臺達20PM電子凸輪在5軸涂膠機系統(tǒng)應(yīng)用

分類：技術(shù)教程日期：2012-11-30 00:00:00 來源：西部工控網(wǎng)

　　點膠機是專門對液體體進行控制，將液體點滴、涂覆、灌封于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動化機器。點膠機主要用于產(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、點滴、線形/弧形/圓形涂膠等。自動點膠機在工業(yè)制造中越來越得到廣泛的應(yīng)用，小到手機、鏡頭、IC封裝、LCD、LED、筆記本電腦、數(shù)碼相機、SCP、BGA、二極管、三極管、精密機械等;大到飛機、汽車、機械制造等，都需要精密的點膠設(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，控制軸的上下運動;U軸可控制涂槍正反方向旋轉(zhuǎn)。此外，一個控制送紙部分為單動，整個控制流程動作為所有軸歸原點，所有軸到達工作位，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。整體動作的邏輯非常簡單，但控制難點在于：

　　(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)機構(gòu)本身有四軸參與連續(xù)插補，用臺達現(xiàn)有三軸20PM00M，難以實現(xiàn)?，F(xiàn)有20PM00M具有點膠機模式最多只能控制三軸。采用10PM六軸插補模式，測試，從一個指令到另一個運動指令之間會有微小的速度變化，導(dǎo)致涂膠會有厚度變化。

　　2 臺達控制電氣建構(gòu)

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

　　圖2 臺達控制電氣建構(gòu)

　　表1 系統(tǒng)配置

　　3 控制及20PM運動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)周期的方式運作。在使用多凸輪功能時，凸輪軸只能固定使用一組CAM表，即PMsoft之CAM Chart 0、 1 、2 分別對應(yīng)x、y、z三軸，如圖3所示。

　　圖3 多軸凸輪運作模式

　　多凸輪啟動與單凸輪相同，由X軸運動命令D1846寄存器來啟動。然而，不同的是要設(shè)定各凸輪軸的運動模式并開啟C200計數(shù)器以計算主軸脈沖數(shù)，以下先針對這三項做說明:

　　(1)D1846，D1846=H’2000啟動多凸輪運動，與啟動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，須先將X軸之D1847之Bit12..11設(shè)定為01，而D1927與D2007則視Y、Z凸輪軸是否啟動來設(shè)定寄存器之Bit11。

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

　　表2 C200/C204計數(shù)模式設(shè)定

裝置	C200計數(shù)模式	裝置	C204計數(shù)模式
M1200=0, M1201=0	U/D*	M1204=0, M1205=0	U/D
M1200=1, M1201=0	P/D*	M1204=1, M1205=0	P/D
M1200=0, M1201=1	A/B*(1倍頻)	M1204=0, M1205=1	A/B(1倍頻)
M1200=1, M1201=1	4A/B(4倍頻)	M1204=1, M1205=1	4A/B(4倍頻)

　　第二臺20PM與第一臺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現(xiàn)方式用一個虛擬主軸，(第一個20PM的Y軸)，實現(xiàn)四個從軸無速度延遲同步。第一個20PM，兩個從軸，第二個20PM兩個從軸。第二個20PM一軸單獨動作。這樣可完全達到客戶四軸之間聯(lián)動，速度無延遲的絕佳效果。下面通過程序介紹具體實現(xiàn)方法及難點解決方案。

　　4 程序?qū)崿F(xiàn)及難點解決

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

　　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)慣是對實軸模式，即X、Y、Z、R到達每一位置后，采樣一點。而現(xiàn)在的模式是所有從軸模式必須跟蹤虛擬主軸來運行，

　　虛擬主軸確定。采用方法為這四軸運動是必須與X或Y同步，在程序里，示教時把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現(xiàn)。圖5為P1、P2示意圖。