一種小型簡易自動化貼片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-08-30 10:56
隨著科技產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,自動化技術(shù)已逐步滲透到各個領(lǐng)域。在電子制造業(yè)中,自動化貼片機(jī)已完全取代人力手工焊接。如今市面上流行的貼片機(jī)大部分針對大批量生產(chǎn)廠商設(shè)計(jì),價格較高,不適用于小批量生產(chǎn)廠商;部分貼片機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在安全缺陷。針對這一現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款小型簡易、價格適中、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、穩(wěn)定安全的貼片機(jī)。本文在分析了當(dāng)前主流貼片機(jī)相關(guān)不足的前提下,重新設(shè)計(jì)了整體貼片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為貼片機(jī)架構(gòu)系統(tǒng)、貼片機(jī)控制系統(tǒng)、上位機(jī)界面三大子系統(tǒng)。貼片機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)著重于貼片機(jī)搭建過程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)備選型,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括設(shè)備整體搭建與布局、吸嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、貼片機(jī)供料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)備選型包括各部分步進(jìn)電機(jī)型號、驅(qū)動器、實(shí)時脈沖補(bǔ)償型閉環(huán)控制器等等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)旨在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、布局合理、運(yùn)行穩(wěn)定安全。貼片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含選用32位機(jī)STM32F407VE作為主控制器,設(shè)計(jì)相關(guān)外圍電路,采用狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換思想完成對步進(jìn)電機(jī)的邏輯控制,并配合步進(jìn)電機(jī)4級控制結(jié)構(gòu)優(yōu)化編程提高對電機(jī)的精度控制,有效降低貼裝誤差。上位機(jī)界面使用C++語言進(jìn)行編程,基于MFC類庫進(jìn)行開發(fā),包括鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲、文件IO操作、自定義...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
貼片機(jī)經(jīng)典結(jié)構(gòu)圖
移動均添加滑道結(jié)構(gòu)來完成。2.2.1 吸嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)吸嘴結(jié)構(gòu)對于貼裝精度有較大影響,本課題中將吸嘴結(jié)構(gòu)主分兩部分,吸嘴橫向移動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與吸嘴垂直方向移動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),橫向結(jié)構(gòu)用于器件坐標(biāo)定位,垂直結(jié)構(gòu)用于配合相應(yīng)的工業(yè)設(shè)備完成取件動作[31-34]。設(shè)計(jì)出如圖 2-4 所示的吸嘴結(jié)構(gòu)圖。
8、左側(cè)行程開關(guān),線路回連至閉環(huán)控制器,保護(hù)機(jī)架。9、右側(cè)行程開關(guān)。10、拉力彈簧,在彈性限度內(nèi)吸嘴可自由上下運(yùn)行。11、吸嘴頭主體。滾珠絲杠通過聯(lián)軸機(jī)和步進(jìn)電機(jī) X 軸承固定連接,為便于步進(jìn)電機(jī)帶動進(jìn)行左右位移,在絲杠上下兩側(cè)分別固定上方滑軌與下方滑軌并分別與絲持平行。并在絲杠與上下兩滑軌之間通過六角螺絲固定水平滑塊,水平滑進(jìn)行吸嘴頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這樣在 X 軸電機(jī)運(yùn)行時,就將步進(jìn)電機(jī)的軸承旋轉(zhuǎn)換成了滾珠絲杠上的水平滑塊的橫向位移并帶動吸嘴進(jìn)行橫向移動。一直滑軌通過六角螺絲固定在水平滑塊上,并在一號豎直滑軌上固定豎直滑水平滑塊與吸嘴頭主體固定連接,左側(cè)限位開關(guān)和右側(cè)限位開關(guān)分別位于極限位置處的左右兩側(cè),拉力彈簧一端固定在一號豎直滑軌上,另一端固豎直滑塊上,便于吸嘴在其彈性限度內(nèi)上下運(yùn)行。吸嘴橫向移動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后吸嘴可以自由進(jìn)行左右運(yùn)行,在貼裝流程嘴需進(jìn)行上下垂直運(yùn)行吸取器件,吸嘴垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需配合橫梁完成,橫計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 2-5 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限狀態(tài)機(jī)的貼片機(jī)狀態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 孫豐鑫,殷勵志,黃世飛. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[2]SMT設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J]. 郝赫. 科技與企業(yè). 2015(22)
[3]桌式貼片機(jī)橫梁的模態(tài)分析及拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 白俊峰,閆俊存,黃勇. 制造業(yè)自動化. 2015(18)
[4]桌面型貼片機(jī)可編程自動化控制器研究[J]. 王國慶,張善交,王紅軍,張光澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(07)
[5]國產(chǎn)LED貼片機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[J]. 仲崇東,于革,黃漢濱,張治國. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2015(01)
[6]高精度貼片機(jī)橫梁結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 孫繼斌,駱敏舟,姜濤,畢世書. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(08)
[7]C語言程序設(shè)計(jì)課程改革與計(jì)算思維的培養(yǎng)[J]. 丁巖,張宇昕. 重慶與世界(學(xué)術(shù)版). 2014(01)
[8]貼片機(jī)核心部件貼裝頭的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展[J]. 王劍薇,吳文鏡. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[9]貼片機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)[J]. 張識超,趙一杰,方穎,陳曉丹. 機(jī)械工程師. 2013(11)
[10]高速高效貼片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 湯雄,肖曙紅,田甜. 機(jī)械與電子. 2013(07)
碩士論文
[1]高精度視覺型桌面貼片機(jī)研究[D]. 張光澤.長安大學(xué) 2016
[2]緊湊型貼片機(jī)系統(tǒng)研究[D]. 張善交.長安大學(xué) 2016
[3]貼片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 汪巍.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]有限狀態(tài)機(jī)及其應(yīng)用[D]. 譚同超.華南理工大學(xué) 2013
[5]面向新型表面貼裝元器件的配準(zhǔn)算法研究[D]. 陳鑫源.華南理工大學(xué) 2013
[6]貼片機(jī)控制系統(tǒng)底層軟件模塊與上層軟件設(shè)計(jì)[D]. 魏云峰.蘇州大學(xué) 2011
本文編號:3372648
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
貼片機(jī)經(jīng)典結(jié)構(gòu)圖
移動均添加滑道結(jié)構(gòu)來完成。2.2.1 吸嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)吸嘴結(jié)構(gòu)對于貼裝精度有較大影響,本課題中將吸嘴結(jié)構(gòu)主分兩部分,吸嘴橫向移動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與吸嘴垂直方向移動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),橫向結(jié)構(gòu)用于器件坐標(biāo)定位,垂直結(jié)構(gòu)用于配合相應(yīng)的工業(yè)設(shè)備完成取件動作[31-34]。設(shè)計(jì)出如圖 2-4 所示的吸嘴結(jié)構(gòu)圖。
8、左側(cè)行程開關(guān),線路回連至閉環(huán)控制器,保護(hù)機(jī)架。9、右側(cè)行程開關(guān)。10、拉力彈簧,在彈性限度內(nèi)吸嘴可自由上下運(yùn)行。11、吸嘴頭主體。滾珠絲杠通過聯(lián)軸機(jī)和步進(jìn)電機(jī) X 軸承固定連接,為便于步進(jìn)電機(jī)帶動進(jìn)行左右位移,在絲杠上下兩側(cè)分別固定上方滑軌與下方滑軌并分別與絲持平行。并在絲杠與上下兩滑軌之間通過六角螺絲固定水平滑塊,水平滑進(jìn)行吸嘴頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這樣在 X 軸電機(jī)運(yùn)行時,就將步進(jìn)電機(jī)的軸承旋轉(zhuǎn)換成了滾珠絲杠上的水平滑塊的橫向位移并帶動吸嘴進(jìn)行橫向移動。一直滑軌通過六角螺絲固定在水平滑塊上,并在一號豎直滑軌上固定豎直滑水平滑塊與吸嘴頭主體固定連接,左側(cè)限位開關(guān)和右側(cè)限位開關(guān)分別位于極限位置處的左右兩側(cè),拉力彈簧一端固定在一號豎直滑軌上,另一端固豎直滑塊上,便于吸嘴在其彈性限度內(nèi)上下運(yùn)行。吸嘴橫向移動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后吸嘴可以自由進(jìn)行左右運(yùn)行,在貼裝流程嘴需進(jìn)行上下垂直運(yùn)行吸取器件,吸嘴垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需配合橫梁完成,橫計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 2-5 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限狀態(tài)機(jī)的貼片機(jī)狀態(tài)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 孫豐鑫,殷勵志,黃世飛. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(01)
[2]SMT設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J]. 郝赫. 科技與企業(yè). 2015(22)
[3]桌式貼片機(jī)橫梁的模態(tài)分析及拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 白俊峰,閆俊存,黃勇. 制造業(yè)自動化. 2015(18)
[4]桌面型貼片機(jī)可編程自動化控制器研究[J]. 王國慶,張善交,王紅軍,張光澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(07)
[5]國產(chǎn)LED貼片機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[J]. 仲崇東,于革,黃漢濱,張治國. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2015(01)
[6]高精度貼片機(jī)橫梁結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 孫繼斌,駱敏舟,姜濤,畢世書. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(08)
[7]C語言程序設(shè)計(jì)課程改革與計(jì)算思維的培養(yǎng)[J]. 丁巖,張宇昕. 重慶與世界(學(xué)術(shù)版). 2014(01)
[8]貼片機(jī)核心部件貼裝頭的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展[J]. 王劍薇,吳文鏡. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[9]貼片機(jī)運(yùn)動控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)[J]. 張識超,趙一杰,方穎,陳曉丹. 機(jī)械工程師. 2013(11)
[10]高速高效貼片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 湯雄,肖曙紅,田甜. 機(jī)械與電子. 2013(07)
碩士論文
[1]高精度視覺型桌面貼片機(jī)研究[D]. 張光澤.長安大學(xué) 2016
[2]緊湊型貼片機(jī)系統(tǒng)研究[D]. 張善交.長安大學(xué) 2016
[3]貼片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 汪巍.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]有限狀態(tài)機(jī)及其應(yīng)用[D]. 譚同超.華南理工大學(xué) 2013
[5]面向新型表面貼裝元器件的配準(zhǔn)算法研究[D]. 陳鑫源.華南理工大學(xué) 2013
[6]貼片機(jī)控制系統(tǒng)底層軟件模塊與上層軟件設(shè)計(jì)[D]. 魏云峰.蘇州大學(xué) 2011
本文編號:3372648
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