《G3型全自动印刷机电气系统故障分析 毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《G3型全自动印刷机电气系统故障分析 毕业论文（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 24 页 共 22 页 南京铁道职业技术学院 毕 业 论 文题 目： G3型全自动印刷机电气系统故障分析 姓 名： 学 号: 431408138 系 部： 自动控制系 专 业： 机械制造与自动化 班 级： 08机械制造301 指导者: 工程师 评阅者： 副教授 2011年 6 月毕业设计（论文）中文摘要G3型全自动印刷机电气系统故障分析摘要 随着电子产品向微型化、便携式、网络化和多媒体等几个方向迅速地发展,SMT(Surface Mount Technology表面贴装技术)在电子工业中正得到越来越广泛的应用, 并且在许多领域部分或全部取代了传统电子装配技术,SMT技术的出现使传统电子装配
2、技术发生了根本的、革命性的变革。而我们锡膏印刷行业的机器设备与其他行业的机器设备一样，也面临着随时“趴窝”造成停产的可能。由于设备自身特点的不同，以及电子制造业对生产的时效性要求，锡膏印刷设备的维护和维修与其他行业的设备相比，又有着其自身的特点。印刷机常见故障中，属电气系统故障最为繁多，至今没有完善的故障诊断系统，各家公司都在致力于印刷机故障诊断系统的改进和完善，因此针对这一现象，通过对售后服务过程中发现的电气系统新故障的分析和研究，找出有效地解决方法，为完善印刷机的故障诊断系统，并将发现的故障现象和解决办法反馈给工程和生产部门，为工程和生产部门设计和改进提供依据。本论文就是围绕G3型全自动印
3、刷机电气系统故障现象而展开的。就解决电气系统故障问题提出了一些自已观点，并且进一步应用于实际过程中。关键词 SMT 全自动印刷机 电气故障 分析目 次1 引言 22 G3全自动印刷机特点以及核心技术 33 G3全自动印刷机电气系统及故障分析 63.1 G3型全自动锡膏印刷机电气系统 63.1.1 电气气源63.1.2 工控机实物图63.2 电气故障分析方法83.3 故障部位的确定93.4 G3型全自动印刷机常见电气故障分析103.5 软件故障124 实际故障分析13结论19致谢20参考文献21附件1221 引言由于表面贴装技术在国外发展的比较早,技术成熟,所以早些年这方面的自动化设备几乎都是国
4、外生产的。锡膏印刷机国外代表品牌包括英国的D E K、美国的M PM、德国的Ekra以及日本的Minami、S0nY等，国内的厂家有凯格、德森、日东等全自动锡膏印刷机。同国内印刷机相比较而言，国外印刷机主要有印刷精度高、机器故障率低、印刷工艺简单等优点。而国内锡膏印刷机行业主要是互相模仿而发展起来，并没有自主研发的比较成熟的技术。通常国产锡膏印刷机会有印刷精度低，电气系统故障频发，印刷工艺流程复杂等缺点。电气系统故障频发则成为制约国内印刷机行业发展的绊脚石。但由于我国印刷机行业又有着售后服务及时、产品价格低廉 、技术较为全面等特点，近些年也受到国内外采购商的亲睐。为了提高我们国产锡膏印刷机在国
5、际市场中的地位，做好售后服务尤为重要。通过对电气系统故障的分析，总结出一些行之有效的方法，从而可以提高维修印刷机电气系统故障的效率，让公司的售后服务人员可以参照故障排除方法，对故障的排除有着系统的认知。进一步把这些方法和数据提供给工程和生产部门，可以使电气系统控制技术得到更好的改进。2 G3全自动印刷机特点以及核心技术G3是高精度和高稳定性的全自动视觉印刷机，紧随SMT行业的发展趋势生产的新一代全自动视觉印刷机与国际领先技术同步，高分辨率的视觉处理，高精度的传动系统，悬浮式自适应刮刀，精确的板定位处理和灵巧的网框夹紧结构，结构紧凑，兼具准确性和高度的灵活性，具有高效、精确定位等特点。 其使用特
6、点包括：（1）精确的NI图像处理平台；（2）两个独立的步进马达驱动印刷头(针对于前后刮刀压力所需不同及稳定性而设计)；（3）专用全自动电脑控制PCB厚度调整平台(已申请专利)；（4）柔性侧压系统(针对于PCB受压变形而设计,已申请专利)；（5）PCB上压系统(针对薄PCB、大PCB而设计,已申请专利)；（6）干/湿/真空三种清洗模式；（7）双向运输导轨系统；（8）中/英文操作界面；（9）印刷精度：0.025mm；（10）重复精度：0.01mm；（11）印刷周期：（10s）。如图2-1所示为印刷机实物图。图2-1 G3型全自动锡膏印刷机其核心技术首先通过图像的灰度信息来制作模板，然后待定位的图像
7、通过自相关的算法与模板相匹配来实现自动定位的，这就是所谓的灰度定位。在同一年，随着PCB板的生产效率越来越高，板上的电子元器件越来越小，对定位的精度和速度也提出了更高的要求。目前，市场上大多数全自动锡膏印刷机的定位算法都是基于图像灰度，通过自相关匹配来实现的。对于表面均匀度很好的覆铜板来说，灰度算法可以很好地完成自动定位的功能。但是，越来越多的镀锡板，镀金板，柔性PCB板的出现，给灰度定位带来巨大的挑战。由于镀锡，镀金板的表面均匀度不是很好，反光率较高，使得PCB板上的Mark点的成像亮度差别极大，增加灰度定位的误检率和漏检率。柔性板由于表面的平整度不好，PCB上的Mark点的成像同样会有亮度
8、差别大的问题，而且还会使Mark点的大小，形状发生变化，这些问题都是基于灰度定位算法难于克服的而基于几何的定位算法可以很好地适应上诉的这些问题。定位算法在SMT设备中占据主导。机器视觉定位是各行各业生产机械自动化、智能化、信息化的一项关键技术。它通过安装在机械上的CCD或CMOS传感器成像，经CPU或DSP对图像数据分析处理，并根据处理的结果决定机械的动作。这项技术是上世纪80年代首先在美国发展起来的，但是由于受到CPU处理能力和处理速度的限制，直到90年代才得到蓬勃的发展。世界上第一个定位算法是由MIT的Robert教授带领的研究小组在1986年开发出来的。Robert教授成立了康奈视(Co
9、gnex)公司世界上第一个专业机器视觉软件公司。在此后的十年左右的时间，由于美国的SMT制造业的蓬勃发展，康奈视公司定位算法被美国90%以上的SMT设备所应用。由于基于灰度的定位算法存在如下缺陷：对灰度变化大的定位不准；对有缩放的定位不准；对有角度变化的定位不准；对有部分被遮挡的定位不准等。康奈视公司于1997年第一个发明了基于几何的定位算法，该算法可以最大限度地克服灰度算法的限制。随着几何算法的进一步完善，在2000年以后很多专业机器视觉公司虽然还保留有灰度定位工具，但几何定位已经占据了主导地位。而康奈视公司已经基本淘汰了灰度定位工具。由于市场上的商业几何定位工具比较贵通常都在万元左右，考虑
10、到成本上的因素，大多数全自动锡膏印刷机上用的都是相对便宜的传统的基于灰度的定位工具。而国外的品牌机如MPM、DEK则多数采用的是康奈视的几何定位工具。凯格的第一代机型也是采用NI基于灰度的定位工具，但目前凯格通过自主研发，已经在所有的机型上都采用了基于几何的定位工具。通过这项技术改造，对镀锡板、镀金板、柔性PCB板的定位能力得到极大改善，定位性能完全可以与国外品牌机相媲美。随着电子行业的发展，SMT技术近年来发生了巨大的变化，电子产品朝着小型化，轻型化和高可靠性方向发展，使得表面贴装电子元器件不断朝着轻薄微小的高集成化发展。全自动视觉印刷机发展的趋势将会对以下几方面提出更高的要求：首先，Cyc
11、leTime的要求。随着SMT行业的发展，对SMT电子产品的要求越来越高，随着模组化高速帖片机的出现，对印刷机CycleTime来说提出了更高的要求，怎样实现缩短CycleTime将是各品牌全自动印刷机要解决的问题。第二，精度的要求。0201、01005的Chip件的大量使用，以前的印刷机印刷已不能充分满足精度需求，高精度的机型将重新争夺市场。第三，清洗效果的要求。随SMT的发展，清洗功能的完善可实现速度即生产的高效率。仿人工清洗是大的印刷机厂商正在考虑和研究的方向。第四，性价比的要求。面对OEM的单价总体下降，各企业会根据产品的要求来选择印刷设备，在印刷机能完全满足生产需要的前提下，考虑价格
12、的因素会更多，即会选择一款高性价比的产品。3 G3全自动印刷机电气系统及故障分析3.1 G3型全自动锡膏印刷机电气系统3.1.1 电气气源（1) 使用AC 220V、50/60HZ具有额定电流的稳定电源，用户在使用本机器过程中如电压不稳定，应自备稳压电源。（2) 使用稳定的压力为4.56kgf/cm2的工业气源，如图3-1所示。图3-1 气源3.1.2 工控机实物图图3-2 工控机操作面图3-3 工控机输入输出数据线图3-4 后机箱板接线3.2 电气故障分析方法在生产学习以及实践中，可以归纳出以下行之有效的方法：（1）状态分析法：电气设备的运行过程可以分解成若干个连续的阶段,这些阶段也可称为状
13、态。如电动机工作过程可以分解成启动运转、反转、高速、低速、制动、停止等工作状态。电气故障总是发生于某一状态,发生在这一状态时,各种元件的状态如何,是分析故障的重要依据。（2）图形分析法：电气设备图是用以描述电气设备的构成、原理、功能,提供装接和使用维修的依据。电气设备图种类很多,如原理图、构造图、系统图、接线图、位置图等,分析电气故障时,常常要对各种图进行分析,并且要掌握各种图之间的关系,如由接线图变换成电路图,由位置图变换成原理图等。（3）单元分析法：从一定意义上讲,电气设备故障意味着某功能的丧失,由此可判定故发生的单元。分析电气故障就应将设备划分为单元(通常是按功能划分),便于确定故障的范
14、围。（4）回路分析法：回路是构成电气设备电路的基本单元,分析电气设备故障,尤其是分析电路断路、短路故障时,常常需要找出回路中元件、导线及其联接,以此确定故障的原因和部位。（5）推理分析法：电气设备中各组成和功能都有其内在的联系,如,联接顺序、动作顺序、电流流向、电压分配等都有其特定的规律,因而某一部件、组件、元件的故障必然影响其他部分,在分析电气故障时,常常需要从这一故障联系到对其他部分的影响,或由某一故障现象找出故障的根源。（6）简化分析法：分析电气故障要根据具体情况,注意分析主要的、核心的、本质的部件、元件。这种方法称简化分析法。（7）树形分析法：电气装置的各种故障存在着许多内在联系,例如,某装置故障“1”可能是由故障“2”引起,故障“2”可能是由故障“3
