立式自动插件机机电系统的设计与研究

摘要

目前插件技术很多还是手工作业，这就带来了实装效率低和人工成本高的问题。目前市场上环球、松下早已开发出先进的插件自动化设备，但设备成本过高，而且在PCBA上有贴片元件的情况下，如插件振动大，容易造成插件弯脚损坏焊盘或周围组件的缺点，所以开发立式插件机，可使生产效率提升，工人的工作环境改善，成本减少，现场工作流程简化，空间节省及产线制程设计变更方便都具有很大的价值。
　　本文主要的研究是对立式电容实现自动化插件设计，针对电容元件引脚切脚变形、PCBA载具定位、插件到位检测等问题进行结构设计分析研究，本文主要从以下几个方面进行研究：
　　通过对电容元件来料的分析，发现了元件来料普遍存在引脚变形问题，直接插件定会带来插不进插件孔的问题，通过采用整脚模具的方法对元件引脚进行整脚，使其达到插件来料精度标准，能更顺利插件。
　　将PCBA固定在载具上进行插件以保证载具顺利传送及后段焊接的要求，PCBA利用卡扣卡在载具上，利用PCBA上的四个定位孔对PCBA及载具进行定位，定位方式选择针定位方式利用三个定位孔进行定位。
　　对插件元件是否有插到位的检测问题，由于进行插件是气缸下降带动，所以插件元件是否到位可以通过气缸上安装传感器判定气缸是否到位。对于插件过程中为防止对PCBA的冲击，使用插件气缸电磁阀转换的方式，使气缸下降离PCBA距离为十五毫米的位置时进行出气口进气控制，使其减速以减小插件头对PCBA的振动影响。
　　控制系统以PLC&IPC为控制核心进行多级电气控制，通过软件编程实现自动动作控制，从而实现代替手工作业的目的。

目录

立式自动插件机机电系统的设计与研究

RESEARCH ON MECHANICAL AND ELECTRICAL SYSTEM FOR VERTICAL AUTOMATIC INSERT MACHINE

摘要

Abstract

第1 章绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.1.1 实装技术的发展

1.1.2 自动插件机

1.2 国内外研究现状及分析

1.2.1 国外研究状况

1.2.2 国内研究状况

1.3 本文主要研究内容

第2 章插件机工艺要求及设计方案

2.1 插件机插装方式

2.2 插件机插装工艺流程

2.3 插件机设备组成及工艺要求

2.3.1 插件机组成部分及功能

2.3.2 机插程序组成

2.3.3 机插印制板及插件设计要求

2.3.4 机插组件的焊盘设计要求

2.4 自动插件机总体设计方案

2.4.1 自动插件机结构设计方案研究

2.4.2 插件机系统硬件设计

2.4.3 核心控制组件的选择

2.5 本章小结

第3 章立式插件机结构设计

3.1 送料系统的硬件设计

3.1.1 带料电容送料方案

3.1.2 电容剪脚和整形及定位机构

3.1.3 气动控制及定位时夹紧力控制技术

3.2 插件模块

3.2.1 夹爪机构及夹爪设计

3.2.2 旋转机构说明

3.2.3 插件下行时速度力量控制及检测技术

3.3 基板定位模块

3.3.1 载具进出机构及控制原理

3.3.2 基板精定位结构说明

3.4 本章小结

第4 章控制系统软件设计

4.1 系统控制模块

4.2 系统控制流程

4.3 操作软件模块组成

4.4 本章小结

第5 章系统主要性能及参数测试

5.1 实验测试方法与结果

5.2 设备测试分析评估

5.2.1 插件机故障测试评估

5.2.2 插件成功率测试评估

5.2.3 插件品质测试评估

5.2.4 设备评估后期改善方案

5.3 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

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