LED插件机工作台的结构设计

LED插件机工作台要求设计定位精度：±0.02mm，滚珠丝杠及导轨使用寿命：T=15000h，工作台的有效行程为Lx =500 mm，Ly =500 mm，快速进给速度v_{x max}=2000mm/min；v_{y max}=2000mm/min。并且，工作台圆盘可以沿z轴旋转90度。工作台结构可以分四部分，X方向运动部件、Y方向运动部件、底座以及旋转部件。Y 方向运动部件位于底座上方，由步进电机驱动丝杠，从而传动滚动导轨滑块。X方向运动部件位于y方向滚动导轨滑块上。X方向亦是由步进电机驱动丝杠，传动滚动导轨滑块。圆形工作平台建立在X轴滑块之上，旋转部件由X轴的滑块上的电机驱动齿轮，从而实现工作台的转动。工作台结构示意图如下：

X-Y可旋转工作台的传动方式

由于滚珠丝杠摩擦阻力小，寿命高，传动效率高可达 92％，传动平稳，可
通过预紧滚珠消除螺母副轴向间隙提高精度和刚度，所以选择滚珠丝杠。

由于LED插件机工作台被加工件PCB板的重量轻，所以工作台对导轨工作负载要求不高，选择直线滚动导轨，其特点刚性强，运动平滑稳定，精度高。工作台的轴向进给系统预想设计为直连，即由电机主轴出来，然后通过联轴器，连接到丝杠，不用通过减速装置，将步进电机的驱动输送至丝杠。工作台要求设计的定位精度为±0.02mm，即脉冲当量为0.02mm/step。由于选用的步进电机步距角为 1.5 度/步，滚珠丝杠的螺距为 5 毫米，由此可得步进电机发出一个脉冲，与丝杠螺母副连接的滑块进给量为1.5*5/360=0.02mm，可以与工作台预设的脉冲当0.02mm/step 相匹配。本工作台要求联轴器具有较高的传动精度，宜选用非金属弹性元件的挠性联轴器。这种联轴器装有弹性元件，可以补偿两轴的位移和偏斜。工作台由四个沟槽轮固定支撑，由于工作台下方安装有二极管管脚剪切装置和点焊装置，所以旋转电机不能安装在工作台轴线下方，应安装在工作台一侧。并由旋转电机驱动摩擦轮，带动工作台旋转。