本文關鍵詞：新型高效旋轉貼片頭的設計與研究

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【摘要】：SMT (Surface Mount Technology)是指片式元器件裝焊在印制電路板表面上的一種技術。貼片機在SMT生產(chǎn)線中是一個重要的設備,而貼片頭又是貼片機中最為關鍵的一個部件,它具有吸取、定位、貼裝等幾個動作,通過配備多個吸嘴,可以高效地貼裝各種電阻、電容、IC等元件,通過機電控制系統(tǒng)控制其取料、自動校正、將元件準確貼放到PCB板上的指定位置。因此貼片頭直接關系到貼片的精度、質(zhì)量和速度。目前高速貼片機所需的旋轉貼片頭技術被少數(shù)幾個國外的貼片機公司掌握,國內(nèi)一般都是將多個吸嘴組件線性組合在一塊,形成直排式貼片頭,頭數(shù)越多,貼裝效率越高。但這樣的貼片頭,其整體結構增大,對應體積也增大,貼裝頭的慣量也隨之增大,從而影響X-Y軸的動態(tài)性能,增加驅(qū)動電機的功率,影響貼片機的貼裝精度和穩(wěn)定性。針對此問題本課題研究設計了一款水平旋轉高速貼片頭。對水平旋轉貼片頭的機械結構以及控制方法進行研究,為實現(xiàn)貼片機高速高效的工作性能提供保障。(1)根據(jù)現(xiàn)階段貼片機研究狀況,提出了水平旋轉貼片頭設計要求。根據(jù)貼裝工藝流程,設計了水平旋轉貼片頭的整體方案。其中包括水平旋轉貼片頭的結構設計方案的設計、吸嘴模塊的設計、氣動系統(tǒng)方案的設計、傳動形式的確定。在結構設計方案中根據(jù)旋轉貼片頭功能要求,確定水平旋轉貼片頭各零部件的結構、真空／吹氣的布置形式以及密封方式等；通過對比各個傳動形式的優(yōu)缺點,確定旋轉貼片頭各運動機構的傳動形式；根據(jù)吸取元件的真空要求,設計了水平旋轉貼片頭的氣動回路。并對整個貼片頭工作流程進行詳細的分析。(2)利用ANSYS對貼片頭的關鍵零件進行靜力學分析和模態(tài)分析,分析結果表明設計的貼片頭結構能夠在工作中保持穩(wěn)定,不會影響貼片頭的工作性能；根據(jù)設計的旋轉貼片頭的整體結構,對旋轉貼片頭進行了運動學分析,推導出吸嘴的運動學數(shù)學方程,得到各個關節(jié)變量和吸嘴之間的映射關系；利用ADAMS對旋轉貼片頭進行實際工況下的運動進行仿真分析。(3)搭建了水平旋轉貼片頭的控制器。通過對比PC機控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點,確定控制貼片頭的控制系統(tǒng)方案；選擇合適的運動控制卡、計算和選擇旋轉貼片頭所需的電機、光電開關以及設計了貼片頭的控制界面。將選擇的電機參數(shù)與之前的仿真結果進行對比,驗證電機選擇的正確性。
【關鍵詞】：水平旋轉貼片頭 貼片機 結構設計 仿真與分析
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN405
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 課題的研究背景及意義14-18
• 1.2 貼片頭國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢18-21
• 1.2.1 貼片頭國外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.2 貼片頭國內(nèi)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.2.3 貼片頭技術的發(fā)展趨勢20-21
• 1.3 本文研究內(nèi)容及安排21-23
• 第二章 水平旋轉貼片頭的方案設計23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 貼片機與貼片頭模塊23-29
• 2.2.1 貼片機的分類23-27
• 2.2.2 貼片頭的主要類型27-29
• 2.3 水平旋轉貼片頭的技術指標29-30
• 2.4 水平旋轉貼片頭的方案確定30-33
• 2.4.1 結構設計需求分析30-31
• 2.4.2 水平旋轉貼片頭傳動形式的確定31-32
• 2.4.3 水平旋轉貼片氣動系統(tǒng)方案的確定32-33
• 2.5 本章小結33-34
• 第三章 水平旋轉貼片頭的結構設計與分析34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 水平旋轉貼片頭的結構分析與設計34-43
• 3.2.1 基體的結構設計36
• 3.2.2 吸嘴桿組件的結構設計36-38
• 3.2.3 上下運動(吸嘴桿的Z軸運動)機構的設計38-39
• 3.2.4 整體旋轉軸與支撐板的設計39-40
• 3.2.5 貼片頭氣路結構的設計40-41
• 3.2.6 氣閥開關結構設計41-43
• 3.3 水平旋轉貼片頭的工作過程分析43-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 貼片頭的關鍵零部件力學性能與運動學分析47-62
• 4.1 引言47
• 4.2 貼片頭承載體的分析47-52
• 4.2.1 貼片頭支撐板的靜力學分析47-49
• 4.2.2 貼片頭基體工作時靜力學分析49-50
• 4.2.3 支撐板的模態(tài)分析50-52
• 4.3 貼片頭運動學分析及仿真52-60
• 4.3.1 貼片頭的運動學分析53-55
• 4.3.2 基于ADAMS的貼片頭單元軌跡仿真分析55-60
• 4.4 本章小結60-62
• 第五章 旋轉貼片頭控制器的搭建62-70
• 5.1 引言62
• 5.2 貼片頭控制方案的確定62-63
• 5.2.1 基于PC機的運動控制62-63
• 5.2.2 基于PLC的運動控制63
• 5.3 貼片頭控制系統(tǒng)硬件的選擇63-68
• 5.3.1 電機選擇63-67
• 5.3.2 運動控制卡確定67-68
• 5.4 貼片頭的安全保障模塊68
• 5.5 貼片頭控制界面設計68-69
• 5.6 本章小結69-70
• 總結與展望70-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀學位期間發(fā)表論文75-77
• 致謝77

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李莉;;貼片機使用體會[J];印制電路信息;2000年05期

2 李玉煒,鐘江生;貼片機的虛擬樣機研究[J];機械設計與制造;2005年08期

3 肖永山;劉少軍;宋福民;;驅(qū)動形式對貼片機動力學性能的影響[J];電子工業(yè)專用設備;2006年07期

4 鮮飛;;貼片機發(fā)展引人關注[J];電子工業(yè)專用設備;2008年03期

5 劉文超;范宜燕;王選擇;;貼片機自動對準系統(tǒng)的硬件設計[J];湖北工業(yè)大學學報;2008年03期

6 李西章;任博成;;貼片機拋料原因分析及處理[J];電子工藝技術;2009年04期

7 梁引花;陳裕錦;江聲堂;湯立云;唐忠輝;陸永鑫;;論貼片機研制及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的關鍵技術[J];電子工業(yè)專用設備;2009年10期

8 ;2014年1-2月我國自動貼片機進口量同比減少11.47%[J];電子工業(yè)專用設備;2014年04期

9 施茅云;環(huán)球儀器公司推出4797A型高速貼片機[J];電子技術;2000年06期

10 ;我國第一臺全視覺多功能自動貼片機在廣州奧特公司研制成功[J];電子工業(yè)專用設備;2002年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張申雄;;初探國產(chǎn)貼片機研制與生產(chǎn)的途徑[A];全國第六屆SMT/SMD學術研討會論文集[C];2001年

2 鮮飛;;貼片機視覺系統(tǒng)綜述[A];2007中國高端SMT學術會議論文集[C];2007年

3 ;“高精度貼片機自動對準系統(tǒng)的開發(fā)研究”通過鑒定[A];湖北省機械工程學會機械設計與傳動專業(yè)委員會第十五屆學術年會論文集（一）[C];2007年

4 胡金榮;;如何做好做強,是我國SMT業(yè)界在新一輪發(fā)展階段的關鍵[A];2003中國電子制造技術論壇暨展會暨第七屆SMT、SMD技術研討會論文集[C];2003年

5 竇家驊;;貼片機機械能力因素的測量[A];全國第六屆SMT/SMD學術研討會論文集[C];2001年

6 鮮飛;;高速貼片機常見故障與排除方法[A];制造業(yè)數(shù)字化技術——2006中國電子制造技術論壇論文集[C];2006年

7 鮮飛;唐業(yè)圣;;貼片機脫機編程的快捷方法[A];制造業(yè)數(shù)字化技術——2006中國電子制造技術論壇論文集[C];2006年

8 ;中型多功能模塊化貼片機[A];2007中國高端SMT學術會議論文集[C];2007年

9 鮮飛;;高速貼片機優(yōu)化軟件的設計與開發(fā)[A];全國第六屆SMT/SMD學術研討會論文集[C];2001年

10 劉文超;范宜燕;王選擇;;貼片機自動對準系統(tǒng)的硬件設計[A];湖北省機械工程學會設計與傳動學會、武漢機械設計與傳動學會2008年學術年會論文集（2）[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 諸玲珍;貼片機進口，，大幅增長為哪般？[N];中國電子報;2003年

2 南京熊貓電子集團 張文典;研制國產(chǎn)貼片機時不我待[N];中國電子報;2005年

3 上海杰星SMT信息與服務中心 胡金榮;貼片機國產(chǎn)化從哪里突破？[N];中國電子報;2005年

4 本報記者 馮海波;第一臺國產(chǎn)貼片機在此誕生[N];廣東科技報;2007年

5 西南交通大學 龍緒明　四川省電子學會SMT專委會 蘇曼波;開發(fā)國產(chǎn)高端貼片機勢在必行[N];中國電子報;2011年

6 李滿 鮑俐;進口貼片機指示燈頻亮“紅燈”[N];中國國門時報;2013年

7 江蘇SMT專業(yè)委員會 宣大榮;日本貼片機市場動向和展望[N];中國電子報;2005年

8 賽迪顧問半導體事業(yè)部 霍雨濤;今年我國SMT業(yè)產(chǎn)品結構將發(fā)生較大變化[N];中國電子報;2006年

9 ;為客戶提供全方位支持[N];中國電子報;2004年

10 本報記者 梁紅兵;貼片機：多懸臂取代轉塔機[N];中國電子報;2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 肖永山;片式電子元件貼裝設備動力學性能研究[D];中南大學;2008年

2 袁鵬;高速高精度多功能貼片機及產(chǎn)業(yè)化關鍵技術研究[D];華南理工大學;2005年

3 劉海明;表面組裝生產(chǎn)過程中PCB組裝時間優(yōu)化問題研究[D];華南理工大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 嚴震宇;貼片機控制軟件設計與數(shù)據(jù)庫開發(fā)[D];蘇州大學;2013年

2 羅愛玲;貼片機的運動控制及貼裝優(yōu)化[D];西南交通大學;2015年

3 賀海浪;中速貼片機視覺系統(tǒng)研究[D];西南交通大學;2015年

4 劉明曉;貼片機X、Y軸的高速高精度運動控制[D];西南交通大學;2015年

5 李華杰;基于DSP的SMT貼片頭定位與片狀元件糾偏技術研究[D];長春工業(yè)大學;2016年

6 孫豐鑫;貼片機的狀態(tài)機設計與軟件實現(xiàn)[D];渤海大學;2016年

7 黃世飛;基于C/S的貼片機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];渤海大學;2016年

8 閆俊存;貼片機的結構設計及其靜動態(tài)性能分析[D];長春工業(yè)大學;2016年

9 付志斌;新型高效旋轉貼片頭的設計與研究[D];廣東工業(yè)大學;2016年

10 賈春艷;貼片機研究與結構設計[D];哈爾濱工程大學;2008年

本文編號：1128265