市場(chǎng)應(yīng)用背景

PCB上的元器件（如電解電容、插件式水泥電阻、扼流圈等）在傳輸和安裝過程中會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致元器件松動(dòng)、針腳斷裂或脫落等問題。

用戶采用焊接、螺栓或鉚接等傳統(tǒng)連接工藝難以保證PCB上元器件的牢固連接，因此引入了點(diǎn)膠加固工藝，通過在元器件底部或側(cè)部打膠，使固定膠填充在元器件與PCB表面的孔隙中，從而穩(wěn)固黏合連接，抑制元器件晃動(dòng)，防止針腳斷裂或脫落，避免短路等異常現(xiàn)象，確保設(shè)備正常運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。

傳統(tǒng)PCB元器件點(diǎn)膠加固方案的局限性:

目前市面上常規(guī)手動(dòng)和普通點(diǎn)膠機(jī)無法保證量產(chǎn)時(shí)的產(chǎn)量穩(wěn)定，滿足不了PCB對(duì)元器件快速、精準(zhǔn)地進(jìn)行點(diǎn)膠加固的需求，產(chǎn)量和品質(zhì)得不到保證。

手動(dòng)點(diǎn)膠的膠量控制不精準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致元器件加固效果差或散熱不良。

普通點(diǎn)膠機(jī)在應(yīng)對(duì)不同規(guī)格的產(chǎn)品時(shí)，操作靈活性差且治具需頻繁更換，影響生產(chǎn)效率。同時(shí)PCB上形狀各異的元器件，普通點(diǎn)膠機(jī)難以調(diào)整模組點(diǎn)膠姿態(tài)去滿足底部和側(cè)部旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)膠需求，導(dǎo)致加固效果不佳。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)解決方案:

應(yīng)市場(chǎng)需求，正運(yùn)動(dòng)推出了基于機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的PCB同步跟隨視覺點(diǎn)膠解決方案，實(shí)現(xiàn)了視覺與運(yùn)動(dòng)控制的一體化集成。

可應(yīng)用于不同規(guī)格PCB上元器件的黏合加固環(huán)節(jié)中。通過XYZ+R軸聯(lián)動(dòng)+皮帶控制，實(shí)現(xiàn)了不停線、旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)膠操作。 內(nèi)置視覺定位功能，自動(dòng)識(shí)別傳送帶上PCB元器件的位置和方向，實(shí)時(shí)調(diào)整點(diǎn)膠頭的工作姿態(tài)，確保膠水均勻、準(zhǔn)確地覆蓋在需要加固的部位。

方案支持高速PSO、PWM、路徑規(guī)劃、多軸同步跟隨等功能，確保點(diǎn)膠軌跡平滑，膠點(diǎn)輸出穩(wěn)定和多種點(diǎn)膠工藝，用戶可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，快速調(diào)整點(diǎn)膠參數(shù)，簡(jiǎn)化工作流程，提升整線的生產(chǎn)速度和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

01 機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)在PCB跟隨點(diǎn)膠上的應(yīng)用

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)同步跟隨視覺點(diǎn)膠方案設(shè)計(jì)

20DI：接原點(diǎn)、限位等傳感器，以及開關(guān)信號(hào)、編碼器等；

20DO：高速輸出口接工業(yè)相機(jī)的硬觸發(fā)輸入和點(diǎn)膠閥；

EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器，控制X、Y、Z、R軸運(yùn)動(dòng)；

4路單端脈沖輸出：接脈沖驅(qū)動(dòng)器，控制傳送帶；

RS232通訊接口：接光源控制器；

EtherNET接口：千兆網(wǎng)口，接支持GIGE協(xié)議的面陣相機(jī)，實(shí)現(xiàn)視覺定位應(yīng)用。

運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)過程

（1）機(jī)器視覺

主要使用了模板匹配功能，通過視覺對(duì)皮帶線上拍攝范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，可以通過預(yù)先設(shè)定的特征，如形狀、尺寸、Mark點(diǎn)等來實(shí)現(xiàn)，最后獲取目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，便于產(chǎn)品到達(dá)加工區(qū)域，點(diǎn)膠頭進(jìn)行逐個(gè)產(chǎn)品點(diǎn)膠加工。

（2）運(yùn)動(dòng)控制

通過計(jì)算分析編碼器位置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品在皮帶線上的運(yùn)行速度，進(jìn)行坐標(biāo)偏移計(jì)算，動(dòng)態(tài)調(diào)整點(diǎn)膠頭的位置，這樣產(chǎn)品移動(dòng)時(shí)也能確定點(diǎn)膠位置。

再通過PSO和PWM功能精準(zhǔn)控制點(diǎn)膠過程，PSO控制點(diǎn)膠等間距輸出周期，PWM調(diào)節(jié)膠水的流量，確保在拐角處不會(huì)出現(xiàn)膠水堆積現(xiàn)象，保證了點(diǎn)膠的均勻性。最后，通過位置同步跟隨功能，系統(tǒng)能夠持續(xù)調(diào)整點(diǎn)膠頭的位置，以同步于皮帶線上產(chǎn)品的實(shí)時(shí)軌跡位置。即使在生產(chǎn)線速度變化的情況下，也能保持高品質(zhì)的點(diǎn)膠效果。

同步跟隨視覺點(diǎn)膠工藝流程

方案核心優(yōu)勢(shì)

視覺定位：通過相機(jī)實(shí)時(shí)定位流水線上PCB元器件的位置和角度，在任意擺放進(jìn)料的情況下，機(jī)械也能自動(dòng)糾正加工軌跡路徑；

針頭旋轉(zhuǎn)：通過四軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)控制算法，使得針頭自動(dòng)傾斜旋轉(zhuǎn)匹配合適點(diǎn)膠角度，合理規(guī)避PCB上的元件干涉，確保點(diǎn)膠過程順暢；

智能排膠加工：無需中斷加工，當(dāng)檢測(cè)到無料時(shí)，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行排膠動(dòng)作，有料恢復(fù)正常運(yùn)行，保證生產(chǎn)連續(xù)性，減少停機(jī)時(shí)間；

精準(zhǔn)稱重：去稱重點(diǎn)位，定點(diǎn)模擬程序進(jìn)行出膠動(dòng)作，精確計(jì)算膠水重量，保持每個(gè)產(chǎn)品的出膠一致性，提升產(chǎn)品質(zhì)量；

匹配流水線速度：根據(jù)點(diǎn)膠速度自動(dòng)調(diào)節(jié)皮帶線速度，實(shí)現(xiàn)多位置、高自由度的點(diǎn)膠作業(yè)，靈活適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)奏；

皮帶智能啟停加工：在針頭到限位前停止皮帶，完成加工后再啟動(dòng)，防止設(shè)備撞機(jī)；

皮帶角度校正：對(duì)皮帶擺放角度偏移校準(zhǔn)，自動(dòng)補(bǔ)償XYZ位置，實(shí)現(xiàn)同步跟隨，確保點(diǎn)膠位置準(zhǔn)確。

解決方案硬件配置

02 機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)VPLC7系列

基于x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺運(yùn)動(dòng)控制器，跨平臺(tái)部署，支持脫機(jī)運(yùn)行，內(nèi)置豐富的視覺和運(yùn)動(dòng)控制功能，大幅簡(jiǎn)化配置流程。核內(nèi)數(shù)據(jù)交互速度快，顯著降低時(shí)間和成本投入，提高項(xiàng)目實(shí)施效率。

安裝與拆卸過程便捷，占地空間小，能與其他控制單元部件（如伺服驅(qū)動(dòng)器、傳感器、編碼器、控制閥等）和MES系統(tǒng)無縫集成。提供一體化開放式IPC形態(tài)的實(shí)時(shí)軟控制器/軟PLC集成的機(jī)器視覺+運(yùn)動(dòng)控制解決方案。

可選6-64軸運(yùn)動(dòng)控制（脈沖+EtherCAT總線），EtherCAT周期最快可達(dá)250us；

支持多種通訊接口，方便客戶集成現(xiàn)有系統(tǒng)中；搭載MotionRT7，內(nèi)核交互，指令調(diào)用快至us級(jí)，支持第三方視覺軟件；

多核并行運(yùn)算，能夠高效處理運(yùn)動(dòng)控制，機(jī)器視覺等自動(dòng)化設(shè)備核心任務(wù)；

板載20路通用輸入（其中10路為高速輸入），20路高速輸出；

支持EtherCAT冗余功能，解決單點(diǎn)故障停機(jī)，自動(dòng)診斷并持續(xù)運(yùn)行，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，簡(jiǎn)化維護(hù)工作。

03 提供易用的可視化視覺點(diǎn)膠開發(fā)調(diào)試軟件

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)通過不斷深化擴(kuò)展VPLC系列視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)在點(diǎn)膠行業(yè)的應(yīng)用，為用戶提供了簡(jiǎn)單易用的視覺點(diǎn)膠開發(fā)調(diào)試軟件。

軟件結(jié)合豐富的視覺、運(yùn)動(dòng)控制功能，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置，即可構(gòu)建視覺點(diǎn)膠項(xiàng)目程序，可大幅縮短項(xiàng)目開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，可滿足不同產(chǎn)品不同工藝需求。

適用于點(diǎn)、線、灌封、填充、底部填充、封裝、噴射等多種點(diǎn)膠應(yīng)用場(chǎng)景。

視覺點(diǎn)膠開發(fā)調(diào)試軟件功能

功能齊全

支持點(diǎn)膠軌跡打點(diǎn)、線、圓、弧、連續(xù)線段、陣列、提前開關(guān)膠、手動(dòng)示教、相機(jī)示教、點(diǎn)膠工藝功能。

機(jī)器視覺糾偏

產(chǎn)品任意位置和角度擺放，視覺自動(dòng)識(shí)別并完成點(diǎn)膠、噴膠等作業(yè)。

操作界面友好功能齊全

調(diào)試編程操作簡(jiǎn)單便捷，支持在視覺圖像上進(jìn)行示教和點(diǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國(guó)內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺(tái)技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等。

審核編輯 黃宇