贴片机XY轴与轨道部原理分析

贴片机X/Y轴快速高精度定位的实现刘明晓，龙绪明，罗爱玲，贺海浪【摘要】负载惯量和外界干扰是影响贴片机X，Y轴快速高精度定位的两个关键因素。

本文针对负载惯量和外界干扰对控制性能的影响，提出了基于RBF神经网络的自适应滑模控制算法。

利用RBF神经网络的万能逼近特性实现对外加干扰和被控对象模型信息的逼近，运用自适应控制算法计算前馈补偿量以补偿负载惯量和摩擦力对运动性能的影响，采用滑模控制算法以抑制其他不确定干扰对运动控制的影响。

通过仿真分析可以得出，所采用的控制算法能够有效地补偿负载惯量和外界干扰对定位性能的影响，从而实现贴片机X,Y轴的快速高精度定位。

【期刊名称】现代电子技术【年(卷),期】2014(000)017【总页数】4【关键词】贴片机；快速高精度定位；运动控制；RBF神经网络；自适应滑模控制0 引言贴片机X,Y轴运动控制的工作状态是高加速、高速地在点到点之间运行，并且在定位点处实现精确定位。

要实现运动控制系统平稳、快速、精确的定位，其关键就在于如何有效地抑制摩擦力和外界干扰的影响。

而这些干扰随着工作状态的变化而变化，具有很强的非线性，这就需要控制器能够有效地进行补偿[1]。

同时由于X,Y轴在高速运行下需要伺服驱动系统快速启停，系统容易出现抖动，这就严重阻碍了贴装的速度和精度。

针对上述问题，提出了基于RBF神经网络的自适应滑模控制算法，使得系统有效地抑制了摩擦力和外界干扰的影响，从而能够快速地实现精确定位。

1 自适应控制随着控制领域的发展，自适应控制在电力系统、飞机控制、机器人操作、化学过程控制等领域得到了广泛的应用。

自适应控制的用法基本可以分为如下两类：（1）通过在线调整控制器的参数使得系统输出能够跟踪预先设定的期望值，其典型代表是参考模型自适应控制；（2）首先通过辨识系统模型参数得出系统的模型，然后根据得出的模型设计控制器，采用这种控制器的关键就在于如何准确地辨识出系统模型中的参数，其典型代表是自调整控制器。

X-Y 定位系统是评价贴片机精度的主要指标，它包括传动机构和伺服系统;贴片速度的提高意味着X-Y 传动机构运行速度的提高而发热，而滚珠丝杆是主要的热源，其热量的变化会影响贴装精度，最新研制的X-Y 传动系统在导轨内设有冷却系统;在高速贴片机中采用无磨擦线性马达和空气轴承导轨传动，运行速度做得更快。

（此文有深圳市金狮王科技有限公司又称SMT之家所提供）X-Y 伺服系统(定位控制系统)由交流伺服电机驱动，并在传感器及控制系统指挥下实现精确定位，因此传感器的精度起关键作用。

位移传感器有园光栅编码器、磁栅尺和光栅尺。

1. 园光栅编码器园光栅编码器的转动部位上装有两片园光栅，园光栅由玻璃片或透明塑料制成，并在片上镀有明暗相间的放射状铬线，相邻的明暗间距称为一个栅节，整个园周总栅节数为编码器的线脉冲数。

铬线的多少也表示精度的高低。

其中一片光栅固定在转动部位作指标光栅，另一片则随转动轴同眇运动并用来计数，因此指标光栅与转动光栅组成一对扫描系统，相当于计数传感器。

园光栅编码器装在伺服电机中，它可测出转动件的位置、角度及角加速度，它可以将这些物理量转换为电信号舆给控制系统。

编码器能记录丝杆的放置数并将信息反馈给比较器，直至符合被线性量。

该系统抗干扰性强，测量精度取决于编码器中光栅盘上的光栅数及溢珠丝杆导轨的精度。

2.磁栅尺由磁栅尺和磁头检测电路组成，利用电磁特性和录磁原理对位移进行测量。

磁栅尺是在非导磁性标尺基础上采用化学涂覆或电镀工艺在非磁性标尺上沉积一层磁性膜(一般10～20um)在磁性膜上录制代表一定年度具有一定波长的方波或正弦波磁轨迹信号。

磁头在磁栅尺上移动和读取磁恪，并转变成电信号输入到控制电路，最终控制AC伺服电机的运行。

磁栅尺的优点是制造简单、安装方便、稳定性高、量程范围大，测量精度高达1～5um，贴片精度一般在0.02mm。

3.光栅尺由光栅尺、光栅读数头与检测电路组成。

光栅尺是在透明下班或金属镜面上真空沉积镀膜，利用光刻技术制作均匀密集条纹(每毫米100～300 条)，条纹距离相等且平等。

第四讲转塔式贴片机 FUJICP7结构介绍一、安全指南机器的设计无论再周全，如果在进行机器运转以及保养维修工作时，不按照安全规范要求做的话，就有可能使机器受到损坏，甚至于引发人身安全事故。

为了预防这些事故的发生，机器的操作和保养维修人员必须在机器运转时，确实地遵守安全规则的要求。

在阅览本书的有关机器使用的说明之前，请务必先看一下本部分记载的安全规则要求，确保按照安全规则的要求来运转机器。

在机器运转时请将本书保管在便于随时查阅的地方。

1. 标记的读法在此「安全指南」中，记载有用户在操作和维修保养时应该遵守的注意事项。

此外，在机器的警告标记上也记载有促使用户注意的注意说明。

在本书以及机器的警告标记上的注意说明，使用了危险度的定义(危险度的大小)以及图标记号。

以下为对这些定义和图标记号的说明，请在完全理解了这些内容后再开始阅读正文。

2. 全机型共同的注意事项]3. 安全标记在安全标记上表示有操作机器时必须注意的事项、机器上所贴的安全标记按下图所示。

请认真阅读其记载内容，安全的使用机器。

4. [紧急停止]按钮发生紧急情况时，按下任何一个红色的[紧急停止]按钮，机器都会停止其动作。

[紧急停止] 按钮的位置如下图所示。

二、机器构成部件机器后侧伺服控制轴部分旋转主轴部分置件工作头部分三、各部分的功能1、置件关系凸轮箱凸轮箱由凸轮轴马达、驱动装置、凸轮轴、凸轮杆、汽缸等部分构成。

驱动装置在凸轮箱内装备有2 个驱动装置，它们分别是：驱动置件工作头离合器部分动作的驱动装置和驱动吸嘴头部分动作的驱动装置。

置件工件头旋转主轴的周围安装有16 个置件工作头, 它们是由吸嘴、旋转轴、吸嘴头等组成的。

置件工件头持有6 种吸嘴，可以根据装贴零件尺寸的不同而分别使用。

置件工作头的主要工作是从供料器上吸取零件、抓住零件进行影像处理、并往基板上装贴零件。

1 ~ 16 个工作站表示16 个置件工件头的各个位置。

在本书中，有时将[工作站]简略地用“st”来进行表示。