高溫高濕 FPC 折彎試驗(yàn)機(jī)的電氣系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)？

2024年12月10日 11:15:25 人氣: 173 來源: 廣東皓天檢測儀器有限公司

一、引言

高溫高濕 FPC 折彎試驗(yàn)機(jī)在電子制造領(lǐng)域中對(duì)于柔性印刷電路板（FPC）的質(zhì)量檢測與性能評(píng)估起著關(guān)鍵作用。其電氣系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)是確保試驗(yàn)機(jī)穩(wěn)定、精準(zhǔn)運(yùn)行的核心要素之一。

二、電源供應(yīng)模塊設(shè)計(jì)

（一）采用穩(wěn)定的三相交流電源輸入，經(jīng)過隔離變壓器進(jìn)行初次電氣隔離，有效濾除電網(wǎng)中的雜波干擾，為后續(xù)電路提供純凈的電源基礎(chǔ)。
（二）配備高精度的電源穩(wěn)壓裝置，能夠在電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大的情況下，將輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)備所需的工作電壓范圍內(nèi)，例如 ±5% 的波動(dòng)范圍，確保電氣元件在穩(wěn)定的電壓環(huán)境下工作，避免因電壓不穩(wěn)導(dǎo)致的測量誤差或元件損壞。

三、控制電路設(shè)計(jì)

（一）核心控制器選用高性能的可編程邏輯控制器（PLC）或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）。PLC 以其可靠性高、編程靈活、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)地控制試驗(yàn)機(jī)的各個(gè)動(dòng)作流程，如折彎角度的設(shè)定與控制、試驗(yàn)速度的調(diào)節(jié)等。IPC 則在數(shù)據(jù)處理能力和人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)上更具優(yōu)勢，可方便地進(jìn)行復(fù)雜的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析，并提供直觀友好的操作界面。
（二）傳感器信號(hào)采集電路。安裝在試驗(yàn)機(jī)關(guān)鍵部位的各類傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、角度傳感器等，其輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）后接入控制電路。例如，溫度傳感器將采集到的高溫高濕環(huán)境溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過調(diào)理電路處理后輸入到 PLC 或 IPC，以便對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，確保溫度控制精度在 ±1℃以內(nèi)。

四、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

（一）針對(duì)折彎機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用高性能的伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)組合。伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制電路發(fā)出的脈沖信號(hào)和方向信號(hào)，精確控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和位置，實(shí)現(xiàn)對(duì) FPC 折彎角度和速度的精準(zhǔn)控制。例如，在折彎過程中，能夠按照設(shè)定的折彎角度曲線，以 0.1° 的精度進(jìn)行折彎操作，并且可以在不同的試驗(yàn)階段靈活調(diào)整折彎速度，如在初始接觸 FPC 時(shí)采用低速，防止沖擊，在折彎過程中根據(jù)材料特性切換到合適的速度。
（二）對(duì)于加熱和加濕裝置的驅(qū)動(dòng)，采用可控硅調(diào)功器或固態(tài)繼電器進(jìn)行功率控制。通過控制電路輸出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)加熱絲的加熱功率和加濕器的加濕量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫高濕環(huán)境的精確調(diào)控。例如，在濕度控制方面，可根據(jù)設(shè)定的濕度值，將環(huán)境濕度控制在 ±3% RH 的精度范圍內(nèi)。

五、人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)一個(gè)直觀、便捷的觸摸屏人機(jī)界面。操作人員可以在界面上輕松設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，如試驗(yàn)溫度、濕度、折彎次數(shù)、折彎角度、試驗(yàn)速度等。同時(shí)，界面實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)機(jī)的工作狀態(tài)，包括當(dāng)前溫度、濕度、折彎進(jìn)度、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等信息，便于操作人員及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行情況并進(jìn)行調(diào)整。
（二）具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能。試驗(yàn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如每次試驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置、試驗(yàn)結(jié)果（FPC 折彎后的性能數(shù)據(jù)、是否出現(xiàn)裂紋等）都能夠自動(dòng)存儲(chǔ)在設(shè)備內(nèi)部的存儲(chǔ)介質(zhì)中，并可按照日期、試驗(yàn)編號(hào)等條件進(jìn)行查詢和導(dǎo)出，方便后續(xù)的質(zhì)量追溯與數(shù)據(jù)分析。

六、安全保護(hù)電路設(shè)計(jì)

（一）過流保護(hù)電路。在電氣系統(tǒng)的主回路中安裝過流繼電器，當(dāng)電路中出現(xiàn)過流故障時(shí)，如電機(jī)短路或過載，過流繼電器迅速動(dòng)作，切斷電源，保護(hù)電氣元件免受損壞。
（二）漏電保護(hù)電路。采用漏電保護(hù)器，實(shí)時(shí)監(jiān)測電氣系統(tǒng)的漏電情況，一旦檢測到漏電電流超過設(shè)定值，立即切斷電源，保障操作人員的人身安全。
（三）急停按鈕。在試驗(yàn)機(jī)的操作面板和設(shè)備顯眼位置設(shè)置急停按鈕，在緊急情況下，操作人員按下急停按鈕，能夠迅速停止設(shè)備的所有動(dòng)作，包括電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、加熱加濕等，避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。

七、結(jié)語

高溫高濕 FPC 折彎試驗(yàn)機(jī)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要綜合考慮多方面因素，從電源供應(yīng)、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路到人機(jī)交互界面和安全保護(hù)電路等，每個(gè)環(huán)節(jié)都緊密相連、相互影響。只有通過精心設(shè)計(jì)與優(yōu)化，才能使試驗(yàn)機(jī)具備高精度、高穩(wěn)定性、高安全性和良好的人機(jī)交互性，滿足電子制造行業(yè)對(duì) FPC 折彎試驗(yàn)的嚴(yán)格要求，為 FPC 產(chǎn)品的質(zhì)量提升提供有力的技術(shù)支撐。

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