LED自動插件機是中國電子工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的核心自動化設(shè)備，一臺機器相當于 25 個工人的工作量，所以在目前技術(shù)工人奇缺的背景，各地政府大力扶持中小制造企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，刻不容緩。本課題根據(jù)目前國內(nèi) LED行業(yè)實際情況，針對發(fā)光二級管手工插件產(chǎn)生的諸多問題，設(shè)計插件過程中取代各工序手工操作的自動化設(shè)備的方案，滿足 LED屏廠商的實際需要并對國內(nèi) LED行業(yè)的技術(shù)發(fā)展起到推進作用。本課題研究的主要內(nèi)容如下：
LED發(fā)光管的自動傳送裝置設(shè)計
研究LED插件機選擇的是零散的二極管，由于零散的二極管正負極的順序是不同的，管腳需要排序和極性辨別，而且很多二極管的引腳存在一定的彎曲，需要對其進行校直，以滿足插件要求。該裝置是 LED插件機的前端工序，直接決定了其插件速率和成功率。LED自動傳送裝置主要有散料排序、極性辨別、管腳校直和管腳預剪四部分組成，為不影響傳送速率的基礎(chǔ)上解決上述問題，各部分裝置都是在二極管傳送的過程中進行，二極管始終在傳送軌道上。并且對四部分裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理進行設(shè)計研究，提出了可行性的方案。其中針對二極管極性辨別提出了電磁式極性辨別裝置和兩方向傾斜的極性旋轉(zhuǎn)裝置。
LED插件機X-Y工作臺的設(shè)計
設(shè)計出較合理的工作臺的結(jié)構(gòu)布局，包括滾動導軌、滾珠絲杠、步進電機等的選擇，傳動方式，計算機控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)的選擇等。同時對各部分進行剛度校核和壽命驗算以及對工作臺的精度進行分析和計算，包括工作臺軸向傳動原理誤差，主要零部件受力變形誤差，定位裝置誤差。得出工作臺總的軸向誤差和轉(zhuǎn)動誤差驗證其滿足設(shè)計預定的精度要求。
工作臺控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計
論述了控制系統(tǒng)硬件各部分的結(jié)構(gòu)功能和特點，提出控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框架并利用現(xiàn)有實驗設(shè)備進行硬件搭建。工作臺控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計，提出插件工作臺控制程序流程。根據(jù)運動控制卡測試軟件及運動控制函數(shù)，基于 VC++6.0 軟件開發(fā)環(huán)境，進行編程設(shè)計和界面設(shè)計，驗證工作臺運動一定距離后回到起始點位置的偏差。并對實驗數(shù)據(jù)進行整理、記錄。
插件機未來展望
插件機在SMT生產(chǎn)中的運用數(shù)控技術(shù)的發(fā)展日新月異，新的控制方法和理論不斷在實際生產(chǎn)得到應(yīng)用，就本論文所進行的工作，后續(xù)需要進行的研究有：（1）對工作臺的零部件進行優(yōu)化仿真設(shè)計，使其滿足精度和強度要求。
（2）插件機械手的設(shè)計。
（3）運動控制系統(tǒng)的設(shè)計和完善。主要是軟件控制系統(tǒng)的設(shè)計和與硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴难芯俊?/p>
在針對LED屏生產(chǎn)過程中，LED自動插件機很好的解決了工藝環(huán)節(jié)人工操作成本高，可靠性差，耗時費力等問題。但在精度理論方面的研究不全面，并且自動傳送裝置各部分與插件工作臺各部分裝置之間的運動的協(xié)調(diào)控制，和插件工作臺定位裝置等方面將是需要解決的重要課題。
