论文--焊线机的维护(1)

1 8028型焊线机的工作原理、结构特点 

1.1        8028型焊线机工作原理

本机利用超声波摩擦原理来实现不同介质的表面焊接,是一种物理变化过程。首先金丝的首端必须经过处理形成球形(本机采用负电子高压成球),并且对焊接的金属表面先进行预热处理；接着金丝球在时间和压力的共同作用下,在金属焊接表面产生朔性变形,使两种介质达到可靠的接触,并通过超声波摩擦振动,两种金属原子之间在原子亲和力的作用下形成金属键,实现了金丝引线的焊接。金丝球焊在电性能和环境应用上优于硅铝丝的焊接,但由于用贵金属的焊件必须加温,应用范围相对比较窄。

图1.1 8028型焊线机

1.2 8028型焊线机的结构组成

1.2.1新型的料盒承载系统

新式料盒承载系统：90mm宽的轨道容量，优化的速度可满足客户的应用需要，实现高产量，并提高工作效率。简洁的料盒手柄设计：采用简化设计，使之更加可靠并易于转换。

1.2.2图像识别系统

新式图像采集引擎：强健的操作为不同的管芯和引线框架原料提供了最高的精确性和识别率。

1.2.3新式NV-照明

采用工程照明源，为小型管芯提高了识别率。先进的图像采集技术：经过改良的处理周期，视点关联性和向前的光学特性为当今受成本驱动的封装行业提出了新的标准。

1.2.4 K&S检验技术

高分辨率的X/Y台面，适合高速的高解析度的X/Y工作台，采用高性能的工作台及其出众的可重复性配置，提供了更快的焊接速度。使用先进的轻质材料，却不降低硬度。

1.2.5高性能的伺服马达技术

经过检验的线性马达技术为高速焊接提供了最快的响应时间，且在大量生产及长期使用中验证了其可靠性。

1.2.6 µT-超声波传感器

在最小冲击力下能够有效地发送稳定的超声波。

1.2.7 Pro-Pulse夹线系统

快速的开闭动作，降低了焊接的整个周期、减少了维护量并提高了过程监控能力。

1.2.8 Precision-Arc EFO系统

稳定的初始球（free-air-ball）控制确保高产量及出色的焊接良品率。

1.3 8028型焊线机的特点 

本机的焊头架采用垂直导轨上下运动方式（Z向运动）二焊移动（跨距）通过焊头架水平导轨运动实现（Y向运动），两种运动均采用进口步进电机驱动，因此本机的一焊和二焊的瞄准高度，拱丝高度，跳线距离均可真正实现数字控制，从而保证了焊接的质量稳定，焊点控制精确，焊线质量重复率高，拱丝高度一致性好的优点；该机的二焊点可设定为自动焊接，操纵者只要需按一下操纵盒上的很界按钮即可按照操作员设定的参数完成整个焊接过程，使焊接速度更快，可以大幅度的提高单班产量（不同产品，产量可达每小时3000条线）。本机特有的多焊线全记忆功能使之在高端产品的应用上得心应手，满足了产品的高性能要求。8028Maxµm ultra 融合诸多技术改进，堪称当今综合封装应用的最佳选择。新型的焊接压力控制系统采用了压电传感技术，在不增加焊具冲击力的情况下，即可实现更高的焊接头速度。新型的微处理器控制系统提供了更快的处理能力，更有PC风格的USB功能来实现更为简单的软件和数据处理。另有一套增强型焊线进线/拉伸系统，降低了焊线进线途中的摩擦力，从而以更高的速度达成弧度控制的一致性。

（1）自动双向焊接第二点,且三轴(焊头,位移,送料)同步运行,大大提高了焊线的速度,对于两条线的蓝白管特别适用
（2）焊线速度可达(4-6K/H)自动机一般速度在8-12(K/H)
（3）不同操作模式,可以适用不同的初学者,熟练工及固晶不良,框架不良的影响
（4）计算机控制弧度形成,弧度可能是国内最好的
（5）由于采用自动检测瓷嘴是否到位和数控调整一检,二检高度,对一焊,二焊高度差较大的器件,也同样应对自如
（6）负电子成球(EFO),成球大小精确可调,一致性好,为此,可以大大节约金丝和提高劈刀的寿命
（7）调整方便,各种参数(超声功率,时间,压力,温度,烧球,弧度,尾丝,瞄准点高度,跨度等)均置于面板上,用旋钮调节
（8）温度采用PID系统,精确,稳定
（9）烧球不成功，自动报警

2 8028型焊线机设备故障诊断技术

2.1故障机理

通常我们说设备工作正常是指它具备应有的功能，没有任何缺陷，或虽有缺陷但仍在容限范围内。异常是缺陷有了进一步发展，使设备状态发生变化，性能恶化，但仍能维持工作。故障则是缺陷发展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。

设备的异常或故障是在设备运行中通过其状态信号变化反映出的。由于监测与故障是在设备不停机的情况下进行的，因此必然以状态信号为依据。二次效应就是设备在运行中出现的各种物理的、化学的现象，如振动、噪声、超声功率,时间,压力,温度,烧球,弧度,尾丝,瞄准点高度,跨度等，这些都是焊线机设备运行所固有的。监测与诊断就是要快速、准确地提取设备运行时二次效应所反映的特征。

2.2焊线机的故障诊断过程

2.2.1状态监测

主要是测取与设备运行有关的状态信号。状态信号是故障信息的唯一载体，也是诊断的唯一依据。因此在状态监测中及时、准确地获取状态信号是十分重要的。

状态信号的获取主要是依靠传感器或其它监测手段进行故障信号的检测。焊线机检测中主要有以下几个过程：

（1）    信号测取：主要是通过电量的或传感器组成的探测头直接感知被测对象参数的变化（如：当焊线机在焊线过程中出现二焊点脱落时，金线就会和地面形成回路，系统会自动报警）；

（2）    中间变换：主要完成由探测头取得的信号的变换和传输；

（3）    数据采集：就是把中间变换的连续信号进行离散化过程。数据是诊断的基础，能否采集到足够长的客观反映设备运行状态的信息，是诊断成败的关键。

2.2.2特征提取

就是从状态信号中提取与焊线机设备故障有关的特征信息。状态检修这样一种新的检修策略，它建立在对焊线机设备状态监测和对设备故障诊断技术上，根据焊线机设备的运行状态和健康状况，进行预知性作业。随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为故障诊断系统中的一个重要研究领域。实现焊线机设备状态检修的基础是各种设备的状态监测。状态监测能准确、实时地反映焊线机设备的状况和预测使用寿命，为检修决策提供依据。

2.2.3 8028焊线机的故障诊断

故障诊断就是根据所提取的特征判别状态有无异常，并根据此信息和其它补充测试的辅助信息寻找故障源。

你不能使用过去的工具来支持未来的制造生产。比如：一个简单的元件正在三个不同的焊线机上处理，同时每个焊线机由不同的操作者运行。新型MES系统将能回答下列问题：

哪个操作者与元件有关？

哪个焊线机将会被MES系统记录？

哪个金属线轴在组装元件时被使用？

如果金属丝有缺陷，哪个部分需要重做？

当金属丝拖拉检测进行时，哪台设备是作为信息源头被记录的？

设备人员怎样知道哪个工具需要维护?

设备人员怎样使用设备来检测没有记录的问题？

新型MES结构提供元件转移的灵活追踪，此转移独立于设备行为。结果是输入事务变得简单了，但全面的记录和分析却变得更多了。有关自动生产、周期时间和参量数据收集的过程信息被刚好获得了，这些信息来自操作者、设备、生产线、元件和产品。

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