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運動控制

五軸點膠機的應用案例 | 通過五軸點膠,實現更高的點膠精度,更靈活的點膠角度

  2021年11月02日  

工藝介紹

  現代社會智能設備的進化日新月異,就像公眾的生活品質一樣,人們不再只追求功能上的滿足,而是越發渴望個性化。

  愈發復雜的形狀意味著,對點膠設備提出更高的要求,需要應對更高的點膠精度!更靈活的點膠角度!

  首先從點膠軌跡上,從傳統的直線插補、圓形插補、曲線插補,全然進化為空間圓弧插補、空間橢圓插補、空間漸開線插補等。

  第二,從產品工藝上,如今電子元器件向精細化發展,尺寸越來越緊湊,結構越來越復雜,原本簡單的二維平面加工已無法滿足。

  第三,從點膠精度上來看,原本膠體線不小于1mm,點膠精度在0.1mm以內就足夠了,而如今膠體線變細( 0.2mm以內),點膠精度提升(點膠誤差0.02mm內)。

  最后,由于點膠工藝需求的提升,促生了點膠設備結構的進化(三軸→五軸)

  下圖中展示的,即為點膠設備結構進化后的五軸點膠機:

課題

  1、平臺精度不足

  平臺精度影響著后續一切的工序精度,校準得到一個較好的平臺精度十分重要。

  2、涂膠軌跡不符合預期

  即使平臺標定精度足夠高,在涂膠時仍會出現軌跡不符合預期的情況。

  特別是在旋轉軸旋轉時噴涂圓弧軌跡處特別明顯,容易出現斷膠、堆膠等情況。

解決方案

  1、平臺精度校準

  使用雷尼紹標準球,通過在平臺不同姿態下搜索標準球最高點的數據和當前各軸位置來擬合并計算出平臺的參數如垂直度、向量、原點中心。

  平臺標定時使用了自己開發制作的GUI操作界面,方便作業人員操作。同時,GUI也能把標定完的參數結果導入到PMAC控制器。

  2、坐標系統一

  由于標定使用位移傳感器 ZW系列(以下簡稱“ZW”)作為基準,所以標定完的結果是以ZW焦距位置為WCS原點的。要統一坐標系,就要統一相機焦距中心和ZW焦距之間的關系以及統一膠閥和ZW焦距之間的關系。

  因此,我們通過示教ZW測實際點膠來得到偏移參數,再通過點膠和相機拍照得到偏移參數。最后由上位修改坐標系偏移達到切換坐標系的功能。

  3、優化涂膠效果

  首先,我們通過優化伺服響應,使命令位置和實際位置的延時<20ms,跟隨誤差小于0.1mm。

  如果在高速運動下,伺服精度仍難以滿足要求的話,可以嘗試調整涂膠工藝參數,例如:涂直線軌跡時,旋轉軸也同時旋轉;涂膠圓弧時降低涂膠速度,增大加速時間;涂膠圓弧時,降低膠閥噴膠頻率等。

控制系統

  原本手動調整角度測量不準確,不能滿足對角度精度要求高的工藝動作。如今,升級為五軸聯動算法,再加之平臺精度標定,可實現更高精度的涂膠。

實現價值

  1、涂膠速度:100mm/s

  2、平臺精度:0.02mm

  3、XYZ軸垂直度測量與補償精度:0.01°

  【經營層】

  ■ 跟隨當前點膠技術的發展,應對復雜的點膠要求,通過五軸點膠,實現更高的點膠精度,更靈活的點膠角度。

  ■ 五軸點膠技術的運用,使設備性能得到飛躍,競爭力UP。

  【管理層】

  ■ 可編程多軸運動控制器 CK3M可直連上位系統,實時監控涂膠狀態,更好的發現課題,對生產流程進行改善。

  ■ 三軸涂膠容易出現斷膠、堆膠等,而現在的五軸涂膠,精度大幅提升,可減少原本不必要的物料浪費,COST DOWN。

  【工程師層】

  ■ 原本手動/半自動調整平臺翻轉/旋轉角度,需重新計算各點膠坐標做軌跡規劃,現在只需知道平臺水平狀態下的軌跡,旋轉翻轉角度和變化后的軌跡靠算法自動計算。

標簽:歐姆龍  我要反饋
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