基于运动控制板卡的电路板钻孔机控制系统设计.pdf

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1、2012年4月机床与液压Apr．2012第40卷第8期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．40No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．08．047基于运动控制板卡的电路板钻孔机控制系统设计李德亮，舒志兵(南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京210009)摘要：钻孔是印制电路板(PCB)制造的关键工序之一。对于钻孔工序而言，影响孔壁质量的主要因素是钻头的转速和进给速度。介绍一种基于ADT850运动控制板卡的电路板钻孔机控制系统设计方案，着重介绍控制系统的硬

2、件组成及基于VC++的软件构架。该系统采用光栅尺的检测信号作为反馈信号构成全闭环系统，提高了控制系统的加工精度。关键词：电路板钻孔机；运动控制板卡；全闭环系统中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)8—131—3DesignofCircuitBoardDrillingMachineControlSystemBasedonMotionControlBoardLIDeliang，SHUZhibing(CollegeofAutomationandElectricalEngineer

3、ing，NamingUniversityofTechnology，NanjingJiangsu210009，China)Abstract：Drillingisoneofkeyprocessesinprintedcircuitboard(PCB)manufacturing．Duringthedrillingprocess，themainfactorsimpactinghole—wall’Squalityaredrillingspeedandfeedingrate．Acircuitboarddrillingmach

4、inecontrolsystembasedonmo—tioncontrolboardADT850wereintroduced，highlightingthecontrolsystem’ShardwarecompositionandsoftwarearchitecturebasedonVC++．Inthesystem．thedetectionsignalofopticalgratingwasusedasfeedbacksignalandanentireclosed—loopsystemwasconsti—tute

5、dtoenhancethecontrolsystem’Smachiningaccuracy．Keywords：Circuitboarddrillingmachine；Motioncontrolboard；Entireclosed—loopsystem电路板钻孔机钻头的转速和进给速度对于孔壁的平台、光栅尺、数据采集卡等组成，构成了全闭环交质量来说至关重要。要设定正确的钻孔工艺参数，就流伺服运动控制系统，结构框图如图1所示。必须了解所采用的基板材料的性质和特点，否则所设通用A雹滚珠定的工艺参数如转速、进给速度等不正

6、确，所钻的孔PC机里堡机丝杠械就达不到技术要求，严重的会造成孔壁环氧钻污或拉一平台伤，以致在后工序沉铜或电镀过程中产生空洞、镀瘤等缺陷。图1系统的结构框图根据这种情况，必须采用工艺试验法，也就是对1．1控制系统的硬件组成进厂的基板材料进行实验，设定不同的进给速度和转该控制系统的硬件部分由通用PC机、ADT850速进行组合钻孔，再经化学沉铜后，采用金相剖切法运动控制板卡、交流伺服驱动器、光栅尺及数据采集对切片呈现的孔镀层图像与实物进行评估，确定最佳卡构成。运动控制板卡插在工控机的PCI插槽上，工的工艺参数范围，以

7、便在生产过程中根据不同厂家供控机向运动控制板卡发出各种运动命令，通过伺服驱应的基板材料调整工艺参数。动器驱动、Y、z、W四轴电机的定量运动，其中，作者提出一种新型的基于ADT850运动控制板卡、Y轴负责控制放置电路板的平面运动，z轴负责控的电路板钻孑L机的控制系统设计方案。该控制系统具制装有钻孔机钻头的进给速度，轴则负责控制钻有移动速度快、加工范围大、精度高等优点，具有较孔机钻头的转速。好的推广应用价值。该系统选用的是大惯量永磁同步电机1电路板钻孔机的控制系统总体设计MHMD022P1U，其主要参数为：额定功率

8、为200w；该系统由通用Pc机、ADT850运动控制板卡、额定频率为200Hz；额定转速为3000r／min；额定转交流伺服电机及与之相对应的伺服驱动器、滚珠丝杠矩为0．64N·m；最大转矩为1．91N·m；相电压为收稿日期：2011—04—02作者简介：李德亮(1987一)，男，硕士研究生，主要研究方向为运动控制技术、数控系统、机电一体化。E—mail：lideliangsd@126