33搪錫自動化系統(tǒng)

搪錫自動化系統(tǒng)

研制方案匯報(bào)人：徐海波機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案1總體設(shè)計(jì)外觀圖總體設(shè)計(jì)外觀圖控制系統(tǒng)人機(jī)界面成品容器手臂伸縮電機(jī)托盤直線導(dǎo)軌手爪電機(jī)翻轉(zhuǎn)電機(jī)直線導(dǎo)軌電機(jī)電磁閥與真空傳感器焊錫池助焊劑池送料機(jī)制該方案中可以在直線導(dǎo)軌的鏡像位置安裝相同的結(jié)構(gòu)，使用同一控制系統(tǒng)，可以提高效率。橫梁架構(gòu)及橫向移動拖板電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠運(yùn)動，手臂部分將安裝在托板上跟隨托板做直線運(yùn)動拖板上固定滑臺托板安裝手臂，通過電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠使手臂做上下伸縮運(yùn)動機(jī)械手上下移動驅(qū)動電機(jī)滑塊帶動機(jī)械手移動手爪采用夾取方式，通過電機(jī)帶動絲桿旋轉(zhuǎn)，改變夾子的松緊狀態(tài)，并且爪內(nèi)側(cè)安裝橡膠墊，防止夾傷元件。驅(qū)動手爪翻轉(zhuǎn)電機(jī)分路控制電磁閥真空度傳感器計(jì)算機(jī)集中控制計(jì)算機(jī)控制窗口，可以人工調(diào)用數(shù)據(jù)庫參數(shù)，使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同元件的工作程序。操作界面控制計(jì)算機(jī)機(jī)械手組合安裝方式機(jī)械手指安裝底座對角線兩個孔為緊定孔對角線兩個孔為定位孔單個吸盤安裝定位座上只安裝一個吸管的狀態(tài)多個吸盤安裝為了適應(yīng)集成塊大小的變化，吸盤座需要墊塊調(diào)整間距墊塊按8腳、14(16)腳、20(24)腳、28腳等規(guī)格設(shè)置不同厚度多個吸盤安裝吸盤根據(jù)元件尺寸可更換吸盤的尺寸和形狀根據(jù)元件規(guī)格不同而不同。操作時通過人工更換元件搪錫為了滿足工藝要求，所以將原件傾斜一定角度進(jìn)行搪焊錫。元件搪錫錫鍋和助焊劑鍋鑲嵌在工作臺上自備加熱溫控系統(tǒng)直插件的彈簧夾緊機(jī)構(gòu)彈簧夾緊方式適合于不能吸附的元件夾緊彈簧釋放動作驅(qū)動電機(jī)元件的排列方法電阻、集成元件可以采用吸盤直立電容，三極管，接插件等元件采用手爪方式旋鈕可以調(diào)整定位片的間隙活動定位片固定定位片彈簧夾緊方式彈簧夾緊方式夾緊加力方式電機(jī)未工作時彈簧夾子處于夾緊的工作狀態(tài)，電機(jī)工作時帶動絲杠，使彈簧壓縮，夾子松開。真空吸附分路控制分路控制可以避免某個元件吸附不好而破壞了整個系統(tǒng)的真空度，如果某路形成不了真空度則關(guān)閉該路真空度傳感器電磁閥電磁閥和真空度傳感器真空吸附連接方式采用軟管連接用于抽真空的真空泵錫鍋焊錫氧化層刮刀錫鍋的焊錫氧化層在搪錫過程的間隔中自動刮凈刮片元件上料機(jī)不同元件采用不同送料機(jī)上料吸附過程電機(jī)驅(qū)動同步齒形帶運(yùn)動。人工干預(yù)，手動布置元件吸附排列上料手動調(diào)整定位片旋鈕，使元件有效夾在送料臺上機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案2方案(2)總體外觀方案(2)頂示圖方案(2)總體外觀送料機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)平臺成品容器真空泵翻轉(zhuǎn)電機(jī)手臂伸縮電機(jī)電機(jī)控制器吸盤助焊劑池四個機(jī)械手按節(jié)拍動作方案(2)總體外觀方案(2)總體外觀手爪末端根據(jù)元件種類尺寸不同可以為吸盤或者彈簧夾子方案(2)總體外觀元件上料機(jī)構(gòu)電阻或者集成塊元件可以通過槽上的送料口批量到達(dá)齒形傳送帶上。計(jì)算機(jī)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以安裝到平臺上或者安裝到控制柜中，安放在平臺系統(tǒng)旁邊方案2的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

●四個機(jī)械手同時動作，效率高。

●轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)形式，體積小。缺點(diǎn)：

●轉(zhuǎn)動慣量太大，定位精度不高。

●信號、動力等需要集電環(huán)安裝在機(jī)架上的真空泵安裝在機(jī)架上的伺服控制器搪錫自動化系統(tǒng)控制方案

45內(nèi)容提要

工作流程及控制要求1控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)4結(jié)構(gòu)分析21.機(jī)械手----工作流程機(jī)械手的主要工作過程：46機(jī)械手——控制要求要求：基座移動到指定位置，機(jī)械手實(shí)現(xiàn)抓?。ㄎ。?，翻轉(zhuǎn)，擺動等動作。檢測：真空吸管上真空測試傳感器，實(shí)時檢測是否將元件吸牢。動作：機(jī)械手手臂高度、吸盤或者手爪角度調(diào)整由控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的角度實(shí)現(xiàn)。472.機(jī)械手——結(jié)構(gòu)分析機(jī)械手整體結(jié)構(gòu)框圖控制系統(tǒng)組成49X軸Z軸手爪送料驅(qū)動備用備用控制信號50

內(nèi)容提要控制系統(tǒng)硬件方案3

電氣機(jī)構(gòu)3.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)3.2輔助機(jī)構(gòu)3.3

控制機(jī)構(gòu)3.13.1控制機(jī)構(gòu)方案

控制機(jī)構(gòu)方案（一）方案一集成控制器控制方式控制器控制ADT-TP3860是一臺高性能的現(xiàn)場6軸步進(jìn)/伺服觸摸屏運(yùn)動控制器，10.4寸真彩色液晶顯示屏，采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)，ADS1.2EVC并提供庫文件系統(tǒng)，提供GUI圖形界面庫，運(yùn)動控制函數(shù)庫，以及鍵盤，觸摸屏相關(guān)操作函數(shù)庫?？刂破鞒叽鐖D控制器方案這種方案的優(yōu)點(diǎn)是控制可靠性高，無需編程,動作模式依法預(yù)先設(shè)定,省去了客戶繁瑣的編程工作；缺點(diǎn)是功能擴(kuò)展性弱。

控制系統(tǒng)方案（二）方案二

一體化工作站控制方案一體化工作站一體化工作站：855◆8U高、19"上架式工作站◆高強(qiáng)度鋁合金面板、備有安全門鎖◆前面板72鍵薄膜工業(yè)鍵盤和觸摸板◆前置USB×1、5.25"×1、3.5"×1◆彈性機(jī)械設(shè)計(jì)、支持STDPS/2電源◆10槽插卡空間、支持長卡◆重量：16kg一體機(jī)化工作站一體化工作站方案這種方案的優(yōu)點(diǎn)是將PC機(jī)與外部設(shè)備接口集成，通過外接多個運(yùn)動控制卡滿足多個控制要求，功能比較強(qiáng)大。這兩個方案還要根據(jù)具體的控制要求，如控制精度，反饋時間等進(jìn)行具體選擇。61

內(nèi)容提要執(zhí)行機(jī)構(gòu)3.2

電氣連接電磁閥選擇

電機(jī)選擇3.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)---電機(jī)選擇選擇電機(jī)的一般條件：負(fù)載的性質(zhì)（如水平還是垂直負(fù)載等）轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求上位控制要求（如對端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動器或控制器的型號。3.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)---電機(jī)選擇三菱公司推出的MELSERVO-J2-Super伺服電機(jī)系統(tǒng)，采用高分辨率編碼器實(shí)現(xiàn)低速穩(wěn)定性，并且可以實(shí)現(xiàn)高速定位。其中的HC-KFS系列伺服電機(jī)，是一款超小型電機(jī)，負(fù)載慣性增大適合用于皮帶驅(qū)動裝置中可以用于送料帶的驅(qū)動。用于絲杠驅(qū)動的電機(jī)電機(jī)選擇條件：精度高，穩(wěn)定性好，輸出扭矩足夠大。因此選擇HC-SFS系列的中慣量電機(jī)滿足條件。送料帶驅(qū)動電機(jī)電機(jī)選擇條件：低速轉(zhuǎn)動，慣性扭矩大，穩(wěn)定性高。因此選擇HC-KFS系列低慣量適應(yīng)扭矩變化大的電機(jī)。吸盤翻轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)電機(jī)選擇條件：體積小，安裝位置受到限制。因此選擇HC-UFS系列小型電機(jī)，滿足安裝要求。手臂伸縮驅(qū)動電機(jī)電機(jī)選擇條件：反應(yīng)靈敏，精度高，慣性小，穩(wěn)定性好。因此選擇HC-RFS低慣量反應(yīng)速度快的電機(jī)。電機(jī)周邊設(shè)備連接圖位置控制電路圖速度控制模式圖3.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)---電磁閥選擇10毫米SRS系列微型氣體電磁閥,由美國Pneutronics出品?？梢詫?shù)字電子信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字氣動信號。特點(diǎn)：

·設(shè)計(jì)結(jié)合了耐腐蝕性金屬

·設(shè)計(jì)了多種安裝形式，可以便利的安裝在電路板上

·重量低，僅0.23盎司

3.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)---電氣連接73

內(nèi)容提要輔助系統(tǒng)4

液位傳感器4.3真空度傳感器4.2

溫度傳感器4.14.1輔助系統(tǒng)——溫度傳感器

采用北京華夏日盛科技有限高溫溫度傳感器產(chǎn)品特性：

★高精度進(jìn)口日本德國鉑電阻元件芯片；

★測溫范圍-50℃～300℃；

★每只傳感器的差值精度≤0.1℃；

★在0℃時阻值100Ω／1000Ω，溫度每變化1℃阻值變化0.38Ω／3.8Ω；

744.1輔助系統(tǒng)——溫度傳感器★探頭保護(hù)管直徑Φ4mm以上；

★德式球型接線盒出線或電纜直接出線；

★公稱壓力1.6MPa；

★耐高溫200℃～300℃，穩(wěn)定性好；

★良好的防震動和防沖擊性；

★能承受高電壓、有良好的絕緣性；

★精度與等級：A±（0.15＋0.002t）；B±（0.3＋0.005t）；

★0℃時阻值允許偏差：A±0.06Ω；B

±0.12Ω；真空度測試傳感器（1）MD-GA型高精度絕壓傳感器是銘動科技開發(fā)研制的一種新型絕對壓力傳感器。該系列產(chǎn)品精度高、響應(yīng)快、體積小、重量輕、穩(wěn)定可靠、抗過載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。真空度傳感器（2）美國西特SetraModel720電容壓力計(jì)是專為精確測量真空裝置而設(shè)計(jì)的壓力計(jì)，全焊接結(jié)構(gòu)消除了其他設(shè)計(jì)中由于不同金屬之間的摩擦接觸而導(dǎo)致的非穩(wěn)定性因素。具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡潔，高精度和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。性能對比兩種產(chǎn)品分別為國產(chǎn)和美國制造，但是各有優(yōu)點(diǎn)，前者響應(yīng)時間短，精度高，使用壽命長，后者體積小，長期穩(wěn)定性高。兩者之間的選擇還要根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的要求，因此提出兩種方案。4.3輔助系統(tǒng)——液位傳感器UQZ-55系列頂（底）裝式磁性浮子液位計(jì)原理：是以浮球?yàn)闇y量元件，通過連桿上磁鋼將液位變化傳遞給現(xiàn)場指示器，使指示醒目地指示出液位的高度。4.3輔助系統(tǒng)——液位傳感器UQZ-55系列頂（底）裝式磁性浮子液位計(jì)可以和液位控制開關(guān)和液位遠(yuǎn)傳變送裝置配套使用，可實(shí)現(xiàn)液位的上、下極限報(bào)警及限位控制，可將液位變化轉(zhuǎn)換成電流信號，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的指示、檢測、控制和記錄。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及外形尺寸

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)接液材質(zhì)溫度（℃）壓力（MPa）密度g/cm3

外型無護(hù)管型3042502.5≥0.75圖１碳鋼護(hù)管型Q2352502.5≥0.75圖2不銹鋼護(hù)管型3042502.5≥0.75圖2防腐型PTFE1502.5≥0.75圖3輕比重型3041502.5≥0.55圖4