【摘要】：氫氧氣微火焰焊接機(jī),是一種通過氫氧發(fā)生器電解水生成氫氧氣,然后將氫氣和氧氣以2:1的比例混合,接著點(diǎn)燃?xì)怏w形成火焰對(duì)工件進(jìn)行切割、焊接作業(yè)的智能化焊接機(jī),具有高效節(jié)能、使用方便、安全環(huán)保的特點(diǎn)。如今我國先進(jìn)制造業(yè)走得綠色環(huán)保、低碳節(jié)能、數(shù)字化、智能化的路線,該設(shè)備的研發(fā)將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益,具有重要的研究開發(fā)意義。現(xiàn)今,傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足電子電工行業(yè)微型化、精密化的發(fā)展方向,這樣,自動(dòng)錫焊技術(shù)將顯得具有重要的研究價(jià)值。在PCB板插件的焊接中,氫氧微火焰錫焊機(jī)具有生產(chǎn)效率高、對(duì)元器件無損等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),具有很廣的應(yīng)用前景。但在目前相關(guān)領(lǐng)域中,在對(duì)焊接焊點(diǎn)的溫度控制、焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化及選擇、優(yōu)化焊接路徑、控制焊接精度等方面還存在許多空白的地方。本文在樣機(jī)研發(fā)的基礎(chǔ)上,對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)進(jìn)行了微調(diào),然后再根據(jù)課題要求的技術(shù)指標(biāo),結(jié)合常用焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)方法,對(duì)完成焊接的焊點(diǎn)分別進(jìn)行了質(zhì)量檢測(cè),記錄保存好實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為后續(xù)研究的基礎(chǔ)。接著通過查閱相關(guān)焊接資料及結(jié)合前面實(shí)驗(yàn)結(jié)果,引出焊接參數(shù)的參考值,依據(jù)參考值設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)表,進(jìn)行了完整的實(shí)驗(yàn),收集歸納出大量有參考性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。隨后進(jìn)行了焊點(diǎn)溫度場(chǎng)的檢測(cè),將測(cè)試結(jié)果與焊接結(jié)果相結(jié)合,歸納出對(duì)應(yīng)的焊接參數(shù)組合,通過調(diào)節(jié)焊接參數(shù)以達(dá)到準(zhǔn)確控制焊接溫度場(chǎng)的要求,這為后續(xù)焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化提供了理論上的支持和參考。依據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)其工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,總結(jié)出最優(yōu)工藝參數(shù)組合來滿足技術(shù)指標(biāo),最后利用改進(jìn)的蟻群算法對(duì)焊接路徑進(jìn)行了優(yōu)化,并應(yīng)提高了焊接的精度和效率。本文主要的貢獻(xiàn)是:1.設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),并相應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行了質(zhì)量檢測(cè);2.在焊接過程中,對(duì)焊點(diǎn)的溫度進(jìn)行了測(cè)試;3.依據(jù)PCB板焊接技術(shù)指標(biāo),在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)出最佳工藝參數(shù)組合;4.在焊接路徑的優(yōu)化上進(jìn)行了研究,制定出行之有效的優(yōu)化方法。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG409
【圖文】：

(d)金屬首飾 (e)牙具 (f)金屬連接器圖 1-1 氫氧微火焰焊接應(yīng)用場(chǎng)合氣微火焰自動(dòng)焊接設(shè)備的研發(fā)，將實(shí)現(xiàn)國內(nèi)該類型焊接設(shè)備很大的突火焰微小（最小到 0.2mm）、不需要使用助焊劑、加熱均勻、升溫快，并且能夠有效解決人工焊錫中存在的人力成本高、產(chǎn)品一致性差、[8]。該設(shè)備的研發(fā)將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益，具有重[9]。錫焊機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀題采用成熟的氫氧焰焊接工藝，定位于各種 PCB（印刷電路板）的焊由于在領(lǐng)域應(yīng)用中氫氧發(fā)生器產(chǎn)生的火焰微小、聚焦，固稱其為“微。CB 中插件電子組件焊接為例，目前的電子產(chǎn)品，集成度越來越高，

圖 1-2 紅外線激光檢測(cè)儀（左），AOI 光學(xué)檢測(cè)儀（右）焊接溫度場(chǎng)的研究現(xiàn)狀度場(chǎng)的研究始于 20 世紀(jì) 30 年代，美國和前蘇聯(lián)科學(xué)家采用解析法研究焊接熱，建立了經(jīng)典焊接傳熱學(xué)的理論基礎(chǔ) Rosenthal-Rykalin 公式。此后，Adames 實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)的辦法整理歸納出焊接傳熱公式，進(jìn)一步提高了精度。隨后有限有限元法相繼被引入其中[15]。內(nèi)到20 世紀(jì)80 年代才開始對(duì)焊接熱過程進(jìn)行數(shù)值分析已經(jīng)取得了很多的研究玉成，仝維維等在計(jì)算焊接熱過程時(shí)考慮到了熔滴的作用，建立了一種新型復(fù)型，并在后續(xù)通過試驗(yàn)驗(yàn)證了復(fù)合熱源模型的可靠性[16]。前，處在此領(lǐng)域發(fā)展前沿的技術(shù)為紅外線熱成像測(cè)溫儀，知名廠商有美國菲力FLIR）、雷泰公司、福祿克電子儀器儀表公司等。紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫原理是黑律，眾所周知，自然界中一切高于絕對(duì)零度的物體都在不停向外輻射能量，物輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的聯(lián)系，物體

圖 1-3 菲力爾測(cè)溫產(chǎn)品工藝參數(shù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀藝參數(shù)的選擇決定著最終焊點(diǎn)的質(zhì)量，同時(shí)選擇過程的難度也比較發(fā)展迅猛，需要在技術(shù)上的不斷創(chuàng)新，在優(yōu)化焊接工藝參數(shù)的技術(shù)法，并取得了許多的研究成果[18]。近些年來，科學(xué)家們將數(shù)學(xué)方法入到其中，取得了很好的成績，其原理主要是通過合理的安排實(shí)驗(yàn)學(xué)模型來進(jìn)行分析，得出優(yōu)化結(jié)果。使用的優(yōu)化方法有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等優(yōu)化算法。相比經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更具優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楫?dāng)實(shí)驗(yàn)樣本較少的情況時(shí)，其能夠?qū)崿F(xiàn)快速本數(shù)量充足時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能表現(xiàn)更加突出。接過程存在不確定性、復(fù)雜性、多變量耦合性，所以在對(duì)其建立數(shù)困難，這也焊接領(lǐng)域一大難題。近年來，隨著對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的展

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2800263