一种小型简易自动化贴片机系统设计与实现

发布时间：2021-08-30 10:56

　　随着科技产业的高速发展,自动化技术已逐步渗透到各个领域。在电子制造业中,自动化贴片机已完全取代人力手工焊接。如今市面上流行的贴片机大部分针对大批量生产厂商设计,价格较高,不适用于小批量生产厂商;部分贴片机在结构上存在安全缺陷。针对这一现状,设计并实现了一款小型简易、价格适中、结构优化、稳定安全的贴片机。本文在分析了当前主流贴片机相关不足的前提下,重新设计了整体贴片机系统结构,整体系统结构分为贴片机架构系统、贴片机控制系统、上位机界面三大子系统。贴片机架构设计着重于贴片机搭建过程中结构设计与相关基础设备选型,结构设计包括设备整体搭建与布局、吸嘴结构设计、贴片机供料结构设计,设备选型包括各部分步进电机型号、驱动器、实时脉冲补偿型闭环控制器等等。结构设计旨在优化结构、布局合理、运行稳定安全。贴片机控制系统设计包含选用32位机STM32F407VE作为主控制器,设计相关外围电路,采用状态机转换思想完成对步进电机的逻辑控制,并配合步进电机4级控制结构优化编程提高对电机的精度控制,有效降低贴装误差。上位机界面使用C++语言进行编程,基于MFC类库进行开发,包括链式数据结构存储、文件IO操作、自定义... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

贴片机经典结构图

移动均添加滑道结构来完成。2.2.1 吸嘴结构设计吸嘴结构对于贴装精度有较大影响，本课题中将吸嘴结构主分两部分，吸嘴横向移动结构设计与吸嘴垂直方向移动结构设计，横向结构用于器件坐标定位，垂直结构用于配合相应的工业设备完成取件动作[31-34]。设计出如图 2-4 所示的吸嘴结构图。

8、左侧行程开关，线路回连至闭环控制器，保护机架。9、右侧行程开关。10、拉力弹簧，在弹性限度内吸嘴可自由上下运行。11、吸嘴头主体。滚珠丝杠通过联轴机和步进电机 X 轴承固定连接，为便于步进电机带动进行左右位移，在丝杠上下两侧分别固定上方滑轨与下方滑轨并分别与丝持平行。并在丝杠与上下两滑轨之间通过六角螺丝固定水平滑块，水平滑进行吸嘴头结构的设计，这样在 X 轴电机运行时，就将步进电机的轴承旋转换成了滚珠丝杠上的水平滑块的横向位移并带动吸嘴进行横向移动。一直滑轨通过六角螺丝固定在水平滑块上，并在一号竖直滑轨上固定竖直滑水平滑块与吸嘴头主体固定连接，左侧限位开关和右侧限位开关分别位于极限位置处的左右两侧，拉力弹簧一端固定在一号竖直滑轨上，另一端固竖直滑块上，便于吸嘴在其弹性限度内上下运行。吸嘴横向移动结构设计完成后吸嘴可以自由进行左右运行，在贴装流程嘴需进行上下垂直运行吸取器件，吸嘴垂直结构设计需配合横梁完成，横计结构如图 2-5 所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限状态机的贴片机状态设计与实现[J]. 孙丰鑫,殷励志,黄世飞.  自动化技术与应用. 2016(01)
[2]SMT设备技术现状及未来发展趋势[J]. 郝赫.  科技与企业. 2015(22)
[3]桌式贴片机横梁的模态分析及拓扑优化设计[J]. 白俊峰,闫俊存,黄勇.  制造业自动化. 2015(18)
[4]桌面型贴片机可编程自动化控制器研究[J]. 王国庆,张善交,王红军,张光泽.  机械设计与制造. 2015(07)
[5]国产LED贴片机的设计与研究[J]. 仲崇东,于革,黄汉滨,张治国.  自动化技术与应用. 2015(01)
[6]高精度贴片机横梁结构动态优化设计[J]. 孙继斌,骆敏舟,姜涛,毕世书.  机械设计与制造. 2014(08)
[7]C语言程序设计课程改革与计算思维的培养[J]. 丁岩,张宇昕.  重庆与世界(学术版). 2014(01)
[8]贴片机核心部件贴装头的设计技术进展[J]. 王剑薇,吴文镜.  湖南工业大学学报. 2014(01)
[9]贴片机运动控制系统的硬件设计[J]. 张识超,赵一杰,方颖,陈晓丹.  机械工程师. 2013(11)
[10]高速高效贴片机控制系统设计与实现[J]. 汤雄,肖曙红,田甜.  机械与电子. 2013(07)

硕士论文
[1]高精度视觉型桌面贴片机研究[D]. 张光泽.长安大学 2016
[2]紧凑型贴片机系统研究[D]. 张善交.长安大学 2016
[3]贴片机控制系统设计[D]. 汪巍.西安电子科技大学 2014
[4]有限状态机及其应用[D]. 谭同超.华南理工大学 2013
[5]面向新型表面贴装元器件的配准算法研究[D]. 陈鑫源.华南理工大学 2013
[6]贴片机控制系统底层软件模块与上层软件设计[D]. 魏云峰.苏州大学 2011



本文编号：3372648