2024平面LED焊线机整机结构设计及关键部件仿真分析(可编辑).docx

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1、能够适应快速启停,机构运行轻快平稳;弹性解耦装置采纳柔性设计,依能弹簧预紧,实现.解耦,减小冲击、消退间隙。焊头机构采纳伺服电机干脆驱动偏心轮，与曲柄滑块机构组合,使焊头做往复摇摆，省去丝杆、直线导轨等传动环节,减轻焊头重量的同时提高传动效率;焊头旋转关节采纳交叉弹片式,无磨损间歇,冲击更小、金线键合更平稳。利用多体动力学分析软件对焊头机构进行运动仿真,通过对机构真实坏境和运动的模拟，获得该机构运动的关键数据：焊头的运动轨迹和焊接接触力,验证是否满意设计要求，并针对结果进行优化分析。本文解决问题的思想和方法对类似探讨具有肯定借鉴意义，对进一步探讨开发更高性能的微电子封装设备打下了坚实的基础。广

2、东工业高校硕土学位论文关键词：；焊线机;动力学仿真；,书目口三罩目冰摘要.书目第一章绪论.课题探讨背景?.平面及大功率应用现状及趋势?.平面焊线设备发呈现状以及趋势?一.平面封装工艺及其关键设备简介?.平面焊线机的基本组成.本文探讨的意义以及主要内容?.本文探讨的目的及意义.本文探讨的内容及工作?一.本章小结？其次章支架供送机构设计？.机构设计原则.上、下料机构设计.上、下料机构的功能与原理?.仿真结果的评价？.本章小结?.总结与展望.参考文献攻读硕士期间发表的论文?学位论文独创性声明?.学位论文版权运用授权声明致谢?？一附录.？?.”9999v9.?.?一？.99”灯还可以把城市的夜晚装饰得

3、多姿多彩。路灯作为新的室外照明解决方案,节能先以上且能保持高亮度和长寿命，在成本进一步削减的状况下，我国平面室外照明灯组的应用将越来越广泛。.景观照明受到年北京奥运会和年上海世博会的影响,北京、上海等举办地加快了景观照明的步伐，由于功耗低，在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力。目前，已经越来越多地应用到景观照明市场中。在城市的亮化工程和夜景工程的应用包括了景观树、埋地灯、水底灯、草坪灯、投光灯、洗墙灯、彩虹管、护栏管、地砖灯等各种场合。.太阳能照明近几年来，在城市路灯照明行业中出现了一大批节能的新技术和新产品。太阳能路灯到天黑时自动点亮灯具,到天亮时自动关闭，更加便利，平安牢靠。无

4、需困难昂贵的管线铺设，可随意调整灯具的布局，平安节能无污染,无需人工操作进口的封装设备通常存在价格品贵，修理和运用相对不便利，目前国内比较有实力的外资企业和国有控股企业已经起先采纳先进的全自动进口生产设备如、等高端品牌,封装实力很强,封装出来的品质好，巨大的投入也限制了企业的进一步犷张。同时,珠三角地区许多私有型小企业规模有限，资金链不足,难以购买昂贵的进口设备或高端设备，许多仍以半自动设备为主,封装的平面质量、产量和一样性均达不到较高的要求,这无疑足我国国产封装设备的一个巨大市场和研发的一个努力方向。总的来说，我国在半导体封装设备领域的发展速度相对过慢，远远达不到国外先进水平,近年来我国政府

5、大力提倡绿色环保照明，为市场的发展奠定了坚实基础,不断扩大的市场需求也促进各科研单位和企业加大研发力度，在此关键时刻，学校、科研机构、企业的有机联合将是最好的出路，于此同时，随着国内机械加工水平和设备零配件质量的不断提高，国产封装设备与国际先进水支架灯杯较大且多为多列形式排列,其译颗灯珠成本相对直捅型较高，当进行焊接时要求夹具对各列灯杯充分压紧避开支架上下晃动,焊接完成后要求金线拉力更高；囚此对其焊线设备无论是在结构和限制方面都有严格的要求。依据焊接工艺的特点，平面焊线机的工作流程一般如图.所示。图？平面焊线机工作流程框图木文设计的平面式全Fl动焊线机要做的主要工作有以下几个：一是设计通用的料

6、盒式上下料机构，其功能是高速,稔定地把支架从料盒中送出或收进到指定的位置：二是完成送料机构设计，确保支架达到相应位置也焊头协作进行金线焊接，并完成支架在送料据上的精确运输;三是设计并联.高精度工作平台，为焊头组件供应精确的驱动及定位平台；四是针对目前已有的垂宜式焊头进行技术改进,改变其驱动方式及安装方式,满意平面焊接设备的技术要求。为良好的完成上述工作，须要对焊线机从机械结构、驱动机构、检测传感等诸多方程中须要涉及到零件的结构设计、机械加工工艺、材料选择、装配及维护便利性等方面的学问。当前,运用主流的三维绘图软件进行零部件结构设计，整机模拟装配,运动和力学分析甚至虚拟制造的技术已经特别成熟，它

7、可以提升研发效率，削减重复性工作，降低设计开发成本。在此选用作为三维设计软件,该软件是当今运用率很高的三维软件之一,除继承原版本的强大功能外,软件操作简洁,能高效率地完成相应的设计工作。另外,本机器除标准件和部分购买件外,设备大部分金屈零件以铝作为材料。整个机械系统涉及的零部件和机构繁多,设计任务较重，整个机械系统的设计由本人在吴小洪副教授的指导下共同完成。我们所Tr发的平面型全自动焊线机主要完成制程中的焊线工序，当前，国内不少企业仍旧采纳相对落后的半自动设备进行操作。其效率低,一般不超过片/时；且焊线难以保证一样和简洁损坏芯片，较难满意平面器件相都能在各方向精确定位,确保能精确推料到夹具托料

8、板上；当料盒支架推完或者下料料盒装满支架时，料盒之问连接顺畅,推送料盒机构能刚好精确将料盒推离轨道。支架送料机构负责工件的安放及支架的定位。送料器的底座要求与.工作台保持垂直,焊线的质量才能得到保证。其次通用性也是至关重要，进行不同支架焊线时尽量更换较少的零部件。央具上的弹片压爪要与支架充分接触，以此增加支架的稳定性和定位精度。拨料压爪的行程足够大且运行位置精确。支架压板能充分压紧支架以防止支架晃动而导致偏焊等现象。并联.工作台第一章绪论在图像识别技术的指引下，要求工作台能够在高加速度条件下实现高精度的定位,并快速的带动工件进行位徨补偿，以便进行精确快速焊线。工作台能够适应急起急停的工况要求，

9、并且能够快速稳定的进行定位。要求尽量削减由于工作台的运动及电机的转动对定位精确度造成的冲击。以前版本由于轨之间步探讨奠定基础。广东工业高校硕士学位论文其次章支架供送机构设计.机构设计原则支架供送机构是平面焊线机的重要组成部分,其功能是完成支架从上料机构到供送机构，再到下料机构的整个运输流程，支架供送机构的高速稳定性确定了整个设备的牢匏性；要求其中的上、下料机构,送料机构具有高速、轻载、稳定、便于维护等特点,本章在机构的设计过程中遵循以下原则:.首先对相应机构零部件的功能需求进行分析,然后进行机构设计和三维建模；.采纳模块化设计,使功能模块化,实现上、下料机构的通用性；.送料机构尽量实现多H由度

10、可调，以适应不同规格的支架需求；.功能相像的零部件采纳相同设计,结构尽量简洁牢靠,降低研发及生产成本：.采纳的标准件规格尽量相同；在满意性能要求的基础上,选择最具性价比的规格和型号。.上、下料机构设计构多自山度可调;其中下料部分的支架输送山送料器拨爪完成,不须要推片机构外,其余部分与上料机构一样,可有效降低研发及生产成本。上、下料机构功能模块组成如图.所示。送料机构,等待装料平安区域.等待取料图.机构结构功能图?.机构零部件设计与标准件选择料盒推送机构的作用在于当料盒沿垂直送料机构下降直到料盒中最终一片支架被推送至送料器相应位置后，空料盒接着下降至推料机构的滑块上,在电机驱动下将料盒推送至平安

11、区域，等待作业人员更换料盒；对于下料组件,料盒推送机构作用类似。设计要求料盒推送平程、无卡死现象,机构尽量箍洁牢嵬。在此采纳小型步进电机和同步带传动结构，降低成本的同时增加机械结构的维护便利性。具体机械结构原理如图.所示:广东工业高校硕士学位论丈推料档块、驱动电机、料盒滑台、直线导杆、同步带料盒边缘使之紧匏料盒导轨，削减料盒晃动和偏差，由于料盒下降不须要高速动作，在此短暂不考虑机械结构的振动及响应特性。推片机构作用是当料盒运行至指定位置时，系统给出推料指令,由推料电机驱动,通过线性滑轨及同步带连接推料导杆将引线框架推送到设定位置,该位置可由安装于送料器上的接近传感器而确定，也可依据软件设定；推

12、片动作完成后,导杆向后动作回到光电传感器设定的原点位置等待下一次推料吩咐,推具体实施方案如图.所示:直线导轨、推料导杆、司步带、驱动电机图.推片机构如上图所示，步进电机驱动推料导杆推送支架，最大推送距离为,在推送过程中要求导杆沿方向平稳运动且晃动较小不会干扰到其余单元格的支架,具体推送距离依据支架规格由软件确定，原点位置则由光电传感器确定。上、下料组件整体装配图.所示:整个上、下料机构主体由以上三部分组合而成,组件机械结构简珠丝杆协作性能优秀的轴承,且要求装配后的传动性能良好,减小轴向间隙,摩擦阻尼小,运动惯量小:并要求垂立送料机构在突然停止时冲击较小且定位精确滚珠丝杆由于传动效率高、温升少、

13、精度高、速度高、刚性好、可逆性、长寿命、高灵敏度、维护简洁等优点在精密机械设计中得到广泛应用，为了满意焊广东工业高校硕士学位论文线机高速、高精度、高动态性和快速响应的要求，合理选择滚珠丝卡副足特别重要的工作。滚珠丝杆螺母机构如图所示，丝杆和螺母都被加工了风弧形螺旋辅，协作起来形成螺旋线滚道,连续装入若干个一般小于个等宜径的高精度滚珠。当丝杆与螺母传动时，滚珠便沿螺旋槽滚动，肯定圈数之后经由回程引导装置,滚珠又重新回到螺母与丝杆之间，形成一个闭合的循环回路。图螺旋滚珠丝杆副【.滚珠丝杆螺母的特点与滑动丝杠副相比驱动力矩为/;由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺给运动；.螺旋滚珠丝杆副的选择滚珠丝杆的选

14、型包括其支承方式确定、导程计算、精度计算、行程计算、载荷校核等几个方面的内容。支承方式的设计。上、下料组件设计足利用电机通过联轴器传递转矩给丝杆，丝杆旋转,从而带动丝杆螺母做直线往第运动。由于上、下料组件垂直方向行程较大,料盒托爪支撑到个料盒，其质量较大，料盒重力干脆传递至直线导杆和丝杠螺母上,设计是优先选择一端固定一端游动的安装方式;其安装结构如图.所示，丝杆的安装方式选用一端轴向固定,一端游动的结构形式,固定端采纳一对。角接触的丝杆专用角接触球轴承面对面组配,另一端则选择深沟球轴承。图？丝杆支撑方式选择?精度选择滚珠丝杆副分为个精度等级，用户依据实际应用选择相应的精度;即、.,其参数如图所

15、示:总长,螺纹总长，公称直径，精度等级,行程。?其次幸支架供送机构设计./.丝杆：螺纹长度丝杠总长精度等级为导程公称宜径螺母循环方式为内循环浮动式丝杆螺精度等级为负荷滚珠圈数为圈削边法兰,安装孔为四孔导程公称宜径螺母循环方式为内循环浮动图?选定丝杆螺母副的参数.步进电机的选择整个上料组件一共须要个步进电机作为驱动源，便于设计时料盒:鱼:塑:？?。：“所以,电机转动一圈至少须要的脉冲数彳瓦。HHooo一般的步进电机的基本步距角为.。/步，配上细分驱动器后其步距角可细分达。/步,则电机转动圈须要的脉冲数为彳害篓;，满意设计的运动精其次幸乏架供送机构设计度。丝杠螺母在步进电机驱动下做直线运动时电机需输出的负载转矩瓦计算公式为：?x?，”？万X,其中：驱动扭矩.:工作载荷