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自動點膠機控制系統工業觸摸屏一體機解決方案

    自動點膠機控制系統工業觸摸屏一體機解決方案
  點膠是微電子封裝工業中一道很重要的工序,膠滴的直徑、一致性等質量問題直接關系到封裝產品的質量?;谶\動控制器的數控系統,具有靈活的軟硬件結構。本課題針對點膠工藝流程的要求對點膠機進行了設計和研究,設計點膠機機械結構裝置,達到對點膠位置精確定位;在根據點膠機實驗裝置的特點,結合運動控制器,伺服電機等,開發了一套蠕動點膠機控制系統,實現對蠕動泵和三坐標工作臺的精確控制,進而結合觸摸屏,最終實現人機交流。
  在工業生產中,很多地方都需要用到點膠,比如集成電路、半導體封裝、印刷電路板、彩色液晶屏、電子元器件、電子部件、汽車部件等等。傳統的點膠是靠工人手工操作實現的,手工點膠操作復雜、速度慢、精確度低、容易出錯,而且無法進行復雜圖形的操作,更無法實現生產自動化。因此,自動點膠機應運而生,它是一種速度快、效率高且精度準的設備,可以利用編程器發送各種指令,執行各種圖形的點膠。
  自動點膠機是一個復雜的系統,需要精確控制點膠流量和點膠的位置。針對課題需要,通過高性能的運動控制器和高精度的運動平臺實現點膠系統的準確定位。利用工控機、運動控制器,設計全自動點膠機數控系統,系統能對點膠整個加工過程進行控制,該系統具有加工仿真可視化,人機交互界面的友好性,系統高可靠性等優點。具體研究內容包括如下幾點:
  (a)根據蠕動點膠機的應用特點,擬定蠕動式自動點膠機的總體設計方案,要求:具有點膠頭三坐標聯動控制功能、電路板自動找正、點膠量精度控制、點膠路線可編程控制等功能。
  (b)根據擬定的總體設計方案,完成全自動點膠機機械、驅動裝置的設計、選型、建立點膠機工作平臺。
  (c)設計基于工控機的蠕動泵定量點膠控制裝置(硬件和程序),并完成初步調試。
  (d)在上述工作的基礎上,設計點膠頭的三坐標聯動控制系統,要求通過選型、設計,建立三坐標點膠機控制系統,編制控制程序,實現點膠頭運動程序控制。
  (e)編寫設計說明書,繪制全自動點膠機機械裝置總圖、控制系統電氣原理圖、控制流程圖及主要程序,要求說明書和設計圖表達正確、工作量達標。
  自動點膠機運動方案設計
  由于點膠精度要求較高,機構的精確度和使用壽命扛磨損能力是必須考慮的,關于機械結構的傳動方式設計是非常重要的,傳動方式可以選擇滾珠螺旋副傳動,步進電機加皮帶等。高精度滾珠絲桿的導程誤差可達5μm/300mm以上,且滾珠螺旋傳動的摩擦系數在試驗測得,一般為0.0025--0.0035,當螺旋升角λ=3時,傳動效率的理論值可以高達90%,使用壽命較長,因此在本次設計中選用滾珠絲桿傳動。設計中關于三坐標工作臺的設計,我們設計為橋式結構,直接選用線性模組來組裝實現。
  關于點膠機控制系統的設計,參照國內點膠機控制系統,多采用工控觸摸一體機,PLC,以及運動控制卡來實現點膠機控制,都不是全自動化控制。三坐標工作臺及蠕動,泵驅動方面,采用伺服電機來實現半閉環驅動,需要電機驅動器來實現驅動。且上述控制器在編寫點膠程序比較難上手,對于一般的操作員學習時間較長。而數控程序G代碼已在工業生產中得到廣泛的應用,G代碼的編程簡單。在綜合考慮這些因素后,我們選擇了運動控制器來實現點膠控制。最后通訊方式上支持與廣州微嵌WLT-104工控觸摸一體機COM直接連接,接線方式簡單,安全,穩定。最后,通過微嵌WLT-104工業觸摸屏一體機來實現點膠控制的可視化,以及程序的輸入。

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