贴片机系统中贴装头位置图像校准研究

贴装头位置校准是贴片机中元件贴装前关键的一步 ,目的是通过上照视觉系统检测贴装头中心以使其与之同心 ,从而保证元件贴装精度。研究出一种采用绕贴装头中心旋转、并等角度分布于圆周上的多幅图像信息 ,根据正多边形几心合一的特点 ,把贴装头中心定位到亚像素级精度 ,实现了高精度贴装头位置校准 ,同时分析了机械传动系统精度对校准过程的影响。     

拱架式贴片机横梁刚柔耦合动态仿真优化设计

横梁的抗振性能是影响拱架式高速高精度贴片机贴装精度和效率的关键因素,并且对贴片机整机的稳定性也有重要影响。为提高抗振性能,以横梁为研究对象,提出结合刚体和柔性体多体动力学理论以及有限元的方法建立贴片机的刚柔耦合多体模型,对其进行多个贴装周期的仿真,分析基于各个不同截面结构的横梁条件下,安装在横梁上的贴装头的振动幅值变化和加速度变化,以评估横梁的抗振性能。分析结果表明,横梁的抗振性能对贴装头的稳定性有决定性的影响,改变横梁截面结构布局以及筋板厚度可对横梁的抗振性能进行优化,优化后,抗振性能显著提高。     

高精度视觉型桌面贴片机系统研究

针对目前国内桌面贴片机缺少视觉系统和贴装精度不足及成本高的问题,从提高机械系统精度、视觉对中系统、运动控制系统及操作软件系统等方面进行了研究,设计了步进电机闭环控制的高精度机械平台机构,实现了支持贴装0402封装元器件及QFP封装IC的精密贴装头和自动化供料机构,采用自主知识产权的异步多核可编程自动化控制器完成了五轴运动控制,应用Freeman链码实现了视觉对中系统中关键的轮廓提取,开发了上位机操作软件系统,经过测试整机系统实现了高精度贴装的目标。     

基于相似设计理论的自通风型牵引电机风扇降噪优化

本文详细论述了风扇相似设计理论在牵引电机风扇性能及噪声优化应用中的方法,依据某气动性能较好的参考风扇设计了适合自通风型牵引电机的低噪声新风扇来替换原有风扇。同时基于自通风型牵引电机的非定常流场仿真结果,建立有限元声学计算模型,仿真计算了该电机在最高转速下的气动噪声,获取了由电机风扇产生的气动噪声幅值与频谱特性。通过对安装原风扇与优化后风扇电机的气动噪声计算结果进行对比,表明安装相似理论设计风扇的电机在高转速时有非常明显的降噪效果,达到了优化设计的目的。同时表明风扇相似设计理论在自通风型牵引电机降噪设计中具有一定的应用前景与推广价值。     

一种贴装实验平台的设计与实现

设计并搭建了一个贴装实验平台,用于贴片机关键技术的研究。由基础平台控制器DVP-20PMOOM和贴装头控制器PMC-20MT-3构成的控制系统,能够实现基础平台的原点回归、三轴独立运动和三轴联动。同时,基础平台与贴装头的协同运作,完成吸取和贴装功能。进行了基础平台原点回归精度测试、基础平台定位精度测试和贴装平台整体运行性能测试,测试结果验证了设计的有效性。     

基于不同煤岩性质的矿井掘进机截割载荷分析研究

研究了掘进机截割头的全部截割过程，针对影响切削载荷的煤岩特性，多次重复进行不同坚固系数的模拟，推导出三轴力与坚固系数的关系。将仿真结果与理论公式进行了截齿载荷对比分析，取得了一致性的结论。由有限元仿真计算结果数据可知，模拟分析为准确计算截割头载荷提供了可靠的技术数据保证，提高了截割头截割试验的效率，为不同煤岩地质条件下截割头的选择提出指引。研究成果为掘进机结构优化设计提供了依据。     

改进遗传算法在LED贴片机优化中的应用

以自主开发的专用LED贴片机为研究平台。首先,介绍一种间距可调的多吸嘴同步吸贴高效贴片头结构、工作原理以及应用于LED专用贴片机上的贴装工艺流程。然后,针对该专用贴片机贴装元件种类单一、供料器位置对路径影响小的特点,忽略供料器位置问题,采用遗传算法,对元件贴装顺序进行染色体编码,改进传统的遗传交叉算子,实现贴装路径优化。仿真结果表明,改进的遗传算子算法与传统的遗传算法相比,更适合多吸嘴同步吸贴贴片机。     

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.     

DSPMVM电机的温升预测与研究

以DSPMVM电机为对象,基于电磁学与传热学理论通过等效热路法与有限元法对目标电机进行温度场分析.首先,介绍了DSPMVM电机的拓扑结构与参数;其次,对目标电机的各热源损耗进行计算分析;然后,提出目标电机的五热源等效热路计算模型,引入闭环反馈对目标电机在不同工况下的稳态温度场进行仿真计算,并与有限元法计算结果进行对比.两种方法结果基本吻合,证明预测温升计算方法的准确性与DSPMVM电机设计的合理性,为新型DSPMVM电机的热设计提供了依据.     

软土地基土压平衡盾构切削刀盘扭矩的计算

盾构是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工自动化机械.刀盘驱动系统是盾构机械的关键部件之一,也是我国盾构设计生产的技术难点.以适于上海软土地基的土压平衡盾构为模型,根据郎肯理论详细地分析了各部分所受的阻力矩,提出了一种细化的扭矩计算方法,其结果与实际施工中的数据相比较,误差较小,这为驱动系统的马达、轴承的造型、设计提供了一定的理论基础.     

半自动墙面抹灰机的结构设计

设计了一种半自动墙面抹灰机机械结构，主要由底盘、门架、抹头及传动装置等组成．该机械结构由一个电动机来实现墙面抹灰和传动装置的提升两种动作，结构简单、移动方便、节约能源，成本低廉。     

发动机缸体复杂平面加工路径优化策略

以缸体顶面和电机安装面的铣削加工为对象,提出了基于动态铣削弧长分析的平面加工路径优化理论与方法,利用UG建模与分析和高精度激光扫描成像技术,获得了不同走刀路径下的动态铣削弧长波动情况,最后以更优化的走刀路径提升了缸体顶面质量,改善了电机安装面加工振动和噪音的情况。     

Collision-free insertion of components on PCBs using spatial representation technique

This paper presents the technique for checking collision of through-hole components during the machine insertion process on a printed circuit board (PCB). The spatial representation technique is used to represent the components and the mounting head of an insertion machine. An algorithm that simulates the insertion process is written to detect any collision of component and mounting head during the insertion process. When a collision is detected, the algorithm will attempt to avoid the collision by re-sequencing the components concerned. If resequencing does not avoid the collision, the algorithm will compute a minimum safe distance for the affected component. The algorithm can also detect component collision due to components' space overlapping each other and subsequently can provide the minimum safe distance. The required safe spacing is based on the type of mounting head or machine used. The algorithm is a useful and efficient tool that could be used during the PCB design stage. The effectiveness of the spatial representation technique has been demonstrated using the TDK VC-544R/AR insertion machine.     

On the hydraulic axial thrust of Francis hydro-turbine

We present a new method for the computation of hydraulic axial thrust of Francis hydro-turbine. This approach combines the computation of axial thrust on the crown, band and blade by using the numerical simulation and calculation of the pressure distribution outside the crown and band based on the theory of fluid mechanics. The axial thrusts are calculated for different flow conditions with various suction head and flow rate. The calculated results are consistent with that of experimental test on the prototype hydro-turbine, and this combination is proven to be an effective way to assess the magnitude of hydraulic axial thrust for hydro-turbine. Also, the suction head of the turbine is shown to have significant influence on the hydraulic axial thrust.     

安装距可调的锥齿轮副传动误差测量

由于在齿轮副的最佳啮合位置处测量齿轮副的单面啮合可精确得到锥齿轮副的传动误差,本文研究了锥齿轮副最佳安装距的调整方法,并开发了相应的传动误差测控软件。介绍了在最佳安装距位置对锥齿轮副进行单面啮合测量的原理,描述了通过传动误差分析、频谱分析和精度等级评定对传动误差进行评定的方法。利用统计过程控制(SPC)法对锥齿轮副的切向综合总偏差和一齿切向综合偏差进行了工艺评定和过程监控。然后,设计了基于最佳安装距的锥齿轮副传动误差测控软件,完成了对传动误差的实时采集、数据处理和曲线显示,最佳安装距的寻优调整以及测量结果的SPC统计分析。给出了测控软件的类图、顺序图、测试用例和软件界面。最后,实验测量了一对齿轮副在安装距寻优调整前后的传动误差。结果显示,提出的方法和传动误差测控软件可应用于锥齿轮副或面齿轮副的测量。     

GSD2可通信电动机保护器

介绍了GSD2系列可通信电动机保护器的主要技术指标及功能。通过对该系列电动机保护器基于DeviceNet现场总线,集总线通信、电流监控和过载、三相不平衡、接地故障等多种故障报警、保护功能的阐述,说明该保护器可实时高效地保护电动机,可作为节点挂接在DeviceNet总线上与主站进行通信。     

基于DeviceNet的网络式电机保护器节点的设计

基于DeviceNet现场总线的网络式电机保护器节点集总线通信、电流监控和过载、三相不平衡、接地故障等多种故障报警、保护功能为一体,以均方根电流为判据,采用DN1022芯片作为现场总线节点的网络式电机保护器。实验结果表明,基于DeviceNet的网络式电机保护器可实时、高效地保护电动机,可作为节点挂接在DeviceNet总线上,与主站进行通信。     

斗式提升机机筒安装误差分析浅探

通过对斗式提升机的制造和安装误差进行了定量分析，并给出相关的误差计算公式，为斗式提升机现场安装提供理论依据。