硬盤是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要部件,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,硬盤的性能也在不斷的提高,磁頭摺片組合（英文縮寫HGA）作為硬盤的讀寫部件,是硬盤的重要組成部分,HGA的生產(chǎn)技術(shù)也需要不斷提高,目前HGA的大規(guī)模生產(chǎn)中以人工操作和人工檢測(cè)的硬盤磁頭焊接機(jī)不能滿足硬盤生產(chǎn)的低成本、高效率的需要,迫切需要得到提高。同時(shí),因?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人能夠很好的代替大部分人工作業(yè),因此企業(yè)非常需要開發(fā)出基于工業(yè)機(jī)器人的全自動(dòng)硬盤磁頭焊接機(jī)。目前在全球的幾大硬盤制造企業(yè)中,用于HGA磁頭焊接的自動(dòng)化設(shè)備都是采用錫焊,它成本低,性能可靠。但焊接的方式多種多樣,本文從焊接方式入手,采用激光錫球焊接方式,并提出基于工業(yè)機(jī)器人的硬盤磁頭焊接機(jī)研制指標(biāo),研制出一種人工輔助少,成本低,效率高的硬盤磁頭全自動(dòng)焊接機(jī)。這種焊接機(jī)的組成包括機(jī)器人上下料平臺(tái)、激光發(fā)生模塊、送球模塊、焊接定位模塊、焊接工藝模塊。對(duì)焊接機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并分析了設(shè)計(jì)原理。研究了錫球焊接時(shí)的力學(xué)原理和影響焊接質(zhì)量的各種因素,并建立了相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)焊接的關(guān)鍵部件,也是占用焊接成本比例高的焊嘴進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化,并進(jìn)行了熱力學(xué)分析... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

硬盤與磁頭磁頭上有多個(gè)金屬焊盤，與懸臂飛機(jī)仔上的軟線路板焊盤連接導(dǎo)通來(lái)讀寫數(shù)據(jù)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-2-見(jiàn)圖1-2，焊接機(jī)就是負(fù)責(zé)將磁頭的焊盤和飛機(jī)仔的焊盤一對(duì)一連接導(dǎo)通起來(lái)。a)焊接前b)焊接后圖1-2磁頭焊接位磁頭是硬盤中最精密也是工作條件最惡劣的部件，需要在電磁作用、震動(dòng)、高速飛行等條件下工作，磁頭焊接的質(zhì)量好壞對(duì)硬盤的品質(zhì)有重大影響，很多硬盤損壞是因?yàn)閯×艺饎?dòng)和通電不當(dāng)引發(fā)的磁頭脫焊問(wèn)題，硬盤磁頭的尺寸也越來(lái)越小，需要互連的焊點(diǎn)越來(lái)越多，難度高，效率低，需要研究開發(fā)一種更加高效、質(zhì)優(yōu)、靈活的焊接機(jī)。本課題研究的是將當(dāng)前硬盤行業(yè)使用的半自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)升級(jí)為全自動(dòng)焊接機(jī)，并對(duì)焊接工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化。增加了工業(yè)機(jī)器人上下料、自動(dòng)檢測(cè)壞品、自動(dòng)加濕防靜電等功能，以自動(dòng)化代替人工，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也減少了因員工失誤對(duì)質(zhì)量的影響；優(yōu)化了焊接機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)來(lái)達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的；并對(duì)焊接機(jī)的焊接參數(shù)建立了數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了研究和優(yōu)化，提高了焊接質(zhì)量。1.2相關(guān)研究與知識(shí)綜述硬盤是計(jì)算機(jī)的一個(gè)主要部件，它被用來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。自從上世紀(jì)五十年代被發(fā)明以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，體積從冰箱大小減少到現(xiàn)在的幾英寸，儲(chǔ)存容量從剛開始的幾個(gè)MB，發(fā)展到今天的幾十個(gè)TB,數(shù)據(jù)讀寫速度也呈幾何級(jí)增長(zhǎng)[1]。人類從未停止對(duì)計(jì)算機(jī)硬盤儲(chǔ)存技術(shù)的研究，USB閃存、光存儲(chǔ)、SSD存儲(chǔ)等存儲(chǔ)技術(shù)相繼被發(fā)明，傳統(tǒng)的硬盤似乎走到了盡頭，但由于新的存儲(chǔ)技術(shù)目前還存在一定的局限性，而傳統(tǒng)硬盤也在不斷的優(yōu)化發(fā)展，因此，在單位存儲(chǔ)容量、數(shù)據(jù)安全性、性價(jià)比等方面，新的存儲(chǔ)方式暫時(shí)無(wú)法與傳統(tǒng)硬盤相比。特別是在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲(chǔ)方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。對(duì)服務(wù)器的容量有更大的要求，大容量的硬盤比目前存在的其他存儲(chǔ)方式有更大的優(yōu)勢(shì)，硬盤在服務(wù)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-就要求各生產(chǎn)廠家不得不降低成本、減少報(bào)廢率、提高生產(chǎn)率。因此機(jī)器人換人、機(jī)器視覺(jué)的運(yùn)用、全自動(dòng)生產(chǎn)線的研制在整個(gè)制造業(yè)蓬勃發(fā)展，硬盤行業(yè)也不例外。以磁頭焊接工序?yàn)槔�，�?1世紀(jì)初完成了從純手工焊接操作做到機(jī)器半自動(dòng)化作業(yè)的轉(zhuǎn)變。十幾年過(guò)去了，現(xiàn)在全自動(dòng)化作業(yè)和無(wú)人工廠被提上了日程，其目的就是為了在降低成本、提高生產(chǎn)率同時(shí)給客戶提供更好的產(chǎn)品。磁頭作為硬盤中的一個(gè)關(guān)鍵部件，其功能是負(fù)責(zé)硬盤數(shù)據(jù)的讀寫[3]。其工作環(huán)境比較惡劣，需要在高速、高溫、震動(dòng)甚至微摩擦的環(huán)境下工作[4-5]。磁頭所在的磁頭臂組合所占成本接近整個(gè)硬盤生產(chǎn)成本的50%。降低磁頭臂組合生產(chǎn)的成本也就是大大降低硬盤的生產(chǎn)成本，大大提高硬盤產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。磁頭臂組合簡(jiǎn)稱HSA(HeadStackingAssembly)，而HGA是HSA的一部分，磁頭焊接是HGA生產(chǎn)工序的一道關(guān)鍵工序，HGA生產(chǎn)需要先通過(guò)膠水將磁頭貼片到懸臂的飛機(jī)仔上，經(jīng)激光和UV光烘干和檢測(cè)完好后,焊接機(jī)再將磁頭焊盤和飛機(jī)仔上的軟線路板焊盤通過(guò)焊錫焊接導(dǎo)通，見(jiàn)圖1-3。圖1-3磁頭臂組合、磁頭摺片組合、磁頭關(guān)系磁頭焊接好后還有功能檢查、靜態(tài)測(cè)試、清洗、檢查、包裝等十幾道工序，目前都是操作員手工上下料。每一道工序完成后操作員都需要負(fù)責(zé)將物料拿出和放入機(jī)器，工作比較繁重和重復(fù)操作，效率比較低甚至還有可能會(huì)觸碰到產(chǎn)品，造成很多廢品。HGA產(chǎn)品非常細(xì)小和脆弱，需要在無(wú)塵室內(nèi)生產(chǎn)，輕微的觸碰就可能導(dǎo)致變形、污染甚至靜電擊穿。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3564934