點膠機控制裝置的製作方法
2023-06-03 03:29:36 1
專利名稱：點膠機控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制技術，尤其涉及一種操作靈活、精度和效率較高的 點膠機控制裝置，屬於自動控制技術領域。
背景技術：
點膠機是用於將各種膠體，例如密封膠或者絕緣膠，按照預設軌跡點 到需要密封或絕緣的部件上的一種機械設備，其在手機塑殼生產線、印刷電 路板(Printed Circuit Board,簡稱PCB)生產線、表面貼裝技術(Surface Mounted Technology,簡稱SMT )混裝生產線等方面具有廣泛的應用，市場 前景十分廣闊。
以往，手動控制的點膠機效率極低，精度也極差。隨著科學技術的發展， 為了實現點膠自動化，業界製造出了點膠機控制器。
現有的點膠機控制器普遍採用單片機或可編程邏輯控制器 (Programmable Logical Controller,以下簡稱PLC)作為控制的主體。 然而，當點膠的軌跡中存在弧線或任意三維軌跡時，由於插補計算的複雜度 較高，單片機或PLC用於計算軌跡所耗費的時間較長，由此降低了點膠機的精 度和效率，可重複性操作的實現較困難。而且，單片機或PLC的內部程序固化， 當點膠軌跡發生變化時，需要專業人員對單片機或PLC的內部程序進行修改， 操作靈活性極差，精度和效率也不高。
實用新型內容
本實用新型提供了一種點膠機控制裝置，用以實現靈活控制點膠機，提 高點膠機的工作效率和精度。
本實用新型提供了一種點膠機控制裝置，包括用於進行人機互動的觸摸
屏；還包括運動控制器和兩個以上步進驅動器；所述運動控制器具體包括
用於保存軌跡數據的存儲模塊，與所述觸控螢幕連接；
用於加載所述軌跡數據的加載模塊，分別與所述觸控螢幕和所述存儲模塊 連接；
用於將所述軌跡數據解釋為運動指令的解釋模塊，其輸入端與所述加載
模塊連接，其輸出經由將所述運動指令轉化為控制信號的兩個以上步進軸的
控制埠輸出；
所述步進驅動器與所述步進軸的控制埠對應連接。
本實用新型採用觸控螢幕進行人機互動，運動控制器的存儲模塊保存軌跡
數據，加載模塊加載該軌跡數據，然後解釋模塊將軌跡數據解釋為運動指令，
步進軸將運動指令轉化為控制信號並通過控制埠輸出給對應的步進驅動器
控制其運動，可以靈活地控制點膠機，提高了點膠機的工作效率和精度。
圖1為本實用新型點膠機控制裝置第一實施例的結構示意圖； 圖2為本實用新型點膠機控制裝置第二實施例的結構示意圖； 圖3為本實用新型點膠機控制裝置第三實施例的結構示意圖； 圖4為本實用新型點膠機控制裝置第三實施例中一示教圖形示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
本實用新型的設計人經過大量的實踐發現現有的點膠機控制器之所以 精度和效率都比較差，其主要原因在於作為現有點膠機控制器核心部件的 單片機或PLC僅適用於控制，而不適用於軌跡的計算。為此，應當採用其他 適於軌跡的計算的控制部件取代現有的單片機或PLC。
點膠機控制裝置第 一 實施例
如圖l所示，為本實用新型點膠機控制裝置第一實施例的結構示意圖， 具體可以包括觸:l莫屏ll、運動控制器12和兩個以上步進驅動器13。其中， 運動控制器12的輸入端與觸控螢幕11連接，其輸出端設置有兩個以上步進軸 121;兩個以上步進驅動器13與兩個以上步進軸121的控制埠——對應並 連接。
在實際應用中，步進驅動器13可以為步進電機或伺服電機等。步進驅動 器13的數量可以為兩個、三個或更多各個，根據實際的需要而定。例如若 需要進行平面的點膠操作，則可以具有兩個步進驅動器；若需要進行三維點 膠操作，則可以具有三個步進驅動器，其中，兩個步進驅動器分別對應X軸和 Y軸，另外一個步進驅動器對應Z軸，以適應不同高度的工件要求；若有其 他更多的需求，則可以有更多個步進驅動器。
需要說明的是，兩個以上步進軸121可以在一個模塊內實現。
在本實施例中，觸控螢幕11用於進行人機互動，所有與用戶交互的操作均 由觸控螢幕11實現。觸控螢幕11可以採用8寸液晶觸控螢幕。
運動控制器12具體可以包括存儲模塊122、加載模塊123和解釋模塊 124，存儲模塊122與觸控螢幕11連接，加載模塊123分別與觸控螢幕11和存儲模塊122連接，解釋模塊124的輸入端與加載模塊123連接，解釋模塊124 的輸出經由兩個以上步進軸121的控制埠輸出。
存儲模塊122用於保存軌跡數據。其中，軌跡數據為表示點膠機需要點 膠的軌跡的數據，該軌跡可以為點、線段、圓弧、橢圓弧等圖形。加栽模塊 123用於加載存儲才莫塊122中存儲的軌跡數據。解釋^^莫塊124用於將加載模 塊123加載的軌跡數據解釋為運動指令。步進軸121，可以採用軟體或硬體 模塊實現，用於將解釋模塊124輸出的運動指令轉化為控制信號並通過控制 埠輸出。控制信號具體可以為脈衝控制信號或其他形式的控制信號，取決 於步進驅動器13的類型。控制信號與步進驅動器13—一對應，用於控制步 進驅動器13的運動。
下面，介紹本實施例的工作原理。通過觸控螢幕ll進入數據存儲界面，將 軌跡數據存儲到運動控制器12的存儲模塊122中。然後，進入點膠操作的流 程通過觸控螢幕11進入數據管理界面，選擇已保存的軌跡數據並通過加載模 塊123加載該軌跡數據。放置好欲點膠的工件後，解釋模塊124將軌跡數據 解釋為運動指令，運動指令發送給步進軸121,步進軸121將該運動指令轉 化為控制信號，控制信號經由步進軸121的控制埠輸出給步進驅動器13， 兩個以上步進驅動器13分別在相應的控制信號的控制下進行運動。
本實施例不僅可以用於控制點膠機，還可以用於控制其他與點膠機類似 的設備，例如點焊機和雷射設備等等。
本實施例採用觸控螢幕11進行人機互動，運動控制器12的存儲模塊122 保存軌跡數據，加載^^塊123加載該軌跡數據，然後解釋模塊124將軌跡數 據解釋為運動指令，再通過步進軸121將運動指令轉化為控制信號並經由控 制埠輸出給對應的步進驅動器13控制其運動，可以靈活地控制點膠機，提高了點膠機的工作效率和精度。 點膠機控制裝置第二實施例
如圖2所示，為本實用新型點膠機控制裝置第二實施例的結構示意圖，在 圖l所示技術方案的基礎上，為了實現閉環操作，本實施例還可以包括編碼器 14，與步進驅動器13對應連接，編碼器14的輸入端與對應的步進驅動器13連接， 輸出端與解釋模塊124的輸入端連接。各個編碼器14可以用於將步進驅動器13 的誤差反饋給運動控制器12,然後運動控制器12的解釋;f莫塊124可以將該誤差 轉化為運動指令，提高運動控制的精確度。
在使用過程中，運動控制器12的原點位置會發生錯誤或誤差，精確度會 降低。為了防止這種情況發生，本實施例還可以包括原點傳感器15，與運動 控制器12的解釋模塊124的輸入端連接，用於獲取原點位置信息，然後將原點 位置信息輸入給解釋模塊124,解釋模塊124根據該原點位置信息校正運動控 制器12的原點位置，提高本裝置的精確度。
本實施例還可以包括運動控制器編程電纜17，其一端與運動控制器12的 解釋模塊124的輸入端連接，另一端與上位計算機連接，例如與PC機18連接， PC機18可以通過運動控制器編程電纜17傳輸運動控制器12的程序，從而實現 對運動控制器12的程序進行編輯。
為了防止步進驅動器13發生超範圍的運動，本實施例還可以包括限位傳 感器16,與運動控制器12的解釋模塊124的輸入端連接，用於獲取運動控制器 12的運動範圍的邊緣位置信息，將邊緣位置信息輸入到解釋衝莫塊124,解釋模 塊l24可以根據該邊緣位置信息控制步進驅動器13在規定範圍內運動。
點膠機控制裝置第三實施例
此外，近些年，示教，即示範、教導，作為一種解決問題的方法和技術，主要應用在工業自動化方面，特別是機器人技術中。從工業自動化方面講， 示教可以直接理解為把要做的工作手把手的示範給機器人，在示範過程中，
機器人把各種動作記憶下來。示教主要應用在重複性比較強的場合，例如 汽車生產線都大量的採用了裝配機器人、焊接機器人等等。本實施例還可以 將示教與點膠機控制器相結合。此時，示教數據具體可以為示教圖形的示教 數據，該示教數據保存在示教文件中。
如圖3所示，為本實用新型點膠機控制裝置第三實施例的結構示意圖，在 上一實施例的基礎上，在本實例中，以二維的示教圖形為例，則步進驅動器 13的數量可以為兩個。
本實施例的工作原理如下通過觸控螢幕ll新建示教文件，進入示教編輯 界面，將表示示教圖形的示教數據保存在示教文件中並將示教文件存儲到運 動控制器12的存儲模塊122中。通過觸控螢幕ll進入文件管理界面，選擇已存儲 的示教文件並通過加載模塊123加載該示教文件，放置好欲點膠的工件後，解 釋模塊124將示教文件中的示教數據解釋為運動指令,運動指令分別發送給兩 個步進軸121,兩個步進軸121分別將運動指令轉化為控制信號，控制信號控 制經由步進軸121的控制埠輸出給相應的步進驅動器13,從而控制步進驅動 器13進行運動，進行點膠操作。
如圖4所示，為本實用新型點膠機控制裝置第三實施例中一示教圖形示意 圖，該示教圖形由兩種圖形元素組成線段和圓弧。其中，線段有一個重要 的特徵，即線段有兩個端點，因此只需要保存兩個端點的坐標數據就可以把 線段描述出來。而對於圓弧來說，三點可以唯一確定一個圓弧，從而可以把 圓弧描述為由圓弧起點、圓弧終點和在這個圓弧上(除起點和終點之外)的 第三點組成，只需要保存這三個點的坐標數據就可以把圓弧描述出來。下面，詳細描述示教該圖形的過程。再參見圖4，首先，通過觸控螢幕ll 新建一個示教文件，然後進入示教編輯界面。示教第一個圖形元素線段AB。 在示教狀態下，點膠機會自動執行原點回歸，到達0點，選擇要示教的圖形元 素類型一線段，再通過觸控螢幕11手動調整X、 Y軸的位置到線段AB的A點，然後 確定該點的坐標數據，再調整X、 Y軸的位置到終點B,確定該點的坐標數據， 將A點和B點的坐標數據保存到示教文件中。示教第二個圖形元素圓弧BCD。 按照示教規則，先通過觸控螢幕ll選擇要示教的圖形元素類型一圓弧，通過觸 摸屏11手動調整X、 Y軸的位置到圓弧BCD的B點，由於B點的位置就是上一個示 教的圖形元素的最後 一點的位置，因此不需要再做調整，確定該點的坐標數 據，再調整X、 Y軸的位置到圓弧BCD的C點，其中C點為圓弧BCD上的任意一點， 確定該點的坐標數據，再調整X、 Y軸的位置到終點D點，確定該點的坐標數據， 將B點、C點和D點的坐標數據保存到示教文件中。示教第三個圖形元素圓弧 DEF，按照示教規則，先選擇要示教的圖形元素類型一圓弧，通過觸控螢幕ll手 動調整X、 Y軸的位置到圓弧DEF的D點，由於D點的位置就是上一個示教的圖形 元素的最後一點的位置，因此不需要再做調整，確定該點的坐標數據，再調整 X、 Y軸的位置到圓弧DEF的E點，E點為圓弧上的任意一點，確定該點的坐標數 據，再調整X、 Y軸的位置到終點F點，確定該點的坐標悽t據，將D點、E點和F 點的坐標數據保存到示教文件中。示教第四個圖形元素線段FG。按照示教 規則，先選擇要示教的圖形元素類型一線段，通過觸控螢幕11手動調整X、 Y軸 的位置到線段FG的F點，由於F點的位置就是上一個示教的圖元的最後一點的 位置，因此不需要再做調整，確定該點的坐標數據，再調整X、 Y軸的位置到終 點G點，確定該點的坐標數據將F點和G點的坐標數據保存到示教文件中。示教 第五個圖形元素線段GA。按照示教規則，先選擇要示教的圖形元素類型一線段，通過觸控螢幕11手動調整X、 Y軸的位置到線段GA的G點，由於G點的位置 就是上一個示教的圖元的最後一點的位置，因此不需要再做調整，然後確定該 點的坐標數據，再調整X、 Y軸的位置到終點A點，確定該點的坐標數據，將G 點和A點的坐標數據保存到示教文件中。然後通過觸控螢幕ll設置與示教圖形對 應的運動參數，包括速度和加速度等。此外，可以在任意點設置進槍、退槍、 開槍、關槍及延時等操作。在示教完成後將該示教文件保存到運動控制器12 的存儲模塊122中。示教完成退出，該裝置自動執行原點回歸操作。然後，進 入點膠操作的流程。通過觸控螢幕ll進入文件管理界面，選擇已存在的示教文 件並通過加載模塊123加載該示教文件。在放置好欲點膠的工件後，解釋模塊 124將該示教文件中存儲的示教數據解釋為運動指令，兩個步進軸121將運動 指令轉化為控制信號，再通過控制埠分別輸出給兩個步進驅動器13,進行 點膠操作。
為了實現任意圖形進行矩陣式的點膠操作加工，首先，通過觸控螢幕ll新 建示教文件，然後進入示教編輯界面，按照圖4所示技術方案示教出一個任意 圖形，獲取該任意圖形的示教數據，將該任意圖形的示教數據保存在示教文 件中。然後，設置陣列屬性、包括陣列的行數、列數、行偏移、列偏移以及 運動方向(先縱向或先橫向)，再將陣列屬性保存在示教文件中。保存該示教 文件。通過觸控螢幕ll進入文件管理界面，選擇已存在的示教文件並通過加載 模塊123加載該示教文件。在放置好欲點膠的工件後，解釋模塊124將該示教 文件中存儲的示教數據解釋為運動指令，兩個步進軸121將運動指令轉化為兩 個控制信號，再分別通過控制埠輸出給步進驅動器13，以便控制兩個步進 驅動器13進行矩陣點膠操作。矩陣點膠操作可以是一種自動過程。
在本實施例中，當示教圖形發生變化時，操作人員只需要手動示教出所需要的示教圖形即可，不需要專業技術人員參與，操作簡單、靈活。
本實施例通過觸控螢幕l l進行人機互動，可以示教出不同形狀的示教圖形
並將示教圖形的示教數據以示教文件的形式保存在存儲模塊122中，通過加載 模塊123加載示教文件，解釋模塊124將示教文件中的示教數據解釋為運動指 令，兩個步進軸121再將運動指令轉化為兩個控制信號，分別通過控制埠輸 出給兩個步進驅動器13,從而控制兩個步進驅動器13運動，可以靈活地控制 點膠機，提高了點膠機的工作效率和精度。
最後應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限 制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術 人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不 脫離本實用新型技術方案的精神和範圍。
權利要求1、一種點膠機控制裝置，包括用於進行人機互動的觸控螢幕；其特徵在於，還包括運動控制器和兩個以上步進驅動器；所述運動控制器具體包括用於保存軌跡數據的存儲模塊，與所述觸控螢幕連接；用於加載所述軌跡數據的加載模塊，分別與所述觸控螢幕和所述存儲模塊連接；用於將所述軌跡數據解釋為運動指令的解釋模塊，其輸入端與所述加載模塊連接，其輸出經由將所述運動指令轉化為控制信號的兩個以上步進軸的控制埠輸出；所述步進驅動器與所述步進軸的控制埠對應連接。
2、 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，還包括與所述步進驅動器對應連接的編碼器；所述編碼器的輸入端與對應的步 進驅動器連接，輸出端與所述解釋模塊的輸入端連接。
3、 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，還包括用於獲取原點位置信息的原點傳感器，與所述解釋模塊的輸入端連接。
4、 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，還包括用於獲取邊緣位置信息的限位傳感器，與所述解釋模塊的輸入端連接。
5、 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，還包括用於傳輸運動控制器程序的編程電纜，其一端與所述運動控制器的解釋 模塊的輸入端連接，另一端與上位計算機連接。
專利摘要本實用新型涉及一種點膠機控制裝置，包括用於進行人機互動的觸控螢幕；還包括運動控制器和兩個以上步進驅動器所述運動控制器具體包括用於保存軌跡數據的存儲模塊，與所述觸控螢幕連接；用於加載所述軌跡數據的加載模塊，分別與所述觸控螢幕和所述存儲模塊連接；用於將所述軌跡數據解釋為運動指令的解釋模塊，其輸入端與所述加載模塊連接，其輸出經由將運動指令轉化為控制信號的兩個以上步進軸的控制埠輸出；所述步進驅動器與所述步進軸的控制埠對應連接。本實用新型可以靈活地控制點膠機，提高了點膠機的工作效率和精度。
文檔編號B05C21/00GK201383098SQ20092010613
公開日2010年1月13日 申請日期2009年3月11日 優先權日2009年3月11日
發明者劉連生 申請人:廣州亞陸控制系統有限公司