【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3。30 刀架的固定方式 31 刀架部分總結(jié) 32 結(jié)束語(yǔ) 33 參考文獻(xiàn) 35 致謝 36 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 3 第一章 緒論 本課題 研究 的目的意義 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，各種 PCB板 (印刷電路板 )的應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì) PCB 板的加工工藝也越來(lái)越多。一般 PCB 上的元件主要分為貼片式元件和插件式元件兩大類(lèi)。在 PCB板的制作過(guò)程中，安裝上插件式元件后需要將元件過(guò)長(zhǎng)的引腳剪 掉。這一個(gè)工藝過(guò)程在整個(gè)生產(chǎn)線中雖然不是很顯眼，但卻是很重要的一環(huán)，因而有著很大的發(fā)展空間，我就以此為我的設(shè)計(jì)題目，想通過(guò)所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)部分的知識(shí)，研制出一種適合于中型生產(chǎn)規(guī)模的自動(dòng)剪腳機(jī)。 開(kāi)題意義 調(diào)查 為了實(shí)際了解剪腳機(jī)在生產(chǎn)流線中的應(yīng)用，我搜索了很多關(guān)于剪腳機(jī)的資料，但由于網(wǎng)絡(luò)上對(duì)剪腳機(jī)的介紹相對(duì)較少，圖書(shū)館里也沒(méi)有查到關(guān)于剪腳機(jī)的相關(guān)內(nèi)容，我只能向以前做過(guò)相關(guān)題目的學(xué)長(zhǎng)請(qǐng)教。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)我查到了現(xiàn)有剪腳機(jī)的種類(lèi)，從學(xué)長(zhǎng)那里了解到了一般剪腳機(jī)中電機(jī)的參數(shù)（具體由后面參數(shù)部分提供），由此確定了剪腳機(jī)所需的 轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，并且咨詢了一些關(guān)于剪腳機(jī)的使用的情況。 通過(guò)調(diào)查我了解到在中小規(guī)模的生產(chǎn)線中一般使用的剪腳方式有手動(dòng)與使用小型剪腳機(jī)兩種。利用手動(dòng)剪腳就是拿一把剪刀，將引腳一個(gè)一個(gè)的剪下來(lái)，這種操作方式可以保證焊錫不受損害，但是速度極慢，效率極低；使用小型剪腳機(jī)，速度當(dāng)然比前者快很多，但他們所用的剪腳機(jī)已經(jīng)非常落后了，而現(xiàn)在大部分生產(chǎn)線都是一體化的，也就是說(shuō)，從元件的插接到引腳內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 4 的修剪全部在封閉的大型機(jī)器中一氣呵成的完成，因而對(duì)于這種中小型生產(chǎn)線的 PCB板的剪腳問(wèn)題照顧不到。 經(jīng)過(guò)上網(wǎng)等途徑，我查到了現(xiàn)有的常用 的剪腳機(jī)形式有以下兩種： （一） PC400線路板剪腳機(jī) （如圖 ） 特點(diǎn)： 雙向式導(dǎo)軌，適合兩種厚度 PCB板。 切腳高度可隨意調(diào)整。 （二） YR113。全自動(dòng) （如圖 ） 特點(diǎn)： 采鷹爪式彈片夾具，全自動(dòng)推送，穩(wěn)定性高，并可接生產(chǎn)線及自動(dòng)焊錫爐． PC板入料切腳 ,依零件腳大小粗細(xì) ,可調(diào)整軌道速度 ,增加切刀壽命 . 軌道鷹爪彈片 ,可夾緊 PC板 ,并可由后推送 ,推進(jìn)有力而平穩(wěn) . PC400 線路板剪腳機(jī) 底板尺寸 350250mm 切腳限度 Min 1mm 轉(zhuǎn) 速 外型規(guī)格 1100500800mm 備 注 不含刀片 YR113。全自動(dòng) 機(jī) power ZC110V/220V 60Hz/50Hz weight 115Kg 外型規(guī)格 L750*W600*H860m/m 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 5 附有頂針刺球和電木壓刀 ,可克服因焊錫后變形之 PC板 . 圖 結(jié)論 因此，對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析后，我認(rèn)為對(duì)此進(jìn)行設(shè)計(jì)研究是有必要的。同時(shí)總結(jié)以上機(jī)器，可以知道，剪腳機(jī)設(shè)計(jì)要解決的幾個(gè)問(wèn)題是： 。包括運(yùn)輸載體、運(yùn)輸方式等。其中較為主要的 是運(yùn)輸過(guò)程中， PCB板的固定以及與運(yùn)輸過(guò)程相對(duì)應(yīng)的動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)；其次 PCB內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 6 板在載體上的安裝、脫離，運(yùn)輸載體的運(yùn)動(dòng)方式等也是非常重要的計(jì)環(huán)節(jié)。 。刀片容易磨損，因此經(jīng)常需要更換打磨。因此，刀具的要求是可以調(diào)整刀具的高度，以保證刀具的裝卸。但是在設(shè)計(jì)中如果有更好的辦法能夠解決就不需要可調(diào)了， 比如在這里我選擇了調(diào)整模板的高度來(lái)保證剪腳高度，詳細(xì)的后面會(huì)進(jìn)一步做介紹。 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 7 方案擬定 根據(jù)查得的現(xiàn)有的各種剪腳機(jī)的形式，我對(duì)其進(jìn)行了研究（如上所述），并確定了自己的方案。 我的剪腳機(jī)主要分為兩個(gè)部分： 一是用來(lái)連續(xù)運(yùn)送 PCB 板的運(yùn)輸裝置以及與之對(duì)應(yīng)的動(dòng)力裝置 及減速裝置。在這里，我選擇同步帶進(jìn)行傳送，用 變頻調(diào)速電機(jī) 來(lái)驅(qū)動(dòng)，減速器部分選 擇 蝸輪蝸桿 減速器 。 另一部分是刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及其動(dòng)力裝置： 刀具與可拆 卸的刀架相連， 直接用一個(gè)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。 另外我的設(shè)計(jì)中還有一些小細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 8 第二章 運(yùn)輸裝置及其動(dòng)力裝置 PCB板的運(yùn)輸裝置 經(jīng)過(guò)一些方案的比較，我選擇了雙面同步帶來(lái)實(shí)現(xiàn) PCB 板的運(yùn)輸。雙面同步帶傳動(dòng)是由一根內(nèi)外周表面設(shè)有等間距齒的封閉環(huán)形膠帶和相應(yīng)的帶輪所組成（見(jiàn)圖 ）。工作時(shí)，外表面的帶齒與運(yùn)輸帶的齒槽嚙合，內(nèi)表面的帶齒則與帶輪的齒槽嚙合，是一種嚙合傳動(dòng)，因而具有齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的各自優(yōu)點(diǎn)。傳動(dòng)準(zhǔn)確，平穩(wěn)，噪音小，可獲得恒定的速比。 圖 對(duì)稱(chēng)齒 雙面同步帶 由于輸送帶承受一定的重量，帶的長(zhǎng)有 1 米，故和以往的帶傳動(dòng)不同的地方是，這兒還要考慮到中間的承重問(wèn)題。我列出了兩種方案，一種是用支架的形式將同步帶支撐起來(lái)。支架的中間穿上了一些鋼珠，鋼珠與同步帶的下表面的接觸為點(diǎn)接觸，以減小運(yùn)輸時(shí)的摩擦阻力。且 PCB 板本身重量比內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 9 較小，故壓強(qiáng)也不會(huì)很大?？捎捎谶@種支架做起來(lái)麻煩，而且鋼珠不易加工，費(fèi)用較高。故在這里沒(méi)有采用此方案。我采用的是在帶輪中間再加一對(duì)被動(dòng)輪（見(jiàn)下圖）。這樣一來(lái)，承力問(wèn)題解決了，且費(fèi)用較少 。 運(yùn)輸裝置的動(dòng)力裝置 運(yùn)輸裝置對(duì)應(yīng)的動(dòng)力裝置我選擇采用變頻調(diào)速電機(jī)，這樣既能做驅(qū)動(dòng)裝置又能做調(diào)速裝置，就滿足了本設(shè)計(jì) 中 傳送帶 速度為 1m/min～ 3m/min 的要求。這樣將我設(shè)計(jì)中所需要的機(jī)械調(diào)速裝置用一個(gè)變頻器來(lái)代替，使整個(gè)系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單明了。 經(jīng)過(guò)對(duì)變頻器的學(xué)習(xí)和了解，我選擇用通用變頻器直接控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，來(lái)調(diào)節(jié)同步帶的傳動(dòng)速度。采用通用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿足提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動(dòng)化程度等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本，還能使設(shè)計(jì)的系 統(tǒng)更簡(jiǎn)單明了。通用變頻器的種類(lèi)有很多，可根據(jù)需要來(lái)選擇合適的變頻器。而選擇合適的變頻器正式最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它對(duì)于傳動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行是非常關(guān)鍵的，首先要明確使用通用變頻器的目的，按照生產(chǎn)機(jī)械的類(lèi)型、調(diào)速范圍、速度響應(yīng)和控制精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等要求，充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載特性，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 10 決定采用什么功能的變頻器構(gòu)成控制系統(tǒng)，然后決定選用哪種控制方式最合適。 變頻器的選擇 通用變頻器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流行的品牌有很多，可根據(jù)自己的需要和了解來(lái)進(jìn)行選擇。按通用變頻器的控制方式可分為 U/f 控制方式、矢量控制方式和直接 轉(zhuǎn)矩控制方式三種類(lèi)型。 從產(chǎn)品和實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，中小容量通用變頻器的主流仍以 U/f 控制方式為主。矢量控制方式通用變頻器已進(jìn)入實(shí)用化應(yīng)用階段并普及應(yīng)用，可保證系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。直接轉(zhuǎn)矩控制方式通用變頻器的主要特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性能好，轉(zhuǎn)矩控制精度高，從控制算法上看它代表著當(dāng)代通用變頻器技術(shù)的最高水平。 根 據(jù) 了 解， 我 選 擇了 西 門(mén) 子公 司 生 產(chǎn)的 標(biāo) 準(zhǔn) 型通 用 變頻 器 ， 型號(hào) 為SINAMICS G110 系列變頻器。它是一種單相電源輸入、三相輸出的 U/f 控制方式通用變頻器。功率范圍從 120W3KW，外形尺寸有三種， A 型尺寸 150（ H）mm 90（ W） mm 101（ D） mm，功率范圍 120— 750W。B 型尺寸 160（ H） mm140（ W） mm 142（ D） mm，功率為 和 兩種； C 型尺寸 181（ H）mm 184（ W） mm 152（ D） mm，功率為 和 兩種，見(jiàn)圖 。控制方式為多點(diǎn) U/f 控制方式，可采用模擬輸入控制信號(hào)或 USS 串行通信（ RS485 協(xié)議）控制信號(hào)進(jìn)行控制。此變頻器的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 21，接線端子原理圖及布線方法如圖 和圖 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 11 圖 SINAMICS G110 變頻器的外形 表 21 SINAMICS G110 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 輸 入 電 壓 和功率范圍 單相交流 200～ 240V177。 10﹪ ～ 3KW 輸入頻率 47～ 63Hz 輸出頻率 0～ 650Hz 功率因數(shù) ≥ 變頻器效率 90﹪～ 95﹪ 過(guò)載能力 倍額定輸出電流， 60s,重復(fù)周期時(shí)間 300s 投運(yùn)電流 小于額定輸入電流 控制方式 線性 U/f，拋物線 U/f，多點(diǎn)可編程 U/f 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 12 續(xù)表 21 PWM 頻率 標(biāo)準(zhǔn)配置 8kHz 2～ 16kHz (每級(jí)調(diào)整 2kHz) 固定頻率 3 個(gè)，可編程 跳轉(zhuǎn)頻帶 1 個(gè)，可編程 頻率設(shè)定值的分辨率 ，數(shù)字設(shè)定； ，串行通信設(shè)定； 10 位，模擬設(shè)定 數(shù)字輸入 3 個(gè)可編程數(shù)字輸入；不帶隔離的 PNP 晶體管電路 模擬輸入 1 個(gè)，用于設(shè)定值輸入（ 0～ 10V），可標(biāo)定 數(shù)字輸出 1 個(gè)光電隔離輸出， 24V/50mA(電阻負(fù)載 )， NPN 晶體管電路 串行接口 RS485,USS 協(xié)議 電磁兼容性 可選用 EMC 濾波器，符合 EN55011A 級(jí)或 B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 制動(dòng) 直流制動(dòng) 保護(hù)等級(jí) IP20 工作溫度范圍 10～ +50℃ 存放溫度 40～ +70℃ 濕度 相對(duì)濕度 95﹪，無(wú)結(jié)露 海拔高度 海拔 1000m 以下使用時(shí)不降低額定參數(shù) 保護(hù)功能 欠電壓、過(guò)電壓、接地故障、短路、防失速、電機(jī)過(guò)溫、電動(dòng)機(jī)過(guò)載、變頻器過(guò)溫保護(hù) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 13 續(xù)表 21 標(biāo)準(zhǔn) UL、 CUL、 CE、 Ctick 標(biāo)記 符合 EC 低電壓規(guī)范 73/23/EC 圖