大型电子元件贴片插件机贴插头的设计开题报告书.docx
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大型电子元件贴片插件机贴插头的设计开题报告书
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目:
大型电子元件贴片插件机贴插头的设计
1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写
1500字左右的文献综述(包括研究进展,选题依据、目的、意义)
文献综述
1、选题依据
表面组装技术,简称SMT(SurfaceMountTechnology),是无需对印制板钻插装孔,直接将片式元器件或适合于表面组装的微型元器件贴装或焊接到印制或其他表面规定位置上的装联技术,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。
具体地说,就是首先在印制电路板焊盘上涂上焊锡膏,再将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上,通过加热印制电路板直至焊锡膏溶化,冷却后便实现了元器件与印制电路之间的互联[1]。
自从1963年世界上出现第一只表面贴装元器件和飞利浦公司推出第一块表面贴装集成电路以来,SMT已由初期主要应用在军事、航空、航天等行业的尖端产品和投资类产品逐渐广泛应用到计算机、通讯、军事、工业自动化、消费类电子产品等各行各业,发展非常迅猛。
进入21世纪以来,我国电子产品制造业每年都以20%以上的速度高速增长。
在我国电子产业快速发展的推动下,我国表面贴装技术(SMT)和生产线也得到了迅猛的发展,表面贴装生产线的关键设备——自动贴片机在中国的保有量已位居世界前列[2]。
我国SMT技术的发展,仅有十几年的历史,目前无论是片式元件生产线,还是贴装生产线,几乎全从国外引进,而且这种状态还会延续下去。
但在电子组装工艺技术方面的研究和应用还是相当有实力的,特别是近几年来随着大型的中外合资电子公司的增加,其工艺水准基本达到与国外同步水平[3]。
SMT生产线主要设备包括印刷机、贴片机和回焊炉,其核心设备是贴片机。
其中,贴插头是贴片机的核心部件,其完成的功能有Z轴方向上的上下运动、绕Z轴的转动、电子元件抓取与放置。
Z轴方向直线运动完成电子元件抓取时的上下运动,绕Z轴的转动完成电子元件的偏置校正。
因此,研究大型电子元件贴片插件机贴插头的设计对SMT贴片机技术具有深远的意义。
2、研究目的与意义
在电子产品生产过程中,电子元件的贴插效率直接影响整个贴插生产线的效率。
贴插头作为贴片插件机的一个至关重要的部件,对于贴插机的贴插速度、贴插精度以及工作效率具有举足轻重的地位,甚至直接决定贴插机的档次[4]。
大型电子元件贴片插件机贴插头主要具有下列特征:
1)可以配合大型电子元件贴片插件机实现对大型电子元件的准确抓取和贴片。
2)在设计大型电子元件贴片插件机贴插头的时候,遵循标准化、通用化和系列化的原则。
3)设计的大型电子元件贴片插件机贴插头结构紧凑,安装方便。
4)设计的大型电子元件贴片插件机贴插头适用X围广,可以实现对多种电子元件进
行贴插。
5)设计的大型电子元件贴片插件机贴插头贴插高速而精准。
针对这一情形,以贴片插件机的贴插头作为研究对象,对贴插头的工作原理、结构方案进行深入研究,提出一套结构合理、具有实用价值的设计方案,使之能够用于课题组承担的贴片插件机研究项目,同时希望本课题的研究能够有效促进我国相关技术的进步,具有重要的实用价值和现实意义。
3、研究进展
3.1、贴片机的国内研究现状
我国SMT的应用起步于20世纪80年代初期[5],最初从美、日等国成套引进了SMT生产线用于彩电调谐器生产,随后应用于录像机、摄像机及袖珍式高档多波段收音机、随身听等生产中,近几年在计算机、通信设备、航空航天电子产品中也逐渐得到应用。
国内现有或进行过贴片机研发、生产的企业有羊城科技、熊猫电子、风华高科等。
羊城科技从贴片机的低端市场出发,面向周围中小电子企业、科研院所等单位,自主研发,成功研制出SMT2505贴片机,并与XX交通大学、中南大学等展开合作,在自主研发产品基础上,采用数字化样机研究手段,进行了针对贴片机性能的系统研究,取得了一定成效。
不过与国外机型相比还存在一定差距,而且因资金问题,产品尚未进入批量生产阶段[6]。
目前关于手动贴片机国内已经有很多研究,也有一些产品问世。
高进度的智能化机器有些高校和企业也投了大量的资金,取得了很大的成就。
就贴插头来说XX交通大学已经研制申请关于贴插头的实用新型专利,专利号为。
3.2、贴片机的国外研究现状
国外的贴片机研制技术一直走在前列,如日本的松下、雅马哈、富士,韩国的三星,德国的西门子,美国的环球,荷兰的飞利浦等都己开发出非常成熟的产品系列。
美国是世界上最早应用SMT的国家,并且一直重视在投资类电子产品和军事装备领域发挥高组装密度和高可靠性方面的优势。
日本在20世纪70年代从美国引进SMT技术并将之应用在消费类电子产品领域,并投入巨资大力加强基础材料、基础技术和推广应用方面的开发研究工作。
日本从20世纪80年代中后期起,加速了SMT在产业电子设备领域中的全面推广应用,仅用四年时间使SMT在计算机和通信设备中的应用数量增长了近30%,且超过了美国,在SMT应用方面处于世界领先地位[8]。
西门子首先改进了贴插头。
西门子的SIPLACE系列贴片机采用了其独特的线路板和喂料器不动而贴插头移动的技术。
这就大大减轻了贴插头的重量,体积也变得很小,整个机器也就变得很小了:
大约只有一般贴片机的三分之一。
同时,其产量也大幅提高。
如今,国外的各大公司都拥有自己的XX技术,贴插头的发展趋向于小型一体化发展,具有高精度视觉辅助定位系统[9]。
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
1.本课题要研究或解决的问题
本课题从机械结构的设计、分析入手,对贴片机贴插头的结构进行研究设计,完成贴片机机械结构、传动装置、驱动装置等功能部件的设计,包括电动机与刷把的匹配,电机与行驶系统的匹配,支架的结构和安装方法,方案设计要确定这些机构的安装、连接方式、传动关系、基本尺寸、型号参数等。
对关键机械部件进行静力学分析和动力学分析,对运动部件的薄弱环节进行分析,避免机械振动对贴片机贴插精度带来的不利的影响。
2、本课题拟采用的研究手段
(1)文献研究法:
根据毕业设计的题目,通过查找文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所研究问题。
主要是了解有关问题的历史和现状,形成关于研究对象的一般印象,能得到现实的资料。
(2)定量分析法:
使人们对研究内容的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展方向。
(3)定性分析法:
对研究的题目进行“质”的方面的分析。
具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。
(4)经验总结法:
通过对所查找材料,进行归纳与分析,使之系统化、理论化,上升为经验的一种方法。
(5)描述性研究法:
将已有的现象、规律和理论通过自己的理解和论证,给予叙述并解析表达出来。
(6)数学方法:
用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表达的结果。
3、进展计划
2016年2月14日~3月10日收集设计资料,包括参观实习,方案比较,翻译外文参考资料,写出实习报告、开题报告。
3月11日~3月20日确定设计方案,画出传动原理图,方案中必须有具体的相关技术参数,如型号、功率、转速等,打印出实习报告和开题报告。
3月21日~3月31日进行设计计算,为撰写设计说明书做文字、参数计算等方面做准备,并形成初步文件。
4月1日~4月15日完成装配图、部件图、零件图的绘制设计工作(并用word文档处理)。
4月15日~4月30日完成电子文档的设计说明书的全部工作,提供给指导老师审阅。
5月1日~5月10日根据指导老师的审阅意见全面修改图纸、设计说明书,形成正式版本,再交指导老师审阅。
5月10日~5月17日根据指导老师审阅意见进行最后一次修改,打印出符合要求的纸质文档和相同的电子文档作为毕业设计成果交指导老师。
5月17日~5月22日拟出答辩提纲;做好答辩的多媒体播放材料;在教师参与下试答辩一次。
参考文献:
[1]X利吉.中国SMT/EMS产业发展概况[J].电子测试,2007(9)
[2]陈澄.模型参考自适应辨识方法在贴片机运动控制系统中的应用研究[D].XX:
XX大学,2013
[3]王天曦.贴片工艺与设备[M].电子工业,2008.6:
141-143
[4]X文典.实用表面贴装技术[M].:
电子工业,2006
[5]0'Brien,Katherine.Surfacemountonflex.SurfaceMountTechnology.1993:
32-35P
[6]电子学会生产技术学分会.第七届表面贴装技术电子互联与封装技术论文集.2003
[7].sjzlw./zggx/sh/shjd/jd-3/C56.html
[8]IgorSosman,SimonDavis.PlacementMachineandProcessControlOptirnization.Electro-
nicsSystemintegrationTechnololyConference.2006,9
(2):
867-872P
[9]
[10]陆峰,X兆周.SMT设备的发展现状及趋势.世界电子元器件.2002
[11]胡金荣.中国贴片机市场新格局.电子制造.2006(4)
[12]吴兆华,周德俭.表面组装技术基础.国防工业,2006,3
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[13]X文典.21世纪SMT发展趋势及对策[J].电子工艺技术.2001,22
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[14]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].8版.:
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[15]潘存云.机械原理[M].XX:
中南大学,2012.12
[16]成大先.机械设计手册[M].:
化学工业,1993.9
[17]贺尚红.液压与气压传动[M].XX:
中南大学,2011.11
[18]王先逵.机械制造工艺学[M].:
机械工业,2013.1
[19]g.wanfangdata../
[20]
指导教师意见:
1.对“文献综述”的评语:
2.对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测:
指导教师:
年月日
所在专业审查意见:
负责人:
年月日
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