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台達運動控製卡在電子行業上的應用

  • 更新時間:2018/5/16 9:37:37
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  • 一、項目背景

    全自動錫膏印刷機是SMT(表麵貼裝技術)生產線的關鍵設備之一。作為表麵貼裝生產線的第一道工序,錫膏印刷質量的好壞對SMT產品的合格率有著極其重大的影響。影響錫膏印刷質量的一個重要因素是印刷機各部分的運動控製精度,目前SMT產品的生產向高產出率和“零缺陷”方向發展,在生產中,印刷機需要長時間穩定不間斷地高速運行,這對其運動控製係統的運行速度、穩定性及可靠性提出了很高的要求。



    自動PCB印刷機的工作原理

    錫膏印刷機主要包括以下幾個部件:視覺係統、刮刀模組、PCB傳送軌道和糾偏定位平台。控製各部件運動的共有8個驅動軸,其中,板寬調整控製動導軌前後移動,將PCB傳送軌道調整到與待加工PCB相應的寬度;相機X、相機Y控製相機移動到MARK點位置;平台X、平台Y1、平台Y2控製糾偏定位平台前後、左右移動並旋轉角度,使PCB與鋼網準確對齊;平台升降控製糾偏定位平台升降,完成平台工作位置切換;刮刀拖動控製刮刀模組前後移動,完成印刷。各驅動軸運動均為點位運動,無聯動要求。

    印刷機的工作流程為:
    ■ PCB通過PCB傳送軌道進入印刷機後,安裝在PCB傳送軌道上的PCB夾緊裝置將PCB固定。
    ■ 視覺係統依次根據PCB及鋼網上各自兩個MARK點發出位置反饋信號。
    ■ 調整平台糾正PCB與鋼網間的位置及角度偏差,將PCB與鋼網準確對齊。
    ■ 糾偏定位平台上升到印刷位置,刮刀模組上的刮刀前後移動將錫膏均勻的印刷到PCB的焊盤上。
    ■ 糾偏定位平台下降到原位,PCB夾緊裝置鬆開,PCB 建立和絕對位置定位的實現。傳送帶將PCB送出印刷機,完成一個工作循環。
    二、台達控製方案

    台達多軸運動控製卡電控係統硬件結構如下圖所示



    台達運動控製卡電控係統組成:



    台達多軸運動控製卡電控係統軟件編程通過對錫膏印刷機工作方式進行分析,可知印刷機各軸有著相同的基本運動方式:原點搜索(REFERENCE)、絕對位置定位(ABS)和點動控製(JoG)。其中,點動控製(JOG)用於印刷機的手動調試,在正常運行中將被禁止使用;原點搜索(REFER—ENCE)用於建立各軸運動的坐標原點;絕對位置定位(ASS)用於在原點建立後完成運動定位。由於各軸有著相同的基本運動方式,在編寫控製程序時可以采用相同的程序結構。按照功能的不同將程序劃分為4個模塊:初始化、通信校驗、運動控製及故障處理。在初始化中,程序回到初始狀態,各參數恢複到初始值;通信校驗中,對從上位機接受到的命令進行校驗,並對錯誤命令進行處理;運動控製包括上述三種基本運動方式的實現;故障處理中對運行過程中發生的故障進行處理。
    三、項目特點

    采用台達運動控製卡具有以下優勢:

    ■ 配線簡單,獨特的台達DMC-NET, 大大減少控製端配線,減少了係統的可靠性,降低了維護成本,如下圖。

     

    ■ 穩定的係統網絡架構,擁有高穩定度的DMCNET通訊網絡,有效地降低無效的數據流, 大幅度地提高了係統的穩定度,如下圖。




    四、項目效果

    隨著電子產品向微型化、便攜式、網絡化和多媒體方向迅速發展,SMT(表麵貼裝技術)在電子工業中正得到越來越廣泛的應用,並且在許多領域部分或全部取代了傳統電子裝配技術,SMT的出現使傳統電子裝配技術發生了根本的、革命性的變革。在SMT裝備研製過程中,涉及到兩項關鍵技術:其一是視覺位置誤差反饋信號的計算與獲取,另一個是運動控製係統的精確定位。采用台達多軸運動控製卡的方案,大大縮短了工控機IPC的CPU占用時間,提高了係統響應的實時性,並且提高了自動PCB印刷機係統的定位精度和響應速度,使得自動PCB印刷機取得了很好的經濟效益。

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