【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及贴片机，尤其涉及一种高精度贴片机龙门系统及多轴协调控制方法。
技术介绍
1、全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，是整个smt生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是smt的生产线中的主要设备，贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展；
2、贴片机龙门系统的控制方法是自动化设备中一个重要的控制技术，它涉及到对设备运动的精准控制，以确保电子元件能够准确无误地被贴放到pcb(印刷电路板)上。龙门式贴片机具有较大的工作范围，通常采用龙门结构来支持运动系统，具有较高的精度要求，在整个控制系统中，两个直线电机驱动方式能够使得系统获得较大推力和速度，但同时也给系统增加了不确定性风险和控制难度。这主要是由于两方面因素，其一，现实条件下很难保证两个直线电机具备完全相同的机械参数和机电特性；其二，机械横梁同步运动与负载定位运动相互影响且具有复杂的耦合动力学关系。另外，贴片机龙门平台系统中不可避免会存在参数不确定性及外界未知非线性扰动的问题，例如负载变化，推力波动，测量噪声等，这些都很容易造成较大的运动误差和系统震荡。
3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：建立贴片机龙门系统的动力学模型，进行模拟贴片操作过程得到模拟操作参数，根据模拟操作参数计算控制精度系数，对控制精度系数进行评估，对未达到操作精度要求的参数进行优化，直至获得高精度的操作参数，并执行操
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种高精度贴片机龙门系统，包括龙门系统和控制系统，所述龙门系统包括设备基座、x轴直线导轨和y轴直线导轨，两个所述y轴直线导轨相对排布在设备基座的顶端表面，所述y轴直线导轨的内部固设有轴直线电机，所述轴直线电机的输出端固设有x轴支架，两个所述x轴直线导轨相对排布在x轴支架的外两侧表面，所述x轴直线导轨的内部固设有x轴直线电机，所述x轴直线导轨的内部活动连接有x轴承载台，所述x轴直线电机的输出端外侧表面连接至x轴承载台；
3、所述控制系统包括数据获取单元、配重分析单元、参数存储单元、负载分析单元、数据核准单元和执行单元；
4、数据获取单元用于获取贴片机龙门系统的负载系统数据，并根据负载系统数据建立三维空间模型，在三维空间模型中逐一标记负载设备的坐标位置后，并将负载设备标记为mk，其中mk为大于1的自然数，得到负载设备的坐标信息发送至配重分析单元；
5、配重分析单元用于获取负载设备的坐标信息和负载设备的重量数据，同时获取设备基座的配重承载系数和x轴支架的负载系数，计算负载设备mk的负载扰动系数并发送至负载需求分析单元；
6、参数存储单元用于存储贴片机的额定操作参数并将额定操作参数进行分类存储，所述操作参数包括贴片路径、贴片频次和贴片时长，同时获取实际操作参数将其替换为新的额定操作参数进行存储；
7、负载分析单元包括获取贴片机的额定操作参数，并获取贴片机龙门系统的设备参数建立贴片机龙门系统的动力学模型，模拟贴片操作过程得到模拟操作参数，根据模拟操作参数计算控制精度系数，根据预设的精度评估范围对控制精度系数进行评估，得到精度优化信号或者精度合格信号，将精度优化信号发送至数据核准单元，将精度合格信号发送至执行单元；
8、所述数据核准单元用于获取精度优化信号后并处理，获取模拟操作参数，根据额定操作参数的指令步骤拆解模拟操作参数得到时刻参数，逐一分析负载扰动系数对时刻参数的干扰趋势，根据干扰趋势生成新的时刻参数，直至控制精度系数在精度评估范围内，得到实际操作参数发送至执行单元。
9、进一步的，所述设备基座的底端表面均匀分布有若干个地脚，可调节地脚使得设备基座保持水平及稳固。
10、进一步的，所述执行单元用于获取精度合格信号，并根据额定操作参数执行操作过程完成贴片加工，同时获取实际操作参数并执行操作过程完成贴片加工。
11、进一步的，得到负载设备的坐标信息的具体过程如下：
12、s101、以设备基座的基准平面为坐标系基准面，以x轴直线导轨所在方向为x轴，以y轴直线导轨所在方向为y轴，以垂直于坐标系基座面的中心轴线为z轴建立三维空间模型；
13、s102、获取贴片机龙门系统的负载系统数据，所述负载系统数据包括负载设备清单、每一负载设备的重量数据和每一负载设备的位置数据；
14、s103、根据每一负载设备的重量数据m0，将负载设备进行标准可视化处理，得到负载设备标识，负载设备标识具体为圆形，根据以下公式计算负载设备标识的面积s＝d*m0；
15、s103、择定坐标系基准面的任一边角作为起始点，根据负载设备清单上的每一负载设备的位置数据逐一在三维空间模型中进行可视化标记，以负载设备标识中心作为坐标点，得到负载设备的坐标信息。
16、进一步的，计算负载设备mk的负载扰动系数的具体过程如下：
17、s201、获取设备基座的配重承载系数di和x轴支架的负载系数gi，所述配重承载系数di即设备基座的材料极限承载力fi和预期最大工作负荷mx的比值，即其中，所述材料极限承载力fi通过自数据库中获取设备基座的主材材料，根据主材材料对应查找其最大承载数据可知，所述预期最大工作负荷mx为所有负载设备重量的总和；
18、所述x轴直线导轨的负载系数gi即设备基座的材料极限承载力fg和预期最大工作负荷mg的比值，即其中，所述材料极限承载力fg通过自数据库中获取x轴直线导轨的主材材料，根据主材材料对应查找其最大承载数据可知，所述预期最大工作负荷mg为x轴直线导轨上装配的所有负载设备重量的总和
19、s202、在三维空间模型中标记设备基座的中心点坐标d(xd，yd)，x轴直线导轨的中心点坐标g(xg，yg)；
20、s203、获取负载设备的坐标信息m(xm，ym)和负载设备的重量数据m0，根据以下公式计算负载设备mk的负载扰动系数wi：其中e1和e2为预设的比例系数，负载扰动系数wi用于反应负载设备在当前结构内对设备运行时的载重波动影响程度，负载扰动系数wi越大表示当前负载设备在设备运行时对设备结构的载重稳定影响程度越大，反之负载扰动系数wi越小表示当前负载设备在设备运行时对设备结构的载重稳定影响程度越小。
21、进一步的，得到精度优化信号或者精度合格信号的具体过程如下：
22、s301、获取贴片机龙门系统的设备参数，所述设备参数包括零部件的质量数据、零部件的姿态参数、设备材料的弹性模量和泊松比、接触模型和仿真参数，基于三维空间模型的数据基础，将设备参数导入simpack中以建立贴片机龙门系统的动力学模型；
23、s302、根据额定操作参数模拟贴片操作过程，得到理想操作参数，获取负载扰动系数，将负载扰动系数作为动力学模型的约束条件进行加载，基于理想操作参数的基础上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高精度贴片机龙门系统，包括、龙门系统和控制系统，其特征在于，所述龙门系统包括设备基座(2)、X轴直线导轨(6)和Y轴直线导轨(3)，两个所述Y轴直线导轨(3)相对排布在设备基座(2)的顶端表面，所述Y轴直线导轨(3)的内部固设有轴直线电机，所述轴直线电机的输出端固设有X轴支架(5)，两个所述X轴直线导轨(6)相对排布在X轴支架(5)的外两侧表面，所述X轴直线导轨(6)的内部固设有X轴直线电机(7)，所述X轴直线导轨(6)的内部活动连接有X轴承载台(8)，所述X轴直线电机(7)的输出端外侧表面连接至X轴承载台(8)；
2.根据权利要求1所述的高精度贴片机龙门系统，其特征在于，所述设备基座(2)的底端表面均匀分布有若干个地脚(1)，可调节地脚(1)使得设备基座(2)保持水平及稳固。
3.根据权利要求1所述的高精度贴片机龙门系统，其特征在于，所述执行单元用于获取精度合格信号，并根据额定操作参数执行操作过程完成贴片加工，同时获取实际操作参数并执行操作过程完成贴片加工。
4.根据权利要求1所述的高精度贴片机龙门系统，其特征在于，得到负载设备的坐标
5.根据权利要求1所述的高精度贴片机龙门系统，其特征在于，计算负载设备Mk的负载扰动系数的具体过程如下：
6.根据权利要求5所述的高精度贴片机龙门系统，其特征在于，得到精度优化信号或者精度合格信号的具体过程如下：
7.根据权利要求6所述的高精度贴片机龙门系统，其特征在于，得到实际操作参数的具体过程如下：
8.一种高精度贴片机龙门系统的多轴协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高精度贴片机龙门系统，包括、龙门系统和控制系统，其特征在于，所述龙门系统包括设备基座(2)、x轴直线导轨(6)和y轴直线导轨(3)，两个所述y轴直线导轨(3)相对排布在设备基座(2)的顶端表面，所述y轴直线导轨(3)的内部固设有轴直线电机，所述轴直线电机的输出端固设有x轴支架(5)，两个所述x轴直线导轨(6)相对排布在x轴支架(5)的外两侧表面，所述x轴直线导轨(6)的内部固设有x轴直线电机(7)，所述x轴直线导轨(6)的内部活动连接有x轴承载台(8)，所述x轴直线电机(7)的输出端外侧表面连接至x轴承载台(8)；
2.根据权利要求1所述的高精度贴片机龙门系统，其特征在于，所述设备基座(2)的底端表面均匀分布有若干个地脚(1)，可调节地脚(1)使得设备基座(2)保持水平及稳固。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，
申请(专利权)人：北京博瑞先进科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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