【摘 要】
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覆锡工艺是一种常见的表面处理方式,经该工艺获得的表面具有防腐、防水的特性,且有较好的电学性能。目前国内外常用电镀的方式对金属材料表面覆锡,而对于非金属材料,尚未有能实现大面积覆锡的设备。本文设计的自动烫覆锡膜设备能够将锡料熔化至液态,并直接烫覆在云母片等非金属材料基底表面,一次性实现大面积覆锡,具有广泛的应用前景。本文首先对自动烫覆锡膜设备的机械结构、电气硬件和控制系统进行总体设计。通过分析其成膜
【基金项目】
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实验室工程项目“自动烫覆锡膜设备设计”；
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覆锡工艺是一种常见的表面处理方式,经该工艺获得的表面具有防腐、防水的特性,且有较好的电学性能。目前国内外常用电镀的方式对金属材料表面覆锡,而对于非金属材料,尚未有能实现大面积覆锡的设备。本文设计的自动烫覆锡膜设备能够将锡料熔化至液态,并直接烫覆在云母片等非金属材料基底表面,一次性实现大面积覆锡,具有广泛的应用前景。本文首先对自动烫覆锡膜设备的机械结构、电气硬件和控制系统进行总体设计。通过分析其成膜原理,确定设备功能需求。利用三维建模软件对机械结构进行参数设计,并在此基础上设计工作流程,提出控制方案,搭建硬件控制系统。针对熔锡覆锡机构控制系统建模复杂的问题,利用传热学理论对机构的温度场进行化简、分析,建立熔锡覆锡机构温度场理论模型。利用空气场流体模型预测设备散热功率,并分析其热源功率、热源温度参数对熔锡覆锡机构工作的影响。利用仿真结果设计一种基于模糊神经网络PID的温度控制策略,利用初始锡料量和设定温度获取PID控制参数基准,监控系统的温差和温差变化率,实时对控制参数进行调节。利用简化的系统传递函数模型验证其较常规PID温度控制的优越性。最终在搭建的试验样机上,进行设备运动控制和温度控制的实验。运动控制实验测试了设备的速度控制精度、定位精度、重复定位精度等参数;温度控制实验测试了设备在熔锡和覆锡两个过程中温度的稳定性。最后使用样机进行实际烫覆锡膜实验,验证设备功能。
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