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工程案例

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臺達運動控制卡在電子行業上的應用

發布時間:2014-11-07 點擊量:1853

  全自動錫膏印刷機是SMT(表面貼裝技術)生產線的關鍵設備之一。作為表面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制精度,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,這對其運動控制系統的運行速度、穩定性及可靠性提出了很高的要求。


  圖1全自動錫膏印刷機


  1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:視覺系統、刮刀模組、PCB傳送軌道和糾偏定位平臺??刂聘鞑考\動的共有8個驅動軸,其中,板寬調整控制動導軌前后移動,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控制相機移動到MARK點位置;平臺X、平臺Y1、平臺Y2控制糾偏定位平臺前后、左右移動并旋轉角度,使PCB與鋼網準確對齊;平臺升降控制糾偏定位平臺升降,完成平臺工作位置切換;刮刀拖動控制刮刀模組前后移動,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:首先,PCB通過PCB傳送軌道進入印刷機后,安裝在PCB傳送軌道上的PCB夾緊裝置將PCB固定;其次,視覺系統依次根據PCB及鋼網上各自兩個MARK點發出位置反饋信號;再次,調整平臺糾正PCB與鋼網間的位置及角度偏差,將PCB與鋼網準確對齊;然后,糾偏定位平臺上升到印刷位置,刮刀模組上的刮刀前后移動將錫膏均勻的印刷到PCB的焊盤上;最后,糾偏定位平臺下降到原位,PCB夾緊裝置松開,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。
  2臺達控制方案
  臺達運動控制卡系統組成如圖2所示。


  圖2運動控制卡系統組成

  臺達多軸運動控制卡電控系統硬件結構如圖3所示


  圖3多軸運動控制卡電控系統硬件結構


  臺達運動控制卡電控系統由1片多軸運動控制卡PCI-DMC-A01、2臺4路脈沖輸出模塊ASD-DMC-04PI,以及1臺200WASD-A2-0221-F、1臺400WASD-A2-0421-F、2臺750WASD-A2-0721-F伺服驅動器,搭配1臺64點輸入模塊ASD-DMC-64MN和1臺64點輸出模塊ASD-DMC-64NT組成。
  臺達多軸運動控制卡電控系統軟件編程:
  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)和點動控制(JoG)。其中,點動控制(JOG)用于印刷機的手動調試,在正常運行中將被禁止使用;原點搜索(REFER-ENCE)用于建立各軸運動的坐標原點;絕對位置定位(ASS)用于在原點建立后完成運動定位。由于各軸有著相同的基本運動方式,在編寫控制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、運動控制及故障處理。在初始化中,程序回到初始狀態,各參數恢復到初始值;通信校驗中,對從上位機接受到的命令進行校驗,并對錯誤命令進行處理;運動控制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。
  3臺達運動控制卡的優勢
  采用臺達運動控制卡具有以下優勢:
 ?。?)配線簡單,獨特的臺達DMC-NET,大大減少控制端配線,提高了系統的可靠性,降低了維護成本,如圖4。


  圖4DMC-NET總線運動控制卡減少配線


 ?。?)穩定的系統網絡架構,擁有高穩定度的DMCNET通訊網絡,有效地降低無效的數據流,大幅度地提高了系統的穩定度,如圖5。


  圖5DMC-NET總線運動控制卡提高系統穩定性


  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(表面貼裝技術)在電子工業中正得到越來越廣泛的應用,并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裝備研制過程中,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,另一個是運動控制系統的精確定位。采用臺達多軸運動控制卡的方案,大大縮短了工控機IPC的CPU占用時間,提高了系統響應的實時性,并且提高了自動PCB印刷機系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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