【正文】 論文的寫作過程，雖有不易，但也讓我經(jīng)歷了思考和啟示，對于以后的發(fā)展更是有著重要的意義。感謝父母對我學業(yè)的支持。在此向李老師表示衷心感謝，并衷心祝福李老師。不僅教會我知識而且教會我學習專業(yè)知識的方法。ttjer, Bernhard Bachl, Comparison of different LED Packages, Manufacturing LEDs for Lighting and Displays, Manufacturing LEDs for Lighting and Displays[J].Proc. Of SPIE Vol. 6797, 67970I, (2007), pp. 112.[24] Paul . Dependence of LED light distribution on electrical drive Parameters[J]. Journal of Applied Physics, , , July 1977, pp. 31833184.[25] J. T. Hsu, . Han, C. Chen, F. C. Hwang, . Huang, . Han, C. Chen, F. C. Hwang, . Huang, Design of multichips LED module for lighting application[J]. Solid State Lighting II, Proceedings of SPIE Vol. 4776 (2002), pp. 2633.[26] Kanji Gedo．Teruburni Saite，Hiroshi Shnomi．a(chǎn)nd Icfliro Saito，AVERAGED LED INTENSITY MEASUREMENT AT NMIJ，NMIJ／AIsT 11．4．Umezono，Tsukuba，Ibaraki．JAPAN，2007致 謝 本論文是在李文慧老師的悉心指導之下完成的?？偠灾?，此次設(shè)計對我的幫助很大，是我工作的一次實踐，為我以后工作積累了很多寶貴的經(jīng)驗。在實際應(yīng)用中遇到很多的問題，這都需要我對問題進行具體的分析，并一步一步地去解決它。這次畢業(yè)設(shè)計基本上實現(xiàn)了所要求的各項指標，如果有條件能制作出樣機投入使用可以更好的利用設(shè)計成果。此次在設(shè)計的高速LED檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)中我也學到了很多知識，可以說受益匪淺，其一、Pro/E和Auto CAD熟練應(yīng)用；其二、對機械設(shè)計手冊的使用有了更深的了解，做機械設(shè)計要有理論的依據(jù)，機械設(shè)計手冊是最好的理論依據(jù)，做機械設(shè)計要符合機械設(shè)計手冊上的要求。也可以通過旋轉(zhuǎn)剖切等方法查看零件有無干涉。整機建模后如圖41所示。移動的點對齊約束。常規(guī)，創(chuàng)建有兩個約束的用戶定義約束集；剛性，建立剛性連接，在組件中不允許任何移動；銷釘，建立銷釘連接，包含移動軸和平移約束；滑動桿，包含移動軸和旋轉(zhuǎn)約束；圓柱，包含只允許進行360176。裝配零件的運動類型：默認平移，按平面范圍內(nèi)移動元件；旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)元件；調(diào)整，調(diào)整元件位置；定向模式，重定向視圖。零件的裝配操作是通過元件放置操作面板來實現(xiàn)的，選擇菜單文件新建組件命令，在組件模塊工作環(huán)境中，單擊按鈕選擇要裝配的零件。如果軌跡為封閉的，則需配合截面的形狀選擇“增加內(nèi)部因素”或“無內(nèi)部因素”選項。草繪軌跡：在草繪圖中繪制掃描軌跡線；選取軌跡：選擇已有的曲線作為掃描估計線。掃描：掃描是將二維截面沿著指定的軌跡線掃描生成三維實體特征，使用掃描建立增料或減料特征時首先要有一條軌跡線，然后再建立沿軌跡線掃描的特征截面。～360176?！薄?60176?！薄?80176。該面板與拉伸特征操作面板極為相似。草繪旋轉(zhuǎn)特征截面時，其截面必須全部位于中心線的一側(cè)，倘若要生成實體特征，其截面必須是封閉的。操作方法：單擊繪圖區(qū)域的拉伸工具，或選擇菜單插入+拉伸命令系統(tǒng)會彈出操作面板，并提示草繪；在制定的對話框中選擇草繪平面、參照平面、試圖方向等內(nèi)容；單擊草繪按鈕后進入草繪狀態(tài)；在草繪環(huán)境中繪制拉伸截面，繪制完后點點擊完成按鈕系統(tǒng)回到拉伸特征操作面板，在此選擇拉伸的尺寸，如需去除材料點去除材料按鈕單擊特征預覽按鈕來觀察生成的特征，單擊拉伸特征操作面板中的按鈕，完成拉伸特征建立。拉伸：將繪制的界面沿著給定的方向和給定的深度生成的三維特征為拉伸特征。隨著Pro/E在我國的推廣應(yīng)用，已形成如火如荼的學習和使用Pro/E進行三維設(shè)計的新局面，無論是資深的相關(guān)行業(yè)的中堅還是在校的大學生，都將熟練掌握Pro/E應(yīng)用作為必備素質(zhì)加以學習。設(shè)計的探針臺結(jié)構(gòu)如圖329所示。在調(diào)整過程中每個方向的調(diào)整可能是很微小的調(diào)整，所以調(diào)整工作臺要有非常小的螺距以適應(yīng)該結(jié)構(gòu)，調(diào)整工作臺由三個手動單向平移臺累加而成，外購的單向手動平移臺是擰動微分頭進行調(diào)節(jié)，所以調(diào)節(jié)的進給量可以有效控制。前端不是尖銳過渡如圖328，而是有一段圓弧過度，防止劃傷芯片。 氣杠 上層安裝板 調(diào)探針鏡頭支架 探針架 探頭固定架 掃描鏡頭圖326 上部平臺 探針臺結(jié)構(gòu)探針臺是整臺設(shè)備的重要結(jié)構(gòu)，探針要準確接觸芯片電極而且力量要適中，力量太小則電路接觸不良，力量太大則會壓傷芯片，所以探針臺要具有三向可調(diào)的功能，探針要具有緩沖能力，即柔性機構(gòu)。調(diào)探針鏡頭要正對探針尖點，所以要求有三向調(diào)整裝置，包括三個單向手動移動平臺其中有兩個手動移動平臺垂直安裝，兩個單向手動移動平臺組合成了二維手動移動平臺，為了安裝調(diào)探針鏡頭的結(jié)構(gòu)不和掃描鏡頭發(fā)生干涉，所以由一個懸臂連接到鏡頭安裝位置，在懸臂上裝有豎直方向的手動移動平臺，則形成了X、Y、Z三向移動平臺。 直線軸承 工作平臺 固定板音圈電機 光柵尺 導向軸圖325 Z向運動機構(gòu) 上部平臺設(shè)計上部平臺如圖326，包括掃描鏡頭安裝臺，調(diào)探針鏡頭安裝臺，探頭安裝臺。為了使音圈上下運動方向與XY平面相對垂直，即保證其運動方向。Z向工作臺是使芯片盤上下運動從而使芯片電極和探針接觸，音圈電機可以提供高速高精度的上下震動，所以本平臺的設(shè)計關(guān)建是保證音圈高速運動時的方向。 上平臺 旋轉(zhuǎn)電機 電機固定架 張緊輪組件 齒形帶 轉(zhuǎn)軸固定架圖324 旋轉(zhuǎn)工作臺 Z向工作臺的設(shè)計表319 Z向工作臺的方案描述方案名稱方案描述方案一楔形塊方案拉動下方楔形塊，通過壓力使平臺實現(xiàn)上下移動方案二凸輪方案通過凸輪的旋轉(zhuǎn)，帶動平臺上下移動方案三音圈電機方案使用音圈電機直接使平臺實現(xiàn)上下移動表320 Z向工作臺的方案比較方案一方案二方案三精度精度高精度高精度高結(jié)構(gòu)復雜性復雜簡單簡單經(jīng)濟性成本低成本低成本高 方案確定：通過表319方案描述和表320方案比較，三種方案均能滿足精度要求，楔形塊方案結(jié)構(gòu)復雜、易磨損，方案二對于空間要求較大，本設(shè)備有空間要求的限制，而且四維平臺是本設(shè)備最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，要盡可能的減少平臺的拆卸檢修。如圖324，電機和轉(zhuǎn)盤固定在XY工作臺上，由齒形帶傳動，轉(zhuǎn)軸推力軸承支撐，加齒形帶張緊輪，目的在于張緊齒形帶，防止齒形帶松弛而引起的誤差。方案確定：對與工作平臺來說精度是第一位的，根據(jù)表318對方案的比較，方案四制造與加工較易但由于帶傳動會出現(xiàn)滑動等問題，所以傳動精度太差，不適合本設(shè)備；由于工業(yè)設(shè)計中考慮人體工程學后對整機有高度要求，方案一在高度方向占有的空間過大，不適合本設(shè)備；齒輪傳動具有傳動準確性高的特點，但齒輪的重量較大，本設(shè)備是高速工作的設(shè)備，為了減小XY運動平臺上的電機的負擔應(yīng)盡可能的降低平臺上所有零件的重量，方案二和方案三均能達到設(shè)計要求，性價比也相當，所以本設(shè)備選用方案三，伺服電機驅(qū)動，同步帶傳動方案。方案三、伺服電機驅(qū)動，齒形帶傳動；使用伺服電機作為動力源，使用同步帶代替齒輪進行傳動，來實現(xiàn)平臺的旋轉(zhuǎn)。導軌絲桿壓塊圖323 導軌側(cè)壓塊實際應(yīng)用 旋轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計方案描述：方案一、伺服電機直驅(qū)；使用伺服電機通過聯(lián)軸器直接連接平臺旋轉(zhuǎn)軸，不使用中間傳動機構(gòu)。即使導軌使用后需要重調(diào)精度，也可以很易易解決。在安裝導軌時，可以一邊用千分表測量兩導軌的平行度，一邊擰緊壓塊上的螺釘，直到達到平行度要求為止，螺釘最好加彈墊圈以防松動，壓塊的間距可以根據(jù)實際確定。對于導軌沿導軌靠面出現(xiàn)的安裝誤差或者導軌靠面的加工誤差，雖然也能通過刮研和添加墊片解決，但由于螺釘施加的是Z向的壓力，這個方向主要是摩擦力，相對較小，因螺釘和螺孔之間有較大間隙（相對于精度要求），當滑塊帶動平臺在導軌上反復運動時，易造成導軌側(cè)向移動，使原來調(diào)整的精度丟失，因此必須找到一個能夠保持精度的方法。但是由于加工誤差和零件本身的工藝性問題，安裝座的導軌安裝面和靠面不可能整個尺寸范圍內(nèi)全部達標，因此避免不了在導軌安裝時進行小范圍內(nèi)修調(diào)，這就只能使用外在工具解決。對于改進安裝座的結(jié)構(gòu)，目前采用較多的方法是將導軌的安裝面設(shè)計為直角形，圖321所示，或者沉槽形式，設(shè)計時提高導軌靠面和安裝面的平面度和二者之間的垂直度要求，并提高兩根導軌安裝靠面的平行度要求。而螺釘不具備定位功能，因此如何保證或者修調(diào)導軌的直線度和兩導軌的平行度是難點。通常專業(yè)導軌生產(chǎn)廠家已經(jīng)在導軌上加工了螺釘孔，所以導軌和底座平臺一般采用內(nèi)六角螺釘聯(lián)結(jié)。導軌與滑塊的聯(lián)結(jié)形式有半圓柱和燕尾槽式，導軌安裝的好壞，直接影響滑塊在其上的運動穩(wěn)定性和平順性，進而影響平臺的運動精度。銷定位一般用于平面接觸零件，其優(yōu)點是能夠長時間保持定位精度，但缺點是要破壞零件，而且銷與銷孔有配合要求，銷孔加工精度要求較高，所以銷定位不適合于經(jīng)常拆卸的零件聯(lián)結(jié)。加墊片在設(shè)備機械精度調(diào)整中使用比較普遍，無論是全尺寸調(diào)整還是局部調(diào)整，效果都較好，由于其厚度尺寸可以按需加工，因此從理論上講可以達到任何精度要求，但是墊片加工是一個難題，特別對于較薄的墊片。對于高精零部件，特別是位置精度要求較高的構(gòu)件，怎樣達到和保持精度是難點，也是設(shè)計重點。因此關(guān)鍵構(gòu)件的高精裝配方法以及放置這些關(guān)鍵構(gòu)件的底座的性能優(yōu)化設(shè)計是平臺設(shè)計的難點，對于LED芯片檢測機這種高速高精設(shè)備更是如此。絲桿螺母和導軌滑塊是直接的運動傳遞部件，其精度（包括制造和安裝）直接決定整個平臺的精度，因此材料的選擇和加工工藝的設(shè)計要求很高，但決定平臺運行精度的另一個關(guān)鍵因素是構(gòu)件的裝配精度。在兩邊分別加筋板使零件的受力得到優(yōu)化。 馬達托架的設(shè)計馬達托架，如圖320是把電機固定在絲杠導軌安裝板上的結(jié)構(gòu)，主要的功能要求是要保證電機軸和絲杠導軌軸的同軸度。電機軸和絲杠軸由聯(lián)軸器連接，電機軸和絲杠軸要求同軸，馬達托架由銷釘進行定位，用來保證馬達托架的位置。導軌靠面以底面（C面）和端面（B面）為基準加工，要求Ⅰ處導軌靠面給以垂直度的要求。導軌的平行度誤差要求為10μm，導軌和導軌安裝面（導軌靠面）的累積平行度誤差應(yīng)小于10μm，即設(shè)計平行度誤差小于10μm。 XY移動平臺絲杠導軌安裝板的設(shè)計圖315 絲杠導軌安裝板主視圖（豎放）圖316 絲杠導軌俯視圖圖317 絲杠導軌安裝板左視圖如圖315，316，317絲杠導軌安裝板，由于要保證絲杠螺母和導軌滑塊的安裝平面在同一平面，所以總體機構(gòu)為U型結(jié)構(gòu)，重要平面包括導軌安裝平面（4），馬達托架安裝平面（1），和絲杠支撐座安裝平面（3）三個平面。XY移動平臺的結(jié)構(gòu)示意如圖314所示。一、傳感器，低層平臺上在高層平臺的行程的前后極限位置安裝光學傳感器，高層平臺上裝有擋光片，當平臺運動到極限位置時擋光片擋住傳感器光路，傳感器感應(yīng)到后控制設(shè)備停車報警或進行其他處理，從而保證不超出行程；二、硬限位，為了進一步保證安全，在行程極限位置之外加裝了硬限位裝置，即防撞塊，在安裝板上裝有擋塊并有橡膠緩沖墊，防止零件損傷。因為絲杠保證了平臺的行走誤差，而導軌是要保證平臺行走平行度，所以導軌的安裝尤為重要，在結(jié)構(gòu)上設(shè)計了方便導軌安裝和保證其安裝平行度的的一些結(jié)構(gòu)，導軌夾具中重點介紹。 圖313 絲杠螺母的安裝示意圖而導軌在絲桿軸的兩側(cè)各一根，通過平臺使導軌滑塊，絲杠螺母固定，當電機轉(zhuǎn)動時帶動絲桿螺母直線運動，絲杠保證了平臺的行走精度，而導軌可以起到支撐和導向的作用，從而保證上面平臺的水平移動的平行度和控制徑向跳動。這個工作臺在機器調(diào)整到最佳狀態(tài)后就會固定，不會再有其他動作，所以它不會頻繁移動。此處采用電機、聯(lián)軸器、絲杠螺母機構(gòu)和直線導軌承載工作臺的方式。但是GYS751DC2T2體積大，安裝尺寸大，容易引起運動平臺過高，對平臺的動態(tài)穩(wěn)定性不利，而且成本也高一些，考慮到平臺在工作中不會有其他外加負載，所以在滿足設(shè)計要求的情況下選擇GYS401DC2T2。由于螺母和絲桿之間是精密滾珠傳動，表面質(zhì)量和潤滑非常好，所以其摩擦可以忽略不計，因此電機平穩(wěn)工作時， 輸出扭矩主要克服負載在導軌的摩擦阻力。而且由于沒有加減速，所以電機實際的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)該遠遠達不到3000r/min，故加減速時間常數(shù)會更小。其中、可以通過選型手冊查詢到，、可以由下列式（316）和公式（317）求得。