【摘要】涂膠機(jī)不同與點(diǎn)膠，對(duì)軌跡與涂膠速度有較高的要求，用普通的運(yùn)動(dòng)指令實(shí)現(xiàn)過程中，雖然可實(shí)現(xiàn)軌跡的精確，但是運(yùn)動(dòng)指令與指令之間會(huì)出現(xiàn)速度的停頓，導(dǎo)致涂膠不均勻，厚度不一。利用臺(tái)達(dá)DVP-20PM00D運(yùn)動(dòng)控制器電子凸輪（CAM）功能，實(shí)現(xiàn)流暢精確的涂膠。

【Abstract】

Gummer is different from adhesive dispense, which acquires high speed. In the realization process of 

normal motion control instruction, although it's not difficult to ensure the precise of tracking, there 

may exist lag among motion instructions, leading to asymmetry gluing and thickness. Taking 

full advantages of Delta’s DVP-20PM00D's CAM function to achieve fluent and accurate gluing.

【關(guān)鍵字】運(yùn)動(dòng)控制器；電子凸輪；CAM Table

【Keywords】motion control;CAM Table

點(diǎn)膠機(jī)是專門對(duì)液體體進(jìn)行控制，將液體點(diǎn)滴、涂覆、灌封于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動(dòng)化機(jī)器。點(diǎn)膠機(jī)主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油以及其他液體的粘接、灌注、涂層、密封、填充、點(diǎn)滴、線形/弧形/圓形涂膠等。自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)在工業(yè)制造中越來越得到廣泛的應(yīng)用，小到手機(jī)、鏡頭、IC封裝、LCD、LED、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、SCP、BGA、二極管、三極管、精密機(jī)械等；大到飛機(jī)、汽車、機(jī)械制造等，都需要精密的點(diǎn)膠設(shè)備支持。

1 設(shè)備控制工藝

圖1 設(shè)備控制示意圖

   該設(shè)備主要控制5個(gè)軸，X、Y軸用于水平平面的軌跡控制；Z軸位于X與Y軸水平平面之上，控制軸的上下運(yùn)動(dòng)；U軸可控制涂槍正反方向旋轉(zhuǎn)。此外，一個(gè)控制送紙部分為單動(dòng)，整個(gè)控制流程動(dòng)作為所有軸歸原點(diǎn)，所有軸到達(dá)工作位，XZW軸配合，畫出X方向的直線。然后Y方向行走，最后再重復(fù)第一步XZW配合畫出X方向的直線。整體動(dòng)作的邏輯非常簡單，但控制難點(diǎn)在于：

（1）畫出X方向的直線，需要XZW配合。在X軸往前行走的過程中需要Z軸往上提升，同時(shí)W軸旋轉(zhuǎn)，保證涂膠筆與紙面垂直。而且必須連續(xù)。

（2）從X切向Y方向行走必須速度連續(xù)，不能有滯后。

（3）機(jī)構(gòu)本身有四軸參與連續(xù)插補(bǔ)，用臺(tái)達(dá)現(xiàn)有三軸20PM00M，難以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有20PM00M具有點(diǎn)膠機(jī)模式最多只能控制三軸。采用10PM六軸插補(bǔ)模式，測試，從一個(gè)指令到另一個(gè)運(yùn)動(dòng)指令之間會(huì)有微小的速度變化，導(dǎo)致涂膠會(huì)有厚度變化。

2 臺(tái)達(dá)控制電氣建構(gòu)

基于控制的連續(xù)性與對(duì)速度的嚴(yán)格性，以下方案無疑能滿足要求。采用2臺(tái)20PM作為控制核心，一臺(tái)作為主機(jī)，一臺(tái)作為從機(jī)，主機(jī)的第二個(gè)軸輸出，作為虛擬主軸，其它四軸輸出作為電子凸輪軸。臺(tái)達(dá)控制電氣建構(gòu)和系統(tǒng)配置如圖2、表1所示。

圖2 臺(tái)達(dá)控制電氣建構(gòu)

表1 系統(tǒng)配置

3  控制及20PM運(yùn)動(dòng)控制器多組電子凸輪功能應(yīng)用介紹

多軸凸輪模式?jīng)]有像單凸輪模式有區(qū)分周期和非周期模式，僅以連續(xù)周期的方式運(yùn)作。在使用多凸輪功能時(shí)，凸輪軸只能固定使用一組CAM表，即PMsoft之CAM Chart 0、 1 、2 分別對(duì)應(yīng)x、y、z三軸，如圖3所示。

圖3 多軸凸輪運(yùn)作模式

多凸輪啟動(dòng)與單凸輪相同，由X軸運(yùn)動(dòng)命令D1846寄存器來啟動(dòng)。然而，不同的是要設(shè)定各凸輪軸的運(yùn)動(dòng)模式并開啟C200計(jì)數(shù)器以計(jì)算主軸脈沖數(shù)，以下先針對(duì)這三項(xiàng)做說明:

（1）D1846，D1846=H’2000啟動(dòng)多凸輪運(yùn)動(dòng)，與啟動(dòng)單凸輪周期模式相同。

（2）工作模式設(shè)定(X-D1847 Y-D1927Z-D2007)。在多凸輪時(shí)，須先將X軸之D1847之Bit12..11設(shè)定為01，而D1927與D2007則視Y、Z凸輪軸是否啟動(dòng)來設(shè)定寄存器之Bit11。

（3）C200/C204計(jì)數(shù)器，設(shè)定并啟動(dòng)C200/C204，多軸中斷插入電子凸輪會(huì)使C200/C20做為主軸的輸入信號(hào)，計(jì)數(shù)模式設(shè)定需配合主軸信號(hào)之脈沖形式。C200/C204計(jì)數(shù)模式設(shè)定如表2所示。

表2 C200/C204計(jì)數(shù)模式設(shè)定

第二臺(tái)20PM與第一臺(tái)的之間采用虛擬主軸方式連接，如圖4所示。

 圖4  虛軸處理示意圖

通過以上可以知道實(shí)現(xiàn)方式用一個(gè)虛擬主軸，(第一個(gè)20PM的Y軸），實(shí)現(xiàn)四個(gè)從軸無速度延遲同步。第一個(gè)20PM，兩個(gè)從軸，第二個(gè)20PM兩個(gè)從軸。第二個(gè)20PM一軸單獨(dú)動(dòng)作。這樣可完全達(dá)到客戶四軸之間聯(lián)動(dòng)，速度無延遲的絕佳效果。下面通過程序介紹具體實(shí)現(xiàn)方法及難點(diǎn)解決方案。

4 程序?qū)崿F(xiàn)及難點(diǎn)解決

由上可知，通過一個(gè)虛擬主軸，多個(gè)從軸的方式這樣可完全達(dá)到客戶四軸之間聯(lián)動(dòng)，速度無延遲的功能。但是曲線如何實(shí)現(xiàn)，下面通過程序介紹具體實(shí)現(xiàn)方法及難點(diǎn)解決方案。

軌跡如何示教。由于采用的虛擬主軸模式，而客戶常用的習(xí)慣是對(duì)實(shí)軸模式，即X、Y、Z、R到達(dá)每一位置后，采樣一點(diǎn)。而現(xiàn)在的模式是所有從軸模式必須跟蹤虛擬主軸來運(yùn)行，   

虛擬主軸確定。采用方法為這四軸運(yùn)動(dòng)是必須與X或Y同步，在程序里，示教時(shí)把X或Y的坐標(biāo)輸入到主軸作為虛擬主軸位置。其中，P1是示教子程序，P2為寫入凸輪表子程序。以下結(jié)合圖片具體講解如何保證程序的實(shí)現(xiàn)。圖5為P1、P2示意圖。

圖5 P1、P2示意圖

（1）記錄子程序里每軸點(diǎn)動(dòng)，如圖6所示。

圖6  子程序里每軸點(diǎn)動(dòng)示意

（2）把示教得到的值寫到放在D500-D900里，如圖7所示

圖7 D500-D900示教值

（3）把示教得到的值寫到凸輪表里調(diào)用子程序2，如圖8所示。

圖8  示教所得值紀(jì)淑如凸輪表里調(diào)用子程序2示意圖

（4）如此完成四個(gè)凸輪數(shù)據(jù)，剩下只需按凸輪表執(zhí)行。圖9為示教及運(yùn)行人機(jī)界面

圖9  示教及運(yùn)行人機(jī)界面

3 相關(guān)實(shí)物照片

3.1  設(shè)備整體外觀如圖11所示

圖10 設(shè)備整體外觀

3.2  設(shè)備側(cè)面如圖11所示

圖11 設(shè)備側(cè)面

3.3  電氣控制如圖13所示

圖12 電氣控制示意圖

4系統(tǒng)應(yīng)用情況

  目前，應(yīng)用速度連續(xù)定位的系統(tǒng)越來越多，遍布各行業(yè)，20PM均有了大量成功案例，過去對(duì)于三軸有專門點(diǎn)膠機(jī)模式，通過這個(gè)案例可擴(kuò)展到對(duì)多軸需要速度連續(xù)與位置準(zhǔn)確的場合。

作者簡介：

余強(qiáng)，出生于1969 年 12 月，畢業(yè)于安徽機(jī)電學(xué)院電氣工程系工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)，曾就職于信息產(chǎn)業(yè)部第八研究所和科大創(chuàng)新股份有限公司自動(dòng)化分公司工程部，現(xiàn)就職于中達(dá)電通股份有限股份有限公司PLC產(chǎn)品開發(fā)處，主要專注于PLC在自動(dòng)化的高端運(yùn)用，包括各類機(jī)械設(shè)備的精密運(yùn)動(dòng)控制及工程項(xiàng)目的過程控制的研究與市場開發(fā)。