中达电通数控和伺服在点胶机上的应用

摘 要：本文主要介绍中达电通的数控系统PUTNC-H4-4和A系列伺服在手机塑壳生产线上的重要设备点胶机的成功应用，数控系统控制理论、特点和伺服调试及相关参数的讲解等。
关键词：点胶机 数控系统 伺服

1 引言

本文所述的电子整机生产点胶机在手机等手持移动类电子产品生产工艺中用于按键点胶、电池封装、线圈点胶、PCB板绑定封胶、IC封胶、喇叭外圈点胶、PDA封胶、LCD封胶、IC封装、IC粘接、机壳粘接等电子产品加工、光学器件加工、机械密封等应用。近年市场环境发生了巨大的变化，手机做为时尚的新产物飞速发展成为大众的热门需求。手机外形的美观程度及质量的好坏成为手机市场竞争的重要的因素。点胶机则是手机塑壳生产线的重要设备；手机塑壳生产线要达到最大的产量，必须要考虑生产线的效率。点胶机做为手机塑壳生产线中的重要设备，提高点胶机的生产效率具有十分重要的意义。一般意义的点胶机还是印制电路板PCB表面安装工艺SMT的基本生产设备，用途极为广泛。

2 系统分析与方案设计

2.1 技术需求

（1）数控系统控制的点胶机设备共有四个轴，使用四台伺服控制器和伺服电机，X轴一台、Y轴两台、Z轴一台。输入信号有急停按钮、手动自动转换按钮、手动点胶按钮、暂停按钮、回零按钮、左右限位输入信号及伺服报警信号等共计21个输入信号。控制流程是使用数控系统控制四个伺服控制器及伺服电机、四个点胶器的开关信号，自动运行时Y轴控制的两个平台交替工作，X轴和两个Y轴需要走直线插补或圆弧插补，Z轴需要走不同高度的点胶面，更换产品比较频繁，更换产品后需手动调整开胶点，然后再进行单步动作或自动运行。

（2）功能与特点：所有轴上均采用了滚珠丝杠和伺服电机，可以确保用户能够流畅、精准、正确地点胶；点胶准确、均匀；注胶量、点胶速度可任意调节；LED中文菜单显示；5.轻触式按键操作；控制简单、方便、直观。

2.2 方案设计

（1）客户的原控制方案是：5.7寸液晶平＋轴卡控制器＋伺服控制器＋执行机构的控制方案。这种控制方案的不足之处有：系统的稳定性、抗干扰性等非常的差；系统的控制是完全开环的控制即控制板卡直接通过脉冲来控制伺服控制器，导致在用户流畅、精准、正确地点胶等方面存在不足；G代码功能、M代码功能等方面存在不足，不能直接执行CAD等图形编辑软件生成的代码程序，用户使用非常的不方便。

（2）点胶机设备需要四个轴控制即X、Y(2个)、Z，但是X和Y(2个)要进行插补运行，而插补运行时在G代码的加工软件指令中只有X和Y、X和Z、Y和Z,要与CAD等图形编辑软件生成的G代码程序通用就不能使用2个Y轴，因此解决的方式是使用中达电通的四轴数控系统(PUTNC-H4-4)：X轴控制原来的X轴在横向运动，Y轴控制原来的Y1轴，同横向的X轴进行插补控制第一个点胶平台，Z轴控制原来的Y2轴，同横向的X轴进行插补控制第二个点胶平台，A轴控制原来的Z轴走不同高度的点胶面，这样就可以解决控制系统能直接执行CAD等图形编辑软件生成的代码程序。中达的数控系统本身具有24个输入点、16个输出点，设备的I/O点也够使用，中达的A系列伺服使用的控制理论是最先进的强健式的控制理论(PDFF),即使在伺服电机的负载惯量大范围的变化时，伺服系统仍然可以保持优异的性能，进行流畅、精准、正确地定位。

通过客户的技术要求和原控制方案的不足我们选择了中达电通的数控系统的控制方案即：数控系统（PUTNC-H4-4）+ASDA伺服控制系统＋执行机构的控制方案。

3 系统架构设计

3.1 架构特点

图1 中达运动控制系统架构

中达电通数控的控制架构如图1所示。中达电通PUTNC-H4-4的主要功能与特点：开放式的系统架构，內含嵌入式可编程 PLC ，可应用各类产业机械和自动化设备。高清晰LCD液晶显示，用户可以自行规划画面内容，亦可RS232连接更亲和的DELTA人机界面。全功能CNC键盘，配合PLC开发，可自定义按键功能，操作更灵活。先进机型最大提供多至4轴的伺服轴接口, 响应速度可达1000Kpps，运动速度更快。解析度可设定至 7 位数，配合不同的检测装置可实现半闭环/闭环控制架构，控制精度更高。最大提供2组D/A输出、A/D输入。提供标准的24点输入和16点输出，如有需要可选配I/O扩展单元，可再扩充32点输入，32点输出。具有主仆模式功能和被动ENCODER反馈功能，轻松构建主从追随和同步裁剪功能。除支持标准G代码NC编程外，更提供变量表格编程和示教功能编程功能，编程更灵活。更具有MACRO宏指令，可以进行数学、逻辑运算，NC编程功能更强大。程序存储容量 256K byte，NC程序组别高达1000组。提供RS232C标准接口，可连接个人电脑（PC）实现DNC 在线加工功能。