【摘 要】
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PCB铣刀是PCB制程中的重要消耗品之一,随着PCB行业的快速发展,对PCB铣刀的需求量增大,自动开槽设备具有良好的市场前景。目前国外厂商已有相应的自动开槽设备,并且占据国内主要市
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PCB铣刀是PCB制程中的重要消耗品之一,随着PCB行业的快速发展,对PCB铣刀的需求量增大,自动开槽设备具有良好的市场前景。目前国外厂商已有相应的自动开槽设备,并且占据国内主要市场,但其价格高昂,技术保密,因此研发具有自主知识产权的PCB铣刀全自动开槽设备具有迫切的应用需求。论文围绕PCB铣刀全自动开槽设备的具体需求,重点探讨了运动控制系统的关键技术,包括回零算法、速度规划、插补算法和反向间隙补偿算法等关键技术的研究。论文主要工作包括四大部分:首先,论文探讨了PCB铣刀螺旋槽的数学模型,求得PCB铣刀柱面螺旋槽的方程,为螺旋槽加工插补算法提供了计算依据。同时在需求分析的基础上提出自动开槽设备系统设计的相关要求,规划了系统硬件和软件设计方案,包括机械部分和运动控制部分。其次,论文重点对自动开槽设备的运动控制系统进行了研究。介绍了运动控制中常用的回零算法、速度规划算法和插补算法,针对本设备的具体机械结构以及控制要求,提出适合该设备的相应运动控制算法,实验结果表明,本文所述控制算法重复精度达到1.3微米,能够满足加工要求。另外,考虑到该设备的半闭环控制结构,研究了基于加减速控制的反向间隙补偿算法,并在VS中编程仿真,结果表明该算法能够实现设计意图。再者,根据PCB铣刀全自动开槽设备的需求,编写PLC程序实现设备的自动运行逻辑,并在Visual Studio2008平台下完成系统的UI界面设计。最后,在设备组装完成之后进行设备的整机调试,进行上下位机通信实验,实际加工测定该设备的加工精度和效率,系统的实验结果表明,相关方法及实施技术有效可行,对于提高PCB铣刀加工质量和效率具有重要的应用价值。
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