本文關(guān)鍵詞：貼片機的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其靜動態(tài)性能分析

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【摘要】：近年來,隨著我國電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,電子產(chǎn)品向著微型化、便攜式的方向推進。各類電子元件為適應發(fā)展需要,出現(xiàn)多引腳、引腳間距微米化、元件尺寸變小、元件封裝形式改變等變化,這些變化無疑給表面貼裝技術(shù)(Surface Mounted Technology,簡稱SMT)帶來了更大的挑戰(zhàn)。貼片機作為SMT生產(chǎn)線中最重要的設(shè)備,對其結(jié)構(gòu)進行改進以及性能提升就顯得尤為重要。目前我國所使用的貼片機大部分源于進口,而國內(nèi)對貼片機的需求量卻在逐年增加。為改變我國貼片機的這種市場結(jié)構(gòu),減少國外進口量,開發(fā)設(shè)計出一款自主研發(fā)生產(chǎn)的全自動貼片機,對提高我國自動化設(shè)備的研發(fā)能力具有十分重要的意義。本文利用CAD設(shè)計軟件Solid Works對貼片機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,并且利用大型有限元分析軟件ANSYS對所設(shè)計的零部件進行靜力學和動力學分析,以保證貼片機的結(jié)構(gòu)性能。主要研究內(nèi)容有:1.根據(jù)貼片機各部分不同的性能特點,對貼片機進行模塊劃分,并利用Solid Works軟件完成各模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計;2.為保證貼片機性能,利用ANSYS軟件對所設(shè)計的零部件進行靜態(tài)分析,得到各零部件的變形情況,再利用有限元模態(tài)分析方法,得到零部件的低階固有頻率以及模態(tài)振型,以保證各零部件結(jié)構(gòu)的合理性;3.利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法對設(shè)計不合理的零部件進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,并利用模態(tài)分析方法對優(yōu)化方案進行驗證;4.為驗證整機的動態(tài)性能,對貼片機整機進行模態(tài)分析。在整機的模態(tài)分析過程中,為保證分析的準確性,利用吉村允孝積分法以及Hertz接觸理論等方法計算結(jié)合部動態(tài)參數(shù),建立貼片機整機的動力學模型,以確保貼片機整機的動態(tài)性能。本文以有限元分析方法為基礎(chǔ),利用靜力學和動力學分析方法對所設(shè)計的貼片機進行了結(jié)構(gòu)分析,并通過結(jié)構(gòu)優(yōu)選和拓撲優(yōu)化設(shè)計,提高了貼片機的靜動態(tài)性能,保證了貼片機的貼片質(zhì)量,為貼片機的設(shè)計提供了可行的設(shè)計方法。
【關(guān)鍵詞】：貼片機 靜態(tài)分析 動態(tài)分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 結(jié)合部
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN405
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究的背景及意義8-10
• 1.1.1 研究的背景8-9
• 1.1.2 研究的意義9-10
• 1.2 貼片機簡介10-13
• 1.2.1 貼片機貼裝動作及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.2 貼片機類型11-13
• 1.3 貼片機國內(nèi)外發(fā)展概況13-15
• 1.3.1 國外發(fā)展概況13-14
• 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展概況14-15
• 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第二章 貼片機模塊化設(shè)計16-26
• 2.1 貼片機模塊劃分16-17
• 2.2 機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計17
• 2.3 貼片機X-Y運動模塊的設(shè)計17-23
• 2.3.1 X-Y機構(gòu)選型17-19
• 2.3.2 X-Y運動模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計19-21
• 2.3.3 X-Y運動模塊的電機選型21-23
• 2.4 貼片頭模塊設(shè)計23-25
• 2.5 PCB傳送機構(gòu)設(shè)計25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 貼片機零部件的CAE分析26-40
• 3.1 ANSYS軟件以及有限元分析方法簡介26-29
• 3.1.1 ANSYS軟件簡介26-27
• 3.1.2 有限元分析過程27-29
• 3.2 機架的CAE分析29-33
• 3.2.1 機架的靜力學分析29-30
• 3.2.2 機架的模態(tài)分析30-33
• 3.3 拱架的CAE分析33-36
• 3.3.1 拱架的靜力學分析33-34
• 3.3.2 拱架的模態(tài)分析34-36
• 3.4 橫梁的CAE分析36-38
• 3.4.1 橫梁的靜力學分析36-37
• 3.4.2 橫梁的模態(tài)分析37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 機架和橫梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計40-47
• 4.1 機架的結(jié)構(gòu)優(yōu)選40-42
• 4.1.1 優(yōu)化方案設(shè)計40
• 4.1.2 優(yōu)化方案的對比及選擇40-41
• 4.1.3 筋板厚度對方案的影響分析41-42
• 4.2 橫梁結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計42-46
• 4.2.1 ANSYS拓撲優(yōu)化方法42-43
• 4.2.2 確定優(yōu)化方案43-44
• 4.2.3 驗證優(yōu)化方案動態(tài)性能44-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 整機的模態(tài)分析47-61
• 5.1 貼片機整機結(jié)合部的劃分47-48
• 5.2 結(jié)合部的參數(shù)識別48-58
• 5.2.1 工作平臺與機架結(jié)合部的參數(shù)識別48-51
• 5.2.2 拱架與橫梁間絲杠/導軌/滑塊結(jié)合部的參數(shù)識別51-57
• 5.2.3 橫梁與貼片頭安裝版間絲杠/導軌/滑塊結(jié)合部的參數(shù)識別57-58
• 5.3 貼片機整機的模態(tài)分析58-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 結(jié)論61-62
• 6.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67
• 作者簡介67
• 攻讀碩士學位期間研究成果67

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本文編號：552541