市場(chǎng)應(yīng)用背景

在照明、汽車、工業(yè)電氣等領(lǐng)域，設(shè)備平面運(yùn)動(dòng)性能至關(guān)重要，尤其體現(xiàn)在大跨度操作、大負(fù)載承載、極致平滑運(yùn)動(dòng)以及最小化軸間耦合干擾等方面。這些特性對(duì)于大尺寸和長(zhǎng)條形產(chǎn)品的點(diǎn)膠工藝尤為關(guān)鍵，同時(shí)也滿足了追求高效生產(chǎn)客戶的嚴(yán)苛需求。

市面上常見(jiàn)的傳統(tǒng)點(diǎn)膠機(jī)方案：

傳統(tǒng)點(diǎn)膠機(jī)的單龍門平臺(tái)受限于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，難以兼顧大跨度運(yùn)動(dòng)和高精度定位，在應(yīng)對(duì)大尺寸產(chǎn)品或高精度點(diǎn)膠需求時(shí)顯得捉襟見(jiàn)肘。

正運(yùn)動(dòng)總線雙龍門視覺(jué)點(diǎn)膠機(jī)解決方案：

龍門結(jié)構(gòu)通常由兩個(gè)電機(jī)及其配套機(jī)械裝置構(gòu)成。主軸與從軸通過(guò)精密協(xié)同，確保運(yùn)動(dòng)任務(wù)的高效執(zhí)行。尤其適用于高精度加工和大規(guī)模生產(chǎn)場(chǎng)景。雙電機(jī)的配置增強(qiáng)了系統(tǒng)的冗余性，即使單電機(jī)出現(xiàn)故障，設(shè)備仍能維持基本運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的可靠性。

正運(yùn)動(dòng)總線雙龍門視覺(jué)點(diǎn)膠機(jī)采用總線伺服控制，搭配高精度視覺(jué)定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與高效點(diǎn)膠。設(shè)備通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)精準(zhǔn)識(shí)別定位點(diǎn)，并融合CAD導(dǎo)圖功能智能生成點(diǎn)膠路徑，確保點(diǎn)膠作業(yè)精度高、一致性強(qiáng)。

龍門式點(diǎn)膠機(jī)憑借其超大工作臺(tái)和廣闊的有效行程，能夠輕松應(yīng)對(duì)多樣化的工藝設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。因此，其配備的運(yùn)動(dòng)控制必須具備以下核心優(yōu)勢(shì)：

●快速響應(yīng)與整定：迅速響應(yīng)指令并穩(wěn)定運(yùn)行，確保高效生產(chǎn)節(jié)奏。

●極低誤差范圍：將運(yùn)動(dòng)誤差控制在極低范圍內(nèi)，保證點(diǎn)膠精度和一致性。

●超高運(yùn)動(dòng)精度：實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和軌跡控制，滿足復(fù)雜點(diǎn)膠工藝需求。

01 機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)在雙龍門點(diǎn)膠的解決方案

雙龍門點(diǎn)膠機(jī)運(yùn)行視頻可點(diǎn)擊→“機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)在龍門跟隨點(diǎn)膠的解決方案”查看。

正運(yùn)動(dòng)雙龍門點(diǎn)膠解決方案設(shè)計(jì)

24DI：接原點(diǎn)、限位等傳感器，以及開(kāi)關(guān)信號(hào)器等

12DO：高速輸出口接工業(yè)相機(jī)的硬觸發(fā)輸入、點(diǎn)膠閥和氣閥等

EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器，控制龍門主從軸以及其他軸運(yùn)動(dòng)

RS232通訊接口：接光源控制器

EtherNET接口：千兆網(wǎng)口，接Gige面陣相機(jī)，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)定位應(yīng)用

運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺(jué)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

| 機(jī)器視覺(jué)

（1）平臺(tái)回零與Mark點(diǎn)校準(zhǔn)

設(shè)備初始化時(shí)，平臺(tái)自動(dòng)回零后并驅(qū)動(dòng)雙Mark點(diǎn)至視覺(jué)系統(tǒng)視野中心，通過(guò)工業(yè)相機(jī)精準(zhǔn)捕捉Mark點(diǎn)圖像，記錄其在平臺(tái)坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)，建立全局基準(zhǔn)。

（2）坐標(biāo)映射與路徑規(guī)劃

基于校準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算點(diǎn)膠位點(diǎn)與Mark點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)關(guān)系，結(jié)合CAD導(dǎo)圖生成的點(diǎn)膠路徑參數(shù)，構(gòu)建“Mark點(diǎn)-產(chǎn)品-點(diǎn)膠路徑”的空間映射模型，確保點(diǎn)膠位置的加工精度。

（3）精準(zhǔn)補(bǔ)償與高效定位

在實(shí)際點(diǎn)膠作業(yè)過(guò)程中，視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)采集Mark點(diǎn)的圖像信息，并運(yùn)用高效的圖像處理算法，快速計(jì)算出Mark點(diǎn)在當(dāng)前平臺(tái)坐標(biāo)系中的精確位置。系統(tǒng)基于預(yù)先設(shè)定的相對(duì)坐標(biāo)參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整點(diǎn)膠頭的空間位置，從而精準(zhǔn)完成點(diǎn)膠操作。由于Mark點(diǎn)作為固定參考基準(zhǔn)，系統(tǒng)無(wú)需對(duì)每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行重復(fù)的圖像采集和定位計(jì)算，這一設(shè)計(jì)顯著提升了生產(chǎn)效率和作業(yè)精度。

| 運(yùn)動(dòng)控制

（1）多段軌跡插補(bǔ)技術(shù)

基于高精度運(yùn)動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)多段線段的連續(xù)無(wú)縫插補(bǔ)，通過(guò)自適應(yīng)速度規(guī)劃生成平滑路徑軌跡。該技術(shù)有效消除加減速階段的膠量波動(dòng)，解決傳統(tǒng)點(diǎn)膠工藝中常見(jiàn)的膠水堆積和軌跡斷點(diǎn)缺陷，保障復(fù)雜輪廓的成型一致性。

（2）Z軸補(bǔ)償功能

集成非接觸式激光測(cè)高模塊，采用“先探后膠”的閉環(huán)控制邏輯：

● 點(diǎn)膠頭運(yùn)動(dòng)前，激光傳感器對(duì)路徑進(jìn)行亞毫米級(jí)三維掃描

● 實(shí)時(shí)反饋基板高度數(shù)據(jù)至運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

● 通過(guò)補(bǔ)償算法調(diào)整Z軸伺服模組，使針嘴與工件保持恒定間距
該方案可自適應(yīng)處理曲面工件或來(lái)料裝配誤差，確保膠線截面均勻性。

（3）精準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)膠控制

精確調(diào)節(jié)點(diǎn)膠閥開(kāi)閉時(shí)機(jī)與針頭運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò)開(kāi)膠延時(shí)、關(guān)膠延時(shí)、提前關(guān)膠及退槍高度等參數(shù)優(yōu)化，有效解決拉絲、堆膠等工藝缺陷，確保膠量精準(zhǔn)可控，適應(yīng)多樣化點(diǎn)膠需求。

雙龍門點(diǎn)膠機(jī)工藝流程

方案應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

膠量控制精準(zhǔn)：實(shí)時(shí)調(diào)整出膠量，確保膠水精確分配，誤差控制在極小范圍內(nèi)，滿足高精度點(diǎn)膠需求

多文件自動(dòng)識(shí)別與匹配：智能識(shí)別不同產(chǎn)品文件，自動(dòng)匹配對(duì)應(yīng)加工模板，實(shí)現(xiàn)快速切換，提升生產(chǎn)效率，減少人工操作失誤

數(shù)據(jù)管理與工藝優(yōu)化：支持加工和檢測(cè)過(guò)程中的圖像數(shù)據(jù)保存，以及點(diǎn)膠參數(shù)的導(dǎo)入導(dǎo)出功能，方便工藝優(yōu)化和重復(fù)使用，建立完善的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)

多樣化出膠工藝：提供連續(xù)出膠、打點(diǎn)噴膠、螺桿推膠等多種出膠模式，滿足不同點(diǎn)膠工藝需求，確保膠水分配的多樣性和適應(yīng)性，適用于各種復(fù)雜場(chǎng)景

高精度視覺(jué)定位：配備高分辨率工業(yè)相機(jī)，結(jié)合便捷的視覺(jué)標(biāo)定和模板創(chuàng)建功能，實(shí)現(xiàn)亞像素級(jí)視覺(jué)定位與檢測(cè)，確保點(diǎn)膠位置高精度

靈活便捷的示教模式：提供手動(dòng)對(duì)點(diǎn)、視覺(jué)示教、CAD導(dǎo)圖編輯和軌跡圖像繪制等多種示教方式，操作簡(jiǎn)單直觀，降低學(xué)習(xí)成本，滿足不同用戶的操作習(xí)慣

解決方案硬件配置

02 高集成機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)VPLC712

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)VPLC712機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)是一款基于x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制器，采用一體化設(shè)計(jì)，將實(shí)時(shí)機(jī)器視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)控制、IO和監(jiān)控集成于一臺(tái)多核控制器上，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行實(shí)時(shí)處理自動(dòng)化設(shè)備任務(wù)，通過(guò)共享內(nèi)存機(jī)制，將PC部分硬件資源通過(guò)MotionRT7進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)核內(nèi)高速交互，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作，完成設(shè)備整體的控制。

VPLC系列機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的安裝與拆卸過(guò)程便捷，占地空間小，還能與其它控制單元部件（如伺服驅(qū)動(dòng)器、傳感器、編碼器、控制閥等）無(wú)縫集成，提供一個(gè)完整端到端的視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制解決方案。

VPLC712機(jī)器視覺(jué)運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)，本身最多支持64軸，EtherCAT最小通訊周期可達(dá)到500us；板載20數(shù)字輸入，20數(shù)字輸出以及4路高速鎖存輸入；板載2路本地差分脈沖軸、2路AD和2路DA。

審核編輯 黃宇