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行業(yè)新聞

歐姆龍NJ控制器在點(diǎn)膠機(jī)上的應(yīng)用

作者:admin   發(fā)布時(shí)間:2018/10/11 11:28:47   瀏覽次數(shù):3097

1、引言
點(diǎn)膠機(jī)是PCB板上需要貼片的位置預(yù)先點(diǎn)上一種特殊的膠來(lái)固定貼片元件的自動(dòng)化機(jī)器,主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確點(diǎn)、注、涂、點(diǎn)滴到每個(gè)產(chǎn)品精確位置,可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)打點(diǎn)、畫(huà)線(xiàn)、圓型或弧型。
隨著手機(jī)、液晶電視的發(fā)展,液晶需求量迅猛提高,點(diǎn)膠機(jī)等相關(guān)制造設(shè)備的性能需要進(jìn)一步提升,來(lái)滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。


2、設(shè)備工藝
液晶加工工藝復(fù)雜,需要多道工序,本設(shè)備是對(duì)玻璃基板進(jìn)行涂覆加工。 在本設(shè)備中,控制5跟伺服軸,其中X和Y軸進(jìn)行插補(bǔ),其余軸進(jìn)行單動(dòng)動(dòng)作,設(shè)備圖片如圖1所示。


圖1 設(shè)備圖片

當(dāng)設(shè)備開(kāi)始工作時(shí),各軸從全原點(diǎn)進(jìn)入到指定的初始位置,當(dāng)工件進(jìn)入后進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位,根據(jù)視覺(jué)檢測(cè),旋轉(zhuǎn)θ軸來(lái)調(diào)整工件位置,同時(shí),X軸和Y軸進(jìn)行插補(bǔ),執(zhí)行點(diǎn)膠曲線(xiàn)繪制軌跡,涂膠完畢后,工件送出。
在本項(xiàng)目中,設(shè)備的控制軸數(shù)為5根,需要圓弧插補(bǔ)和直線(xiàn)插補(bǔ)功能,要求系統(tǒng)速度快且穩(wěn)定,并且希望使用網(wǎng)絡(luò)型伺服,以使接線(xiàn)簡(jiǎn)單,便于維護(hù)。根據(jù)客戶(hù)的這些要求,歐姆龍提出了一個(gè)基于NJ控制器的解決方案。


3、系統(tǒng)硬件解決方案
根據(jù)設(shè)備要求,本系統(tǒng)選用歐姆龍NS系列觸摸屏、NJ系列控制器和G5系列伺服,硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。NS系列觸摸屏是OMRON的多功能、高性能的觸摸屏,具有兼容性強(qiáng)、簡(jiǎn)單繪圖等特點(diǎn)。NJ系列SYSMAC機(jī)器控制器是歐姆龍最新推出的運(yùn)動(dòng)、邏輯、視覺(jué)控制三合一的新一代PLC,可實(shí)現(xiàn)4至64軸的運(yùn)動(dòng)控制,內(nèi)置EtherNet/IP與EtherCAT主站,最多可支持192節(jié)點(diǎn)的EtherCAT從站(含軸),可實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)、圓弧等的插補(bǔ)動(dòng)作功能。G5系列伺服電機(jī)/驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置超高速EtherCAT通信,可通過(guò)全閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)高精度定位,低剛性的機(jī)械也能抑制加減速時(shí)的晃動(dòng),正好滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信以及穩(wěn)定性的要求。系統(tǒng)主要配置列表見(jiàn)表1。


圖2 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

表1 系統(tǒng)主要配置列表

本方案優(yōu)點(diǎn)眾多,采用NJ系列控制器,可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制功能塊+ST編程,邏輯和數(shù)據(jù)處理方式靈活,運(yùn)動(dòng)控制調(diào)用功能塊,數(shù)據(jù)在一個(gè)CPU中處理,實(shí)時(shí)性強(qiáng),編程簡(jiǎn)單。在網(wǎng)絡(luò)方面,NJ的運(yùn)算周期和EtherCAT的通信周期完全同步,實(shí)現(xiàn)從站間同步1μs 分布式時(shí)鐘功能,根據(jù)分支單元,可以采用總線(xiàn)型拓?fù)浜托切屯負(fù)?,組網(wǎng)方便,維護(hù)簡(jiǎn)單。


4、控制系統(tǒng)難點(diǎn)分析與解決
4.1、坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理
在觸摸屏上設(shè)置圖形參數(shù),將曲線(xiàn)分為直線(xiàn)插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ),根據(jù)設(shè)置的參數(shù)計(jì)算每一段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。由于產(chǎn)品型號(hào)多,每個(gè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)量比較大,所以使用NJ的兩個(gè)功能來(lái)簡(jiǎn)化編程工作:
(1)使用NJ中支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型:結(jié)構(gòu)體(見(jiàn)圖3)
結(jié)構(gòu)體的定義
含義:不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的集合。
功能:用于描述一個(gè)"概念"。
將整個(gè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)定義成結(jié)構(gòu)體,存儲(chǔ)每一段曲線(xiàn)的數(shù)據(jù),其中坐標(biāo)數(shù)據(jù)使用數(shù)組。這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適用于不同型號(hào)的產(chǎn)品。


圖3 NJ控制器結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類(lèi)型

(2)使用ST語(yǔ)言處理數(shù)據(jù)(見(jiàn)圖4)
做數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí),使用ST語(yǔ)言比使用梯形圖效率提高8倍,并且可讀性更高。


圖4 ST語(yǔ)言處理數(shù)據(jù)程序

4.2、直線(xiàn)軌跡和圓弧軌跡交接處平滑過(guò)渡
由于在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中不斷的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)指令的改變,所以運(yùn)行中速度的變化比較大。在SysmacStudio中監(jiān)視速度曲線(xiàn),見(jiàn)圖5,從途中可以看出,兩個(gè)插補(bǔ)的交接位置,短時(shí)間內(nèi)速度波動(dòng)很大。


圖5 速度曲線(xiàn)監(jiān)視

解決這一問(wèn)題,可以在程序中使用"BufferMode",選擇 "_mcBlendingHigh"方式,程序如圖6所示。采用這一方式之后,可以從SysmacStudio中監(jiān)視軸的速度曲線(xiàn)(見(jiàn)圖7)看出,曲線(xiàn)過(guò)渡平滑。


圖6 直線(xiàn)軌跡和圓弧軌跡交接處平滑過(guò)渡程序


圖7 直線(xiàn)軌跡和圓弧軌跡交接處平滑過(guò)渡監(jiān)視曲線(xiàn)


5、結(jié)束語(yǔ)
在本項(xiàng)目中,很好地解決了坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理以及直線(xiàn)軌跡和圓弧軌跡交接處平滑過(guò)渡的問(wèn)題,并通過(guò)實(shí)際的測(cè)試,滿(mǎn)足了客戶(hù)對(duì)于系統(tǒng)快速性和穩(wěn)定性等方面的要求。



如有任何疑問(wèn)與建議可以熱線(xiàn)4000769550反饋謝謝

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