CN113856992B - 一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备及控制系统,包括设备及控制系统,设备包括机柜,机柜顶面中部设置有传送轨道,传送轨道从左到右依次设置有进料工位、点胶工位、出料工位,机架顶面设置有Y1轴和Y2轴,Y1轴和Y2轴之间的横梁上设置有X轴定子,X轴定子上设置有X1轴动子和X2轴动子,Z1轴上分别设置有第一点胶阀、视觉设备、激光位移传感器,Z2轴上设置有微距电机,微距电机的工作端设置有第二点胶阀;本发明以总线方式将运动控制单元,传送控制单元,机器视觉系统,信号数据采集和点胶控制单元汇集,彼此通信并传输数据,完成对产品的高速高精密点胶工艺,保证了点胶工艺的运行稳定性,提高了控制系统的自动化集成度。

Description

一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备及控制系统
技术领域
本发明涉及点胶设备技术领域,尤其涉及的是一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备及控制系统。
背景技术
消费电子产品生产行业广泛地应用到点胶工艺,从而完成电子产品上电子元器件的包覆,密封,填充或涂敷等;现阶段常用的精密点胶机设备驱动一般采用伺服电机加丝杠结构形式,控制方案采用高频脉冲信号指令发送给伺服驱动器,伺服驱动器驱动伺服电机和载体来实现定位运动,伺服电机联结丝杠结构,带动负载和点胶阀体运动,点胶机设备也有采用直线电机带动负载和点胶阀体的控制方案。
这类点胶机设备存在以下不足之处:
采用伺服电机和丝杠机械结构的点胶设备,速度应用在1.5m/s以下,加速度1g等条件下,无法满足更高速,更高精度的点胶产能和点胶工艺要求,单边电机传动的点胶机,在点胶阀等负载在控制侧的另一端时,运行速度较大时,因推力的不平衡会产生机械结构轻微的弯曲,影响了整个行程段的定位精度,长期高速运行,也会对系统的机械结构老化特性产生形变影响;
点胶机设备搭载单种类型粘胶剂的点胶阀体,做单种粘胶介质的点胶,而当需要实现两种不同类型粘胶剂做点胶工艺时,单一点胶阀是有局限性的。
虽然有搭配不同类型胶水做混合点胶的精密点胶设备,但是因为伺服丝杠的机械机构特性,只能在主轴一致运行条件下,做同步或者异步点胶,点胶机设备对加工产品的规格有严格的限制:必须为相似且规则形状,加工产品的高度要求,搭载的两套点胶阀体的有效点胶区域范围;
常见点胶设备的状态监控,元器件的信息搜集普遍较为单一,特别是对电机,驱动器,控制器等核心控制元器件的监控都缺失过程信息,并不利于工厂自动化的柔性化管理。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备及控制系统,以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的,本发明所采用了下述的技术方案:该龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备,包括机柜,所述机柜顶面中部设置有传送轨道,所述传送轨道上从左到右依次设置有进料工位、点胶工位、出料工位,所述机柜顶面前方分别设置有称重工位、清胶工位,机柜顶面设置有机架,所述机架顶面左侧设置有Y1轴直线电机,右侧设置有Y2轴直线电机,所述Y1轴直线电机和Y2轴直线电机之间水平连接有横梁,所述横梁上设置有X轴直线电机定子,所述X轴直线电机定子上分别滑动设置有X1轴直线电机动子和X2轴直线电机动子,所述X1轴直线电机动子上设置有Z1轴伺服电机,X2轴直线电机动子上设置有Z2轴伺服电机,所述Z1轴伺服电机控制Z1轴垂直运动,所述Z2轴伺服电机控制Z2轴垂直运动,所述Z1轴上分别设置有第一点胶阀、视觉设备、激光位移传感器,所述Z2轴上设置有微距电机,所述微距电机的工作端设置有第二点胶阀。
优选的,所述传送轨道包括Y轴方向传送轨道,所述Y轴方向传送轨道上滑动设置有宽度可调的X轴方向送料输送线;所述视觉设备包括工业相机和光源。
优选的,所述机柜上对应所述进料工位、点胶工位、出料工位、称重工位、清胶工位分别设置有工件位置传感器;所述点胶工位下方设置有顶升气缸。
该龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,包括控制装置,所述控制装置包括设置在机柜内并互相电性连接的工业计算机和总线运动控制卡以及分别与所述总线运动控制卡电性连接的龙门双驱运动控制单元、视觉单元、人机界面、点胶控制单元、第一点胶轴单元、第二点胶轴单元、传感器信号单元、传送控制单元;
所述人机界面用于设置系统控制数据参数传输到所述总线运动控制卡中,控制系统运行并实时显示各单元参数信息;
所述传感器信号单元用于向总线运动控制卡传输胶水压力及进料工位、点胶工位、出料工位的状态信息;
所述总线运动控制卡分别控制龙门双驱运动控制单元、视觉单元、第一点胶轴单元、第二点胶轴单元、点胶控制系统、传送控制单元。
优选的,龙门双驱运动控制单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的龙门双驱X轴驱动模块、龙门双驱Y轴驱动模块、点胶Z轴驱动模块;
所述龙门双驱X轴驱动模块包括与所述X1轴直线电机动子电性连接的X1轴直线电机驱动器、与所述X2轴直线电机动子电性连接的X2轴直线电机驱动器;
所述龙门双驱Y轴驱动模块包括与所述Y1轴直线电机电性连接的Y1轴直线电机驱动器,与所述Y2轴直线电机电性连接的Y2轴直线电机驱动器;
所述点胶Z轴驱动模块包括与所述Z1轴伺服电机电性连接的Z1轴伺服电机驱动器,与所述Z2轴伺服电机电性连接的Z2轴伺服电机驱动器。
优选的,所述视觉单元包括设置在所述Z1轴上并与所述总线运动控制卡电性连接的工业相机和光源。
优选的,所述点胶控制单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的第一点胶控制器和第二点胶控制器,所述第一点胶控制器控制所述第一点胶阀,所述第二点胶控制器控制所述第二点胶阀。
优选的,所述传送控制单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的调宽伺服电机驱动器、传送伺服电机驱动器、气动电磁阀,所述调宽伺服电机驱动器用于调节X轴方向送料输送线的宽度,所述传送伺服电机驱动器用于驱动X轴方向送料输送线运转,所述气动电磁阀用于驱动顶升气缸。
优选的,其特征在于,所述第一点胶轴单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的Z1轴电机驱动器和激光位移传感器,所述Z1轴电机驱动器用于驱动所述Z1轴伺服电机;
所述第二点胶轴单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的Z2轴电机驱动器和微距电机驱动器,所述Z2轴电机驱动器用于驱动Z2轴伺服电机,所述微距电机驱动器用于驱动微距电机。
优选的,所述传感器信号单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的胶水压力传感器和多个工件位置传感器。
相对于现有技术的有益效果是,采用上述方案,本发明以总线方式将运动控制单元,传送控制单元,机器视觉系统,信号数据采集和点胶控制单元汇集,彼此通信并传输数据,完成对产品的高速高精密点胶工艺,保证了点胶工艺的运行稳定性,提高了控制系统的自动化集成度,整个系统具有如下优势:
龙门双驱Y轴和X轴采用的是直线电机传动,龙门的双轴同步构建系统,能够协调Y1轴和Y2轴运行一致,响应时间短,定位精度高、反应速度快,两轴的位置脉冲信号偏差控制在100pulse以内,Y方向行程的两端精度一致,龙门双驱平台直线电机最大加速度可达1.8g,是传统点胶设备的1.5倍以上,定位精度能够达到±0.015mm。
系统采用EtherCAT总线控制,控制周期短,控制结构简单,扩展性高,提高了系统的实时性和智能化,提供故障监测,异常报警和点胶过程工艺中元器件的信息收集更快速渠道。
系统在一个龙门双驱轴的基础上,安装双轴独立点胶作业,在Z2轴单元配置增加一组单独可调的微距电机,实现粗定位,精定位和误差补偿调节相结合,两个产品角度不一致时,两个阀可同时点胶,通过运动补偿角度,两个产品高度不一致时,Z1轴和Z2轴自动补偿点胶高度,做到单点/多点探高,三点探高,命令探高。
系统对第一点胶单元和第二点胶单元的阀实现独立高速位置比较输出,可调节PWM带宽和频率控制点胶胶量控制,保证相同同一工序下相同产品胶量一致性,以及产品倾斜、两产品高度不一致、两个阀单点重量不一致的综合处理。
系统对第一点胶单元和第二点胶单元的独立速度前瞻控制输出。实现高容量的点胶位移数据吞吐,与传统点胶控制系统相比增加50%。提供稳定高速的胶宽、胶高平滑点胶,具有点胶轨迹的无拼接误差优势,在高级轨迹生成中,显著降低双驱轴的跟随误差,消除高加速和高速运行中的共振影响。
系统基于工业相机的智能模板匹配算法识别,获取点胶工位上产品区域的特征点,完成轨迹预规划,自动焦点示教,第一点胶单元和第二点胶单元的位置校正测量和交叉补偿。
系统自动点胶的选配功能设置。可以根据应用产品类型选择启用或不启用配置,包括第一和第二点胶单元选择,自动清胶/排胶频率设置,激光位移测距的启用设置,进出料方向调整等。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的总装配前视结构示意图;
图2为本发明的图1实施例的后视结构示意图;
图3为本发明的图1实施例的顶视结构示意图;
图4为本发明的图1实施例的外部结构示意图;
图5为本发明的图1实施例的控制系统结构框图;
图6为本发明的图1实施例的控制方法步骤示意图;
图7为本发明的图1实施例的同步点胶步骤和异步点胶步骤示意图;
图8为本发明的图1实施例的多轴多组的位置比较输出流程示意图;
图9为本发明的图1实施例的多轴多组的信号发生示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。
如图1-4所示,本发明的一个实施例是,该龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备,包括机柜1,所述机柜1顶面中部设置有传送轨道2,所述传送轨道2上从左到右依次设置有进料工位3、点胶工位4、出料工位5,所述机柜1顶面前方分别设置有称重工位6、清胶工位7,机柜1顶面设置有机架8,所述机架8顶面左侧设置有Y1轴直线电机9,右侧设置有Y2轴直线电机10,所述Y1轴直线电机9和Y2轴直线电机10之间水平连接有横梁11,所述横梁11上设置有X轴直线电机定子12,所述X轴直线电机定子12上分别滑动设置有X1轴直线电机动子13和X2轴直线电机动子14,所述X1轴直线电机动子13上设置有Z1轴伺服电机15,X2轴直线电机动子14上设置有Z2轴伺服电机16,所述Z1轴伺服电机15控制Z1轴71垂直运动,所述Z2轴伺服电机16控制Z2轴72垂直运动,所述Z1轴71上分别设置有第一点胶阀17、视觉设备18、激光位移传感器19,所述Z2轴72上设置有微距电机20,所述微距电机20的工作端设置有第二点胶阀21。
龙门双驱Y轴和X轴采用的是直线电机传动,龙门的双轴同步构建系统,能够协调Y1轴和Y2轴运行一致,响应时间短,定位精度高、反应速度快,两轴的位置脉冲信号偏差控制在100pulse以内,Y方向行程的两端精度一致,龙门双驱平台直线电机最大加速度可达1.8g,是传统点胶设备的1.5倍以上,定位精度能够达到±0.015mm。
系统在一个龙门双驱轴的基础上,安装双轴独立点胶作业。在Z2轴单元配置增加一组单独可调的微距电机,实现粗定位,精定位和误差补偿调节相结合。两个产品角度不一致时,两个阀可同时点胶。通过运动补偿角度。两个产品高度不一致时,Z1轴和Z2轴自动补偿点胶高度。做到单点/多点探高,三点探高,命令探高。
优选的,所述传送轨道2包括Y轴方向传送轨道22,所述Y轴方向传送轨道22上滑动设置有宽度可调的X轴方向送料输送线23;
所述视觉设备包括工业相机181和光源182。
优选的,所述机柜1上对应所述进料工位3、点胶工位4、出料工位5、称重工位6、清胶工位7分别设置有工件位置传感器24;所述点胶工位4下方设置有顶升气缸25。
优选的,如图5所示,该龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,包括控制装置和应用于上述龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备,所述控制装置包括设置在机柜1内并互相电性连接的工业计算机29和总线运动控制卡30以及分别与所述总线运动控制卡30电性连接的龙门双驱运动控制单元31、视觉单元32、人机界面33、点胶控制单元34、第一点胶轴单元35、第二点胶轴单元36、传感器信号单元37、传送控制单元38;
系统采用EtherCAT总线控制,控制周期短,控制结构简单,扩展性高,提高了系统的实时性和智能化,提供故障监测,异常报警和点胶过程工艺中元器件的信息收集更快速渠道;
所述人机界面33用于设置系统控制数据参数传输到所述总线运动控制卡30中,控制系统运行并实时显示各单元参数信息;
所述传感器信号单元37用于向总线运动控制卡30传输胶水压力及进料工位3、点胶工位4、出料工位5的状态信息;
所述总线运动控制卡30分别控制龙门双驱运动控制单元31、视觉单元32、第一点胶轴单元35、第二点胶轴单元36、点胶控制单元34、传送控制单元38。
优选的,龙门双驱运动控制单元31包括分别与所述总线运动控制卡30电性连接的龙门双驱X轴驱动模块311、龙门双驱Y轴驱动模块312、点胶Z轴驱动模块313;
所述龙门双驱X轴驱动模块311包括与所述X1轴直线电机动子13电性连接的X1轴直线电机驱动器3111、与所述X2轴直线电机动子14电性连接的X2轴直线电机驱动器3112;
所述龙门双驱Y轴312驱动模块包括与所述Y1轴直线电机9电性连接的Y1轴直线电机驱动器3121,与所述Y2轴直线电机10电性连接的Y2轴直线电机驱动器3122;
所述点胶Z轴驱动模块313包括与所述Z1轴伺服电机15电性连接的Z1轴伺服电机驱动器3131,与所述Z2轴伺服电机16电性连接的Z2轴伺服电机驱动器3132。
优选的,所述视觉单元32包括设置在所述Z1轴上并与所述总线运动控制卡30电性连接的工业相机181和光源182。
优选的,所述点胶控制单元34包括分别与所述总线运动控制卡30电性连接的第一点胶控制器341和第二点胶控制器342,所述第一点胶控制器341控制所述第一点胶阀17,所述第二点胶控制器342控制所述第二点胶阀21。
优选的,所述传送控制单元38包括分别与所述总线运动控制卡30电性连接的调宽伺服电机驱动器381、传送伺服电机驱动器382、气动电磁阀383,所述调宽伺服电机驱动器381用于调节X轴方向送料输送线23的宽度,所述传送伺服电机382驱动器用于驱动X轴方向送料输送线23运转,所述气动电磁阀383用于驱动顶升气缸25。
优选的,所述第一点胶轴单元35包括分别与所述总线运动控制卡30电性连接的Z1轴电机驱动器351和激光位移传感器352,所述Z1轴电机驱动器351用于驱动所述Z1轴伺服电机15;
所述第二点胶轴单元36包括分别与所述总线运动控制卡30电性连接的Z2轴电机驱动器361和微距电机驱动器362,所述Z2轴电机驱动器361用于驱动Z2轴伺服电机16,所述微距电机驱动器362用于驱动微距电机20。
优选的,所述传感器信号单元37包括分别与所述总线运动控制卡30电性连接的胶水压力传感器371和多个工件位置传感器24。
优选的,所述机架外部设置有壳体,所述人机界面设置在所述壳体外侧,所述人机界面连接工业计算机和MES信息系统。
优选的,该控制系统还包括自动点胶的选配功能设置,可以根据应用产品类型选择启用或不启用配置,包括第一和第二点胶单元选择,自动清胶/排胶频率设置,激光位移测距的启用设置,进出料方向调整等。
优选的,该控制系统还包括手动操作模式,手动操作模式是对总线运动控制系统,视觉单元,点胶控制单元,传送控制单元等进行独立操作的过程;手动操作完成对点胶产品做模板特征点识别,轨迹预规划,工业相机工作区域和焦点示教以及第一点胶单元和第二点胶单元的位置校正测量和交叉补偿,操作者可以在上位设定点胶路径参数,存储和调用产品轨迹数据,运动控制系统中,操作者可以在工业控制计算机操作平台的软件界面设定点胶工艺参数,实时监控驱动器和控制卡状态信息,分析点胶位置状态,处理报警信息,以及历史数据查看,自动生产中,还将记录点胶坐标和点胶数据,作为异常追踪。
优选的,如图6所示,龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备控制方法,该方法的步骤是:
S0、设备整定设定相应的参数信息后,操作员在交互界面中检查设备的初始状态,包括参数校对,寄存历史数据清除,操作复位指令,各个轴单元完成回零位动作,X1轴直线电机动子和X2轴直线电机动子向相对方向回原,当各个轴单元完成了复位动作后,点胶设备满足包括手动操作,自动运行等必要条件。
S1、产品由进料工位进料,根据点胶工位的状态信息,判断是否要等待,若对应的点胶工位允许进料,传送轨道传送至点胶工位4。
S2、判断第一胶轴单元、第二点胶轴单元是否处于初始状态,若存在位置异常,系统提示复位,若状态正常,顶升气缸将点胶产品顶升。
S3、Y1直线电机和Y2直线电机双驱传动,X1轴直线电机,Z1轴伺服电机15运动至拍照位,工业相机拍照,系统记录产品各个点胶点位置信息,激光位移传感器测高。
S4、根据视觉系统的图形图像算法得到特征参数,提供点胶需要的补偿值,位置偏差修正值。
S5、Y1直线电机和Y2直线电机双驱传动,X1轴直线电机和Z1轴电机运动到产品的各个点胶位置,激光位移传感器测量当前点的高度值,控制系统根据高度信息,为各点的点胶提供高度补偿值。
系统对第一点胶单元和第二点胶单元的独立速度前瞻控制输出,实现高容量的点胶位移数据吞吐,与传统点胶控制系统相比增加50%,提供稳定高速的胶宽、胶高平滑点胶,具有点胶轨迹的无拼接误差优势,在高级轨迹生成中,显著降低双驱轴的跟随误差,消除高加速和高速运行中的共振影响。
S6、根据规划路径判断点胶模式,执行自动点胶流程,其中包括同步点胶和异步点胶。
系统基于工业相机的智能模板匹配算法识别,获取点胶工位上产品区域的特征点,完成轨迹预规划,自动焦点示教,第一点胶单元和第二点胶单元的位置校正测量和交叉补偿。
如图7所示,其中同步点胶包括步骤S61;
S61、龙门双驱点胶控制系统执行多轴多组的位置比较输出方案,第一点胶轴单元和第二点胶轴单元根据交叉补偿算法,X1轴直线电机和Z1轴伺服电机15控制第一点胶阀17,X2轴直线电机和Z2轴伺服电机16以及微距电机控制第二点胶阀完成同步点胶。
异步点胶包括步骤S62;
S62、X1轴直线电机和Z1轴伺服电机15控制第一点胶阀17点胶,当超过第一点胶阀17点胶区域时,X2轴直线电机和Z2轴伺服电机16以及微距电机控制第二点胶阀点胶。
S7、点胶轨迹完成后,总线运动控制卡发送点胶完成信号控制顶升气缸下降。
S8、传送轨道将产品传递到出料口。
优选的,龙门双驱高精密动态点胶的实现方式,采用多轴多组的位置比较输出技术,第一和第二点胶轴单元工艺相对独立,相互共用X轴直线电机磁轨,在逻辑功能上组成了两套轴组,各轴组做单轴、插补或速度前瞻等路径规划中,位置实时反馈值与各轴组中的路径规划位置做比较,只有在各轴组比较的数据在有效范围内,才能够输出一个可以设定脉冲宽度的电平(或PWM波)信号,此数字量输出通道具备高频率特性,能够满足高速运动情况下的动态点胶技术要求,每个轴组的信号发生示意图如图9所示。
位置比较输出信号的满足条件:
Figure 366842DEST_PATH_IMAGE001
其中,
Figure 75953DEST_PATH_IMAGE002
系统对第一点胶单元和第二点胶单元的阀实现独立高速位置比较输出,可调节PWM带宽和频率控制点胶胶量控制,保证相同同一工序下相同产品胶量一致性,以及产品倾斜、两产品高度不一致、两个阀单点重量不一致的综合处理。
优选的,如图8所示,在各轴组内(X1/Y1/Z1或X2/Y2/Z2)的位置比较不能同时满足允许的偏差值范围时,运动控制卡将无法触发信号输出,多轴多组的位置比较输出流程步骤如下:
D1、开始。
D2、总线运动控制卡初始化。
D3、多轴组的位置比较输出基本条件设置及运动轨迹规划。
D4、多组的参数数据偏差值。
D5、双轴组运行运动路径定位。
D6、判断位置比较在阈值范围,在阈值范围则进入下一步,不在阈值范围则返回D4步骤。
D7、触发高速输出通道信号。
D8、结束。
需要说明的是,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施例,均视为本发明说明书记载的范围;并且,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,包括控制装置和龙门双
驱动态双头高速高精密点胶设备,所述龙门双驱动态双头高速高精密点胶设备,包括机柜,
所述机柜顶面中部设置有传送轨道,所述传送轨道上从左到右依次设置有进料工位、点胶工
位、出料工位,所述机柜顶面前方分别设置有称重工位、清胶工位,机柜顶面设置有机架,所述机架顶面左侧设置有 Y1 轴直线电机,右侧设置有 Y2 轴直线电机,所述 Y1 轴直线电机和 Y2 轴直线电机之间水平连接有横梁,所述横梁上设置有 X 轴直线电机定子,所述 X 轴直线电机定子上分别滑动设置有 X1 轴直线电机动子和 X2 轴直线电机动子,所述 X1 轴直线电机动子上设置有Z1轴伺服电机,X2轴直线电机动子上设置有Z2轴伺服电机,所述Z1轴伺服电机控制Z1轴垂直运动,所述Z2轴伺服电机控制Z2轴垂直运动,所述Z1轴上分别设置有第一点胶阀、视觉设备、激光位移传感器,所述 Z2 轴上设置有微距电机,所述微距电机的工作端设置有第二点胶阀;
所述控制装置包括设置在机柜内并互相电性连接的工业计算机和总线运动控制卡以及分别与所述总线运动控制卡电性连接的龙门双驱运动控制单元、视觉单元、人机界面、点胶控制单元、第一点胶轴单元、第二点胶轴单元、传感器信号单元、传送控制单元;
所述人机界面用于设置系统控制数据参数传输到所述总线运动控制卡中,控制系统运行并实
时显示各单元参数信息;所述传感器信号单元用于向总线运动控制卡传输胶水压力及进料工位、点胶工位、出料工位的状态信息;所述总线运动控制卡分别控制龙门双驱运动控制单元、视觉单元、第一点胶轴单元、第二点胶轴单元、点胶控制系统、传送控制单元;龙门双驱运动控制单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的龙门双驱X轴驱动模块、龙门双驱 Y 轴驱动模块、点胶 Z 轴驱动模块;所述龙门双驱 X 轴驱动模块包括与所述 X1轴直线电机动子电性连接的 X1 轴直线电机驱动器、与所述 X2 轴直线电机动子电性连接的 X2 轴直线电机驱动器;所述龙门双驱 Y 轴驱动模块包括与所述 Y1 轴直线电机电性连接的 Y1 轴直线电机驱动器,与所述 Y2 轴直线电机电性连接的 Y2 轴直线电机驱动器;所述点胶Z轴驱动模块包括与所述Z1轴伺服电机电性连接的Z1轴伺服电机驱动器,与所述 Z2 轴伺服电机电性连接的 Z2 轴伺服电机驱动器;
该龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统的控制方法,该方法的步骤是:
S0、设备整定设定相应的参数信息后,操作员在交互界面中检查设备的初始状态,包括参数
校对,寄存历史数据清除,操作复位指令,各个轴单元完成回零位动作,X1轴直线电机动子和 X2 轴直线电机动子向相对方向回原,当各个轴单元完成了复位动作后,点胶设备满足包括手动操作,自动运行等必要条件;
S1、产品由进料工位进料,根据点胶工位的状态信息,判断是否要等待,若对应的点胶工位
允许进料,传送轨道传送至点胶工位;
S2、判断第一胶轴单元、第二点胶轴单元是否处于初始状态,若存在位置异常,系统提示复
位,若状态正常,顶升气缸将点胶产品顶升;
S3、Y1 直线电机和 Y2 直线电机双驱传动,X1 轴直线电机,Z1 轴伺服电机运动至拍照位,工业相机拍照,系统记录产品各个点胶点位置信息,激光位移传感器测高;
S4、根据视觉系统的图形图像算法得到特征参数,提供点胶需要的补偿值,位置偏差修正值;
S5、Y1 直线电机和 Y2 直线电机双驱传动,X1 轴直线电机和 Z1 轴电机运动到产品的各个点胶位置,激光位移传感器测量当前点的高度值,控制系统根据高度信息,为各点的点胶提供高度补偿值;
S6、根据规划路径判断点胶模式,执行自动点胶流程,其中包括同步点胶和异步点胶;
S7、点胶轨迹完成后,总线运动控制卡发送点胶完成信号控制顶升气缸下降;
S8、传送轨道将产品传递到出料口;
其中同步点胶包括步骤 S61:
S61、龙门双驱点胶控制系统执行多轴多组的位置比较输出方案,第一点胶轴单元和第二点胶轴单元根据交叉补偿算法,X1 轴直线电机和 Z1 轴伺服电机 15 控制第一点胶阀17,X2 轴直线电机和 Z2 轴伺服电机 16 以及微距电机控制第二点胶阀完成同步点胶;
异步点胶包括步骤 S62:
S62、X1 轴直线电机和 Z1 轴伺服电机 15 控制第一点胶阀 17 点胶,当超过第一点胶阀 17 点胶区域时,X2 轴直线电机和 Z2 轴伺服电机 16 以及微距电机控制第二点胶阀点胶。
2.根据权利要求1所述的一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,所述传送轨道包括 Y 轴方向传送轨道,所述 Y 轴方向传送轨道上滑动设置有宽度可调的 X 轴方向送料输送线;所述视觉设备包括工业相机和光源。
3.根据权利要求1所述的一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,所述机柜上对应所述进料工位、点胶工位、出料工位、称重工位、清胶工位分别设置有工件位置传感器;所述点胶工位下方设置有顶升气缸。
4.根据权利要求1所述的一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,所述视觉单元包括设置在所述 Z1 轴上并与所述总线运动控制卡电性连接的工业相机和光源。
5.根据权利要求1所述的一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,所述点胶控制单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的第一点胶控制器和第二点胶控制器,所述第一点胶控制器控制所述第一点胶阀,所述第二点胶控制器控制所述第二点胶阀。
6.根据权利要求1所述的一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,所述传送控制单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的调宽伺服电机驱动器、传送伺服电机驱动器、气动电磁阀,所述调宽伺服电机驱动器用于调节X轴方向送料输送线的宽度,所述传送伺服电机驱动器用于驱动X轴方向送料输送线运转,所述气动电磁阀用于驱动顶升气缸。
7. 根据权利要求1所述的一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,所述第一点胶轴单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的 Z1 轴电机驱动器和激光位移传感器,所述 Z1 轴电机驱动器用于驱动所述 Z1 轴伺服电机;所述第二点胶轴单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的 Z2 轴电机驱动器和微距电机驱动器,所述 Z2 轴电机驱动器用于驱动 Z2 轴伺服电机,所述微距电机驱动器用于驱动微距电机。
8.根据权利要求1所述的一种龙门双驱动态双头高速高精密点胶控制系统,其特征在于,所述传感器信号单元包括分别与所述总线运动控制卡电性连接的胶水压力传感器和多个工件位置传感器。
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