贴片机研究与结构设计

论文摘要

贴片机是SMT生产线的重要组成部分,对整个生产线的产品精度、生产效率、实际产量和生产能力起决定性的作用,在国内具有广阔的应用前景。高速、高精度是贴片机的重要指标,国内外研究人员针对如何解决贴片机即高速又高精度之间的矛盾问题,作了大量的理论研究。本文以现有贴片机为基础深入研究,通过改善机械结构和对关键部件的重新设计,在兼顾贴片速度的同时进一步提高了贴片机的贴片精度。本文对贴片机的机械结构进行了总体设计。通过对国内外各种典型的贴片机结构的全面分析,在综合各种贴片机结构优劣的基础上,设计了具有x-y联动定位系统的拱架式贴片机结构。由于贴装头的结构直接影响了整个机器的设计精度和速度,因此贴装头设计在整个贴片机设计中处于核心地位。本文设计了8工位拱架式贴装头,在保证设计精度和速度的前提下为了节省整体设计成本同时设计了结构简单、制造方便且能够满足理论要求的带状元件的气动式同步棘轮喂料器以及轨道输送系统、吸嘴更换器等其它部件。为了验证设计的合理性本文利用Pro/E工程软件,建立了贴片机各零部件的三维模型,制定了合理的装配顺序,生成了贴片机的实体模型;利用Ansys软件对贴片机的整机及横梁进行模态分析,对机械传动系统的伺服精度作了分析,通过Matlab软件中的Simulink模块仿真出刚度和阻尼对传动系统的影响,同时对贴片机的理论贴片精度和速度进行了计算,得出结论能够满足使用要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究目的和意义
• 1.2 贴片机的国内外发展概况
• 1.2.1 贴片机的国外发展简介
• 1.2.2 国内贴片机的发展简介
• 1.3 贴片机的未来发展趋势
• 1.4 课题研究的内容
• 第2章 贴片机的整体结构设计
• 2.1 表面贴装元器件的发展
• 2.1.1 SMT生产线的简介
• 2.1.2 表面贴装元器件的发展
• 2.2 贴片机的整体结构设计概述
• 2.2.1 贴片机的分类
• 2.2.2 贴片机的整体结构设计
• 2.3 贴片机的工作原理及过程
• 2.4 传感器在贴片机中的布局
• 2.4.1 传感器的选取
• 2.4.2 传感器的布局
• 2.5 本章小结
• 第3章 贴装头设计
• 3.1 贴装头的介绍
• 3.2 贴装头定位系统的设计
• 3.2.1 贴装头定位系统驱动方案的设计
• 3.2.2 贴装头定位系统的设计
• 3.2.3 电机的选择计算
• 3.3 贴装头的结构分析和设计
• 3.3.1 贴装头的结构组成
• 3.3.2 贴装头的传动原理
• 3.3.3 贴装头设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 喂料系统的设计
• 4.1 元器件的包装形式及其喂料器的工作原理
• 4.1.1 元器件的包装形式
• 4.1.2 各种喂料器的工作原理
• 4.2 喂料器的结构设计
• 4.2.1 喂料器的工作原理
• 4.2.2 喂料器的结构设计
• 4.3 贴片机其它件的设计及选取
• 4.3.1 贴片机底座的设计
• 4.3.2 贴片机传送轨道和支撑台的设计
• 4.3.3 吸嘴更换器的设计
• 4.3.4 贴片机控制系统和气压系统的设计
• 4.4 本章小结
• 第5章 贴片机性能分析
• 5.1 整机的模态分析
• 5.2 横梁的静力校核及优化
• 5.3 贴装精度的分析和计算
• 5.3.1 影响贴装精度的组成要素
• 5.3.2 贴片位置检测精度分析
• 5.3.3 机械传动系统的伺服精度分析
• 5.4 贴片速度的分析计算
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢