CN201383098Y - 点胶机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种点胶机控制装置，包括：用于进行人机交互的触摸屏；还包括运动控制器和两个以上步进驱动器：所述运动控制器具体包括：用于保存轨迹数据的存储模块，与所述触摸屏连接；用于加载所述轨迹数据的加载模块，分别与所述触摸屏和所述存储模块连接；用于将所述轨迹数据解释为运动指令的解释模块，其输入端与所述加载模块连接，其输出经由将运动指令转化为控制信号的两个以上步进轴的控制端口输出；所述步进驱动器与所述步进轴的控制端口对应连接。本实用新型可以灵活地控制点胶机，提高了点胶机的工作效率和精度。

Description

点胶机控制装置

技术领域

本实用新型涉及控制技术，尤其涉及一种操作灵活、精度和效率较高的点胶机控制装置，属于自动控制技术领域。

背景技术

点胶机是用于将各种胶体，例如：密封胶或者绝缘胶，按照预设轨迹点到需要密封或绝缘的部件上的一种机械设备，其在手机塑壳生产线、印刷电路板(Printed Circuit Board，简称：PCB)生产线、表面贴装技术(SurfaceMounted Technology，简称：SMT)混装生产线等方面具有广泛的应用，市场前景十分广阔。

以往，手动控制的点胶机效率极低，精度也极差。随着科学技术的发展，为了实现点胶自动化，业界制造出了点胶机控制器。

现有的点胶机控制器普遍采用单片机或可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller，以下简称：PLC)作为控制的主体。然而，当点胶的轨迹中存在弧线或任意三维轨迹时，由于插补计算的复杂度较高，单片机或PLC用于计算轨迹所耗费的时间较长，由此降低了点胶机的精度和效率，可重复性操作的实现较困难。而且，单片机或PLC的内部程序固化，当点胶轨迹发生变化时，需要专业人员对单片机或PLC的内部程序进行修改，操作灵活性极差，精度和效率也不高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种点胶机控制装置，用以实现灵活控制点胶机，提高点胶机的工作效率和精度。

本实用新型提供了一种点胶机控制装置，包括用于进行人机交互的触摸屏；还包括：运动控制器和两个以上步进驱动器；所述运动控制器具体包括：

用于保存轨迹数据的存储模块，与所述触摸屏连接；

用于加载所述轨迹数据的加载模块，分别与所述触摸屏和所述存储模块连接；

用于将所述轨迹数据解释为运动指令的解释模块，其输入端与所述加载模块连接，其输出经由将所述运动指令转化为控制信号的两个以上步进轴的控制端口输出；

所述步进驱动器与所述步进轴的控制端口对应连接。

本实用新型采用触摸屏进行人机交互，运动控制器的存储模块保存轨迹数据，加载模块加载该轨迹数据，然后解释模块将轨迹数据解释为运动指令，步进轴将运动指令转化为控制信号并通过控制端口输出给对应的步进驱动器控制其运动，可以灵活地控制点胶机，提高了点胶机的工作效率和精度。

附图说明

图1为本实用新型点胶机控制装置第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型点胶机控制装置第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型点胶机控制装置第三实施例的结构示意图；

图4为本实用新型点胶机控制装置第三实施例中一示教图形示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型的设计人经过大量的实践发现：现有的点胶机控制器之所以精度和效率都比较差，其主要原因在于：作为现有点胶机控制器核心部件的单片机或PLC仅适用于控制，而不适用于轨迹的计算。为此，应当采用其他适于轨迹的计算的控制部件取代现有的单片机或PLC。

点胶机控制装置第一实施例

如图1所示，为本实用新型点胶机控制装置第一实施例的结构示意图，具体可以包括触摸屏11、运动控制器12和两个以上步进驱动器13。其中，运动控制器12的输入端与触摸屏11连接，其输出端设置有两个以上步进轴121；两个以上步进驱动器13与两个以上步进轴121的控制端口一一对应并连接。

在实际应用中，步进驱动器13可以为步进电机或伺服电机等。步进驱动器13的数量可以为两个、三个或更多各个，根据实际的需要而定。例如：若需要进行平面的点胶操作，则可以具有两个步进驱动器；若需要进行三维点胶操作，则可以具有三个步进驱动器，其中，两个步进驱动器分别对应X轴和Y轴，另外一个步进驱动器对应Z轴，以适应不同高度的工件要求；若有其他更多的需求，则可以有更多个步进驱动器。

需要说明的是，两个以上步进轴121可以在一个模块内实现。

在本实施例中，触摸屏11用于进行人机交互，所有与用户交互的操作均由触摸屏11实现。触摸屏11可以采用8寸液晶触摸屏。

运动控制器12具体可以包括存储模块122、加载模块123和解释模块124，存储模块122与触摸屏11连接，加载模块123分别与触摸屏11和存储模块122连接，解释模块124的输入端与加载模块123连接，解释模块124的输出经由两个以上步进轴121的控制端口输出。

存储模块122用于保存轨迹数据。其中，轨迹数据为表示点胶机需要点胶的轨迹的数据，该轨迹可以为点、线段、圆弧、椭圆弧等图形。加载模块123用于加载存储模块122中存储的轨迹数据。解释模块124用于将加载模块123加载的轨迹数据解释为运动指令。步进轴121，可以采用软件或硬件模块实现，用于将解释模块124输出的运动指令转化为控制信号并通过控制端口输出。控制信号具体可以为脉冲控制信号或其他形式的控制信号，取决于步进驱动器13的类型。控制信号与步进驱动器13一一对应，用于控制步进驱动器13的运动。

下面，介绍本实施例的工作原理。通过触摸屏11进入数据存储界面，将轨迹数据存储到运动控制器12的存储模块122中。然后，进入点胶操作的流程：通过触摸屏11进入数据管理界面，选择已保存的轨迹数据并通过加载模块123加载该轨迹数据。放置好欲点胶的工件后，解释模块124将轨迹数据解释为运动指令，运动指令发送给步进轴121，步进轴121将该运动指令转化为控制信号，控制信号经由步进轴121的控制端口输出给步进驱动器13，两个以上步进驱动器13分别在相应的控制信号的控制下进行运动。

本实施例不仅可以用于控制点胶机，还可以用于控制其他与点胶机类似的设备，例如：点焊机和激光设备等等。

本实施例采用触摸屏11进行人机交互，运动控制器12的存储模块122保存轨迹数据，加载模块123加载该轨迹数据，然后解释模块124将轨迹数据解释为运动指令，再通过步进轴121将运动指令转化为控制信号并经由控制端口输出给对应的步进驱动器13控制其运动，可以灵活地控制点胶机，提高了点胶机的工作效率和精度。

点胶机控制装置第二实施例

如图2所示，为本实用新型点胶机控制装置第二实施例的结构示意图，在图1所示技术方案的基础上，为了实现闭环操作，本实施例还可以包括编码器14，与步进驱动器13对应连接，编码器14的输入端与对应的步进驱动器13连接，输出端与解释模块124的输入端连接。各个编码器14可以用于将步进驱动器13的误差反馈给运动控制器12，然后运动控制器12的解释模块124可以将该误差转化为运动指令，提高运动控制的精确度。

在使用过程中，运动控制器12的原点位置会发生错误或误差，精确度会降低。为了防止这种情况发生，本实施例还可以包括原点传感器15，与运动控制器12的解释模块124的输入端连接，用于获取原点位置信息，然后将原点位置信息输入给解释模块124，解释模块124根据该原点位置信息校正运动控制器12的原点位置，提高本装置的精确度。

本实施例还可以包括运动控制器编程电缆17，其一端与运动控制器12的解释模块124的输入端连接，另一端与上位计算机连接，例如：与PC机18连接，PC机18可以通过运动控制器编程电缆17传输运动控制器12的程序，从而实现对运动控制器12的程序进行编辑。

为了防止步进驱动器13发生超范围的运动，本实施例还可以包括限位传感器16，与运动控制器12的解释模块124的输入端连接，用于获取运动控制器12的运动范围的边缘位置信息，将边缘位置信息输入到解释模块124，解释模块124可以根据该边缘位置信息控制步进驱动器13在规定范围内运动。

点胶机控制装置第三实施例

此外，近些年，示教，即示范、教导，作为一种解决问题的方法和技术，主要应用在工业自动化方面，特别是机器人技术中。从工业自动化方面讲，示教可以直接理解为把要做的工作手把手的示范给机器人，在示范过程中，机器人把各种动作记忆下来。示教主要应用在重复性比较强的场合，例如：汽车生产线都大量的采用了装配机器人、焊接机器人等等。本实施例还可以将示教与点胶机控制器相结合。此时，示教数据具体可以为示教图形的示教数据，该示教数据保存在示教文件中。

如图3所示，为本实用新型点胶机控制装置第三实施例的结构示意图，在上一实施例的基础上，在本实例中，以二维的示教图形为例，则步进驱动器13的数量可以为两个。

本实施例的工作原理如下：通过触摸屏11新建示教文件，进入示教编辑界面，将表示示教图形的示教数据保存在示教文件中并将示教文件存储到运动控制器12的存储模块122中。通过触摸屏11进入文件管理界面，选择已存储的示教文件并通过加载模块123加载该示教文件，放置好欲点胶的工件后，解释模块124将示教文件中的示教数据解释为运动指令，运动指令分别发送给两个步进轴121，两个步进轴121分别将运动指令转化为控制信号，控制信号控制经由步进轴121的控制端口输出给相应的步进驱动器13，从而控制步进驱动器13进行运动，进行点胶操作。

如图4所示，为本实用新型点胶机控制装置第三实施例中一示教图形示意图，该示教图形由两种图形元素组成：线段和圆弧。其中，线段有一个重要的特征，即线段有两个端点，因此只需要保存两个端点的坐标数据就可以把线段描述出来。而对于圆弧来说，三点可以唯一确定一个圆弧，从而可以把圆弧描述为由圆弧起点、圆弧终点和在这个圆弧上(除起点和终点之外)的第三点组成，只需要保存这三个点的坐标数据就可以把圆弧描述出来。

下面，详细描述示教该图形的过程。再参见图4，首先，通过触摸屏11新建一个示教文件，然后进入示教编辑界面。示教第一个图形元素：线段AB。在示教状态下，点胶机会自动执行原点回归，到达O点，选择要示教的图形元素类型-线段，再通过触摸屏11手动调整X、Y轴的位置到线段AB的A点，然后确定该点的坐标数据，再调整X、Y轴的位置到终点B，确定该点的坐标数据，将A点和B点的坐标数据保存到示教文件中。示教第二个图形元素：圆弧BCD。按照示教规则，先通过触摸屏11选择要示教的图形元素类型-圆弧，通过触摸屏11手动调整X、Y轴的位置到圆弧BCD的B点，由于B点的位置就是上一个示教的图形元素的最后一点的位置，因此不需要再做调整，确定该点的坐标数据，再调整X、Y轴的位置到圆弧BCD的C点，其中C点为圆弧BCD上的任意一点，确定该点的坐标数据，再调整X、Y轴的位置到终点D点，确定该点的坐标数据，将B点、C点和D点的坐标数据保存到示教文件中。示教第三个图形元素：圆弧DEF，按照示教规则，先选择要示教的图形元素类型-圆弧，通过触摸屏11手动调整X、Y轴的位置到圆弧DEF的D点，由于D点的位置就是上一个示教的图形元素的最后一点的位置，因此不需要再做调整，确定该点的坐标数据，再调整X、Y轴的位置到圆弧DEF的E点，E点为圆弧上的任意一点，确定该点的坐标数据，再调整X、Y轴的位置到终点F点，确定该点的坐标数据，将D点、E点和F点的坐标数据保存到示教文件中。示教第四个图形元素：线段FG。按照示教规则，先选择要示教的图形元素类型-线段，通过触摸屏11手动调整X、Y轴的位置到线段FG的F点，由于F点的位置就是上一个示教的图元的最后一点的位置，因此不需要再做调整，确定该点的坐标数据，再调整X、Y轴的位置到终点G点，确定该点的坐标数据将F点和G点的坐标数据保存到示教文件中。示教第五个图形元素：线段GA。按照示教规则，先选择要示教的图形元素类型-线段，通过触摸屏11手动调整X、Y轴的位置到线段GA的G点，由于G点的位置就是上一个示教的图元的最后一点的位置，因此不需要再做调整，然后确定该点的坐标数据，再调整X、Y轴的位置到终点A点，确定该点的坐标数据，将G点和A点的坐标数据保存到示教文件中。然后通过触摸屏11设置与示教图形对应的运动参数，包括速度和加速度等。此外，可以在任意点设置进枪、退枪、开枪、关枪及延时等操作。在示教完成后将该示教文件保存到运动控制器12的存储模块122中。示教完成退出，该装置自动执行原点回归操作。然后，进入点胶操作的流程。通过触摸屏11进入文件管理界面，选择已存在的示教文件并通过加载模块123加载该示教文件。在放置好欲点胶的工件后，解释模块124将该示教文件中存储的示教数据解释为运动指令，两个步进轴121将运动指令转化为控制信号，再通过控制端口分别输出给两个步进驱动器13，进行点胶操作。

为了实现任意图形进行矩阵式的点胶操作加工，首先，通过触摸屏11新建示教文件，然后进入示教编辑界面，按照图4所示技术方案示教出一个任意图形，获取该任意图形的示教数据，将该任意图形的示教数据保存在示教文件中。然后，设置阵列属性、包括阵列的行数、列数、行偏移、列偏移以及运动方向(先纵向或先横向)，再将阵列属性保存在示教文件中。保存该示教文件。通过触摸屏11进入文件管理界面，选择已存在的示教文件并通过加载模块123加载该示教文件。在放置好欲点胶的工件后，解释模块124将该示教文件中存储的示教数据解释为运动指令，两个步进轴121将运动指令转化为两个控制信号，再分别通过控制端口输出给步进驱动器13，以便控制两个步进驱动器13进行矩阵点胶操作。矩阵点胶操作可以是一种自动过程。

在本实施例中，当示教图形发生变化时，操作人员只需要手动示教出所需要的示教图形即可，不需要专业技术人员参与，操作简单、灵活。

本实施例通过触摸屏11进行人机交互，可以示教出不同形状的示教图形并将示教图形的示教数据以示教文件的形式保存在存储模块122中，通过加载模块123加载示教文件，解释模块124将示教文件中的示教数据解释为运动指令，两个步进轴121再将运动指令转化为两个控制信号，分别通过控制端口输出给两个步进驱动器13，从而控制两个步进驱动器13运动，可以灵活地控制点胶机，提高了点胶机的工作效率和精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1、一种点胶机控制装置，包括用于进行人机交互的触摸屏；其特征在于，还包括：运动控制器和两个以上步进驱动器；所述运动控制器具体包括：

用于保存轨迹数据的存储模块，与所述触摸屏连接；

用于加载所述轨迹数据的加载模块，分别与所述触摸屏和所述存储模块连接；

用于将所述轨迹数据解释为运动指令的解释模块，其输入端与所述加载模块连接，其输出经由将所述运动指令转化为控制信号的两个以上步进轴的控制端口输出；

所述步进驱动器与所述步进轴的控制端口对应连接。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

与所述步进驱动器对应连接的编码器；所述编码器的输入端与对应的步进驱动器连接，输出端与所述解释模块的输入端连接。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

用于获取原点位置信息的原点传感器，与所述解释模块的输入端连接。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

用于获取边缘位置信息的限位传感器，与所述解释模块的输入端连接。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

用于传输运动控制器程序的编程电缆，其一端与所述运动控制器的解释模块的输入端连接，另一端与上位计算机连接。

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