市場應(yīng)用背景

在照明、汽車、工業(yè)電氣等領(lǐng)域，設(shè)備平面運動性能至關(guān)重要，尤其體現(xiàn)在大跨度操作、大負載承載、極致平滑運動以及最小化軸間耦合干擾等方面。這些特性對于大尺寸和長條形產(chǎn)品的點膠工藝尤為關(guān)鍵，同時也滿足了追求高效生產(chǎn)客戶的嚴苛需求。

市面上常見的傳統(tǒng)點膠機方案：

傳統(tǒng)點膠機的單龍門平臺受限于其結(jié)構(gòu)設(shè)計，難以兼顧大跨度運動和高精度定位，在應(yīng)對大尺寸產(chǎn)品或高精度點膠需求時顯得捉襟見肘。

正運動總線雙龍門視覺點膠機解決方案：

龍門結(jié)構(gòu)通常由兩個電機及其配套機械裝置構(gòu)成。主軸與從軸通過精密協(xié)同，確保運動任務(wù)的高效執(zhí)行。尤其適用于高精度加工和大規(guī)模生產(chǎn)場景。雙電機的配置 增強了系統(tǒng)的冗余性，即使單電機出現(xiàn)故障，設(shè)備仍能維持基本運行，提高了系統(tǒng)的可靠性。

正運動總線雙龍門視覺點膠機采用總線伺服控制，搭配高精度視覺定位系統(tǒng)，實現(xiàn)精準(zhǔn)定位與高效點膠。設(shè)備通過視覺系統(tǒng)精準(zhǔn)識別定位點，并融合CAD導(dǎo)圖功能智能生成點膠路徑，確保點膠作業(yè)精度高、一致性強。

龍門式點膠機憑借其超大工作臺和廣闊的有效行程，能夠輕松應(yīng)對多樣化的工藝設(shè)計挑戰(zhàn)。因此，其配備的運動控制必須具備以下核心優(yōu)勢：

● 快速響應(yīng)與整定：迅速響應(yīng)指令并穩(wěn)定運行，確保高效生產(chǎn)節(jié)奏。

● 極低誤差范圍：將運動誤差控制在極低范圍內(nèi)，保證點膠精度和一致性。

● 超高運動精度：實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和軌跡控制，滿足復(fù)雜點膠工藝需求。

01 機器視覺運動控制一體機在雙龍門點膠的解決方案

▲ 雙龍門點膠機運行視頻 ▲

正運動雙龍門點膠解決方案設(shè)計

• 24DI：接原點、限位等傳感器，以及開關(guān)信號器等
• 12DO：高速輸出口接工業(yè)相機的硬觸發(fā)輸入、 點膠閥和氣閥等
• EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動器，控制龍門主從軸以及其他軸運動
• RS232通訊接口：接光源控制器
• EtherNET接口：千兆網(wǎng)口，接Gige面陣相機，實現(xiàn)視覺定位應(yīng)用

運動控制與機器視覺實現(xiàn)過程

| 機器視覺

（1）平臺回零與Mark點校準(zhǔn)

設(shè)備初始化時，平臺自動回零后并驅(qū)動雙Mark點至視覺系統(tǒng)視野中心，通過工業(yè)相機精準(zhǔn)捕捉Mark點圖像，記錄其在平臺坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)，建立全局基準(zhǔn)。

（2）坐標(biāo)映射與路徑規(guī)劃

基于校準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動計算點膠位點與Mark點的相對坐標(biāo)關(guān)系，結(jié)合CAD導(dǎo)圖生成的點膠路徑參數(shù)，構(gòu)建“Mark點-產(chǎn)品-點膠路徑”的空間映射模型，確保點膠位置的加工精度。

（3）精準(zhǔn)補償與高效定位

在實際點膠作業(yè)過程中，視覺系統(tǒng)通過采集Mark點的圖像信息，并運用高效的圖像處理算法，快速計算出Mark點在當(dāng)前平臺坐標(biāo)系中的精確位置。系統(tǒng)基于預(yù)先設(shè)定的相對坐標(biāo)參數(shù)，自動調(diào)整點膠頭的空間位置，從而精準(zhǔn)完成點膠操作。由于Mark點作為固定參考基準(zhǔn)，系統(tǒng)無需對每個產(chǎn)品進行重復(fù)的圖像采集和定位計算，這一設(shè)計顯著提升了生產(chǎn)效率和作業(yè)精度。

| 運動控制

（1）多段軌跡插補技術(shù)

基于高精度運動控制器實現(xiàn)多段線段的連續(xù)無縫插補，通過自適應(yīng)速度規(guī)劃生成平滑路徑軌跡。該技術(shù)有效消除加減速階段的膠量波動，解決傳統(tǒng)點膠工藝中常見的膠水堆積和軌跡斷點缺陷，保障復(fù)雜輪廓的成型一致性。

（2）Z軸補償功能

集成非接觸式激光測高模塊，采用“先探后膠”的閉環(huán)控制邏輯：

● 點膠頭運動前，激光傳感器對路徑進行亞毫米級三維掃描

● 實時反饋基板高度數(shù)據(jù)至運動控制系統(tǒng)

● 通過補償算法調(diào)整Z軸伺服模組，使針嘴與工件保持恒定間距
該方案可自適應(yīng)處理曲面工件或來料裝配誤差，確保膠線截面均勻性。

（3）精準(zhǔn)的開關(guān)膠控制

精確調(diào)節(jié)點膠閥開閉時機與針頭運動軌跡，通過開膠延時、關(guān)膠延時、提前關(guān)膠及退槍高度等參數(shù)優(yōu)化，有效解決拉絲、堆膠等工藝缺陷，確保膠量精準(zhǔn)可控，適應(yīng)多樣化點膠需求。

雙龍門點膠機工藝流程

方案應(yīng)用優(yōu)勢

• 膠量控制精準(zhǔn)：實時調(diào)整出膠量，確保膠水精確分配，誤差控制在極小范圍內(nèi)，滿足高精度點膠需求
• 多文件自動識別與匹配：智能識別不同產(chǎn)品文件，自動匹配對應(yīng)加工模板，實現(xiàn)快速切換，提升生產(chǎn)效率，減少人工操作失誤
• 數(shù)據(jù)管理與工藝優(yōu)化：支持加工和檢測過程中的圖像數(shù)據(jù)保存，以及點膠參數(shù)的導(dǎo)入導(dǎo)出功能，方便工藝優(yōu)化和重復(fù)使用，建立完善的工藝數(shù)據(jù)庫
• 多樣化出膠工藝：提供連續(xù)出膠、打點噴膠、螺桿推膠等多種出膠模式，滿足不同點膠工藝需求，確保膠水分配的多樣性和適應(yīng)性，適用于各種復(fù)雜場景
• 高精度視覺定位：配備高分辨率工業(yè)相機，結(jié)合便捷的視覺標(biāo)定和模板創(chuàng)建功能，實現(xiàn)亞像素級視覺定位與檢測，確保點膠位置高精度
• 靈活便捷的示教模式：提供手動對點、視覺示教、CAD導(dǎo)圖編輯和軌跡圖像繪制等多種示教方式，操作簡單直觀，降低學(xué)習(xí)成本，滿足不同用戶的操作習(xí)慣

解決方案硬件配置

02 高集成機器視覺運動控制一體機VPLC712

正運動技術(shù)VPLC712機器視覺運動控制一體機是一款基于x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺運動控制器，采用一體化設(shè)計，將實時機器視覺、運動控制、IO和監(jiān)控集成于一臺多核控制器上，實現(xiàn)多任務(wù)并行實時處理自動化設(shè)備任務(wù)，通過共享內(nèi)存機制，將PC部分硬件資源通過MotionRT7進行配置，實現(xiàn)核內(nèi)高速交互，驅(qū)動執(zhí)行器進行對應(yīng)操作，完成設(shè)備整體的控制。

VPLC系列機器視覺運動控制一體機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)動器、傳感器、編碼器、控制閥等）無縫集成，提供一個完整端到端的視覺運動控制解決方案。

VPLC712機器視覺運動控制一體機，本身最多支持64軸，EtherCAT最小通訊周期可達到500us；板載20數(shù)字輸入，20數(shù)字輸出以及4路高速鎖存輸入；板載2路本地差分脈沖軸、2路AD和2路DA。

正運動技術(shù)專注于運動控制技術(shù)研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等。