貼片機的結構設計及其性能研究

第1章緒論1

1.1 研究的背景及意義 1

1.1.1 研究的背景 1

1.1.2 研究的意義 3

1.2 貼片機簡介 6

1.2.1 貼片機貼裝動作及系統(tǒng)結構 6

1.2.2 貼片機類型 8

1.3 貼片機國內外發(fā)展概況 14

1.3.1 國外發(fā)展概況 14

1.3.2 國內發(fā)展概況 15

1.4 研究的主要內容和方法 18

第2章貼裝工藝19

2.1 元器件數(shù)學模型 19

2.2 貼片機定位方式 20

2.3 貼片機貼裝數(shù)學模型 20

2.4 貼片機技術參數(shù) 21

2.5 精度分析 23

2.6 本章小結 26

第3章 貼片機模塊化設計27

3.1 模塊化方法 27

3.1.1 貼片機模塊化介紹 27

3.1.2 模塊化設計方法 29

3.1.3 模塊化設計的原則 31

3.2 貼片機模塊化劃分 32

3.3 機架的結構設計 33

3.4 貼片機X-Y 運動模塊的設計 34

3.4.1 X-Y 機構選型 34

3.4.2 X-Y 運動模塊的結構設計 35

3.4.3 X-Y 運動模塊的電機選型 37

3.5 貼片頭模塊設計 41

3.6 PCB 傳送機構設計 44

3.7 本章小結 45

第4章 貼片機零部件的CAE 分析47

4.1 有限元分析方法及其應用 48

4.1.1 結構分析中的有限元法 48

4.1.2 有限元法在工程結構分析中的應用 49

4.1.3 結構優(yōu)化設計方法及其在工程中的應用 50

4.2 ANSYS 軟件以及分析方法 51

4.2.1 ANSYS 在有限元軟件中的地位 52

4.2.2 ANSYS 的發(fā)展 53

4.2.3 ANSYS 的特點 57

4.2.4 ANSYS 處理模塊 59

4.2.5 ANSYS 分析過程 60

4.3 ANSYS 有限元靜力學與模態(tài)分析 63

4.3.1 有限元建模的基本原則 63

4.3.2 ANSYS 結構靜力學分析 64

4.3.3 ANSYS 結構動力學分析 65

4.3.4 結構動力學計算方法 66

4.3.5 模態(tài)分析 68

4.4 機架的CAE 分析 71

4.4.1 機架的靜力學分析 71

4.4.2 機架的模態(tài)分析 74

4.5 拱架的CAE 分析 77

4.5.1 拱架的靜力學分析 77

4.5.2 拱架的模態(tài)分析 80

4.6 橫梁的CAE 分析 83

4.6.1 橫梁的靜力學分析 83

4.6.2 橫梁的模態(tài)分析 86

4.7 本章小結 90

第5章機架和橫梁的結構優(yōu)化設計91

5.1 結構優(yōu)化設計概況 91

5.2 結構優(yōu)化設計分類 93

5.3 拓撲優(yōu)化原理及方法 95

5.3.1 拓撲優(yōu)化方法 95

5.3.2 拓撲優(yōu)化變密度法數(shù)學模型建立和分析 98

5.4 拓撲優(yōu)化常用算法 101

5.5 機架的結構優(yōu)選 103

5.5.1 優(yōu)化方案設計 103

5.5.2 優(yōu)化方案的對比及選擇 105

5.5.3 筋板厚度對方案的影響分析 106

5.6 橫梁結構拓撲優(yōu)化設計 107

5.6.1 ANSYS 拓撲優(yōu)化方法 107

5.6.2 確定優(yōu)化方案 108

5.6.3 驗證優(yōu)化方案動態(tài)性能 110

5.7 本章小結 113

第6章 整機的模態(tài)分析115

6.1 接合部簡介 115

6.1.1 接合部及其特性 115

6.1.2 接合部特性國內外研究現(xiàn)狀 117

6.2 貼片機整機接合部的劃分 121

6.3 接合部的參數(shù)識別 123

6.3.1 工作平臺與機架接合部的參數(shù)識別 126

6.3.2 拱架與橫梁間絲杠/導軌/滑塊接合部的參數(shù)識別 129

6.3.3 橫梁與貼片頭安裝板間絲杠/導軌/滑塊接合部的參數(shù)識別 136

6.4 貼片機整機的模態(tài)分析 137

6.5 本章小結 142

第7章 結論與展望143

7.1 結論 143

7.2 展望 145

參考文獻147