智能控制 精密点胶

研华凭借运动控制整合方案,帮助客户在双工位精密点胶机领域实现技术突破。

点胶机主要用于产品工艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点、注、涂、点滴到每个产品精确位置,可以用来实现打点、画线、圆型或弧型。点胶机广泛应用于电子、照明、汽车、太阳能、工业电气等多行业,是产品制造工艺流程中用量最多的基础工艺设备之一。其中在消费电子领域,随智能手持设备、智能穿戴设备越来越普及,各品牌制造厂家百家争鸣、百花齐放,像防水、无线充电、OLED曲面屏、更高画质镜头、更小但更优质的音源输出,等等功能吸引我们眼球。

同时,随着产品功能的增加和提升,极大要求我们制造设备工艺提升,在点胶领域尤为明显,精密高速点胶机,甚至是双工位精密高速点胶机应运而生。双工位精密高速点胶机在国内远未成熟,国际上稍微可以一点的点胶机,费用动辄几十万上百万,行业设备垄断明显,国内自主设备研发制造企业任重道远。

下面给大家分享案例,即为国内某智能设备厂家,在双工位精密点胶机领域做的技术突破。其中,研华在智能控制部分,助力打造国产高端精密设备。

精密点胶系统关键需求

  • 精密点胶机,要求打破国外设备垄断,实现双工位同时精密高速点胶:

要求运动控制卡可以控制3个伺服马达,3个步进马达;且其中含有1组XYZ伺服平台,其中Z轴挂XZ步进附属轴模组,1步进控制送料轴,其中关键工艺轴5轴联动,双工位同时点胶;

  • 要求点胶过程中,根据待喷胶点高度,实现双Z轴高度自动调整:

待点胶位置除XY坐标外,产品高度不一,所以设备工艺中,会先用激光位移传感器扫描胶点高度,扫描完毕后生成Z轴坐标点数组;执行点胶运动时,要求XYZ三轴联动,在运行轨迹中Z轴循激光扫描坐标点做自动位置调整;

  • 要求点胶路径中,不允许设置加减速,所有路径匀速完成:

要求运动控制卡在待点胶位置自动比较触发,自动控制胶阀开关,并且在点胶路径中保持匀速,不可拐弯降速,以此防止堆胶溢胶,保证胶条美观;

  • 要求点胶精度达到业内最高,且高速完成点胶,技术领先:

待点胶产品非常小,待点胶宽度只有0.15mm,胶阀可点胶最小胶条为0.168mm,最小直角拐弯半径为 0.5mm;点胶速度达到200mm/S。

研华解决方案系统描述 

  • 研华PCI-1285-AE 8轴DSP架构脉冲型运动控制卡,在客户机构6轴运动控制要求下,预留2轴预防后期可能的功能扩展;
  • 研华PCI-1285-AE 最高可以支持8轴联动,完美控制客户双工位点胶平台;
  • PCI-1285-AE拥有速度前瞻以及位置比较触发功能,可以在连续路径中保持匀速,且可以在运动中自动精准控制胶阀的开关;
  • USB-4716 USB 多功能数据采集卡,其模拟量输入部分可以采集激光位移传感器扫描到的产品高度信息,并且可以采集点胶完成后胶量称重信息,进一步确认点胶是否OK;
  • 为满足客户Z轴根据激光扫描位置自动调整高度并实现XYZ联动功能,为客户客制Z轴数组向量拟合功能,忽略干扰点,规划高度数据信息,使点胶路径更加稳定美观;
  • PCI-1285-AE 拥有32路通用DI以及25路通用DO用于控制机台三色灯,急停按钮,电磁阀,气缸以及其他感应器,PCI-1761用于增加IO点以及预防功能扩充;
  • IPC-610,以其可靠品质以及非常高的性价比,来作为客户整套系统的运算控制平台。

设备工艺流程:

精密高速双工位点胶机,其工作流程部分主要分4部分:入料-点胶-称重-出料

在入料环节,通过机器视觉以及研华USB-4716模拟量采集卡,配合激光测距设备,来实现对PCB角度和待点胶点高度的测量数据收集。通过PCI-1285 轴卡校准胶阀XYZ坐标;

点胶环节就是把胶按照既定程序设定点到PCB板上,分别应用到研华运动控制卡PCI-1285中中圆弧插补、直线插补、多轴位置比较出发、速度前瞻、多轴联动、Z轴自动调整等功能;

量重环节也是通过USB-4716模拟量USB模块来实现,是测点胶后胶量是否符合标准;

出料环节即点胶OK后将点胶完毕的产品移出机器。

项目实施产品型号、详细产品规格、产品在项目中的角色) 

产品

说明

PCI-1285-AE

8轴DSP架构集中式轴卡,控制7轴伺服电机以及部分通用数量输入输出

USB-4716

200KS/s 16位多功能USB采集模块,用于采集激光位移以及称重模块讯息

PCI-1761-BE

8路数字量输入及8路继电器输出,用于控制通用输入输出

IPC-610

IPC-610L机箱/I5-2400CPU/8G/1T /M&K/Win7 64bit OS;作为控制运算平台

 

系统架构图

总结

  • PCI-1285,支持速度前瞻、位置比较触发,可以8轴联动,拥有精准加减速及轨迹算法; DSP架构,更易为客户量身定做专有功能;专门为客户定制Z轴自动调整;以研华运动控制卡为核心,客户双工位精密点胶机各项参数达到指定要求;
  • PCI-1761&USB-4716,在满足稳定高速高精度模拟量及数字量讯息采集同时,USB-4716以工业USB连接方式,使客户更易应用扩展,节省空间;
  • IPC-610,全球最大销量IPC,运行稳定,安全可靠;
  • 在运动控制算法及应用经验上,有强大研发及专业技术支持团队,为客户前期功能评估,样机研发及用户现场调试,提供专业技术支持,可以更快速、更广区域、更有深度支持客户。

宋峰,研华(中国)公司

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