市場應(yīng)用背景

在各類手機(jī)中框、VR/AR邊框、異形屏/曲面屏、智能手表手環(huán)等3C消費(fèi)電子產(chǎn)品的復(fù)雜型面點(diǎn)膠加工過程中，市面上常見的直角坐標(biāo)型點(diǎn)膠機(jī)已無法滿足工件在被其他部件遮擋的傾斜、彎曲或邊緣表面位置進(jìn)行精準(zhǔn)點(diǎn)膠操作，導(dǎo)致點(diǎn)膠頭無法到達(dá)固定加工區(qū)域或難以一次完成點(diǎn)膠任務(wù)，進(jìn)而影響產(chǎn)品的整體點(diǎn)膠質(zhì)量。

為解決復(fù)雜型面點(diǎn)膠路徑中膠閥與工件的干涉問題，膠閥須與產(chǎn)品表面形成特定夾角，保證與點(diǎn)膠路徑切線垂直且相對線速度恒定。適應(yīng)異型工件需多維度調(diào)整膠閥相對姿態(tài)。

五軸聯(lián)動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)結(jié)合直線軸X、Y、Z及旋轉(zhuǎn)軸A、B，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠閥到達(dá)復(fù)雜型面加工的空間控制，執(zhí)行高精度的點(diǎn)膠任務(wù)，成為對于存在點(diǎn)膠路徑復(fù)雜型面的產(chǎn)品的最佳選擇。

三軸、四軸點(diǎn)膠機(jī)方案局限性：

這類點(diǎn)膠機(jī)的移動(dòng)方式是基于直角坐標(biāo)系統(tǒng)，適合執(zhí)行直線或輕微曲面任務(wù)的點(diǎn)膠任務(wù)。不適合加工具有狹窄腔內(nèi)、斜面等復(fù)雜型面工件。

靈活性和適應(yīng)性：在點(diǎn)膠加工過程中，點(diǎn)膠閥與工件的位姿和角度不能動(dòng)態(tài)調(diào)整，因此通常僅適用于處理基本形狀和幾何形狀的加工路徑任務(wù)。但對于具有復(fù)雜型面的工件，其靈活性和適應(yīng)性受到限制。

精度和效率：當(dāng)遇到需要在多個(gè)空間曲線或復(fù)雜型面上進(jìn)行點(diǎn)膠的任務(wù)時(shí)，可能需要使用多臺設(shè)備并進(jìn)行多次定位安裝。這不僅增加了生產(chǎn)成本，加工工序多，也降低了整體點(diǎn)膠加工效率，同時(shí)多次參數(shù)設(shè)定和校準(zhǔn)可能導(dǎo)致丟失部分點(diǎn)膠精度。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)解決方案:

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)針對現(xiàn)有市場需求，開發(fā)了一種基于VPLC系列機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的五軸聯(lián)動(dòng)點(diǎn)膠解決方案，適用于各種復(fù)雜型面工件的高精度點(diǎn)膠和各種膠水。

方案方案采用RTCP刀具中心點(diǎn)跟隨技術(shù)算法，可實(shí)現(xiàn)各類空間軌跡的追隨控制，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠閥或工件邊點(diǎn)膠邊傾斜調(diào)整角度，點(diǎn)膠軌跡路徑始終與產(chǎn)品翻轉(zhuǎn)姿態(tài)保持一致，確保了點(diǎn)膠加工過程的連續(xù)性和平滑性，還顯著提高了空間曲面點(diǎn)膠加工的精度、質(zhì)量和效率。

方案同時(shí)減少了復(fù)雜型面工件的點(diǎn)膠加工工序，可通過集中處理多個(gè)工序，實(shí)現(xiàn)高速高精的點(diǎn)膠加工，簡化了生產(chǎn)流程，更好地靈活適應(yīng)復(fù)雜型面工件的點(diǎn)膠生產(chǎn)需求。

一、機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)在五軸聯(lián)動(dòng)點(diǎn)膠上的應(yīng)用

正運(yùn)動(dòng)五軸聯(lián)動(dòng)點(diǎn)膠解決方案設(shè)計(jì)

24DI：接原點(diǎn)、限位、測高等傳感器，以及開關(guān)信號、編碼器等；

12DO：高速輸出口接工業(yè)相機(jī)的硬觸發(fā)輸入和點(diǎn)膠閥；

EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器，控制其它軸運(yùn)動(dòng)；

6路差分脈沖輸出：接脈沖驅(qū)動(dòng)器，控制X、Y、Z、A、C軸；

RS232通訊接口：接光源控制器；

EtherNET接口：千兆網(wǎng)口，接支持Gige協(xié)議的面陣相機(jī)，實(shí)現(xiàn)視覺定位應(yīng)用。

運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)過程

（1）機(jī)器視覺

機(jī)器視覺系統(tǒng)負(fù)責(zé)自動(dòng)檢測工件的點(diǎn)膠位置，流程包括圖像采集、視覺定位和位置坐標(biāo)輸出?？刂破魈幚硭杉降膱D像，擬合出點(diǎn)膠區(qū)域輪廓的模板特征。根據(jù)膠點(diǎn)中心與點(diǎn)膠區(qū)域輪廓的相對位置，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)軸引起的點(diǎn)膠頭偏移的坐標(biāo)數(shù)值，確保點(diǎn)膠頭準(zhǔn)確移至預(yù)定的點(diǎn)膠位置。

（2）運(yùn)動(dòng)控制

系統(tǒng)具備RTCP（旋轉(zhuǎn)刀具中心點(diǎn)控制）功能，確保在多軸聯(lián)動(dòng)操作中，點(diǎn)膠頭始終精確對準(zhǔn)工件的特定位置，即使在工件或工具自身旋轉(zhuǎn)時(shí)也能保持恒定的相對姿態(tài)和角度。

在運(yùn)動(dòng)控制過程確保C軸在校準(zhǔn)時(shí)保持零點(diǎn)位置。通過機(jī)械平臺的水平方向角度校準(zhǔn)來標(biāo)定A軸，并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)中心標(biāo)定。手動(dòng)示教三點(diǎn)坐標(biāo)，并記錄不同姿態(tài)的角度，之后計(jì)算并執(zhí)行聯(lián)動(dòng)路徑。

在建立正運(yùn)動(dòng)機(jī)械手的五軸聯(lián)動(dòng)指令時(shí)，首先配置機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)。完成運(yùn)動(dòng)點(diǎn)位編程后，通過相機(jī)中心或針頭示教點(diǎn)膠路徑，并在XYZ三軸點(diǎn)位的基礎(chǔ)上調(diào)整空間角度和姿態(tài)。同時(shí)通過激光測高傳感器測定作業(yè)區(qū)域高度，以Z軸坐標(biāo)補(bǔ)償?shù)姆绞奖３贮c(diǎn)膠頭與作業(yè)區(qū)域表面距離的相對恒定。

五軸聯(lián)動(dòng)點(diǎn)膠工藝流程

方案核心優(yōu)勢

RTCP刀具中心點(diǎn)跟隨技術(shù)算法，可實(shí)現(xiàn)各類空間軌跡的追隨控制；

具備五軸應(yīng)用相機(jī)標(biāo)定、針頭補(bǔ)償及各姿態(tài)下的位置拾取功能；

結(jié)合視覺與運(yùn)動(dòng)控制，無需額外配置工控機(jī)，從而節(jié)約硬件成本并減少安裝空間；

可分段設(shè)定加工速度，來滿足不同膠水類型和加工需求的平順點(diǎn)膠；

支持雙旋轉(zhuǎn)臺水平校準(zhǔn)和偏移校準(zhǔn)；

小線段平滑控制，滿足插補(bǔ)軌跡精度同時(shí)保證效率；

提前開/關(guān)膠控制、位置比較觸發(fā)和空間軌跡的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能，優(yōu)化點(diǎn)膠過程，減少膠水浪費(fèi)；

集成小型化組態(tài)平臺，可支持用戶自定義人機(jī)交互界面的開發(fā)編程，提高用戶友好性和操作便利性。

解決方案硬件配置

二、機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)VPLC532E

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)VPLC系列機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)是一款基于Linux系統(tǒng)的EtherCAT總線視覺運(yùn)動(dòng)控制器，可脫機(jī)運(yùn)行，內(nèi)置了豐富的視覺和運(yùn)動(dòng)控制功能，大幅簡化視覺與運(yùn)控項(xiàng)目的配置流程，核內(nèi)數(shù)據(jù)交互快，可顯著降低時(shí)間和成本投入。

VPLC系列機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)的安裝與拆卸過程便捷，占地空間小，還能與其它控制單元部件（如伺服驅(qū)動(dòng)器、傳感器、編碼器、控制閥等）無縫集成，提供一個(gè)完整端到端的視覺運(yùn)動(dòng)控制解決方案。

VPLC532E機(jī)器視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)，本身最多支持32軸，支持24+6數(shù)字輸入，12+6數(shù)字輸出，4路高速鎖存輸入，4路高速PWM和PSO硬件輸出，自帶6路高速脈沖軸+編碼器反饋，速度可達(dá)10M。

三、提供易用的可視化視覺點(diǎn)膠開發(fā)調(diào)試軟件

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)通過不斷深化擴(kuò)展VPLC系列視覺運(yùn)動(dòng)控制一體機(jī)在點(diǎn)膠行業(yè)的應(yīng)用，為用戶提供了簡單易用的視覺點(diǎn)膠開發(fā)調(diào)試軟件。該軟件結(jié)合可視化界面和豐富的視覺、運(yùn)動(dòng)控制功能，只需進(jìn)行簡單的參數(shù)設(shè)置，即可構(gòu)建視覺點(diǎn)膠項(xiàng)目程序，可大幅縮短項(xiàng)目開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。

視覺點(diǎn)膠開發(fā)調(diào)試軟件功能介紹

1.功能齊全

支持點(diǎn)膠軌跡打點(diǎn)、線、圓、弧、連續(xù)線段、陣列、提前開關(guān)膠、手動(dòng)示教、相機(jī)示教、點(diǎn)膠工藝功能。

2.機(jī)器視覺糾偏

產(chǎn)品任意位置和角度擺放，視覺自動(dòng)識別并完成點(diǎn)膠、噴膠作業(yè)。

3.操作界面友好功能齊全

調(diào)試編程操作簡單便捷，支持在視覺圖像上進(jìn)行示教和點(diǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

審核編輯 黃宇