面向LED封裝的XY二自由度的工作臺的設(shè)計說明書.doc

南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1面向LED封裝的XY二自由度的工作臺的設(shè)計目錄1前言.12XY工作臺的傳動方式.23螺旋絲杠副的選取.33.1導(dǎo)程的選取.33.2螺旋傳動型式的選取.43.3計算最大速度和各時段的時間.43.4滾珠絲杠副尺寸選擇計算.53.4.1計算當量載荷.53.4.2計算當量轉(zhuǎn)速r/min.53.4.3計算額定動載荷.53.4.4估算滾珠絲杠允許最大軸向變形m（m）.63.4.5滾珠絲杠副的支撐方式選擇.73.4.6估算滾珠絲杠底徑d2m.73.4.7滾珠絲杠副的預(yù)緊方式.83.4.8計算預(yù)緊力Fp（N）.93.4.9DN值的驗算.93.4.10安裝部精度及其設(shè)計.93.5螺旋升角與傳動效率.103.5.1螺旋升角的計算.103.5.2傳動效率的計算.113.6計算行程補償值C（m）.113.7計算預(yù)拉伸力Ft（N）.114滾動軸承型號選擇計算.124.1初步選擇軸承的類型.124.2計算當量動載荷.124.3按額定載荷選擇軸承.134.3.1計算額定動載荷.134.3.2額定靜載荷的計算.144.3.3按基本額定動載荷選取軸承.155系統(tǒng)剛度的計算（N/m）.175.1滾珠絲杠軸本身的軸向剛性，N/m.175.2滾珠螺母本身的軸向剛度.175.3計算系統(tǒng)剛度.176電機的選擇.196.1滾珠絲桿副推力與扭矩的關(guān)系公式.196.2工作臺加速扭矩的計算.196.3計算滾珠絲杠預(yù)壓扭矩Td.206.4滾珠絲杠副驅(qū)動扭矩的計算.206.5馬達的選定.217聯(lián)軸器的選擇.228滾動直線導(dǎo)軌的選擇.23南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文28.1直線導(dǎo)軌種類選擇.238.2滾動導(dǎo)軌的計算.248.2.1計算導(dǎo)軌的載荷.248.2.2平均載荷的計算.268.2.3導(dǎo)軌型號的選取.268.3防塵措施.279工作臺支撐底座外形的設(shè)計.28結(jié)論.29參考文獻.30致謝.31面向LED封裝的XY二自由度的工作臺的設(shè)計摘要：現(xiàn)代LED封裝技術(shù)的發(fā)展基于數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床理所當然的成為制造業(yè)關(guān)注的焦點。工作臺作為被控對象，通過伺服電機實現(xiàn)精密定位，是數(shù)控機床不可或缺的部分。本文以設(shè)計面向LED封裝的高速、高精密度工作臺為目標，以機械動力學(xué)理論知識為基礎(chǔ)，深入的研究了十字型高速、高精密度定位平臺。完成的工作有伺服電機的選型和對工作臺機械部件進行選型設(shè)計，其中機械部件的選型設(shè)計主要包括滾珠絲杠的選型、滾動導(dǎo)軌的選型、軸承和聯(lián)軸器的選型及主要主要支撐部件的外形設(shè)計，確保工作臺的定位精度為mm300/016.0，重復(fù)定位精度為0.015mm。關(guān)鍵字：工作臺滾珠絲杠副直線滾動導(dǎo)軌副南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文3TwospendsXYbeinggearedtotheneedsofLEDencapsulationtolibertyworkingtableAbstract:ThedevelopmentofmodernLEDencapsulationtechnologyisbasedonnumericalcontroltechnology,thenumericalcontroltechnologyandCNCmachine,asamatterofcoursehasbecomethefocusofattentionofmanufacturingindustry.Asthecontrolledobject,Workbenchrealizeprecisionpositioningthroughservomotoring,whichisanintegralpartofthencmachinetools.Takingthehigh-speedandhigh-precisionworkableofLEDencapsulationasobjectandmechanicaldynamicstheoryknowledgeasbasis,thispaperresearchesthecruciformedhigh-speed,highprecisionpositioningplatformthoroughly.Theworkfinishedincludesthelectotypeofservo-actuatoranddesignofmechanicalpartworkbench,inwhichthetypeselectionofmechanicalcomponentsincludestheselectionofballscrew,rollingguaid,bearingandcoupling,andtheconfigurationdesignofmainproppingcomponentstoensurethepositioningaccuracyofworktableformm300/016.0,repositioningprecisionfor0.015mm.Keywords:workbenchballscrewlinearrollingguidevice1.前言封裝是指安裝半導(dǎo)體電路外殼，不僅起著安放、固定、密封、保護芯片使之不受外界環(huán)境干擾和腐蝕破壞的作用，而且是溝通內(nèi)部電路與外部電路的橋梁。所謂LED南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文4封裝加工是將晶片上的連接點用導(dǎo)線封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過導(dǎo)線與其他電路連接，因此，封裝對LED芯片起著重要的作用。而陰險鍵合(Wireblonding)技術(shù)仍然是LED封裝連接技術(shù)中廣泛使用的靈活形式，焊線機是用鋁線（或其他材料）把電路板上的壓焊點與外殼或引線框架上的外引線引出端通過鍵合連接起來。近年來，隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展，各種形式的封裝樣式越來越多，LED封裝高速、高精度的需求日益緊迫。為進一步提高質(zhì)量和生產(chǎn)率，對該類設(shè)備的運動精度和運動速度、加速度等性能提出了更高的要求，也體現(xiàn)了該類作業(yè)裝備向高速、高精度方向發(fā)展的趨勢。這就要求LED的封裝技術(shù)不斷的發(fā)展和改良。目前，大多數(shù)封裝裝備中采用的是電機滾珠絲杠式的驅(qū)動方式，伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動是通過絲杠轉(zhuǎn)為定位平臺的直線運動，其極限加速度可以達到1g。日本發(fā)明了一種采用直線電磁電機驅(qū)動的XY定位平臺，可以有效地提高定位系統(tǒng)的速度和可靠性。省去了旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動中的傳動環(huán)節(jié)，從而都不痛的提高了XY定位平臺的性能。但目前存在的問題是，無論用哪種直線電機驅(qū)動方式，動補痛程度的存在滯后、有限響應(yīng)、有限加速度及速度等問題，且不同程度的限制了定位精度的進一步提高。音圈電機(YoicaCoilAotuator)是另一種可用于直接驅(qū)動的驅(qū)動元件它是基于安培力原理制造的，除了和直線電機一樣避免了傳動環(huán)節(jié)存在間隙等不足外，在理論上具有無限分辨率，還有無滯后、高響應(yīng)、高加速度、高速度、體積小、力特