贴片机的结构设计及其性能研究

第1章绪论1

1.1 研究的背景及意义 1

1.1.1 研究的背景 1

1.1.2 研究的意义 3

1.2 贴片机简介 6

1.2.1 贴片机贴装动作及系统结构 6

1.2.2 贴片机类型 8

1.3 贴片机国内外发展概况 14

1.3.1 国外发展概况 14

1.3.2 国内发展概况 15

1.4 研究的主要内容和方法 18

第2章贴装工艺19

2.1 元器件数学模型 19

2.2 贴片机定位方式 20

2.3 贴片机贴装数学模型 20

2.4 贴片机技术参数 21

2.5 精度分析 23

2.6 本章小结 26

第3章 贴片机模块化设计27

3.1 模块化方法 27

3.1.1 贴片机模块化介绍 27

3.1.2 模块化设计方法 29

3.1.3 模块化设计的原则 31

3.2 贴片机模块化划分 32

3.3 机架的结构设计 33

3.4 贴片机X-Y 运动模块的设计 34

3.4.1 X-Y 机构选型 34

3.4.2 X-Y 运动模块的结构设计 35

3.4.3 X-Y 运动模块的电机选型 37

3.5 贴片头模块设计 41

3.6 PCB 传送机构设计 44

3.7 本章小结 45

第4章 贴片机零部件的CAE 分析47

4.1 有限元分析方法及其应用 48

4.1.1 结构分析中的有限元法 48

4.1.2 有限元法在工程结构分析中的应用 49

4.1.3 结构优化设计方法及其在工程中的应用 50

4.2 ANSYS 软件以及分析方法 51

4.2.1 ANSYS 在有限元软件中的地位 52

4.2.2 ANSYS 的发展 53

4.2.3 ANSYS 的特点 57

4.2.4 ANSYS 处理模块 59

4.2.5 ANSYS 分析过程 60

4.3 ANSYS 有限元静力学与模态分析 63

4.3.1 有限元建模的基本原则 63

4.3.2 ANSYS 结构静力学分析 64

4.3.3 ANSYS 结构动力学分析 65

4.3.4 结构动力学计算方法 66

4.3.5 模态分析 68

4.4 机架的CAE 分析 71

4.4.1 机架的静力学分析 71

4.4.2 机架的模态分析 74

4.5 拱架的CAE 分析 77

4.5.1 拱架的静力学分析 77

4.5.2 拱架的模态分析 80

4.6 横梁的CAE 分析 83

4.6.1 横梁的静力学分析 83

4.6.2 横梁的模态分析 86

4.7 本章小结 90

第5章机架和横梁的结构优化设计91

5.1 结构优化设计概况 91

5.2 结构优化设计分类 93

5.3 拓扑优化原理及方法 95

5.3.1 拓扑优化方法 95

5.3.2 拓扑优化变密度法数学模型建立和分析 98

5.4 拓扑优化常用算法 101

5.5 机架的结构优选 103

5.5.1 优化方案设计 103

5.5.2 优化方案的对比及选择 105

5.5.3 筋板厚度对方案的影响分析 106

5.6 横梁结构拓扑优化设计 107

5.6.1 ANSYS 拓扑优化方法 107

5.6.2 确定优化方案 108

5.6.3 验证优化方案动态性能 110

5.7 本章小结 113

第6章 整机的模态分析115

6.1 接合部简介 115

6.1.1 接合部及其特性 115

6.1.2 接合部特性国内外研究现状 117

6.2 贴片机整机接合部的划分 121

6.3 接合部的参数识别 123

6.3.1 工作平台与机架接合部的参数识别 126

6.3.2 拱架与横梁间丝杠/导轨/滑块接合部的参数识别 129

6.3.3 横梁与贴片头安装板间丝杠/导轨/滑块接合部的参数识别 136

6.4 贴片机整机的模态分析 137

6.5 本章小结 142

第7章 结论与展望143

7.1 结论 143

7.2 展望 145

参考文献147