面向LED封裝的XY二自由度的工作臺(tái)的設(shè)計(jì)說明書.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1面向LED封裝的XY二自由度的工作臺(tái)的設(shè)計(jì)目錄1前言.12XY工作臺(tái)的傳動(dòng)方式.23螺旋絲杠副的選取.33.1導(dǎo)程的選取.33.2螺旋傳動(dòng)型式的選取.43.3計(jì)算最大速度和各時(shí)段的時(shí)間.43.4滾珠絲杠副尺寸選擇計(jì)算.53.4.1計(jì)算當(dāng)量載荷.53.4.2計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)速r/min.53.4.3計(jì)算額定動(dòng)載荷.53.4.4估算滾珠絲杠允許最大軸向變形m（m）.63.4.5滾珠絲杠副的支撐方式選擇.73.4.6估算滾珠絲杠底徑d2m.73.4.7滾珠絲杠副的預(yù)緊方式.83.4.8計(jì)算預(yù)緊力Fp（N）.93.4.9DN值的驗(yàn)算.93.4.10安裝部精度及其設(shè)計(jì).93.5螺旋升角與傳動(dòng)效率.103.5.1螺旋升角的計(jì)算.103.5.2傳動(dòng)效率的計(jì)算.113.6計(jì)算行程補(bǔ)償值C（m）.113.7計(jì)算預(yù)拉伸力Ft（N）.114滾動(dòng)軸承型號(hào)選擇計(jì)算.124.1初步選擇軸承的類型.124.2計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷.124.3按額定載荷選擇軸承.134.3.1計(jì)算額定動(dòng)載荷.134.3.2額定靜載荷的計(jì)算.144.3.3按基本額定動(dòng)載荷選取軸承.155系統(tǒng)剛度的計(jì)算（N/m）.175.1滾珠絲杠軸本身的軸向剛性，N/m.175.2滾珠螺母本身的軸向剛度.175.3計(jì)算系統(tǒng)剛度.176電機(jī)的選擇.196.1滾珠絲桿副推力與扭矩的關(guān)系公式.196.2工作臺(tái)加速扭矩的計(jì)算.196.3計(jì)算滾珠絲杠預(yù)壓扭矩Td.206.4滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)扭矩的計(jì)算.206.5馬達(dá)的選定.217聯(lián)軸器的選擇.228滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的選擇.23南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文28.1直線導(dǎo)軌種類選擇.238.2滾動(dòng)導(dǎo)軌的計(jì)算.248.2.1計(jì)算導(dǎo)軌的載荷.248.2.2平均載荷的計(jì)算.268.2.3導(dǎo)軌型號(hào)的選取.268.3防塵措施.279工作臺(tái)支撐底座外形的設(shè)計(jì).28結(jié)論.29參考文獻(xiàn).30致謝.31面向LED封裝的XY二自由度的工作臺(tái)的設(shè)計(jì)摘要：現(xiàn)代LED封裝技術(shù)的發(fā)展基于數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機(jī)床理所當(dāng)然的成為制造業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。工作臺(tái)作為被控對(duì)象，通過伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)精密定位，是數(shù)控機(jī)床不可或缺的部分。本文以設(shè)計(jì)面向LED封裝的高速、高精密度工作臺(tái)為目標(biāo)，以機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，深入的研究了十字型高速、高精密度定位平臺(tái)。完成的工作有伺服電機(jī)的選型和對(duì)工作臺(tái)機(jī)械部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，其中機(jī)械部件的選型設(shè)計(jì)主要包括滾珠絲杠的選型、滾動(dòng)導(dǎo)軌的選型、軸承和聯(lián)軸器的選型及主要主要支撐部件的外形設(shè)計(jì)，確保工作臺(tái)的定位精度為mm300/016.0，重復(fù)定位精度為0.015mm。關(guān)鍵字：工作臺(tái)滾珠絲杠副直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3TwospendsXYbeinggearedtotheneedsofLEDencapsulationtolibertyworkingtableAbstract:ThedevelopmentofmodernLEDencapsulationtechnologyisbasedonnumericalcontroltechnology,thenumericalcontroltechnologyandCNCmachine,asamatterofcoursehasbecomethefocusofattentionofmanufacturingindustry.Asthecontrolledobject,Workbenchrealizeprecisionpositioningthroughservomotoring,whichisanintegralpartofthencmachinetools.Takingthehigh-speedandhigh-precisionworkableofLEDencapsulationasobjectandmechanicaldynamicstheoryknowledgeasbasis,thispaperresearchesthecruciformedhigh-speed,highprecisionpositioningplatformthoroughly.Theworkfinishedincludesthelectotypeofservo-actuatoranddesignofmechanicalpartworkbench,inwhichthetypeselectionofmechanicalcomponentsincludestheselectionofballscrew,rollingguaid,bearingandcoupling,andtheconfigurationdesignofmainproppingcomponentstoensurethepositioningaccuracyofworktableformm300/016.0,repositioningprecisionfor0.015mm.Keywords:workbenchballscrewlinearrollingguidevice1.前言封裝是指安裝半導(dǎo)體電路外殼，不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片使之不受外界環(huán)境干擾和腐蝕破壞的作用，而且是溝通內(nèi)部電路與外部電路的橋梁。所謂LED南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4封裝加工是將晶片上的連接點(diǎn)用導(dǎo)線封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過導(dǎo)線與其他電路連接，因此，封裝對(duì)LED芯片起著重要的作用。而陰險(xiǎn)鍵合(Wireblonding)技術(shù)仍然是LED封裝連接技術(shù)中廣泛使用的靈活形式，焊線機(jī)是用鋁線（或其他材料）把電路板上的壓焊點(diǎn)與外殼或引線框架上的外引線引出端通過鍵合連接起來。近年來，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種形式的封裝樣式越來越多，LED封裝高速、高精度的需求日益緊迫。為進(jìn)一步提高質(zhì)量和生產(chǎn)率，對(duì)該類設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)速度、加速度等性能提出了更高的要求，也體現(xiàn)了該類作業(yè)裝備向高速、高精度方向發(fā)展的趨勢(shì)。這就要求LED的封裝技術(shù)不斷的發(fā)展和改良。目前，大多數(shù)封裝裝備中采用的是電機(jī)滾珠絲杠式的驅(qū)動(dòng)方式，伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過絲杠轉(zhuǎn)為定位平臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)，其極限加速度可以達(dá)到1g。日本發(fā)明了一種采用直線電磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)的XY定位平臺(tái)，可以有效地提高定位系統(tǒng)的速度和可靠性。省去了旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)中的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，從而都不痛的提高了XY定位平臺(tái)的性能。但目前存在的問題是，無論用哪種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，動(dòng)補(bǔ)痛程度的存在滯后、有限響應(yīng)、有限加速度及速度等問題，且不同程度的限制了定位精度的進(jìn)一步提高。音圈電機(jī)(YoicaCoilAotuator)是另一種可用于直接驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件它是基于安培力原理制造的，除了和直線電機(jī)一樣避免了傳動(dòng)環(huán)節(jié)存在間隙等不足外，在理論上具有無限分辨率，還有無滯后、高響應(yīng)、高加速度、高速度、體積小、力特