吴昊天,戚展豪,赵 明,芦金石,陶学恒

(大连工业大学机械工程与自动化学院,大连 116034)

0 引言

电子元件组装是电子产品生产过程中的重要环节,如今各类电子设备均向小型化、智能化和高集成度化的方向发展[1],需要将大量电子元件插装在电路板上,因此电子装配行业面临巨大压力。传统插装方式为人工插装,这种插装方式不仅插装质量无法保证,而且工作效率低。面对组装技术的进步和对组装工艺要求的提高,机器装配会逐渐替代人工装配[2],研制一种电子元件自动插装机器人具有一定的市场前景[3]。

插装机器人是一种能够将电子元器件按要求插装在PCB板指定位置的全自动设备,其每小时工作量相当于二十余名工人工作量总和[4],根据不同要求可以使用其插装各类电子元件,所应用领域也越来越广泛。文怀兴等[5]设计了一种阵列式LED显示屏高速插装机,能够实现LED发光管极性判断以及快速通孔插装(THT)工作。刘延遂等[6]针对双SCARA异型插件机控制系统做出研究,通过设计稳定和无碰撞运动轨迹生成算法并进行仿真验证,可实现提高异型插件效率和精度。国外对于全自动插件设备的研究起步较早,在上世纪已经开始应用于电子、军工等多个领域[7]。目前,国外一些产品可以达到每小时20 000点以上的插件速度[8],国内优秀产品性能指标也与之接近,但这类设备售价偏高,中小型企业无力承担。

本文在了解电子元件插装工艺基础上,开发了桁架式PCB板插装机器人,本文完成控制系统开发,主要包括上料、插装、执行路径、引脚检测和故障诊断等控制模块的开发。……