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Vol 18 No 4 机械研究与应用第 18卷第 4期
2005 08 MECHAN ICAL RESEARCH & APPL ICATION 2005年 8月
机电一体化
PCB板焊接机自动化控制改造的研制
乔印虎,朱志坚,袁杰
(新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐 830008)
摘要:采用 PIC单片机改造焊机,在单片机中烧入程序,控制 x和 z 2个步进电机的运动,完成焊机原来由手工操作到自动化工作的
改造,通过采用抗干扰措施,工作可靠,性能稳定。
关键词: PCB板焊机;自动化;抗干扰
中图分类号: TH134 文献标识码: B 文章编号: 1007 - 4414 (2005) 04 - 0114 - 02
随着生产自动化程度的提高, PCB板焊机手动作业影响小。相比较采用滚珠丝杠螺母副时一方面价格较高,另一方
整个工厂的生产效率,其劳动环境恶劣,对操作者的健康影响面装配也困难;若采用凸轮机构,则凸轮的体积将会很大,且
严重。为此进行的自动化改造,大大提高了工厂的生产效率, 当助焊剂粘在上面将使摩擦增大,在不同的情况下,焊不同电
改善了操作环境。路板时,更换凸轮将很困难,故凸轮机构不可靠。
1 机械部分设计方案通过把程序写入单片机,通电启动控制 2个方向的步进
1. 13 工艺原理简介电机动作,使 2个方向的运动协调,完成控制任务,实现自动
自动控制主要完成纵向进给和上下进给 2个方向的运动化改造。
控制。其中纵向进给分别在助焊剂处、预热处、焊锡处延时完 2 电路部分
成涂助焊剂、预热及上锡处理;上下进给完成电路板浸入焊锡电路图如图 3 示:整个系统是以 P IC16C57 单片机为核
液中、延时停留、上升脱离锡液等动作。整个设计使系统有 2 心, P IC16C5X系列是由 M icro chip公司开发的系列 CMOS单
种工作方式:自动工作方式和手动工作方式。片机,具有低功耗、高性能等特点[ 3 ] 。在此基础上再扩展外围
1. 2 机械部分实现电路,把单片机发出的控制信号用三极管放大、电容滤波后控
纵向进给由齿轮齿条传动完成,其原理图如图 1所示。制步进电机工作。在经常插拔的开关处,设置滤波电容以滤
在电机轴上装齿轮 1,齿轮 1与齿轮 2啮合,齿轮 2与齿去冲击干扰。
轮 3装在轴Ⅱ上,齿轮 3与固定在机床架上的齿条啮合,电机
与轴Ⅱ固定在工作台架子上,并随着工作台架子沿导轨作纵
向进给运动。
用这种方式传动的主要优点在于:相对于采用滚珠丝杠
螺母副传动来说,其传动时阻力较小,装配方便,价格便宜,上
下进给由曲柄滑块机构实现。其缺点在于:位置精度难以保
证,针对这一点采用电路和软件来补偿。具体做法是:随工件
同时运动的探针通过调整伸长长度来达到焊接不同厚度电路
板的目的。其原理如图 2示。步进电机轴与曲柄 1相连接。
曲柄 1通过一铰点与连杆 2相连接。连杆通过一铰点与机架图 3 电路图主体部分
相连接。
以上电路采用型号为 9013的三极管,经检测其性能稳
定。电源部分采用桥式整流后再用 L7805稳压管稳压,给整
个弱电电路提供+ 5V电压。振荡方式采用 XT标准晶体/陶
瓷振荡, 3. 579