【正文】 62ms對于GYS401DC2T2型，代入式（318）得： 62ms對于GYS751DC2T2型，代入式（318）得： 62ms可見，GYS201DC2TGYS401DC2T2和GYS751DC2T2都滿足要求。（五）工作狀態(tài)載荷轉(zhuǎn)矩（連續(xù)特性）在正常工作狀態(tài)下，載荷扭矩應(yīng)不超過電機額定轉(zhuǎn)矩的80%。負載扭矩可用公式（319）計算： （319）式中：——負載質(zhì)量/kg； ——重力加速度，； ——摩擦系數(shù)，； ——絲桿直徑/mm；——絲桿導(dǎo)程/mm；將已知數(shù)據(jù)代入式（319）得： 所以所配電機額定轉(zhuǎn)矩最小為：查富士電機選型手冊，GYS401DC2T2和GYS751DC2T2均滿足要求，GYS201DC2T2不滿足要求。 XY平移臺的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)前面的方案論證選擇伺服電機作為動力源，需要將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。XY二維運動平臺安置在機架中層板上。因為機器總體高度是一定的，所以，為了降低X/Y工作臺的總高度，工作臺采用層疊式布置，伺服電機、聯(lián)軸器和絲杠螺母機構(gòu)在工作臺一側(cè)平行布置，如圖313。安裝平臺的設(shè)計關(guān)鍵在于電機軸，絲桿軸在同一直線上，所以固定軸承座、伺服電機托架座、支撐軸承座的安裝平面是保證其在同一直線上的關(guān)鍵所在，本機構(gòu)采用三者安裝在同一零件上（安裝板），保證安裝面的相對公差從而保證電機軸和絲桿軸的同軸度。由于本設(shè)備在工作時工作平臺是高速運行的，所以在平臺的XY兩層平臺均安裝有防護裝置。另外在平臺上還要裝有零位傳感器，以便于機器回零點，結(jié)構(gòu)和限位傳感器的方法相同。 圖314 XY移動平臺1——電機；2——馬達托架；3——中層板；4——導(dǎo)軌滑塊；5——上平板；6——傳感器；7——防撞塊；8——絲杠支撐座；9——聯(lián)軸器；10——絲杠螺母；11——下層板。導(dǎo)軌安裝平面是最為重要的平面，所有的平面加工以C面作為基準，由于本設(shè)備精度要求較高，根據(jù)具體情況C面平面精度等級為4級，查機械設(shè)計手冊。要求兩導(dǎo)軌相對平行度3μm。絲杠支撐座安裝面的設(shè)計要保證絲杠螺母相對導(dǎo)軌滑塊高度一致，并保證絲杠導(dǎo)軌的平行，所以兩絲杠支撐座的設(shè)計進行平面度的要求和相對于底面的平行度的要求。圖318 導(dǎo)軌靠面清角由于導(dǎo)軌安裝兩靠面在加工時會有微小的圓角，會影響導(dǎo)軌的安裝，1mm矩形槽，如圖318，杜絕過渡圓角，保證導(dǎo)軌的安裝。由于電機是由螺釘連接在馬達托架上，無定位銷等，由于直接安裝誤差較大，所以采用如圖319，Φ35，Φ50的階梯孔中Φ50的孔為電機的定位孔，給予0～，由于電機軸線的定位由A面和B面決定，所以為保證電機軸和絲桿軸的同軸度，在此有形位公差的要求來保證安裝。圖319 馬達托架剖視圖圖320 馬達托架立體圖 導(dǎo)軌夾具XY平臺的核心部件是絲桿、絲桿螺母、導(dǎo)軌及滑塊，以及承載這幾個構(gòu)件的導(dǎo)軌安裝座。構(gòu)件精度高若裝配不好不僅不能得到很高的運動精度而且極易造成關(guān)鍵構(gòu)件的損傷而失去原有性能。由于絲桿只有兩個支撐座，安裝調(diào)整相對簡單，而導(dǎo)軌長且安裝面大，因此其裝配修調(diào)難度最大。傳統(tǒng)的方法有：加墊片、修磨（或鏟刮）、銷定位、形面定位。鏟刮修磨調(diào)整局部精度效果很好，但是耗時，而且需要一定的經(jīng)驗。形面定位是采用非圓柱（如：橢圓、多邊形等）孔和軸聯(lián)結(jié)定位，可以保證軸和孔之間位置精度較高，但有一個弊端就是孔軸形面加工難度大。導(dǎo)軌安裝時主要關(guān)注的精度有：單根導(dǎo)軌安裝的直線度；兩根導(dǎo)軌軸線的平行度；兩根導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面的平行度；安裝后導(dǎo)軌面平面度。為了不破壞導(dǎo)軌已有的精度和性能，一般禁止在導(dǎo)軌上配作銷孔。解決這個問題，可從兩方面入手：1）改進導(dǎo)軌安裝座的結(jié)構(gòu)設(shè)計；2）使用外在工具調(diào)整。在導(dǎo)軌安裝的時候，將導(dǎo)軌在靠面上貼緊靠死，然后擰上螺釘，這樣可以在一定程度上減少由于螺釘孔帶來的安裝誤差，特別是兩導(dǎo)軌的平行度誤差。導(dǎo)軌安裝面導(dǎo)軌靠面圖321 導(dǎo)軌直角形安裝面對于導(dǎo)軌Z向（垂直于導(dǎo)軌安裝面）出現(xiàn)的局部誤差（如導(dǎo)軌彎曲），可以用千分表測量，然后對偏差較大處增加墊片或者刮研導(dǎo)軌安裝面解決，而且這種精度可以長期保持。我們在導(dǎo)軌另側(cè)安裝多個壓塊解決這個問題，如圖322所示。這種方法可以有效地阻止導(dǎo)軌側(cè)移，而且在導(dǎo)軌安裝時極易調(diào)整精度，特別是局部偏差，極大減少刮研的麻煩。壓塊螺釘導(dǎo)軌導(dǎo)軌安裝座圖322 導(dǎo)軌側(cè)壓塊通過以上方法可以有效解決導(dǎo)軌的高精度安裝問題，而且能夠使精度長期保持，同時不會損壞導(dǎo)軌，并已應(yīng)用于LED檢測機運動平臺的導(dǎo)軌安裝中，如圖323所示。方案二、伺服電機驅(qū)動，齒輪傳動；使用伺服電機作為動力源，電機側(cè)置，使用齒輪進行減速實現(xiàn)平臺旋轉(zhuǎn)。方案四、伺服電機驅(qū)動，平帶或V型帶傳動；使用伺服電機作為動力源，使用平帶或者V型帶傳動。表318 選擇工作臺的方案論證方案一方案二方案三方案四精度高高高低優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單，傳動精確，結(jié)構(gòu)總體高度較高，周邊空間寬裕，重量相對較輕，零件加工容易結(jié)構(gòu)簡單，傳動精確，可節(jié)省高度空間，周邊需要安裝電機，整體重量相對較大，齒輪需購買結(jié)構(gòu)簡單，傳動精確，可節(jié)省高度空間，總體重量相對較輕，傳動比大，齒形帶輪購買結(jié)構(gòu)簡單，傳動精確度差，可節(jié)省高度空間，需要周邊安裝電機，重量相對較輕，零件加工容易旋轉(zhuǎn)的目的在于找正芯片排列線，如圖31所示，和X平臺運動方向基本平行，所以旋轉(zhuǎn)工作臺也很重要，根據(jù)方案論述確定了伺服電機加齒形帶實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動。由于旋轉(zhuǎn)運動只是用于校正芯片，在裝夾芯片盤時應(yīng)大概方正芯片，再在視覺系統(tǒng)下通過旋轉(zhuǎn)運動進行微調(diào)，由于人機結(jié)合來調(diào)節(jié)而不是自動調(diào)節(jié)，所以旋轉(zhuǎn)運動不需要太高的定位精度，但需要兩個極限位置的傳感器和硬限位，防止飛車。而且音圈馬達具有精度高，可實現(xiàn)高速高頻的往復(fù)運動，所以本設(shè)備選用音圈方案。音圈電機的固定即在選擇平臺上安裝電機固定板，對音圈電機進行固定，如圖325。在平臺周圍安裝了三個導(dǎo)向桿，保證其運動方向，但由于加工精度等問題，導(dǎo)向桿在高速運動時有可能卡在導(dǎo)向槽內(nèi)，所以對導(dǎo)向桿的加工要求較高，為了解決這個問題，在導(dǎo)向桿上加裝直線軸承來充當導(dǎo)向槽，直線軸承可以吸收由于加工原因?qū)е碌膯栴}，防止導(dǎo)向桿卡死，另外Z向運動對行走精度要求較高，所以加上光柵尺進行閉環(huán)反饋條件。掃描鏡頭的安裝主要要求為軸線與Y向工作臺基本平行，從而減小掃描的復(fù)雜程度，在這里采用前后兩個定位，后面的螺釘與上層平板連接處采用腰形結(jié)構(gòu)，以便調(diào)整。探頭的作用在于探知芯片的光電參數(shù)，所以要基本對準芯片，所以在這里采用氣缸推動固定架使探頭移動到芯片的上方，當調(diào)探針時移動回后方，從而避開調(diào)探針鏡頭的光線。柔性機構(gòu)和探針的功能在于給芯片通電同時保證不劃傷芯片，我們使用鈹銅測試針，機械研磨成型如圖327。 圖327 探針 圖328 探針 探針被夾持在懸出的探針壁上，臂的前部使用彈簧片連接，可以通過計算校核出彈簧片的彈力，通過彈簧片的彈力使被夾持的探針和電路板保持在水平方向。X向和Y向直接由單向手動平移臺累加而成，Y向和Z向之間由一個L形零件過渡連接，行程為13mm13mm13mm；位置調(diào)整工作臺的作用在于調(diào)整探針對準第一顆要檢測的芯片并使探針和電極接觸。圖329 探針裝配圖4 DHLP320型LED檢測設(shè)備的Pro/E建模Pro/E（Pro/ENGINEER）是美國參數(shù)化公司（PTC）開發(fā)的著名的三維產(chǎn)品設(shè)計軟件，自1988年問世以來，由于其強大的產(chǎn)品設(shè)計功能，現(xiàn)已逐漸成為當今世界最為流行的CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng)之一，被廣泛應(yīng)用于電子、通信、機械、模具、工業(yè)設(shè)計、航空、航天、汽車、家電、玩具等各行業(yè)。使用Pro/E對設(shè)計的零件進行3D建模，以便進行干涉分析等，其中基本的建模方法有拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等。它適于構(gòu)造等截面的實體特征。旋轉(zhuǎn)：旋轉(zhuǎn)特征是有特征截面繞選擇中心線旋轉(zhuǎn)而成的一類特征，適合構(gòu)造回轉(zhuǎn)零件。操作方法：單擊繪圖區(qū)域的旋轉(zhuǎn)工具按鈕，或選擇菜單插入+旋轉(zhuǎn)命令，系統(tǒng)給出的旋轉(zhuǎn)特征操作面板。定義，點擊該按鈕，系統(tǒng)彈出草繪對話框旋轉(zhuǎn)平面并進入草繪環(huán)境；草繪時使用中心線作為旋轉(zhuǎn)軸；按制定的旋轉(zhuǎn)角度一個方向旋轉(zhuǎn)，單擊下拉按鈕；可以按指定的旋轉(zhuǎn)角度，以草繪平面為分界向兩邊旋轉(zhuǎn)；也可以沿一個方向旋轉(zhuǎn)至指定的點、曲線、平面或曲面；系統(tǒng)提供四種旋轉(zhuǎn)角度值為“90176?！薄?70176?！?，176。之間的任何值。操作方法：選擇菜單插入+掃描+伸出項命令（或切口命令），會顯示掃描軌跡菜單，包括兩個選項。如果軌跡為開放軌跡并與實體相結(jié)合，則應(yīng)確定軌跡的首尾是“自由端點”還是“合并終點”。完成后單擊預(yù)覽選項，觀察掃描結(jié)果，單擊鼠標中鍵完成掃描特征。放置：在放置里設(shè)定約束類型，軸對齊，平面匹配等。圖41 整機建模圖約束方式：約束方式的設(shè)定是為了運動仿真做準備，將約束轉(zhuǎn)換為機構(gòu)連接方式。移動旋轉(zhuǎn)軸；平面，包含一個平面約束，允許沿著殘周平面的旋轉(zhuǎn)和平移；球，包含允許進行360176。在本機中，絲杠軸與絲杠螺母之間采用滑動桿約束，絲杠軸和絲杠支撐單元是進行銷釘連接，滑軌和滑塊之間使用滑動桿連接，其他使用剛性連接。在滑動桿上建立電機，調(diào)整參數(shù)全行程運行，Pro/E沒有報警則無干涉。 5 設(shè)計總結(jié)整個畢業(yè)設(shè)計過程歷經(jīng)幾個月，從研究高速LED檢測設(shè)備原理、功能、結(jié)構(gòu)組成、工作過程入手，進行設(shè)備方案的選擇，提出設(shè)計方案，對DHLP320型LED檢測機的機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算，最后采用Auto CAD繪制各零部件工程圖，Pro/E進行整機三維建模裝配并進行干涉檢查，驗證結(jié)構(gòu)的合理性。通過這些工作可以驗證四年所學(xué)的知識是否扎實，對以后工作中機械設(shè)計應(yīng)用有非常大的幫助。通過實際工程的設(shè)計也使我了解到書本知識和實際應(yīng)用的差別。這就讓我認識到只有不斷的學(xué)習(xí)才會不斷的提高。參考文獻[1] 中國LED產(chǎn)業(yè)概況[J].電子工業(yè)專用設(shè)備,(15):341[2] [J].光源與照明,2007,2:3840[3] [J].半導(dǎo)體光電,2004,25(2): 108111[4] 粘片機芯片拾取機構(gòu)運動控制技術(shù)研究[J].電子工業(yè)專用設(shè)備,2005,125:2732[5] ,提升我國LED制造裝備的自主創(chuàng)新能力[J].電子工業(yè)專用設(shè)備,2006, 142:14[6] ——白光LED的研究進展[J].物理通報,2008,5:5557[7] [J].半導(dǎo)體行業(yè),2007,2:5255[8] [J].機械工程與自動化,2006, 4: 121122[9] [J].中國電子科學(xué)研究院學(xué)報,2006, 6:573579[10] 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