面向印制电子的喷印控制系统的设计与实现

印制电子技术作为一种新兴的信息电子技术,正受到愈来愈多人的广泛关注。而一套专门的喷印控制系统是印制电子技术得以实现的基础。本文针对目前喷印控制系统中存在的诸多问题,设计并实现了一套面向印制电子的喷印控制系统。该系统采用运动控制与喷头控制分离的控制策略,并基于模块化的设计思想,设计了包括命令解析、运动控制、喷头控制在内的七个模块。测试结果表明,该系统实现了对喷头温度、电压、驱动脉冲等的精确控制,满足印制电子技术对喷印控制系统的各项性能指标,并且能够根据用户的个性化需求喷印出各种结构的图形,从而为印制电子技术的发展和工业应用提供了一条可行之路。     

方波脉冲电压下电喷印技术的实验研究

基于电流体动力学原理的电喷印技术是一种用于制造微纳尺度三维结构的喷印技术,可以在喷头不易堵塞的基础上实现亚微米和纳米级分辨率的高精度图案化,对电喷印施加脉冲电压可以实现按需喷印。通过实验得出方波脉冲电压对于喷印的影响规律,其中频率越大,沉积液滴直径越小;频率不变,电压幅值或入口压力增大都会使沉积液滴直径增大;而增大电压或气压值,可以提高液滴最大释放频率。最终获得了频率为300 Hz和平均直径为52.3μm的液滴,确立了较为理想的喷印工艺条件。     

基于多目标遗传算法的印制电子喷印机结构轻量化设计

针对印制电子喷印机结构过重问题,基于ANSYS Workbench平台,以减轻结构重量和提高结构刚度为目标,采用多目标遗传算法对喷印机的机械结构参数进行了优化设计。优化结果表明,多目标遗传算法能在可行域内快速准确地获得喷印机结构轻量化设计问题的Pareto最优解集,并在满足结构刚度的前提下,实现了喷印机的轻量化设计,且稳定性得到了一定改善,为结构的优化设计提供了依据。     

基于Cortex-M3的XJ128喷头驱动控制研究

为了解决喷印行业中独立的喷头控制模块所带来的控制环境及成本问题,将喷印技术应用于对控制环境要求比较高的医疗等行业中。对Cortex-M3系列微处理器的性能及价格进行了调查总结,对XJ128喷头的电气管脚及数据传输要求作了简要分析,设计了一种基于ARM Cortex-M3的内核单片机的XJ128喷头的驱动控制系统,该系统通过ARM Cortex-M3 LPC1752开发板直接驱动喷头动作。研究与试验结果表明,该程序符合XJ128喷头的控制要求,能控制喷头按照要求驱动相应的喷嘴进行喷液,并且能长时间、快速进行喷液,具有很高的稳定性。     

基于GMM的高速点阵式喷头研究

通过研究分析利用超磁致伸缩材料制造高速喷头的工作机理及实现方案，建立了涂料流动的动力学方程，并以此确定阀体和液压管路的有关参数。论述了喷印字符大小的影响因素及连续可调的方法，为高速点阵式喷头的设计制造提供了理论基础。试验表明，利用超磁致伸缩材料制造喷头的高速阀，结构简单，位移量大，响应快，能满足钢管在线标识的要求。     

热板坯喷印机二维写字机构控制系统

为实现热板坯标识过程的自动化,采用“PC＋运动控制板卡＋位置伺服系统”设计了热板坯喷印机二维写字机构的控制系统,介绍了系统的硬件结构、实现原理及控制流程。实际应用结果表明,该控制系统的设计是可行的,二维写字机构在生产中运行稳定、可靠,并有效地提高了热板坯喷印机的喷印效果。     

精密数控机床的转角-线位移双闭环位置控制系统

研究出一种双位置闭环高精度伺服控制技术,并结合国情开发了用于高精度数控机床的新型双闭环位置控制系统。该系统可对各种类型的数控机床实现以高精度、高稳定性和优良的动态性能为特征的全闭环位置控制。应用于数十台国产数控机床上,在复杂模具零件和精密孔系零件加工方面取得良好效果。     

数控机床的高速高精度轨迹控制技术

采用高频高分辨率采样插补生成刀具运动轨迹，和通过新型全闭环位置控制保证希望轨迹的准确实现，并以数字化信息传递实现系统的有效集成，由此构成的高速高精度轨迹控制系统已在多种国产数控机床上进行了应用，取得了良好效果。     

数控机床的数字化全闭环控制

针对发展国产高精度数控机床的需求，提出一种数字化全闭环控制方法，开发出新型数字化全闭环位置控制系统，实现了以数字驱动、数字检测和数字位控为特征的全数字化刀具轨迹控制，有效保证了数控机床的加工精度。该系统已在多种国产数控机床上进行了应用，在复杂精密零件加工方面取得良好效果。     

基于微流体脉冲驱动控制技术的导线印制系统的设计

为满足导线印制的需要,提出了一种适用于新型纳米银墨水的导线印制系统设计方案。该方案以微流体脉冲驱动控制技术为基本原理,建立了基于Nios II的SOPC控制系统,实现了图形信息的提取和处理、微喷嘴和工作台控制。实验表明采用该方案设计的导线印制系统可印制线宽为300μm的导线,印制精度达到10μm;系统具有良好的稳定性和适用性。     

闭环步进驱动系统的最少拍控制

提出了步进驱动系统的最少拍闭环控制方法,开发出基于该方法的新型闭环步进位置控制系统。该系统既具有全闭环系统的控制精度,又具有开环系统的稳定性,并且具有很广的适用范围,可对多种类型的数控机床实现以低成本、高精度、高稳定性和优良的动态性能为特征的全闭环位置控制。该系统已在数十台国产数控机床上进行了应用,在复杂精密零件加工方面取得良好效果。     

导管阀自动喷印系统

导管阀自动喷印系统是为北京库利艾特医用制品有限公司研制的重要设备,它的用途是为该公司生产的导管阀在阀的圆周面上喷印字符,实现这种工艺,用手工的方式是无法完成的。必须采用具有自动供料、自动抓取物件及自动喷印的全自动化系统才能完成。在我国,导管阀自动喷印...     

闭环步进驱动系统的最少拍控制

提出了步进驱动系统的最少拍闭环控制方法,开发出基于该方法的新型闭环步进位置控制系统,该系统既具有全闭环系统的控制精度,又具有开环系统的稳定性,并且具有很广的适用范围,可对多种类型的数控机床实现以低成本,高精度,高稳定性和优良的动态性能为特征的全闭环位置控制,该系统已在数十台国产数控机床上进行了应用,在复杂精密零件加工方面取得良好效果。     

新型模糊PID线性温度控制系统的研究

模糊PID线性温度控制系统是一种新型高精度温度控制系统,在温度控制方面具有极高的精度和良好的稳定性,文中对模糊PID线性温度控制系统的基本控制原理进行了分析,并通过相关软件的模拟,对这种新型温控系统的在工作状态中的高精度和稳定性进行了验证。     

数控机床的数字化全闭环控制

针对发展国产高精度数控机床的需求,提出一种数字化全闭环控制方法,开发出新型数字化闭环位置控制系统,实现了以数字驱动,数字检测和数字位控为特征的全数字刀具轨迹控制。     

独立平行两轴的同步控制系统优化设计

本文采用一种新型的全闭环运动控制系统,完成对直线电机高速度、高精度的控制,进而实现两轴高速运动同步控制的功能。实验获得的数据和设备在产线上的实际运行说明,该系统同步性能好,误差率低,具有实时性和快速性,得到了客户的好评。     

数控机床的经济化高精度控制

为实现低成本高精度自动化加工,提出了数控机床的经济化高精度控制方法和基于该方法的闭环驱动控制系统。由此构成的新型数控机床,其成本与普通经济型数控机床相当,但却具有高档全闭环数控机床的加工精度。数十例实际应用证明,这种新型机床在复杂精密零件加工方面具有良好效果。     

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。     

国产印制板数控钻床的发展

随着我国电子制造业和印制电路板(PCB)行业的快速发展给电子制造装备提出越来越高的要求,印制电路板数控钻床向着高速、高精度、高可靠性、智能化、柔性化、集成化的发展趋势越来越明显,其平台体系更加开放,产品配套供应更加专业、标准,从中可以清楚地看出我国印制板数控钻床的问题和差距以及我国今后的发展基本思路     

飞行模拟设备电子载荷加载系统的研究

设计与实现了一种基于FAST总线系统的飞行模拟设备电子载荷加载系统。针对其加载系统的测试需求,给出了系统工作原理,硬件配置,平台搭建,软件设计和实验测试结果。对控制率进行设计和采用PID控制器,实现了电子载荷加载系统的快速,高精度控制,提高了系统性能指标,最后通过仿真实验验证了控制系统设计的正确性。