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随着IC产业的突飞猛进、各种元器件的不断推出,元器件多功能化使得单位面积的引脚数大幅度地增加,促成了PCB(印刷线路板)技术有了与其适应的明显变化。随着线路板上元器件组装密度的提高,PCB产品也向着超薄型、小元件、高密度、细间距方向发展。PCB上的线宽、间距、焊盘尺寸越来越细小,已到微米级,复合层数已达到60层,对AOI(自动光学检测)设备提出了很高的要求,性能优越的工作台系统是设备高效可靠运行的保证。
本文以PCB自动光学检测仪工作台运动控制系统的研究为目标,提出具体技术指标,从理论到具体实现做了详细的描述,主要包括以下几个方面的研究:
提出AOI设备的总体设计指标,对总体设计方案做了简要的描述,对工作台的需求做了重点分析,并提出设计指标。
确定主从式控制结构,上位机为工控机,下位机为多轴运动控制卡,交流伺服电机驱动,光栅尺闭环反馈的控制方案,并对各控制元件的性能及选择作了分析计算,同时简述了机械结构。
对驱动器和控制卡的性能进行整定,优化控制参数,通过积分分离的方法提高定位精度及动态特性;通过设置速度前馈增益和加速度前馈增益得到很好的速度跟随特性。对控制环路调试完成后,测量定位精度,超出设计指标,但重复定位精度很好,通过建立螺距补偿表后定位精度大幅提高,满足设计指标。
本文研究的工作台系统已经成功应用在自动光学检测仪上,样机已研制完成,目前处于工艺考核阶段。