【摘要】：隨著電子科技的飛速發(fā)展,電子組裝行業(yè)自動化程度日益加深,表面貼裝技術(shù)(Surface Mounted Technology,簡稱SMT)成為了電子組裝行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。貼片機是SMT生產(chǎn)線中至關(guān)重要的設(shè)備,其貼裝效率和精度決定整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)率和質(zhì)量。近年來,發(fā)光二極管(LED)憑借低能耗、體積小、響應(yīng)快等一系列自身優(yōu)勢迅速替代熒光燈、白熾燈等傳統(tǒng)光源,成為全球相關(guān)領(lǐng)域備受關(guān)注的新型固體光源。目前國內(nèi)LED行業(yè)生產(chǎn)自動化程度較高,其貼裝生產(chǎn)線的貼片機多為進口通用型貼片機,價格昂貴,且與LED產(chǎn)品的契合度不高,生產(chǎn)效率低。因此,根據(jù)LED產(chǎn)品的自身特點與貼裝要求設(shè)計出一款有針對性的貼片機對LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與升級具有重大的意義。針對這一需求,研制一款適用于LED行業(yè)的同吸同貼高速貼片機,主要開展同吸同貼高速貼片機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗等關(guān)鍵技術(shù)研究工作,具體內(nèi)容如下:1、對貼裝對象和貼裝特點進行分析,提出同吸同貼高速貼片機的運動方案并進行整機及關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計,確定整機的機構(gòu)參數(shù);2、基于同吸同貼高速貼片機的運動方案和結(jié)構(gòu),進行貼片機時序規(guī)劃與分析,以功率消耗最小為目標函數(shù),各軸運動參數(shù)為設(shè)計變量建立貼片機時序優(yōu)化數(shù)學(xué)模型并進行時序優(yōu)化,得出了整機運動參數(shù)最優(yōu)解;3、基于時序優(yōu)化結(jié)果,建立貼片機動力學(xué)分析數(shù)值模型并進行動力學(xué)仿真,得到貼片機各軸的動力學(xué)特性變化曲線,根據(jù)動力學(xué)仿真結(jié)果、時序優(yōu)化結(jié)果和零部件結(jié)構(gòu)進行貼片機動力選型設(shè)計;4、基于Ansys Workbench軟件進行貼片機橫梁的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和動力學(xué)分析,建立貼片機橫梁的結(jié)構(gòu)參數(shù)多目標優(yōu)化模型,開展橫梁結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化工作,找出優(yōu)化目標隨橫梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律,在滿足使用要求的前提下得到橫梁的結(jié)構(gòu)參數(shù)最優(yōu)解并對優(yōu)化后的橫梁進行結(jié)構(gòu)動力學(xué)驗證;.5、基于時序優(yōu)化結(jié)果開展同吸同貼高速貼片機樣機試驗研究工作,找出各軸實際運行時的動力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律,得到貼片機樣機的實際貼裝效率和貼裝誤差的分布范圍與波動情況。通過以上研究,確定同吸同貼高速貼片機X、Y、Z軸的最高轉(zhuǎn)速分別為3000r/min、1000r/min、3000r/min,動作周期分別為0.44s、0.12s、0.14s,加速時間分別為0.1309s、0.06s、0.07s;在該時序下,各軸動力學(xué)數(shù)值分析結(jié)果與實際運行結(jié)果基本吻合,貼片機運行平穩(wěn)流暢;貼片機貼裝誤差隨機均勻分布在—0.03mm-+0.03mm之間,滿足貼裝作業(yè)要求;貼片機實際貼裝效率為79985CPH,與設(shè)計要求相差不大。綜上所述,貼片機運動方案與結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,能夠滿足實際貼裝作業(yè)需求。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN312.8
【圖文】：

ＳＭＴ的優(yōu)點包括如下：貼裝密度高、高頻特性好、抗震動能力優(yōu)良、可靠性高、逡逑可滿足小體積電子產(chǎn)品表面貼裝，成本低并且易于自動化的實現(xiàn)從而提高整個線體的逡逑組裝效率等［４￣９］。ＳＭＴ的工藝流程如下圖１．１所示。逡逑／？邐＼邐／？邐＼邐ｒ邐＼逡逑印刷（或點膠）Ｉ邐貼裝邐１邐％邐（固化）逡逑Ｖ逡逑＼邐ｙ邐ｖ．邐ｙ邐Ｖ．邐NB逡逑檢鍘邐清洗邐＜＾￣７１邐回流焊接逡逑邐／邋＾＾邋＇邐／逡逑圖１．１邋ＳＭＴ工藝流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆＳＭＴ逡逑印刷：其作用主要是在ＰＣＢ板上漏印焊膏（或貼片膠），為下一道工序各元件逡逑貼裝做準備。主要設(shè)備為印刷機（錫膏印刷機），置于ＳＭＴ貼裝線的前端。逡逑點膠：由于現(xiàn)階段所用ＰＣＢ電路板多采用雙面貼片，在二次回爐時為防止投入逡逑面的元件在高溫下由于錫膏二次融化造成脫落，在投入面加設(shè)點膠機，點膠機將膠水逡逑滴至ＰＣＢ電路板的固定位置上，主要作用是將電子元件固定到ＰＣＢ電路板上。點膠逡逑機一般設(shè)置在ＳＭＴ組裝線的最前端或置于線體檢測設(shè)備之后。有時由于客戶要求逡逑產(chǎn)出面也需要點膠，而現(xiàn)在很多小工廠都不用點膠機，若投入面元件較大時用人工點逡逑膠。逡逑貼裝：貼裝工序是將所要完成組裝的電子元件準確安裝到ＰＣＢ電路板的固定位逡逑置上。用于貼裝的設(shè)備為貼片機，在ＳＭＴ組裝線中設(shè)置于印刷機的后面。逡逑固化：固化的作用主要是融化貼片膠

ＳＭＴ的優(yōu)點包括如下：貼裝密度高、高頻特性好、抗震動能力優(yōu)良、可靠性高、逡逑可滿足小體積電子產(chǎn)品表面貼裝，成本低并且易于自動化的實現(xiàn)從而提高整個線體的逡逑組裝效率等［４￣９］。ＳＭＴ的工藝流程如下圖１．１所示。逡逑／？邐＼邐／？邐＼邐ｒ邐＼逡逑印刷（或點膠）Ｉ邐貼裝邐１邐％邐（固化）逡逑Ｖ逡逑＼邐ｙ邐ｖ．邐ｙ邐Ｖ．邐NB逡逑檢鍘邐清洗邐＜＾￣７１邐回流焊接逡逑邐／邋＾＾邋＇邐／逡逑圖１．１邋ＳＭＴ工藝流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆＳＭＴ逡逑印刷：其作用主要是在ＰＣＢ板上漏印焊膏（或貼片膠），為下一道工序各元件逡逑貼裝做準備。主要設(shè)備為印刷機（錫膏印刷機），置于ＳＭＴ貼裝線的前端。逡逑點膠：由于現(xiàn)階段所用ＰＣＢ電路板多采用雙面貼片，在二次回爐時為防止投入逡逑面的元件在高溫下由于錫膏二次融化造成脫落，在投入面加設(shè)點膠機，點膠機將膠水逡逑滴至ＰＣＢ電路板的固定位置上，主要作用是將電子元件固定到ＰＣＢ電路板上。點膠逡逑機一般設(shè)置在ＳＭＴ組裝線的最前端或置于線體檢測設(shè)備之后。有時由于客戶要求逡逑產(chǎn)出面也需要點膠，而現(xiàn)在很多小工廠都不用點膠機，若投入面元件較大時用人工點逡逑膠。逡逑貼裝：貼裝工序是將所要完成組裝的電子元件準確安裝到ＰＣＢ電路板的固定位逡逑置上。用于貼裝的設(shè)備為貼片機，在ＳＭＴ組裝線中設(shè)置于印刷機的后面。逡逑固化：固化的作用主要是融化貼片膠

圖１．３邋ＬＥＤ應(yīng)用發(fā)展趨勢逡逑Ｆｉｇ邋１．３邋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋ｔｒｅｎｄ邋ｏｆ邋ＬＥＤ邋ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ逡逑圖１．３為近幾年來ＬＥＤ行業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用與傳統(tǒng)照明的應(yīng)用在發(fā)光照明領(lǐng)域的占逡逑比情況，可見，ＬＥＤ產(chǎn)品發(fā)展迅速，呈現(xiàn)逐漸替代傳統(tǒng)照明的趨勢，不難看出ＬＥＤ逡逑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是勢不可擋的，為了抓住這種機遇，在世界市場激烈的競爭環(huán)境中保持逡逑自己的優(yōu)勢，各大ＬＥＤ日光燈制造企業(yè)想進辦法千方百計的去提高生產(chǎn)效率，降低逡逑生產(chǎn)成本。要發(fā)展ＬＥＤ行業(yè)，一批成套的自動化程度高的機器設(shè)備變得必不可少。逡逑ＬＥＤ行業(yè)生產(chǎn)組裝線中的主要設(shè)備包括有印刷機、點膠機、貼片機、高溫回流焊和逡逑清洗檢測的裝備等，其中貼片機是整個ＬＥＤ生產(chǎn)組裝線的關(guān)鍵設(shè)備，其貼裝的精確逡逑度和速度很大程度上決定整個ＬＥＤ生產(chǎn)組裝線的質(zhì)量及效率。具備良好性能的貼片逡逑機可以有效提高ＬＥＤ行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低制造成本［１３］。逡逑目前，國內(nèi)ＬＥＤ生產(chǎn)商在線使用的貼片設(shè)備多為進口貼片機，基本都屬于通用逡逑型貼片機

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本文編號：2792057