異形電子元件自動插件機設計及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、電子產(chǎn)品印制電路板（PCB板）上電子元件的自動插件裝配技術(shù)是電子產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵。當前，中國電子制造業(yè)特別是家電制造業(yè)廣泛使用的異形電子元件仍為手工插件裝配方式，存在著工作效率低、勞動力成本高、錯插和漏插現(xiàn)象嚴重、管理任務繁重的問題。本課題異形電子元件自動插件機，主要用于電子電器行業(yè)異形電子元件的自動插件裝配，針對異形電子元件手工插件方式所產(chǎn)生的諸多問題，設計能夠替代手工插件各工序的自動化設備，能以單臺或數(shù)臺插件機替代手工插件流水線上異形

2、電子元件的大部分手工插件過程。
　　介紹電子制造業(yè)常用電阻、電容、變壓器等電子元件的種類及其來料方式，分析國外Panasonic品牌RG131、AV132型號及國產(chǎn)新澤谷品牌4000系列的常規(guī)電子元件插件機(AI)實現(xiàn)物料自動上料、自動插件的工作方式和技術(shù)特點。通過對某典型產(chǎn)品異形元件手工插件流水線的分析，闡述異形電子元件手工插件的技術(shù)特點和存在的問題。通過分析當前工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和電子制造業(yè)高速輕載機械手精密自動化裝配的

3、應用需求，并結(jié)合本課題異形電子元件自動插件機的國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和當前存在的問題，引出本文異形電子元件自動插件機的主要研究內(nèi)容和論文的結(jié)構(gòu)框架。
　　基于對異形電子元件自動插件機的設計流程分析，確定插件機設計參數(shù)要求，進行了各功能模塊的劃分，分析插件機設計的主要內(nèi)容和設計理論。分析標準PCB板和異形電子元件的制造工藝，確定PCB板及電子元件的尺寸精度，為后續(xù)PCB板上電子元件的插裝提供理論依據(jù)。分析實現(xiàn)自動插件所需自由度

4、要求，闡述插件機機體結(jié)構(gòu)形式、PCB板自動上下料形式、多種類型異形電子元件自動供料的方式;提出基于運動控制卡的插件機控制系統(tǒng)的搭建方案。分析并提出了自動插件所需關(guān)鍵技術(shù)的解決方法。
　　結(jié)合異形元件的可機插性，選定MKP-X2型安規(guī)電容異形電子元件作為研究對象，設計插件機的重復定位精度±0.04mm、插件效率2000～2500pcs/h、插件不良率小于800ppm。分析所滿足的插件動作要求，插件機為6自由度直角坐標結(jié)構(gòu)形式。設計單

5、個插件周期為1.6s，按照自動插件技術(shù)要求分析插件機的工作流程，進行各工步時間的分配。基于異形電子元件自動插件技術(shù)可行性方案，進行插件機軸系、PCB板自動上下料、異形電子元件自動上料結(jié)構(gòu)、快速精密電動夾爪的設計和選型。通過分析插件機振動影響因素，進行插件機機械結(jié)構(gòu)減振改進設計。建立了振動器供料的振動方向角、振動強度和振動頻率的計算公式。從提高自動插件的可靠性、降低插件廢品率的角度出發(fā)，設計MKP-X2元件針腳校形機構(gòu)。
　　進行插

6、件機的仿真分析與實驗研究?；谟邢拊治龅幕纠碚摬⒔柚贏NSYS仿真分析軟件進行插件機的模態(tài)仿真分析，找出機體的薄弱環(huán)節(jié)，進行優(yōu)化后的插件機結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析和諧響應分析，發(fā)現(xiàn)了在第1階模態(tài)固有頻率值34.596Hz附近存在共振的危險，X軸方向為敏感方向，在設計時應予以避免。分別進行3批次MKP-X2安規(guī)電容異形元件針腳的臥式校形和立式校形實驗，得到臥式校形和立式校形的校形力峰值分別為65.3N、36.5N，校形后的中心距公差范圍分別為