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众为兴ADT-8848运动控制卡在点胶机控制系统中的应用-深圳市众为兴数控技术有限公司-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2008-10-11  浏览次数:155

  引言
  在现代工业产品的加工中,通常会遇到需要在产品上涂布各类胶水或其他流体的情况,如密封胶、PCB电子零件固定及保护、扬声器点胶、按键点胶等,对于胶水涂布的位置和胶量都需要做到比较精确的控制,由此各类自动点胶机应运而生,通过步进电机或伺服电机的精确定位来控制胶水涂布的位置,通过电机运动速度的快慢或开胶时间配合胶枪气压的大小来控制胶水的粗细,本文介绍的这款ADT-8848运动控制器+TV5500手持盒的点胶机控制系统TV5500DJ,正是这样一款产品,它支持连续涂胶、单点点胶、空间三维点胶;支持电脑图形导入或教导的方式输入加工点位置;采用速度前瞻算法,自动平滑轨拐角速度;单点速度能达到10点/秒。
  2.TV5500DJ分体式点胶机控制系统的组成及原理简述
  TV5500DJ由下面这几个部分组成:
  配件名称
  型号
  数量
  简介
  外观
  手持盒
  TV5500
  1
  人机接口
  脱机卡
  ADT-8848
  1
  运动及IO控制
  数据传输线
  L01-202D9GG1
  1
  手持盒与脱机卡通讯
  其中,ADT-8848完成运动控制及输入输出点的控制,TV5500主要是完成人机接口的功能,包括参数设置、文件编辑、文件转换、加工监控等功能,中间通过RS232进行通讯,当文件和参数都编辑好后,TV5500手持盒可以取走也能正常加工,所有的加工信息均保存在ADT-8848上。
  ADT-8848的硬件配置包括:
  (1)ARM7+FPGA运动芯片
  (2)4个电机的驱动(点胶机系统目前只用到3个轴),脉冲+脉冲或脉冲+方向。
  (3)34路输入(其中20路可由用户编程)
  (4)18路输出(均支持用户编程)
  (5)2路RS232接口,其中一路接手持盒,另外一路可接附加面板
  (6)USB从机接口,32M文件存储空间
  (7)网络接口(暂未用到)
  TV5500的硬件配置如下:
  (1)ARM7内核
  (2)320X240单色7寸屏
  (3)4X 9个按键
  (4)USB主机接口,可直接接U盘,USB从机接口
  (5)RS232接口,接ADT-8848控制器,
  3.分体式点胶机系统功能介绍
  TV5500DJ控制的三个轴分别为水平X轴、前后Y轴,上下Z轴。XY轴用来完成定位,Z轴用来进退枪,也支持汽缸进退枪的模式。下图即为一台三轴点胶机系统。
  (1)加工指令介绍:
  1)电机复位:可指定某个或多个电机复位,指定的电机完成复位后继续执行下一条指令。
  2)端口输出:可指定某个端口输出开或关信号,延时设定的时间后继续执行下一条指令。
  3)等待输入:等待某个输入端口为开或关才继续下一步动作,可设定一个等待超时时间。
  4)延时暂停:延时设定的时间之后继续下一步动作,若延时时间设置为0则暂停程序执行,直到再次按下启动或暂停键。
  5)选择胶枪:选择哪把胶枪进行工作,默认为选择第一把胶枪。
  6)胶枪控制:可单独控制某个胶枪打开和关闭。该指令一般在导图功能中使用,正常情况下使用“起点”和“终点”或者“单点”指令来控制胶枪开关即可。
  7)起点:轨迹的起点,加工时在起点处Z轴进枪并打开胶枪。起点处可设置是否滞后开胶,如果滞后开胶有效,则运动到起点后不是立刻开胶,而是延时设定的滞后开胶延时时间后再打开胶枪,该功能主要为了防止起点处堆胶的情况。
  8)终点:轨迹的终点,加工时在终点处关闭胶枪并使Z轴退到针高的位置,一个图形可有多个起点和终点。终点处可设置是否提前关胶,如果提前关胶有效,则会提前于终点设定的提前关胶距离关闭胶枪。该功能主要为了防止终点处堆胶的情况。
  9)直线:以直线的方式运动到该点坐标。
  10)单点:XY先快速定位,到位之后Z轴进枪并开胶一段时间后关闭胶枪,然后Z轴退回到针高的位置。
  11)空移:XYZ快速定位到该点。
  12)顺圆弧、逆圆弧:必须与前一点和后一点结合,通过指定圆弧起点、半径、圆弧终点的方式确定一个圆弧。
  13)圆弧:必须与前一点和后一点结合,通过指定圆弧的起点、圆弧上某一点、圆弧终点的方式确定一个圆弧。
  14)整圆:必须与前一点和后一点结合,通过指定圆弧的起点、圆弧上某一点、圆弧上另一点的方式确定一个整圆。
  15)圆弧终点:该点需要紧跟于圆弧、顺圆弧、逆圆弧、整圆指令之后与前两点结合成一圆弧,若圆弧的终点即为轨迹的终点,则圆弧终点可用"终点"指令替代。
  16)顺椭圆、逆椭圆:必须与前一点和后一点结合,通过指定椭圆的起点、椭圆圆心、长短轴半径、椭圆终点的方式确定一个椭圆。
  椭圆终点:该点需要紧跟于顺椭圆和逆椭圆指令之后与前两点结合成一椭圆,若椭圆的终点即为轨迹的终点,则椭圆终点可用"终点"指令替代。
  (2)加工点类型约束条件
  1)一条连续的轨迹需要以一个“起点”开始和一个“终点”结束,中间可以有直线、圆弧、椭圆等加工点类型;
  2)“顺圆弧”、“逆圆弧”、“圆弧”、“整圆”、“顺椭圆”、“逆椭圆”这些指令不能单独存在,必须与前一点和后一点组合才能形成一个图形。
  3)“整圆”的实际圆弧终点与圆弧起点重合,设定的“圆弧终点”只起辅助作用。
  4)椭圆的圆心、长短轴半径由“顺椭圆”、“逆椭圆”指令指出,椭圆起点和椭圆终点坐标则由上一点和下一点指出(由于椭圆的起点、终点、圆心可能不太方便教导,可在高级编辑的“常用图形”中通过教导一个矩形来协助完成椭圆的教导)。
  5)“逆圆弧”和“顺圆弧”指令只指定圆弧的半径,圆弧起点和圆弧终点坐标由上一点和下一点指出。
  6)“顺圆弧”、“逆圆弧”设定的半径不能小于前后两点之间距离的一半,否则无法形成一个圆弧。
  7)“单点”的教导比较简单,但是“单点”不能与圆弧或椭圆指令组合。
  8)“空移”指令功能为XYZ轴同时快速定位到指定的坐标位置,不产生开胶或关胶动作,而“起点”指令则先将XY轴快速定位到指定位置后,Z轴再快速定位到指定位置,并产生开胶动作。
  9)只有“终点”和“单点”可以教导“针高”。
  (3)高级编辑功能
  高级编辑功能包括“批量修改”、“阵列复制”、“图形平移”、“图形缩放”、“自动圆角”、“常用图形”等功能。下图为自动圆角功能演示。
  (4)图形导入功能
  可以导入PLT和G代码两种格式的文件,PLT文打印机文件格式,可使用CorelDraw或AutoCAD等软件生成,G代码为国际通用的数控加工文件格式,可使用MasterCAM或UG等软件生成。
  4.调试要点
  1)快速单点时设置好合适的起步速度和加速度,是提高单点速度的关键,根据机械特性的不同,可将起步速度设置在60-100mm/s,空移速度设置在300-400mm/s,加速时间设置在0.02秒左右
  2)图形偏位的问题,如果在不复位的情况下连续加工误差会累积,说明电机驱动器驱动能力不够,或者皮带轮未固定好打滑,或者外部电磁干扰很大。如果是复位之后产生偏位,可能是原点信号不好或者皮带轮不同心而左右摆动。
  3)图形导入尺寸不对,是转换比例没设置好的问题,一般PLT默认的转化比例为0.025,如果在生产PLT或G代码时设置了比例选项,需要重新修改这个参数。
  4)拐角处堆胶,如果是轨迹的中间某点堆胶,是由于此处拐角太大,控制器需要做减速处理,否则会由于惯性的作用产生很大的震动,解决的办法可将轨迹起步速度和加速度设大,或者将加速度设置为0以匀速进行加工。如果是起点或终点堆胶,可使用滞后开胶和提前关胶功能解决这一问题。
  5.结束语
  通过在客户处的长期使用,TV5500DJ点胶机系统日趋稳定,界面美观,操作方便,速度平滑,单点速度快,已经能够满足大部分点胶机系统的工艺需求,受到许多专业点胶机厂商的青睐。

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