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研华科技: 3C 电子制造点胶 边缘控制解决方案



  视觉精密点胶控制方案

针对直交型机构的平面点涂胶应用,基于 CODESYS 软件平台开发的研华一站式 PC 型控制器解决方案,包含运动控制器硬件和点胶应用软件。方案整合了运动控制、视觉、激光测高等技术,高效精密的控制胶水点涂于产品表面或内部,常见的应用场景有 PCB 引脚封装、点红胶、

芯片底部填充、涂散热胶、镜头模组、音圈模组、手机外壳和屏幕等点胶应用。

  研华基于CODESYS 软件平台的点胶应用软件,主要有以下特点

1. 集成常用的点胶工艺控制功能,满足大部分点胶应用场合

 点胶路径支持视觉辅助示教和 DXF 图形导入,支持包含点、线、弧、圆、矩形、弓形、回形等胶路规划方式 ;

 点胶程序支持子程序块,阵列等模块化编辑,让用户弹性且方便的进行各种胶路快速制作;

 另外,系统支持点胶应用中常见的工艺控制功能, 如排胶、换针自动校准、针头清理、视觉纠偏、区域测高补偿、称重加工补偿、区域 NG 检测等。

2. 控制系统采用弹性的配置方式以应对各种控制需求

 可配置点出胶或线出胶的模式,适用各类胶阀控制器进行非接触式和接触式点胶 ;

 支持多家主流相机和激光测高传感器接入系统,实现高速高精密点胶 ;

 根据不同的上下料流程,灵活定义上下料流程动作,快速串接产线上下游设备。

此方案为一站式的软 + 硬完整点胶控制方案,控制系统集成了常用的点胶工艺控制功能,可弹性进行系统配置以应对多种点胶应用需求。控制器接入点胶设备后,即可进行相应点胶应用的调试,真正做到即插即用,这样的方式可协助设备商快速落地点胶项目。



  三维五轴点胶控制方案

随着手机曲面屏,智能耳机,智能手表、VR 眼镜等3C 产品越来越流行,这些3C 产品生产时所需的点胶工艺越来越复杂, 直角坐标型的点胶机械臂已经无法满足需求, 所以大家看到近来三维五轴的点胶设备越来越多的出现在生产线上。

三维五轴点胶系统控制五个轴实现空间轨迹规划,使机械臂在不同的姿态下将胶水精准的点涂于产品的空间轨迹上, 重点的应用有:手机中框点胶、侧边点胶,异形屏 / 曲面屏点胶,以及各种智能穿戴产品的点胶。

研华针对三维五轴的点胶控制系统,基于 CODESYS 软件平台开发了专用的运动控制器,使用五轴联动的控制技术, 可实现产品空间任意点胶轨迹需求,精准点胶 .




           1. 系统提供的是一个弹性开放的控制平台

           • 提供五轴控制的完整 API 供用户做应用开发 ;

           • PC-Based 架构,可弹性的整合视觉、激光测高技术,实现五轴应用中所需的位置标定、补偿及各姿态下的位置拾取。

           2. 运用五轴控制算法

           • 采用 RTCP 刀具中心点跟随的技术算法,可实现各类空间异形轨迹的追随控制 ;

           • 算法支持多种 AB 轴旋转台机构的控制,根据机械机构的不同,简单的参数配置即可进行相应的控制 ;

         • 另外,算法可控制轨迹跟随的运动过程中,点胶到工件上的加工速度恒定。轨迹也可分段设定加工速度,来满足不同需求的平顺加工。

           3. 可实现高精密点胶控制

          结合提前开 / 关胶控制、多轴比较触发和空间轨迹的坐标转换功能,用户可很方便地实现异形产品在不同速度下的高精密点胶控制。

         三维五轴点胶系统的需求会越来越多,工艺也越发复杂。研华基于 CODESYS 软件平台 Runtime 运行时系统和SoftMotion 功能开发了具有五轴联           动控制算法的运动控制器,希望以弹性开放、精准五轴控制的特点,协助设备商开发出高性能的五轴点胶系统。

 

 边缘控制解决方案

研华边缘控制解决方案通过将自动化的机器视觉、激光加工、飞行加工及信息化远程运维、预防保养等功能整合,融合 IT 及 OT,实现激光加工柔性生产及运维的控制方案。

整个方案控制核心是研华基于 CODESYS 控制器软件研发平台开发的 AMAX-5580 边缘控制器。该控制器采用六代 I5 作为 CPU,搭载 Windows 系统和 CODESYS Runtime 实时内核,在 CODESYS Runtime 内核中运行 PLC 程序、控制高速I/ O 控制、运动控制以及CNC 加工处理,在Windows 系统中运行机器视觉定位、人机界面以及信息化M2I 分析处理软件。


 

在整体的应用上,系统运用于一个激光加工设备的应用案例,这个案例的需求是:

1. 需要根据需求定制化派单,根据订单来规划激光所加工的产品。

2. 需要精确定位加工,通过视觉定位加工物料。

3. 需要更高加工速度,在传送带不停止情况下完成加工。

4. 需要设备信息化,完成全局监控,远程运维,预防保养和数据分析的功能。

           
               边缘控制器 AMAX-5580 通过模拟量控制,准确控制激光能量,可实现以下功能:

1. 支持 CNC G 代码功能,数据库进单后,根据进单信息生成加工路径。

2. 支持机器视觉,精确定位,提高加工品质。

3. 支持飞行加工,通过编码器定位及纠偏,实现边运动边加工效果,提高加工效率。

4. 支持研华 WISE-PAAS M2 I 软件,通过信息化处理,实现预防保养、远程运维等功能,大幅降低维护成本。

         
               整套方案的特点

1. 体积精巧 性能强大

 体积小巧,最高支持 I7 高性能处理器 ;

 支持 Win7/Win10 操作系统 ;

 轻松实现高性能要求的机器视觉与信息处理。

2. 高扩展性 实时传输

                 • 多种工业总线通讯及 I/O 模块扩展 ;

 EtherCAT 分布式 I/O 及多轴控制,最快 100μs 实时通讯。

3. 高度整合 高效运行

 使用 CODESYS 多核解决方案 ;

 无缝融合 IT  OT,同时支持 PLC 语言及高级语言算法 ;

 实现机器视觉,运动控制,分布式采集,激光加工及数据分析,实现柔性生产及设备维护。

4. 全局监控 智能运维

 支持多种信息化接口,数据上传数据库及云端 ;

 借助研华 WISE-PaaS InsightAPM/M2I 平台实现设备全局监控、预防保养、远程维护、数据分析。











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