基于臺達20PM的點(diǎn)膠機數控系統

　　點(diǎn)膠機是專(zhuān)門(mén)對液體體進(jìn)行控制，將液體點(diǎn)滴、涂覆、灌封于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內部的自動(dòng)化機器。點(diǎn)膠機主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油以及其他液體的粘接、灌注、涂層、密封、

　　填充、點(diǎn)滴、線(xiàn)形/弧形/圓形涂膠等。自動(dòng)點(diǎn)膠機在工業(yè)制造中越來(lái)越得到廣泛的應用，小到手機、鏡頭、IC封裝、LCD、LED、筆記本電腦、數碼相機、SCP、BGA、二極管、三極管、精密機械等；大到飛機、汽車(chē)、機械制造等，都需要精密的點(diǎn)膠設備支持。點(diǎn)膠還是SMT（表面貼裝技術(shù)）PCB印制電路板制基本工藝流程。SMT流程由點(diǎn)膠-貼裝（固化）-回流焊接-清洗-檢測等工藝環(huán)節組成。其中，點(diǎn)膠工藝作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤(pán)上，為元器件的貼裝和焊接做準備，位于SMT生產(chǎn)線(xiàn)的最前端。

　　2點(diǎn)膠機運動(dòng)控制

　　2.1 點(diǎn)膠工藝

　　流體點(diǎn)膠廣泛應用于批量生產(chǎn)中，產(chǎn)品的質(zhì)量是由生產(chǎn)過(guò)程決定的，而不是僅依靠質(zhì)量檢查部門(mén)來(lái)保證。因而，生產(chǎn)過(guò)程中人式控制操作的環(huán)節越少，造成的生產(chǎn)不一致性越少，返式和退貨率越低。點(diǎn)膠機及其配件的配套體系能控制點(diǎn)膠過(guò)程均一穩定和較高的一致性。使用高品質(zhì)的點(diǎn)膠系統可以避免因為操作式技術(shù)水平參差不齊和生產(chǎn)中的換班對產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)能造成的影響。點(diǎn)膠技術(shù)能保證流體點(diǎn)膠量的均一穩定，從而保證了最終產(chǎn)品質(zhì)量的可靠一致性。

　　2.2 點(diǎn)膠控制

　?。?）直觀(guān)方便的圖形操作界面。點(diǎn)膠過(guò)程中速度和軌跡可以調整。編輯和教導式錄入軌跡參數，操作簡(jiǎn)單方便。采用教導踩點(diǎn)的方式產(chǎn)生加工文件，可進(jìn)行單步調試。單步或自動(dòng)加工方式。采用配方格式保存加工文件，方便通過(guò)計算機修改?？杀４娑嘟M點(diǎn)膠工藝。

　?。?）點(diǎn)膠精度高，軌跡均勻, 出膠穩定，效率高。多維自由度空間軌跡運動(dòng)。采用軟件插補，可實(shí)現快速直線(xiàn)、圓弧插補及各類(lèi)復雜軌跡運動(dòng)?？稍谌我恻c(diǎn)設置進(jìn)槍、退槍、開(kāi)槍、關(guān)槍等操作。

　　3 20PM運動(dòng)控制PLC解決方案

　　3.1 運動(dòng)控制PLC簡(jiǎn)介

　　臺達DVP-20PM00D是一款具有運動(dòng)控制專(zhuān)用功能的可編程控制器。DVP-20PM00D的最大特點(diǎn)是PLC主機直接提供電子凸輪功能，或者說(shuō)DVP-20PM00D是內置電子凸輪功能的PLC,所以有些場(chǎng)所直接稱(chēng)呼DVP-20PM00D為臺達20PM運動(dòng)控制器。

　　20PM具有2路500KHz的輸入與輸出，在電子凸輪功能中定義X軸為從軸，編碼器輸入軸為主軸，當定義好CAM Table后，從軸依據定義的曲線(xiàn)跟隨主軸運動(dòng)。采用高速雙CPU結構形式，利用獨立CPU處理運動(dòng)控制算法，可以很好地實(shí)現各種運動(dòng)軌跡控制、邏輯動(dòng)作控制，直線(xiàn)/圓弧插補控制等，點(diǎn)膠機數控系統正是利用了20PM運動(dòng)控制器的電子凸輪功能很好的解決了復雜高精度點(diǎn)膠軌跡實(shí)現問(wèn)題。20PM的主要特點(diǎn)：

　?。?）20PM適用于高速、高精度、高復雜的運動(dòng)控制場(chǎng)合；

　?。?）多段速執行及中斷定位；

　?。?）64K 大容量, 內置Flash存儲體；

　?。?）兩組差分脈沖輸出，最高脈沖輸出達500KHz；

　?。?）兩組手搖輪控制；

　?。?）內置電子凸輪功能，輕松實(shí)現繞線(xiàn)、飛剪、追剪等應用；

　?。?）支持PLC順序邏輯控制及NC控制(G 碼與M碼)。

　　3.2運動(dòng)控制解決方案

　　全自動(dòng)數控點(diǎn)膠機基于臺達20PM00D運動(dòng)控制型PLC、DOP-B07S200觸摸屏、01PU-H2驅動(dòng)器、步進(jìn)電機等實(shí)現3軸控制功能，配置如表1所示。0PM00D控制兩軸構成X/Y坐標系統，采用G碼完成直線(xiàn)或圓弧插補完成軌跡運動(dòng)，定位點(diǎn)膠位置，另外01PU控制一軸Z軸為獨立運動(dòng)，控制點(diǎn)膠槍?zhuān)瑢?shí)現了設備的點(diǎn)動(dòng)、原點(diǎn)回歸、半自動(dòng)及自動(dòng)運行，并且通過(guò)配方功能實(shí)現了軌跡形狀任意。用戶(hù)可以在人機界面上設定點(diǎn)膠做動(dòng)作,外部有一個(gè)急停按鈕。

　　步進(jìn)電機的驅動(dòng)力和步進(jìn)驅動(dòng)器的細分度、接受脈沖的方式。步進(jìn)電機啟動(dòng)器的細分度能提高精度。20PM是差動(dòng)脈沖輸出，所以對應的步進(jìn)驅動(dòng)器也要選擇差動(dòng)脈沖輸入的型號。我們選擇步進(jìn)啟動(dòng)器細分度為200，步進(jìn)電機40000個(gè)脈沖1轉達到要求的精度。需要了解步進(jìn)電機轉1圈皮帶直線(xiàn)前進(jìn)多少距離，還有皮帶運動(dòng)的正反方向。導軌上需要安裝左、右極限開(kāi)關(guān)和原點(diǎn)回歸的近點(diǎn)信號開(kāi)關(guān)，這些信號對應的要接到20PM和01PU相應的端子。然后做最小步進(jìn)試驗，發(fā)出10個(gè)脈沖檢測到2條（0.002毫米）的動(dòng)作，這就是最小誤差，經(jīng)過(guò)實(shí)際運行，點(diǎn)膠運動(dòng)完全符合精度要求。

　　表1 數控點(diǎn)膠機設備配置