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臺達運動(dòng)控制卡在電子行業(yè)上的應用

發(fā)布時(shí)間：2014-11-07 00:00:00

　　全自動(dòng)錫膏印刷機是SMT（表面貼裝技術(shù)）生產(chǎn)線(xiàn)的關(guān)鍵設備之一。作為表面貼裝生產(chǎn)線(xiàn)的頭一道工序，錫膏印刷質(zhì)量的好壞對SMT產(chǎn)品的合格率有著(zhù)重大的影響。影響錫膏印刷質(zhì)量的一個(gè)重要因素是印刷機各部分的運動(dòng)控制精度，目前SMT產(chǎn)品的生產(chǎn)向高產(chǎn)出率和"零缺陷"方向發(fā)展，在生產(chǎn)中，印刷機需要長(cháng)時(shí)間穩定不間斷地高速運行，這對其運動(dòng)控制系統的運行速度、穩定性及可靠性提出了很高的要求。

　　圖1全自動(dòng)錫膏印刷機

　　1自動(dòng)PCB印刷機的工作原理
　　錫膏印刷機主要包括以下幾個(gè)部件：視覺(jué)系統、刮刀模組、PCB傳送軌道和糾偏定位平臺?？刂聘鞑考\動(dòng)的共有8個(gè)驅動(dòng)軸，其中，板寬調整控制動(dòng)導軌前后移動(dòng)，將PCB傳送軌道調整到與待加工PCB相應的寬度；相機X、相機Y控制相機移動(dòng)到MARK點(diǎn)位置；平臺X、平臺Y1、平臺Y2控制糾偏定位平臺前后、左右移動(dòng)并旋轉角度，使PCB與鋼網(wǎng)準確對齊；平臺升降控制糾偏定位平臺升降，完成平臺工作位置切換；刮刀拖動(dòng)控制刮刀模組前后移動(dòng)，完成印刷。各驅動(dòng)軸運動(dòng)均為點(diǎn)位運動(dòng)，無(wú)聯(lián)動(dòng)要求。
　　印刷機的工作流程為：先，PCB通過(guò)PCB傳送軌道進(jìn)入印刷機后，安裝在PCB傳送軌道上的PCB夾緊裝置將PCB固定；其次，視覺(jué)系統依次根據PCB及鋼網(wǎng)上各自?xún)蓚€(gè)MARK點(diǎn)發(fā)出位置反饋信號；再次，調整平臺糾正PCB與鋼網(wǎng)間的位置及角度偏差，將PCB與鋼網(wǎng)準確對齊；然后，糾偏定位平臺上升到印刷位置，刮刀模組上的刮刀前后移動(dòng)將錫膏均勻的印刷到PCB的焊盤(pán)上；較后，糾偏定位平臺下降到原位，PCB夾緊裝置松開(kāi)，PCB建立和絕對位置定位的實(shí)現。傳送帶將PCB送出印刷機，完成一個(gè)工作循環(huán)。
　　2臺達控制方案
　　臺達運動(dòng)控制卡系統組成如圖2所示。

　　圖2運動(dòng)控制卡系統組成

　　臺達多軸運動(dòng)控制卡電控系統硬件結構如圖3所示

　　圖3多軸運動(dòng)控制卡電控系統硬件結構

　　臺達運動(dòng)控制卡電控系統由1片多軸運動(dòng)控制卡PCI-DMC-A01、2臺4路脈沖輸出模塊ASD-DMC-04PI，以及1臺200WASD-A2-0221-F、1臺400WASD-A2-0421-F、2臺750WASD-A2-0721-F伺服驅動(dòng)器，搭配1臺64點(diǎn)輸入模塊ASD-DMC-64MN和1臺64點(diǎn)輸出模塊ASD-DMC-64NT組成。
　　臺達多軸運動(dòng)控制卡電控系統軟件編程：
　　通過(guò)對錫膏印刷機工作方式進(jìn)行分析，可知印刷機各軸有著(zhù)相同的基本運動(dòng)方式：原點(diǎn)搜索（REFERENCE）、絕對位置定位（ABS）和點(diǎn)動(dòng)控制（JoG）。其中，點(diǎn)動(dòng)控制（JOG）用于印刷機的手動(dòng)調試，在正常運行中將被禁止使用；原點(diǎn)搜索（REFER-ENCE）用于建立各軸運動(dòng)的坐標原點(diǎn)；絕對位置定位（ASS）用于在原點(diǎn)建立后完成運動(dòng)定位。由于各軸有著(zhù)相同的基本運動(dòng)方式，在編寫(xiě)控制程序時(shí)可以采用相同的程序結構。按照功能的不同將程序劃分為4個(gè)模塊：初始化、通信校驗、運動(dòng)控制及故障處理。在初始化中，程序回到初始狀態(tài)，各參數恢復到初始值；通信校驗中，對從上位機接受到的命令進(jìn)行校驗，并對錯誤命令進(jìn)行處理；運動(dòng)控制包括上述三種基本運動(dòng)方式的實(shí)現；故障處理中對運行過(guò)程中發(fā)生的故障進(jìn)行處理。
　　3臺達運動(dòng)控制卡的優(yōu)勢
　　采用臺達運動(dòng)控制卡具有以下優(yōu)勢：
　?。?）配線(xiàn)簡(jiǎn)單，獨特的臺達DMC-NET,大大減少控制端配線(xiàn)，提高了系統的可靠性，降低了維護成本，如圖4。

　　圖4DMC-NET總線(xiàn)運動(dòng)控制卡減少配線(xiàn)

　?。?）穩定的系統網(wǎng)絡(luò )架構，擁有高穩定度的DMCNET通訊網(wǎng)絡(luò )，有效地降低無(wú)效的數據流,大幅度地提高了系統的穩定度，如圖5。

　　圖5DMC-NET總線(xiàn)運動(dòng)控制卡提高系統穩定性

　　隨著(zhù)電子產(chǎn)品向微型化、便攜式、網(wǎng)絡(luò )化和多媒體方向迅速發(fā)展，SMT（表面貼裝技術(shù)）在電子工業(yè)中正得到越來(lái)越廣泛的應用，并且在許多領(lǐng)域部分或全部取代了傳統電子裝配技術(shù)，SMT的出現使傳統電子裝配技術(shù)發(fā)生了根本的、革命性的變革。在SMT裝備研制過(guò)程中，涉及到兩項關(guān)鍵技術(shù)：其一是視覺(jué)位置誤差反饋信號的計算與獲取，另一個(gè)是運動(dòng)控制系統的精確定位。采用臺達多軸運動(dòng)控制卡的方案，大大縮短了工控機IPC的CPU占用時(shí)間，提高了系統響應的實(shí)時(shí)性，并且提高了自動(dòng)PCB印刷機系統的定位精度和響應速度，使得自動(dòng)PCB印刷機取得了很好的經(jīng)濟效益。