毕业设计（论文）-晶体浸锡机的总体设计和挤扁系统设计.docx

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1、毕业设计中文摘要摘要：石英晶体振荡器（简称：晶体）是数字化产品正常工作不可缺少的重要器件之一。它为产品提供基本震荡时钟、协调整体电路有序工作。我国是元件的生产大国，晶振的制作工艺在过去都是手工进行，存在效率低，卫生差，成本高等缺陷，随着全自动晶体浸锡机的研究成功，大大改善了这些不足。全自动晶体浸锡机可以自动完成49s晶体的上料、引脚剪短、挤扁、浸锡整套生产工序的工作。在本次毕业设计中，引脚挤扁环节采用双气缸双工位挤扁，并可根据不同用户的要求来调节打扁后剩余圆腿的长度。零件从一道工序转移到另一道工序的过程全是靠气缸带动机器手臂完成的。其控制系统综合应用机、电、光、气以及计算机控制等技术于一体，并

2、利用PLC作为核心控制器。关键词：49S晶体；浸锡机；自动本科毕业设计 第1页共35页毕业设计外文摘要Title Crystal Soldering Machine squeeze flat the whole design andsystem design the back way of feedingAbstractThe quartz crystal oscillator (referred to as: Crystal) is a digital product to work one ofthe indispensable device. It provides basic osci

3、llation clock products, coordinated andorderly work of the whole circuit. China is the largest producer of components, thecrystal production process are done by hand in the past, low efficiency, poor sanitation,high cost of defects, with the automatic machine of the crystal Soldering success, hasgre

4、atly improved these deficiencies. Automatic crystal Soldering machine canautomatically complete 49S crystal feeding, pin cut, squeeze flat, dip tin wholeproduction process work. At the graduation design, squeeze pin cylinder flat twin duplexlinks with crowded flat, and in accordance with the require

5、ments of different users toadjust the left after playing a round flat leg length. Transfer of work from one part toanother procedure of the process is all driven by the cylinder complete robot. Theintegrated application of machine control systems, electricity, light, gas and computercontrol technolo

6、gy in one, and the use of PLC as the core controller.Key Words: 49SCrystaI; Automatic; Soldering Machine本科毕 业设计第13页共35页目录1引言11. 1全自动晶体浸锡机简介11.2晶体浸锡机应用现状 22设计要求与方案确定32. 1设计主要内容32. 2 待解决的问题及解决方案42. 2. 1总体方案概述42. 2. 2挤扁环节概述43晶体浸锡机的总体设计方案43. 1全自动晶体浸锡机的工作原理44. 2全自动晶体浸锡机的具体设计 55. 2. 1总体布局设计 56. 2. 2上料环节设计

7、 63. 2. 3剪脚环节 83. 2. 4挤扁环节103.2.5浸助焊剂113. 2. 6浸锡环节113. 2. 7冷却清洗烘干113.2.8机械手的设计113. 2. 9控制系统124.引脚挤扁设计方案124. 1引脚挤扁的设计原理124. 2气缸选择的相关的计算154. 3气缸电磁阀的选择194.4空压机选型计算194. 5升降系统选择214.6横梁的强度计算215.机械手的设计方案26结论28致谢30参考文献311引言随着我国国民经济和现代工业的发展，人民生活水平日益提高，为了降低工作强度方便生产生活，一种利用机器来加工石英晶体谐振器的方法应运而生。石英晶体谐振器是石英晶体振荡器（简称

8、：晶体）是数字化产品正常工作不可缺少的重要器件之一。它为产品提供基本震荡时钟、协调整体电路有序工作。如下图所示HC-49U8(JYS1 )图1石英晶体谐振器1.1 全自动晶体浸锡机简介全自动晶体浸锡机是可以自动完成49s晶体的上料、引脚剪短、引脚挤扁、浸助焊剂、和浸焊锡一套的工作，设备生产出来的原器件再经过无水乙醇的清洗，除去残留的助焊剂后便成为扁腿直插式成品，再或经过处理加工成为贴装式（SMD）成品。我国是原件的生产大国，产量占到世界第一，其中将近50%为49s型，所以很多厂家都在想保证产品质量的同时达到生产最大化以满足客户需要，提高自己的竞争力，为自己带来更多的利益。但是该产品的制作工艺在

9、过去都是手工进行的，存在效率低，卫生差，成本高等缺陷，随着全自动晶体浸锡机的研究成功，大大改善了这些不足。最初的晶体浸锡机是半自动的，而且挤扁环节要靠电机带动偏心轮运动，来完成引脚的挤扁。该设备虽然能达到设计目的，但是还不能完全满足厂家的要求。于是生产效率更高，运用技术更先进的全自动晶体浸锡机的思想被提出来。“科技是第一生产力”这句话在这里得到应验。很快，全新的全自动晶体浸锡机在世界各地如雨后春笋般出现,其设计理念不尽相同，但是其功能却大大超过了以前的半自动晶体浸锡机。其主要表现就是气动元件的大量应用和精度更高运行更稳定的数字化产品的大量应用。本毕业设计也是通过搜集这些新型浸锡机的信息来独立完

10、成。无可否认，全自动晶体浸锡机的研制成功大大改善了工人们的工作环境和工作力度，给厂家降低了成本，提高了效率，同时也达到了生产最大化，利益最大化。提高了自己生产的产品在市场上的竞争力。相信随着科技的发展，更新型的全自动晶体浸锡机将会被研究出来，是生产更上一个台阶。1.2 晶体浸锡机应用现状目前我国制造的全自动晶体浸锡机已经可以满足市场需求，并且已经达到国际先进水平。以烟台添翼电子有限公司生产的石英晶体自动浸锡机为例，该设备采用全自动运行方式，操作方便。助焊剂与焊锡的涂覆采用短时间接触设计，焊锡涂覆均匀。锡炉工作温度为290300,采用PLC控制,工作稳定，生产效率为6085个/分钟（如图1所示）

11、。图2全自动晶体浸锡机现阶段晶体浸锡机都已能完成从HC49S圆柱形长引脚晶体到扁形短引脚晶体的全过程加工，个别先进机器还能完成49S/SMD型（贴装式）的成型加工。虽然机器设备不相同，其工艺流程大体相似，都是震动上料一引脚剪短一圆腿打遍一浸助焊剂一引脚浸锡一酒精清洗。尤其在机械手抓取工件进行工件转移的过程里，应用先进的2D视觉系统的车顶涂胶手爪。新型的机器人车顶涂胶无夹具定位手爪是应用日本FANUC公司开发的机器人2D/3D照相视觉系统,解决了机器人无夹具定位手爪对各种型号的车顶的位置识别、搬运和涂胶的要求。49S晶体分为圆柱引脚和扁脚两种，这两种晶体元件的引脚都必须经过剪切后才能达到后处理工

12、序的要求。以前市场上大部分浸锡机都是靠不同的机器手控制工件进行单个剪脚，单个挤扁。虽然大大提高了人工制造的效率，但没有改变单个加工的落后现状。现在在对扁脚的剪脚领域已经有了比较先进的加工方法，采用动刀旋转、进给与剪切运动合一的不间断剪切方式。在满足剪切要求的前提下，大大提高了剪切效率（如图2所示）。图3不间断剪切原理2设计要求与方案确定2.1设计主要内容该毕业设计的主要内容是完成一台晶体浸锡机的总体设计、挤扁系统和位移机械手的设计，该机器可以替代以前的人工加工方式，完成晶体的自动上料、引脚剪短、压扁、浸锡等工艺的工作，且具备引脚矫正功能。2. 2问题解决的方案概述2. 2.1总体方案(1)晶体

13、生产环境为净化车间，应该尽量避免粉尘和油污，所以执行部件采用气动电动机构。(2洛执行部件之间的动作协调是通过可编程序逻辑控制器(PLC)进行集中控制的。因为PLC性能稳定，编程简单，可扩充性好飞(3)设备操作采用触摸屏实现。触摸屏信息显示内容丰富，并可极大地减少外围硬件。2. 2. 2挤扁环节原直插式引脚都是圆柱形的，直径均为0.45mm。必须将圆柱形引脚挤压成扁形引脚，晶体折弯后才能将其平整焊牢在线路板上。不同用户要求压扁宽度不尽相同，一般在(0.6-0.8)mm之间，宽度误差要求不大于(0.02)mm。另外，压扁引脚时必须在其根部准确保留与绝缘垫片厚度相同的一段圆柱。如果这段圆柱长度大于或

14、小于绝缘片厚度，在后续折弯压平时，引脚会在绝缘片的反弹力作用下产生“正，反翘”现象，严重影响焊接质量。与剪脚环节相似，通过机械手将工件放到横梁上，横梁两边的压块通过气动机带动锤击引脚，实现打扁。3,全自动晶体浸锡机的总体设计方案3.1全自动晶体浸锡机的工作原理本毕业设计是基于将HC49s (圆腿基座)石英晶体谐振器改装成49S/SMD型(贴装式)产品为目的而研发的生产设备，它可以自动依次完成晶体原件上料、引脚剪短、引脚挤扁、浸助焊剂和浸焊锡的工作。设备生产出的原件经无水乙醇人工清洗去除残留的助焊剂后即成为扁腿直插式成品，或经过后处理加工成为贴装式(SMD)成品。具体运行如下：被加工元件通过全自

15、动上料机运送到料道里面，料道将元件引到加工的第一个环节：剪脚环节。由于剪脚环节不需要调整元件方向，所以一次性可以剪好两只引脚。此环节采用气缸作为动力源，简单快捷。当需要进行高度调节时，只需要调整剪脚环节下面的高度调节器便可实现引脚的剪切长度调节。剪脚完毕后进入下一道工序：引脚挤扁环节。此环节比较繁琐，因为要考虑到引脚挤扁方向。该机器是将挤扁环节分为两个工位，分别进行在两个工位先后进行两个引脚的挤扁。与引脚剪短环节一样，该环节也可以调整高度，从而可以扩大加工范围。工件在各工序之间移动转换是通过附带气爪的机械臂来完成的，气爪用来抓取工件，机械臂用来输送工件，而机械臂是靠两个气缸带动的，一个主管左右行程，另一个主管上下行程。其工作顺序是：气缸带动机械臂向下运动一气爪抓取工件一机械臂向上运动f机械臂换工位一机械臂向下运动，气爪放下工件一机械臂向上运动一机械臂换工位挤扁工位完成后便是浸助焊剂和浸焊锡两道工位，此两道工位需要将液面高度调整好，以便可以使工件引脚完全浸入工作液。最后机械手会将