表面贴装技术SMT(Surface Mount Technology)是新一代电子组装技术,它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件。贴片机是用来实现高速、高精度、全自动贴放电子元器件的设备,关系到SMT生产线的效率和精度,是最关键、最复杂的核心设备。但是,该设备核心技术被国外垄断,目前中高端市场的贴片机大都依赖进口,我国研究起步较晚,需要持续投入人力和物力对其进行深入研究,完成核心技术的国产化。针对上述情况,本文以TS-320M-02型高速贴片机的机械系统为研究对象,对机械结构的关键部件进行设计优化,并从静态、动态方面对其展开了深入研究。本文的主要研究工作如下:(1)在分析比较常用贴片机结构形式及特点的基础上,确定了拱架型双龙门贴片机结构方案;应用PROE软件对横梁驱动方案和底座进行了结构设计,建立了各个子模块的三维实体模型。(2)对横梁进行力学验算,并利用ABAQUS软件对横梁运动模块进行静态、瞬态动力学分析,得到结构的应力云图和变形曲线,验证了结构的刚度和强度。在保证横梁力学性能的同时,以结构轻量化为目标,进行拓扑优化设计,获得了对称多孔排列的优化结构形式,并对优化方案的性能进行了验算。(3)利用ABAQUS软件对横梁、运动模块和底座进行模态分析,获得了各个子模块的前六阶固有频率和对应的振动特点,研究各个结构的动态性能;对于结构的薄弱区域进行刚度加强,提出了几种改进方案,通过对比相应的模态参数,达到优化结构动态性能的目的;并将各个子模块合并成整体,对优化前后的整机模型进行模态分析校验,确保整机具有良好的抗震性能。(4)以多体动力学理论为基础,综合利用ABAQUS和ADAMS软件创建了贴片机整体的刚柔耦合模型,对模型的静止、实际贴装工况进行了分析,研究机器在直线电机驱动下,贴装头的定位精度和整机的稳定性,获得了柔性横梁上贴装头的动态响应曲线和底座受力变化曲线,根据分析结果,验证了对于高精密设备刚柔耦合模型能获得更加精确的结果,表明优化后的整体结构动态性能良好,能满足使用要求。