紧凑型贴片机系统研究

发布时间：2017-07-26 10:08

  本文关键词：紧凑型贴片机系统研究

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【摘要】：针对中小型企业及个人用户对低成本贴片机的应用需求,设计了紧凑型贴片机,在满足基本贴装功能的前提下保证了贴装精度和贴装速度。主要完成了以下方面的工作:1)提出了紧凑型贴片机系统的“6+1”可扩充模式设计理念,以两个贴装头加一个拖拉头的“2+1”模式紧凑型贴片机系统为例完成了三维机械虚拟样机的设计。其中X轴、Y轴、Z轴和W轴四个基本轴都采用步进电机进行驱动。2)针对传统步进电机开环控制的不足以及驱动和控制分开造成的控制器成本高、体积大、使用和维护困难等问题,设计了具有自主知识产权的低成本的贴片机运动控制器。基于完全自主的异构多核可编程自动化控制器(PAC)架构,定义了PAC内部各模块功能以及模块间数据总线。重点实现了集步进电机驱动和运动控制于一体的闭环型贴片机运动控制模块,具有独立态和组合态两种使用模式。控制器的细分功能可以提高贴片机的贴装精度和运行平稳性。3)基于贴片机运动控制系统软件功能和步进电机专用运动控制指令设计了支持G代码的基本指令系统,开发了嵌入式底层步进电机控制程序以及上位机运动控制测试软件,实现贴装过程的实时监控。通过单板和整机测试,验证了紧凑型贴片机运动控制系统软硬件的基本功能。
【关键词】：贴片机 运动控制 步进电机驱动 闭环控制
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN05
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 贴片机概述及国内外研究现状10-11
• 1.2.1 贴片机概述10
• 1.2.2 贴片机国外发展现状10-11
• 1.2.3 贴片机国内发展现状11
• 1.3 贴片机未来发展趋势11-12
• 1.4 课题研究意义及主要内容安排12-14
• 1.4.1 课题研究意义12
• 1.4.2 论文主要研究内容及章节安排12-14
• 第二章 系统总体设计14-19
• 2.1 贴片机机械系统总体设计14-15
• 2.2 贴片机运动控制系统总体设计15-17
• 2.2.1 贴片机运动控制器总体设计15-17
• 2.2.2 贴片机运动控制系统软件总体设计17
• 本章小结17-19
• 第三章 贴片机机械系统设计19-29
• 3.1 贴片机机械系统整体方案设计19-20
• 3.2 贴片机X-Y轴平台设计20-25
• 3.3 贴片机关键部件设计25-26
• 3.4 PCB板固定装置设计26-27
• 3.5 供料及料皮回收装置设计27-28
• 本章小结28-29
• 第四章 贴片机运动控制器设计29-46
• 4.1 控制器总体架构29-31
• 4.2 控制器自定义总线31
• 4.3 电机驱动&运控一体化控制系统31-45
• 4.3.1 独立态和组合态两种模式31-32
• 4.3.2 电机驱动&运控一体化控制板硬件结构32-34
• 4.3.3 主控芯片选取34-35
• 4.3.4 电机控制芯片选取35-36
• 4.3.5 电源模块36-38
• 4.3.6 四轴步进电机驱动与运动控制一体化模块38-40
• 4.3.7 四路编码器反馈信号接口40
• 4.3.8 专用输入信号模块40-41
• 4.3.9 通信模块41-42
• 4.3.10 铁电存储器模块42
• 4.3.11 调试与下载模块42-43
• 4.3.12 其他模块43-45
• 本章小结45-46
• 第五章 贴片机运动控制系统软件设计46-67
• 5.1 软件系统功能以及指令系统46-59
• 5.1.1 运动控制系统软件功能46-52
• 5.1.2 步进电机专用运动控制指令52-53
• 5.1.3 支持G代码的基本指令系统53-59
• 5.2 上位机运动控制测试软件59-65
• 5.2.1 通讯选择模块59-60
• 5.2.2 轴号选择及参数设置模块60-63
• 5.2.3 IO测试模块63
• 5.2.4 单轴测试模块63-65
• 5.3 步进电机底层控制程序65-66
• 本章小结66-67
• 第六章 系统功能测试67-70
• 6.1 板级测试67-68
• 6.1.1 制板前验证测试67
• 6.1.2 单板测试67-68
• 6.2 整机测试68-69
• 本章小结69-70
• 结论与展望70-72
• 本文主要结论70-71
• 展望71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果76-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：575839