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工業(yè)中自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)工業(yè)觸摸屏一體機(jī)有哪些解決方案
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發(fā)表時(shí)間2017-11-13 10:36:03
在工業(yè)中，點(diǎn)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(wèn)題直接關(guān)系到封裝產(chǎn)品的質(zhì)量。基于運(yùn)動(dòng)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(duì)點(diǎn)膠工藝流程的要求對(duì)點(diǎn)膠機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，設(shè)計(jì)點(diǎn)膠機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置，達(dá)到對(duì)點(diǎn)膠位置精確定位；在根據(jù)點(diǎn)膠機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)的控制器，伺服電機(jī)等，開(kāi)發(fā)了一套蠕動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)蠕動(dòng)泵和三坐標(biāo)工作臺(tái)的精準(zhǔn)控制，進(jìn)而結(jié)合了觸摸屏，終實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交流。
在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，有許多地方都會(huì)需要用到點(diǎn)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(diǎn)膠是靠工人手工操作而實(shí)現(xiàn)的，手工點(diǎn)膠操作相當(dāng)復(fù)雜、速度較慢、精確度低、容易出錯(cuò)，而且無(wú)法進(jìn)行復(fù)雜圖形的操作，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。因此，自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它是一種速度快、效率高且精度準(zhǔn)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(diǎn)膠。
自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要精確控制點(diǎn)膠流量和點(diǎn)膠的位置。針對(duì)課題的需求，通過(guò)高性能的運(yùn)動(dòng)控制器和高精度的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位。利用戶外用平板電腦、運(yùn)動(dòng)控制器，設(shè)計(jì)全自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)c(diǎn)膠整個(gè)加工過(guò)程進(jìn)行控制，該系統(tǒng)具備加工仿真可視化性能，人機(jī)交互界面的友好性能，系統(tǒng)高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾點(diǎn)：
1、根據(jù)擬定的總體設(shè)計(jì)方案，完成全自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)機(jī)械、驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、選型、建立點(diǎn)膠機(jī)工作平臺(tái)。
2、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制全自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)機(jī)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(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖表達(dá)正確、工作量達(dá)標(biāo)。
3、根據(jù)蠕動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)，擬定蠕動(dòng)式自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案，要求：具有點(diǎn)膠頭三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制功能、電路板自動(dòng)找正、點(diǎn)膠量精度控制、點(diǎn)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(jì)點(diǎn)膠頭的三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，要求通過(guò)選型、設(shè)計(jì)，建立三坐標(biāo)點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)，編制控制程序，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠頭運(yùn)動(dòng)程序控制。
5、設(shè)計(jì)基于工控機(jī)的蠕動(dòng)泵定量點(diǎn)膠控制裝置（硬件和程序），并完成初步調(diào)試。
由于點(diǎn)膠精度要求比較高，機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)方式設(shè)計(jì)是非常重要的，傳動(dòng)方式可以選擇滾珠螺旋副傳動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)加皮帶等。高精度滾珠絲桿的導(dǎo)程誤差可達(dá)5μm/300mm以上，且滾珠螺旋傳動(dòng)的摩擦系數(shù)在試驗(yàn)測(cè)得，一般為0.0025--0.0035，當(dāng)螺旋升角λ=3時(shí)，傳動(dòng)效率的理論值可以高達(dá)90%，使用壽命也比較長(zhǎng)，因此在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中選用滾珠絲桿傳動(dòng)。設(shè)計(jì)中關(guān)于三坐標(biāo)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)，我們?cè)O(shè)計(jì)為橋式結(jié)構(gòu)，直接選用線性模組來(lái)組裝實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，參照國(guó)內(nèi)點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)，多采用工控觸摸一體機(jī)，PLC，以及運(yùn)動(dòng)控制卡來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠機(jī)控制，都不是全自動(dòng)化控制。三坐標(biāo)工作臺(tái)及蠕動(dòng)，泵驅(qū)動(dòng)方面，采用伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。且上述控制器在編寫(xiě)點(diǎn)膠程序比較難上手，對(duì)于一般的操作員學(xué)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng)。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(jiǎn)單。在綜合考慮這些因素之后，我們選擇了運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠的控制。后，通過(guò)南京研維帶網(wǎng)口三防平板電腦工業(yè)觸摸屏一體機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠控制的可視化，以及程序的輸入。
在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，有許多地方都會(huì)需要用到點(diǎn)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(diǎn)膠是靠工人手工操作而實(shí)現(xiàn)的，手工點(diǎn)膠操作相當(dāng)復(fù)雜、速度較慢、精確度低、容易出錯(cuò)，而且無(wú)法進(jìn)行復(fù)雜圖形的操作，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。因此，自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它是一種速度快、效率高且精度準(zhǔn)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(diǎn)膠。
自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要精確控制點(diǎn)膠流量和點(diǎn)膠的位置。針對(duì)課題的需求，通過(guò)高性能的運(yùn)動(dòng)控制器和高精度的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位。利用戶外用平板電腦、運(yùn)動(dòng)控制器，設(shè)計(jì)全自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)c(diǎn)膠整個(gè)加工過(guò)程進(jìn)行控制，該系統(tǒng)具備加工仿真可視化性能，人機(jī)交互界面的友好性能，系統(tǒng)高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾點(diǎn)：
1、根據(jù)擬定的總體設(shè)計(jì)方案，完成全自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)機(jī)械、驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、選型、建立點(diǎn)膠機(jī)工作平臺(tái)。
2、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制全自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)機(jī)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(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖表達(dá)正確、工作量達(dá)標(biāo)。
3、根據(jù)蠕動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)，擬定蠕動(dòng)式自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案，要求：具有點(diǎn)膠頭三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制功能、電路板自動(dòng)找正、點(diǎn)膠量精度控制、點(diǎn)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(jì)點(diǎn)膠頭的三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，要求通過(guò)選型、設(shè)計(jì)，建立三坐標(biāo)點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)，編制控制程序，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠頭運(yùn)動(dòng)程序控制。
5、設(shè)計(jì)基于工控機(jī)的蠕動(dòng)泵定量點(diǎn)膠控制裝置（硬件和程序），并完成初步調(diào)試。
由于點(diǎn)膠精度要求比較高，機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)方式設(shè)計(jì)是非常重要的，傳動(dòng)方式可以選擇滾珠螺旋副傳動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)加皮帶等。高精度滾珠絲桿的導(dǎo)程誤差可達(dá)5μm/300mm以上，且滾珠螺旋傳動(dòng)的摩擦系數(shù)在試驗(yàn)測(cè)得，一般為0.0025--0.0035，當(dāng)螺旋升角λ=3時(shí)，傳動(dòng)效率的理論值可以高達(dá)90%，使用壽命也比較長(zhǎng)，因此在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中選用滾珠絲桿傳動(dòng)。設(shè)計(jì)中關(guān)于三坐標(biāo)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)，我們?cè)O(shè)計(jì)為橋式結(jié)構(gòu)，直接選用線性模組來(lái)組裝實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，參照國(guó)內(nèi)點(diǎn)膠機(jī)控制系統(tǒng)，多采用工控觸摸一體機(jī)，PLC，以及運(yùn)動(dòng)控制卡來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠機(jī)控制，都不是全自動(dòng)化控制。三坐標(biāo)工作臺(tái)及蠕動(dòng)，泵驅(qū)動(dòng)方面，采用伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。且上述控制器在編寫(xiě)點(diǎn)膠程序比較難上手，對(duì)于一般的操作員學(xué)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng)。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(jiǎn)單。在綜合考慮這些因素之后，我們選擇了運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠的控制。后，通過(guò)南京研維帶網(wǎng)口三防平板電腦工業(yè)觸摸屏一體機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠控制的可視化，以及程序的輸入。
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