块平面并联焊头机构的工作空间。建立双滑块平面并联焊头机构几何约束的数学模型,得出了双滑块平面并联焊头机构的逆运动学方程,为轨迹规划提供了理论指导。然后,本文在研究了时间最优轨迹规划的基本原理及B样条曲线的计算方法的基础上,根据双滑块平面并联焊头机构的工作路径、伺服电机的速度及加速度约束条件,采用B样条曲线构造双滑块平面并联焊头机构的轨迹,并利用B样条曲线的分段处理性特点,得出焊头机构时间最优的运动轨迹曲线方程。最后,采用PC机、运动控制卡、驱动器、伺服电机等建立双滑块平面并联机构的运动控制系统实验平台,并根据实验要求设置系统参数,运用vC++应用软件开发平台以及运动控制卡的库函数,编写了实验平台的运动控制程序,实现了对并联焊头机构的在线控制。