Проект курсовой

На тему: «Проектирование системы управления установки размещения SMD компонентов на печатные платы»

Расчетно-пояснительная записка

Москва 2004

Задание.

на курсовой проект по САУ оборудования электронных технологий

Тема проекта:

Электронная система управления установкой лазерной резки хрупких материалов

1. Объем проекта - минимум 4 листа графических работ, (формат А1) и пояснительная записка, объемом около 30 стр. Проект представляется для защиты на бумажном носителе и в электронном виде, как выходные файлы ACAD для графических листов и Word для расчетно-пояснительной записки.

Для выполнения графических работ, по согласованию с консультантом, допускается использование программ, совместимых с ACAD (КОМПАС и др.).

2. Первый лист – процессная модель, должен представлять графические материалы по техническому заданию и техническому предложению на функции и процессы, реализуемые САУ.

Сопровождается лист документом "Техническое задание и предложение на систему управления", рекомендуемая форма которого приведена в Приложении 1. ТЗ и ТП приводится в пояснительной записке.

3. На втором и третьем листах проекта (комплексной принципиальной или функциональной схеме) должна быть представлена ресурсная модель машины со взаимной увязкой материальных, энергетических и информационных потоков между ее целевыми механизмами, системой их энергообеспечения и системой управления. Каждый из листов должен сопровождаться перечнем элементов (расширение ПЭ) и перечнем потоков (сигналов ПС) по приведенной в Приложении 1 форме.

По комплектующим элементам составляется документ "Описание элементов ОЭ ", по подсистемам и узлам, подлежащим последующей разработке - технические задания ТЗ на них.

4. На четвертом листе проекта должна быть представлена принципиальная электрическая схема (Э3) нестандартного элемента САУ или системы энергообеспечения. Если в процессе проектирования разработчик смог обойтись только стандартными элементами, что является его неоспоримой заслугой, приводится схема соединений (Э4) на всю установку.

5. Содержание расчетно-пояснительной записки.

• Введение. Описание целевого, механического и энергетического интерфейса спроектированной технологической машины.
• Описание процессной модели. Выбор и обоснование целевых, сервисных функций, и функций коррекции цели.
• Техническое задание и техническое предложение на систему управления машины по приведенной в Приложении 1 форме.
• Описание комплексной принципиальной схемы ФС. Выбор и согласование уровней потоков элементов.
• Документы, сопровождающие комплексную принципиальную схему:

- перечень элементов ПЭ; - перечень потоков и сигналов ПС; - технические задания на основные подсистемы и узлы машины ТЗ.

• Информационный поиск датчиков и исполнительных элементов машины и ее САУ, описание целевого, механического, энергетического и информационного интерфейса этих элементов ОЭ.
• Расчет и описание схемы соединений.
• Заключение.

Содержание

Задание......................................................................................................................................... 2

Реферат......................................................................................................................................... 4

Введение...................................................................................................................................... 5

Описание целевого, механического и энергетического интерфейсов установки................ 5

Описание процессной модели установки, постановка ТЗ на программное обеспечение.... 6

Функции системы................................................................................................................ 6

Режимы работы................................................................................................................... 6

Описание КПС. Выбор и согласование потоков.................................................................... 10

Описание покупных элементов и систем........................................................................... 10

Двухкоординатный ЛШД..................................................................................................... 10

Однокоординатные ЛШД..................................................................................................... 11

Поворотный ШД................................................................................................................... 13

Блок управления движением RF29-140-2-3HS&FZX........................................................ 14

Однокоординатные ЛШД..................................................................................................... 17

Coil-мотор.............................................................................................................................. 19

Однокоординатные ЛШД..................................................................................................... 20

Заключение................................................................................................................................ 22

Информационный поиск исполнительных элементов.......................................................... 23

Список использованных источников...................................................................................... 24

Приложение 1.Перечень сигналов, соответствующий КПС целевых механизмов............ 25

Приложение 2.Перечень элементов, соответствующий КПС целевых механизмов.......... 26

Приложение 3.Перечень сигналов, соответствующий пневматической КПС.................... 27

Приложение 4.Перечень элементов, соответствующий пневматической КПС.................. 28

Приложение 5.Перечень сигналов, соответствующий КПС САУ....................................... 29

Приложение 6.Перечень элементов, соответствующий КПС САУ..................................... 30

Приложение 7.Перечень элементов, соответствующий схеме соединений........................ 31

Реферат

В данном курсовом проекте рассмотрена система автоматизированного управления установкой лазерной резки хрупких материалов.

Рассмотрены основные узлы САУ. Проект выполнен в объеме 4 листов и расчетно-пояснительной записки. На первом листе показана принципиальная схема установки и КПС целевых механизмов. КПС пневматики приведена на 2 листе. На третьем листе проекта приведена комплексная принципиальная схема САУ. На четвертом листе показана схема соединения установки.

Расчетно-пояснительная записка содержит 31 лист, 11 таблиц, 10 рисунков.

Введение

В последнее время широкое распространение для прецизионного раскроя плоских дисплейных панелей (FPD) получил метод лазерного управляемого термораскалывания хрупких неметаллических материалов, о чем свидетельствуют многочисленные публикации и массовый выпуск соответствующего оборудования. Этот метод предполагает нанесение надреза на поверхности материала в виде микротрещины, образующейся за счет термоупругих напряжений, возникающих в результате поверхностного нагрева материала лазерным излучением и последующего охлаждения линии нагрева с помощью хладагента. Его преимуществами, по сравнению с традиционными методами механической резки, являются нулевая толщина реза, малые затраты в процессе эксплуатации при соизмеримой стоимости оборудования, возможность резки по сложному контуру, отсутствие необходимости отделки кромок, высокая скорость (до 500 мм/с), абсолютная экологическая безопасность процесса и др.

Описание целевого, механического и энергетического интерфейсов установки.

Установка, рассмотренная в данной работе является прототипом серии технологического оборудования, готовящегося к выпуску компанией “Esseltech” (Корея).

Целевой интерфейс:Установка предназначена для раскроя хрупких неметаллических материалов на элементы прямоугольной формы.

Типы материалов для резки (при различных типах оптических систем): стекло, кремний, керамика, сапфир и др. хрупкие материалы.

Толщина заготовок: до 5мм.

Габариты изделий: 60х60 мм.

Точность нанесения микротрещины: 30 мкм.

Скорость нанесения микротрещины: до 450 м/с.

Механический интерфейс:

Технические и технологические параметры установки:

Габаритные размеры установки, мм, не более:

Длина: 2280

Ширина: 1080

Высота: 1820 (без ножек и сигнальной штанги)

Масса: не более 1150 кг.

Энергетический интерфейс:

Потребляемая электрическая мощность: не более 6 кВт.

Напряжение питания: 220В, 50-60 Гц.

Расход воздуха: 300 л/мин (при давлении 0,4 МПа).

Объем охлаждающей жидкости: 26 л.

Расход деионизованной воды: 0,1 л/час.

Мощность излучения СО₂ лазера: не более 180 Вт.

Эквивалентный уровень шума: не более 65 Дб.

Описание процессной модели установки, постановка ТЗ на программное обеспечение.

Функции системы.

Установка должна работать в непрерывном цикле.

Система управления должна реализовать основные целевые, сервисные функции и функции коррекции цели.

Основные целевые функции.

• Реализация процесса резки в автоматическом режиме.

Сервисные функции.

• Индикация состояния установки с помощью сигнальной лампы.
• Сигнализация об аварийных ситуациях и блокировки.

Функции коррекции цели.

• Задание скорости процесса
• Задание дефокусировки
• Задание координат начала и окончания резки