高速贴片机控制系统的数据库设计与实现

贴片机控制系统高速完成精确贴片,与软硬件系统综合优化设计密不可分。在硬件结构及成本改进空间日趋减小的情况下,若想进一步提高贴片效率,软件的设计与优化就显得尤为关键。针对传统设计中的不足,根据贴片机工作实况进行功能分析,对贴片机的数据库系统进行E-R模型概念分析与基于3NF范式的逻辑设计。设计的数据库系统在高速贴片机样机上获得成功运用,与同类型机相比,当存储数据量相同时,访问处理数据的时间得到加快且不会产生更新异常和数据冗余。     

贴片机控制系统的设计与实现

分析了贴片机的工作流程,选择步进电机作为执行元件,并设计了由上位机、薄膜开关面板、PLC、步进电机驱动器、执行机构组成的控制系统。论述了贴片机控制系统研制过程中的4个关键技术:回零控制、步进电机控制、供料控制、速度与精度的提高。样机测试表明该控制系统结构简单、控制可靠、成本低且达到了设计的精度和速度要求。     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.     

一种多枚混合硬币处理装置设计及应用实验研究

研制了一种能够高速处理接纳多枚混合币种硬币的自动化装置。该装置应用在金融自助服务终端，需要能够对正常接收的硬币及各种可能的异物进行处理，机构兼容性及控制要求较高。设计了多枚混合硬币的高速分离机构；通过运用PRO／E机构运动仿真，设计了处理异物的闸门传动机构；设计了能够高效控制各个运动部件的控制系统。样机实验表明，该装置结构和工艺设计合理，与驱动部分配合合理，工作状况良好。     

自动贴片视觉系统的研究与设计

针对自动贴片机高速高精度的要求，介绍了基于机器视觉的自动贴片控制系统的结构和原理，着重阐述了机器视觉系统的软硬件设计，并提出相关的图像处理算法。     

基于虚拟样机的贴片机动态精度分析

应用多体动力学方法模拟贴片机系统动态过程,仿真“测量”其误差值。根据贴片机的结构形式,建立贴片机的数学模型和虚拟样机模型。用考虑结合部影响的刚柔耦合模型模拟实际系统,而以多刚体模型作为理想系统,通过仿真得到贴片机的动态误差。仿真结果表明贴片机系统的动态精度能够被控制在许可范围内。采用激光干涉仪对仿真分析结果进行试验验证,试验结果与仿真结果吻合较好,验证了该方法的正确性。     

贴片机的虚拟样机研究

以贴片机为对象，研究虚拟样机技术在贴片机开发中的实际应用。首先使用UG软件对三种贴片机进行了三维实体建模，然后导入动力学仿真软件ADAMS，产生贴片机的“虚拟样机”，再对贴片机进行运动仿真分析，得出了运动学和动力学参数，为今后物理样机的设计和制作提供依据。     

基于虚拟样机的贴片机动态精度分析

应用多体动力学方法模拟贴片机系统动态过程,仿真"测量"其误差值.根据贴片机的结构形式,建立贴片机的数学模型和虚拟样机模型.用考虑结合部影响的刚柔耦合模型模拟实际系统,而以多刚体模型作为理想系统,通过仿真得到贴片机的动态误差.仿真结果表明贴片机系统的动态精度能够被控制在许可范围内.采用激光干涉仪对仿真分析结果进行试验验证,试验结果与仿真结果吻合较好,验证了该方法的正确性.     

高精度贴片机横梁结构动态优化设计

动态性能是评价机床等高速高精度设备在运行过程中抵抗振动和噪声的重要指标,因此对高速高精度设备的结构进行动态优化是相当必要的。运用有限元优化方法,建立了高精度贴片机部件的有限元模型,设计了高精度贴片机结构优化流程,将高精度贴片机结构部件分块模态分析,利用了影响因子系数加权法,分析了贴片机部件内外部结构对贴片机系统动态性能的影响。通过贴片机结构优化,将贴片机部件优化后的结构与优化前的结构相比,提高了高精度贴片机的动态性能,因此也就相应的提高了贴片机的贴装精度,增强了贴片机的性能指标。     

基于模态分析的高速高精度贴片机运动机构优化设计

针对高速高精度贴片机的特点,应用ANSYS软件对贴片机基座进行了模态分析.通过对结构的固有频率和模态振型的分析,为高速高精度贴片机底座结构的优化提供理论数据,提高了整体的动态性能,保证了高速高精度贴片机的机械强度和刚度.     

多功能贴片机系统管理软件设计及实现

针对多功能贴片机的高速、高精度和控制需求,本文分析了贴片机系统管理软件的整体架构和三个最重要的核心模块:PCB数据管理、视觉检测及定位、运动控制;本文重点介绍了三个核心模块的有关程序实现技术及主要视觉算法实现。该系统管理软件在研制的多功能贴片机样机上得以初步应用。     

基于视觉的高速高精度贴片机运动控制系统的设计与实现

针对全自动贴片机高速高精度运动控制方面的问题,借鉴目前国外先进贴片技术,系统地分析了贴片机运动控制系统的特点和功能。详细讨论了不同的图像采集方式对整机性能的影响以及移动采图方式对速度控制精度的要求,并介绍了贴片机运动控制系统的具体实现方法。     

基于32位ARM全自动高速SMT贴片机控制系统的设计与实现

从系统结构、控制单元、上位软件设计等方面,设计与实现一整套高度智能化的高速贴片机控制系统,包括基于32位ARM处理器的16轴Z轴直线电机加2轴R轴旋转伺服电机的贴装头控制单元,X、Y龙门实时插补运动控制单元,IO控制单元,PCB控制单元,结合计算机的实时调度优化算法设计实现双臂双贴装头的高速SMT贴装系统.提出采用FDCAN通信模式,基于直线电机的贴片头控制单元,X、Y轴位置控制极简插补方式等技术,解决贴片机控制系统的信息快速交互、精准快速定位、高速高效率等关键问题;讨论了贴片机上位系统软件的实现过程中,通过视觉处理解决位置、角度偏差的算法,通过最短路径遍历解决实时路径优化的算法,以及模块化的人机交互界面.提出的系统设计方法已经过实践检验,在贴片机制造生产和市场应用中证明了可行性和有效性.     

基于32位ARM全自动高速SMT贴片机控制系统的设计与实现

从系统结构、控制单元、上位软件设计等方面,设计与实现一整套高度智能化的高速贴片机控制系统,包括基于32位ARM处理器的16轴Z轴直线电机加2轴R轴旋转伺服电机的贴装头控制单元,X、Y龙门实时插补运动控制单元,IO控制单元,PCB控制单元,结合计算机的实时调度优化算法设计实现双臂双贴装头的高速SMT贴装系统.提出采用FDCAN通信模式,基于直线电机的贴片头控制单元,X、Y轴位置控制极简插补方式等技术,解决贴片机控制系统的信息快速交互、精准快速定位、高速高效率等关键问题;讨论了贴片机上位系统软件的实现过程中,通过视觉处理解决位置、角度偏差的算法,通过最短路径遍历解决实时路径优化的算法,以及模块化的人机交互界面.提出的系统设计方法已经过实践检验,在贴片机制造生产和市场应用中证明了可行性和有效性.     

高速贴片机横梁的结构动力学分析与优化

贴片机横梁结构的动态性能是影响贴片机贴装精度的重要因素之一。对拱架式贴片机的横梁结构进行研究,根据载荷特性、电机动子直线运动特性和横梁运动特性,对横梁进行了瞬态动力学分析,结果显示,横梁结构运动过程中最大形变为12.5μm,在允许的范围之内。在此基础上,基于正交惩罚材料密度法(SIMP)对横梁进行了拓扑优化设计和结构改进设计,改进后的横梁结构质量减少了8.2%,横梁运动过程中结构的最大形变为9.4μm,可以同时满足贴片机的使用要求和轻量化要求,也验证了拓扑优化方法的合理性,为横梁的进一步结构设计提供了依据。     

基于PCI总线的凹印雕刻控制系统的设计与实现

研究了采用VerilogHDL语言实现PC(IPeripheral Component Interconnect)总线设计方法,设计出基于PCI总线的多轴运动控制系统,在某公司的Cyclone系列芯片上实现了从设备模式PCI总线下的简化协议,并采用ModelSim进行时序仿真,满足凹印制版高速雕刻机对大量图像数据传输的要求。该控制系统以现场可编程门阵列为主控制器,通过制定速度控制策略,设计一套适合雕刻系统的柔性加减速算法,从而保证高速及高精度控制的要求。最后,将该设计方案应用于凹印制版高速雕刻试验样机进行验证。     

轻量化高速过障高压巡线除冰机器人研制

针对严寒地带输电线路覆冰厚实的情况,以强力高效除冰、高速过障和轻量化为目标,研制一种适合严寒地带高压输电线除冰机器人。该机器人采用铣削和压除组合方式实现强力、高效除冰,设计柔性侧向轮驱动装置实现机器人稳定运行和高速过障,通过对除冰机器人进行动力学分析实现结构优化和轻量化。并论述该除冰机器人的工作原理、机械结构、动力系统和控制系统,样机运行结果验证了设计的正确性。     

基于UG与ADAMS的贴片机虚拟样机设计

主要介绍运用UG建模、装配与运动模块和ADAMS运动学和动力学仿真功能建立贴片机机械系统虚拟样机.提出模块化建模思想,能够缩短建模时间并且提高模型准确性.建立的虚拟样机便于贴片机样机优化设计及模型数据处理和管理.     

贴片机旋转贴装头气动机构的研究

文章通过对表面贴装设备中高速贴片机旋转贴装头的气动回路结构的分析,给出了高速贴片机旋转贴装头的工作过程和气动系统控制结构,详细描述了其中的真空气动回路,吹气气动回路,真空/吹气转换单元.并分析了与气动控制密切相关的取料过程、贴片过程和抛片过程等3个过程.     

CVT湿式离合器液压控制系统设计

根据无级变速器液压控制系统要求,对液压控制系统的结构进行了设计.为了进一步提高液压控制系统的控制性能,在高速开关电磁阀驱动中使用了多路混合驱动方法.设计的液压控制系统能够在工作范围内自动调节液压系统的压力,同时具有良好的控制特性,进一步提高CVT湿式离合器的工作性能.