Робот-манипулятор для размещения компонентов микроэлектроники на печатных плат

Содержание

Введение

1. Назначение изделия

2. Описание технологического процесса

3. Описание устройства и работы изделия по принципиальной схеме и чертежу общего вида

4. Описание устройства и работы основного узла (сборочной единицы) по сборочному чертежу

5. Технические расчеты

Список источников

1. Назначение изделия

Манипулятор может быть предназначен для перемещения какой-либо продукции в гофрокороба с линии конвейера. Данная работа слишком монотонная для человека, поэтому процесс упаковки автоматизируется на многих предприятиях. Также замена робота на человека увеличивает скорость упаковки, что в свою очередь может стать толчком для увеличения общей производственной мощности.

Кроме этого манипулятор можно применять в пайке печатных плат. Некоторые платы настолько малы, что человеку невозможно выполнить пайку должного качества и с малым количеством брака самостоятельно.

Также при наличии машинного зрения роботы-манипуляторы ставятся на сортировочные линии.

Описание технологического процесса

3.1 Манипулятор для сортировки

При сортировке задание робота состоят в том, чтобы определить что это за предмет и после этого положить на то место, которое закреплено за этим предметом.

1 – подход к изделию и распознавание его.

2 – захват изделия

3 – перемещения изделия в нужную точку

4 – спуск изделия.

В данном технологическом процессе основным этапом является определение параметров изделия. Ведь если изделие определено не правильно, то весь процесс сортировки будет сорван.

3.2 Манипулятор для пайки печатных плат

В данной отрасли манипулятор должен выполнять следующие задания:

1 – размещение компонентов на печатную плату

2 – подход к месту пайки

3 – спуск до контакта с платой и выстой, пока нагреется припойная паста

4 – точно в указанное время прекратить пайку

5 – отвод инструмента

Основных действий в данном технологическом процессе 2. Это – правильное размещение компонентов и точный выбор места пайки. Кроме того должно быть программно реализовано, а так же обеспечено такое быстродействие системы, для самого процесса пайки. Время нагрева припойной пасты должно быть точно выверено, чтобы она не потеряла соих свойств.

3.3 Манипулятор упаковщик

Пожалуй, самый простой технологический процесс для данного манипулятора. Заключается он в том, что, готовые изделия, которые находятся на конвейере, непрерывно движутся. Задача манипулятора понять расположение изделия поднять его и опустить в коробку или другую упаковочную единицу с точным расположением.

1 – подход к изделию

2 – определение его положения на конвейере

3 – захват и перемещение до упаковочной единицы

4 – правильное расположение изделия внутри сборочной единицы.

Описание устройства и работы основного узла (сборочной единицы) по сборочному чертежу

Серводвигатель крепиться крышке с помощью специального крепления. Также серводвигатель с помощью муфты соединяется винтом ШВП.

Характеристики шагового серводвигателя ST8680E с энкодером

Технические характеристики:

Диаметр вала: 12.7 мм

Индуктивность: 3.0 мГн

Крутящий момент, max.: 4.4 Нм

Рабочая температура двигателя: 0..85°С

Сопротивление обмоток: 0.3 Ом

Тип двигателя: 2хфазный ШД

Ток: 5.6 А

Точность: 5% (± 15 угловых минут)

Фланец: 86 мм (NEMA 34)

Шаг: 1.8° (200 шагов/об)

Энкодер: оптический инкрементальный 4000 имп./об

Винт ШВП закреплен на крышке, через упорно-радиальные подшипники, как в радиальном, так и в осевом направлениях с помощью гайки.

Направляющие закрепляются в крышке и в основании, они также являются несущими конструкциями.

В основании винт ШВП удерживается лишь в радиальном направлении, через радиальный подшипник.

Гайка ШВП крепится к платформе с помощью фланцевого соединения. Направляющие скольжения проходят через специальные каретки, прикрепленные к платформе.

На основании и на крышке закреплены индуктивные датчики.

Характеристики датчика индуктивного E2BS08KS02MCB1 Omron

Производитель: OMRON

Тип датчика: индуктивный

Корпус датчика: М8

Материал корпуса: нержавеющая сталь

Длина: 44 мм

Тип головки: экранированный

Конфигурация выхода: PNP / NO

Дальность: 0...2 мм

Максимальная частота переключения: 1500 Герц

Напряжение питания: 10...30 Вольт постоянного тока

Количество выводов: 3, M8 3PIN

Степень защиты: IP67

Максимальный рабочий ток: 200 мА

Диапазон рабочей температуры: 25...+70°C

Вывод

В работе над данным проектом была сконструирована механическая часть модуля вертикального перемещения манипулятора. Были проведены расчеты для обоснования выбора данных комплектующих. Данный манипулятор может выполнять функции сортировщика, выполнять пайку печатных плат, упаковывать готовые изделия в коробки и т.д. Также манипулятор имеет возможности для дальнейших модификаций.

Графическая часть содержит кинематическую схему всего устройства, а также чертежи всего устройства, модуля вертикального перемещения и несколько его деталей.