表面贴装技术(Surface Mount Technology,SMT)是现在发展电子科技的核心技术,这个技术衍生的相关设备中贴片机是最重要的设备之一,也是整条生产线上技术含量和要求最高的环节之一。贴片机贴装精度、贴装速度、工作稳定性对最终生产出来的产品有着极大的影响。随着电子技术的飞速发展,消费者希望电子产品更加的小型化、微型化便于使用携带,这就要将电子元器件的封装体积减小,但是生产速度却越来越高,因此贴片机的贴装速度要更快,贴装精度要更高。针对这一发展趋势,贴片机的机械结构设计已经不能仅仅满足于实现功能,必须在兼顾运动刚度与质量惯性方面做出更加专业的分析和优化。本文针对高速贴片机的动、静态特性进行研究,首先,基于模块化设计思想,对X横梁、X-Y运动模块、贴装头模块分别进行了初步设计,完成了关键部件的结构设计和分析计算。其次,为了进一步验证所设计的贴片机结构是否合理,建立了机械结构的多刚体动力学模型,此外对关键部件进行柔性化生成刚柔耦合的多体系统动力学模型,对两种模型分别进行了动力学分析。对两种模型中贴片机贴装头质心的位移、速度、加速度曲线以及贴装头偏移曲线进行比对分析,找到了运动薄弱环节,为贴片机结构的进一步优化提供了方向性指导。第三,运用ANSYS软件,对高速贴片机进行有限元分析,得到整机的最大位移量及最大应力值,同时也通过模态仿真得到贴片机的固有频率,并对关键部件进行谐振分析,根据谐振分析结果得出可以对贴片机的关键部件进行单独建模。在此基础上,对关键部件进行了动态和静力学仿真,得到了关键结构部件的固有频率和最大位移量,为后续结构改进设计提供了理论指导。第四,依据动力学仿真与静力学仿真数据,对贴片机的X横梁与Y横梁件进行了结构优化。对比各种优化设计方法,最终选用拓扑优化设计方法得到贴片机关键结构部件最佳材料分配情况,制定最佳优化设计方案。对比优化前后的应力、变形云图、模态振型以及动态仿真结果发现,提高了贴片机的低阶模态频率,降低了高速贴片机工作时的振动幅度,表明改进后的设计有效地提高了贴片机的动刚度和运动的稳定性。最后,对高速贴片机整机进行装配误差分析来提高设备的整体运动精度,采用元动作装配单元误差分析方法,选取高速贴片机其中的丝杠转动元动作装配单元,建立误差网络和误差矩阵,证明了使用元动作装配误差分析方法对高速贴片机进行装配误差分析是正确的,对提高贴片机的装配精度有重要意义,为运动控制实现误差补偿提供了可靠依据。