工業(yè)中自動點膠機控制系統(tǒng)工業(yè)觸摸屏一體機有哪些解決方案
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發(fā)表時間2017-11-13 10:36:03
在工業(yè)中，點膠是微電子封裝工業(yè)中一道十分重要的工序，膠滴的直徑、一致性等質(zhì)量問題直接關(guān)系到封裝產(chǎn)品的質(zhì)量。基于運動控制器的數(shù)控系統(tǒng)，具有靈活的軟硬件結(jié)構(gòu)。本課題針對點膠工藝流程的要求對點膠機進行了設(shè)計和研究，設(shè)計點膠機機械結(jié)構(gòu)裝置，達到對點膠位置精確定位；在根據(jù)點膠機實驗裝置的特點，結(jié)合運動的控制器，伺服電機等，開發(fā)了一套蠕動點膠機控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了對蠕動泵和三坐標工作臺的精準控制，進而結(jié)合了觸摸屏，終實現(xiàn)了人機交流。
在工業(yè)生產(chǎn)當中，有許多地方都會需要用到點膠，比如集成電路、半導(dǎo)體封裝、印刷電路板、彩色液晶屏、電子元器件、電子部件、汽車部件等等。在此之前，傳統(tǒng)的點膠是靠工人手工操作而實現(xiàn)的，手工點膠操作相當復(fù)雜、速度較慢、精確度低、容易出錯，而且無法進行復(fù)雜圖形的操作，更無法實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。因此，自動點膠機應(yīng)運而生，它是一種速度快、效率高且精度準的設(shè)備，可以利用編程器發(fā)送各種指令，執(zhí)行各種圖形的點膠。
自動點膠機是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，需要精確控制點膠流量和點膠的位置。針對課題的需求，通過高性能的運動控制器和高精度的運動平臺實現(xiàn)點膠系統(tǒng)的準確定位。利用戶外用平板電腦、運動控制器，設(shè)計全自動點膠機數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)c膠整個加工過程進行控制，該系統(tǒng)具備加工仿真可視化性能，人機交互界面的友好性能，系統(tǒng)高可靠性等優(yōu)點。具體研究內(nèi)容包括以下幾點：
1、根據(jù)擬定的總體設(shè)計方案，完成全自動點膠機機械、驅(qū)動裝置的設(shè)計、選型、建立點膠機工作平臺。
2、編寫設(shè)計說明書，繪制全自動點膠機機械裝置總圖、控制系統(tǒng)電氣原理圖、控制流程圖及主要程序，要求說明書和設(shè)計圖表達正確、工作量達標。
3、根據(jù)蠕動點膠機的應(yīng)用特點，擬定蠕動式自動點膠機的總體設(shè)計方案，要求：具有點膠頭三坐標聯(lián)動控制功能、電路板自動找正、點膠量精度控制、點膠路線可編程控制等功能。
4、在上述工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計點膠頭的三坐標聯(lián)動控制系統(tǒng)，要求通過選型、設(shè)計，建立三坐標點膠機控制系統(tǒng)，編制控制程序，實現(xiàn)點膠頭運動程序控制。
5、設(shè)計基于工控機的蠕動泵定量點膠控制裝置（硬件和程序），并完成初步調(diào)試。
由于點膠精度要求比較高，機構(gòu)的精確度和使用壽命扛磨損能力是必須要考慮的，關(guān)于機械結(jié)構(gòu)的傳動方式設(shè)計是非常重要的，傳動方式可以選擇滾珠螺旋副傳動，步進電機加皮帶等。高精度滾珠絲桿的導(dǎo)程誤差可達5μm/300mm以上，且滾珠螺旋傳動的摩擦系數(shù)在試驗測得，一般為0.0025--0.0035，當螺旋升角λ=3時，傳動效率的理論值可以高達90%，使用壽命也比較長，因此在本次設(shè)計當中選用滾珠絲桿傳動。設(shè)計中關(guān)于三坐標工作臺的設(shè)計，我們設(shè)計為橋式結(jié)構(gòu)，直接選用線性模組來組裝實現(xiàn)。
關(guān)于點膠機控制系統(tǒng)的設(shè)計，參照國內(nèi)點膠機控制系統(tǒng)，多采用工控觸摸一體機，PLC，以及運動控制卡來實現(xiàn)點膠機控制，都不是全自動化控制。三坐標工作臺及蠕動，泵驅(qū)動方面，采用伺服電機來實現(xiàn)半閉環(huán)驅(qū)動，需要電機驅(qū)動器來實現(xiàn)驅(qū)動。且上述控制器在編寫點膠程序比較難上手，對于一般的操作員學(xué)習時間較長。而數(shù)控程序G代碼已在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，G代碼的編程簡單。在綜合考慮這些因素之后，我們選擇了運動控制器來實現(xiàn)點膠的控制。后，通過南京研維帶網(wǎng)口三防平板電腦工業(yè)觸摸屏一體機來實現(xiàn)點膠控制的可視化，以及程序的輸入。
在工業(yè)生產(chǎn)當中，有許多地方都會需要用到點膠，比如集成電路、半導(dǎo)體封裝、印刷電路板、彩色液晶屏、電子元器件、電子部件、汽車部件等等。在此之前，傳統(tǒng)的點膠是靠工人手工操作而實現(xiàn)的，手工點膠操作相當復(fù)雜、速度較慢、精確度低、容易出錯，而且無法進行復(fù)雜圖形的操作，更無法實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。因此，自動點膠機應(yīng)運而生，它是一種速度快、效率高且精度準的設(shè)備，可以利用編程器發(fā)送各種指令，執(zhí)行各種圖形的點膠。
自動點膠機是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，需要精確控制點膠流量和點膠的位置。針對課題的需求，通過高性能的運動控制器和高精度的運動平臺實現(xiàn)點膠系統(tǒng)的準確定位。利用戶外用平板電腦、運動控制器，設(shè)計全自動點膠機數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)c膠整個加工過程進行控制，該系統(tǒng)具備加工仿真可視化性能，人機交互界面的友好性能，系統(tǒng)高可靠性等優(yōu)點。具體研究內(nèi)容包括以下幾點：
1、根據(jù)擬定的總體設(shè)計方案，完成全自動點膠機機械、驅(qū)動裝置的設(shè)計、選型、建立點膠機工作平臺。
2、編寫設(shè)計說明書，繪制全自動點膠機機械裝置總圖、控制系統(tǒng)電氣原理圖、控制流程圖及主要程序，要求說明書和設(shè)計圖表達正確、工作量達標。
3、根據(jù)蠕動點膠機的應(yīng)用特點，擬定蠕動式自動點膠機的總體設(shè)計方案，要求：具有點膠頭三坐標聯(lián)動控制功能、電路板自動找正、點膠量精度控制、點膠路線可編程控制等功能。
4、在上述工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計點膠頭的三坐標聯(lián)動控制系統(tǒng)，要求通過選型、設(shè)計，建立三坐標點膠機控制系統(tǒng)，編制控制程序，實現(xiàn)點膠頭運動程序控制。
5、設(shè)計基于工控機的蠕動泵定量點膠控制裝置（硬件和程序），并完成初步調(diào)試。
由于點膠精度要求比較高，機構(gòu)的精確度和使用壽命扛磨損能力是必須要考慮的，關(guān)于機械結(jié)構(gòu)的傳動方式設(shè)計是非常重要的，傳動方式可以選擇滾珠螺旋副傳動，步進電機加皮帶等。高精度滾珠絲桿的導(dǎo)程誤差可達5μm/300mm以上，且滾珠螺旋傳動的摩擦系數(shù)在試驗測得，一般為0.0025--0.0035，當螺旋升角λ=3時，傳動效率的理論值可以高達90%，使用壽命也比較長，因此在本次設(shè)計當中選用滾珠絲桿傳動。設(shè)計中關(guān)于三坐標工作臺的設(shè)計，我們設(shè)計為橋式結(jié)構(gòu)，直接選用線性模組來組裝實現(xiàn)。
關(guān)于點膠機控制系統(tǒng)的設(shè)計，參照國內(nèi)點膠機控制系統(tǒng)，多采用工控觸摸一體機，PLC，以及運動控制卡來實現(xiàn)點膠機控制，都不是全自動化控制。三坐標工作臺及蠕動，泵驅(qū)動方面，采用伺服電機來實現(xiàn)半閉環(huán)驅(qū)動，需要電機驅(qū)動器來實現(xiàn)驅(qū)動。且上述控制器在編寫點膠程序比較難上手，對于一般的操作員學(xué)習時間較長。而數(shù)控程序G代碼已在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，G代碼的編程簡單。在綜合考慮這些因素之后，我們選擇了運動控制器來實現(xiàn)點膠的控制。后，通過南京研維帶網(wǎng)口三防平板電腦工業(yè)觸摸屏一體機來實現(xiàn)點膠控制的可視化，以及程序的輸入。
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