基于PLC的SMD编带机机械手控制设计

毕业论文题目：SMD编带机机械手控制过程分析及维护副标题：学生姓名：邱湜所在院系、专业：机电工程学院电气自动化专业班级：机电1210指导教师：郁有文日期：2016.05.31摘要I摘要随着自动化技术突飞猛进的成长，机械手的使用更为广泛。工业生产中的自动化设备也越来越多。本文概述了自动化SMD编带机机械手系统，论文中分析SMD编带机的关键技术，分解各个模块的动作流程。实现编带机上料、分粒、搬运、检测、不良品更换、封装、卷盘的自动控制的方法。PLC与人机界面设计的控制系统，提高了生产效能和体系安全性的同时，也保全了机器动作严刻满足工艺的要求。关键词：自动化；编带机；机械手；控制系统目录I目录摘要.........................................................................................................................................I目录.........................................................................................................................................I1、绪论......................................................................................................................................11.1课题的目的与意义..........................................................................................................11.2课题的背景......................................................................................................................12、SMD编带机的总体设计....................................................................................................22.1SMD编带机的设计要求.................................................................................................22.2SMD编带机的组成.........................................................................................................22.3SMD编带机的工作流程.................................................................................................33、SMD编带机的关键技术....................................................................................................43.1光学检测技术..................................................................................................................43.2精密伺服控制技术..........................................................................................................53.3整机控制软件的设计......................................................................................................53.4热封温度控制系统..........................................................................................................64、SMD编带机机械手结构设计............................................................................................74.1翻转上料机构..................................................................................................................74.2直导轨及单颗分离机构..................................................................................................74.3P&P搬运机械臂机构......................................................................................................84.4载带导轨及给进机构......................................................................................................94.5热封机构..........................................................................................................................94.6影像检测机构................................................................................................................104.7不良品更换机构.............................................................................................................114.8不良品分类机构............................................................................................................125、SMD编带机的PLC控制系统........................................................................................135.1OMRON模块化工业PLC介绍...................................................................................135.2PLC编程软件CX-Programmer介绍...........................................................................14致谢......................................................................................................................................16参考文献..................................................................................................................................17SMD编带机机械手控制过程分析及维护11、绪论1.1课题的目的与意义本课题的研究目的与意义，是通过对SMD编带机机械手结构的实际设计，让我学会自力解决实际问题的本领。通过本次毕业设计，可以综合利用基本理论和学校的知识，还使我们的设计，编程和逻辑思维等能力得到综合训练。1.2课题的背景数码产品日新月异的今天，电子科技的应用已经深入到了人类生活的各个方面。随着电子产品的不断升级细化与高度集成，具有小型化、轻量化、低功耗、高性能、高可靠性的表面贴装式器件，即SMD正在逐步替代传统的插件式器件。编带包装电子元件的方式通常被自动贴片机所采用。电子元件制造商，从前通常使用大量的人工操作完成带包装。此举缺点十分明显：生产效率低、人力耗费量大、质量控制难且不稳定、完成的任务单一。完全不能满足现代生产的需求。而采用先进自动化机械控制的编带机，具有包装效率高速度快，盘带时稳定可靠，还可以满足根据电子元件的不同，进行测试极性、外观、方向等功能要求。综上，随着革命的细微化SMD，以及电子行业整体迫切需要自动化SMD编带机，与之相关的技术与设计革新正在迅速进行。SMD编带机机械手控制过程分析及维护22、SMD编带机的总体设计2.1SMD编带机的设计要求本次设计的全自动SMD编带机使用规则排列的料条供料，对特定宽度的IC产品进行编带包装的设备。适用于大批量IC的最后封装。他可以兼容SOP8、SOP14、SOP16、SOP8-FJ等IC的编带封装。采用热封压刀的设计，能稳定控制覆盖胶膜的剥离强度。并可在编带过程中进行图形检查，对IC的标识、针脚等外观质量作出检测。采用伺服驱动控制电机机械手，精准可靠。采用高性能工业级PLC控制上料、分粒、走带、卷带、检测、热压等功能。高性能的人机界面，一目了然，控制集成度高，界面友好。具有完善的自检系统，它具有自动化程度高的特点，操作简便，维修方便。2.2SMD编带机的组成SMD编带机的组成如图2.1所示。图2.1俯视结构图1.料槽2.移料机构3.翻转料条机构4.直导轨5.单颗分离机构6.运料力臂一号7.运料力臂二号8.传动皮带9.伺服电机减速箱10.力臂机构伺服电机11.进编带电机12.编带导轨13.Vision灯光及换料机构14.换料机构伺服电机15.Vision摄像头16.运不良品机构17.不良品翻转滑轨18.不良品分类机构19.覆盖膜导轮20.热封机构21.覆盖膜料盘22.棘轮23.待换料平台24.不良品平台SMD编带机机械手控制过程分析及维护32.3SMD编带机的工作流程SMD编带机的工作流程如图2.2所示。图2.2工作流程简图移料机构将料槽中的PVC料条移动至待上位置，翻转机构夹住料条并翻转至直导轨，物料滑下，分离机构将连续的物料分离成单颗落入下方取料位置，力臂一号将物料运至待换料滑块位，力臂二号将物料运至编带，棘轮带动编带行进，Vision机构拍摄检查编带中物料。若不良，换料机构抬起移动，待换料滑块平台移动到位，换料机构将换料与不良同时更换到位，运不良品机构将不良品运送至不良品滑轨，随后翻转滑入指定不良品料条。若为良品，棘轮带动编带行进，覆盖膜沿着导轮进入载带上方，热封机构将覆盖膜压封到载带上，卷盘电机将编带收入卷