点胶机的自动控制系统.doc

目录 1 引言 1 1.1 点胶机概述 1 1.1.1 点胶机的背景 1 1.1.2 点胶机的发展前景 1 1.2 本课题的目标及任务 2 2 点胶机的组成部分 3 2.1 机械机构 3 2.2 驱动电机 3 2.3 运动控制器 3 3 点胶机的驱动系统分析 4 3.1 点胶机的传动方式 4 3.2点胶机执行元件分析 5 3.3 驱动元件的选用 5 4 控制系统的控制要求分析 6 4.1点位运动与控制 6 4.2 控制系统的选用 7 4.3 控制系统的硬件选择 7 5 软件编程 9 5.1 三菱FX系列PLC特点及选用 9 5.2 PLC程序分析 9 6 系统操作界面分析 11 6.1界面设计 11 6.2 自动控制界面 12 6.3 手动微调控制界面 12 6.4 报警记录界面 13 结 论 14 致 谢 15 参 考 文 献 16 1 引言 点胶机概述 1.1.1 点胶机的背景 由于当今科学技术的持续发展，人类已经逐渐步入信息时代。无论是信息产业、汽车电子、消费类产业，还是军事、航空航天等领域都离不开电子产品的的包装制造。因此，对于电子封装的要求越来越严格，数量也渐渐增多，效率也逐渐增加作为信息社会经济发展的基石，集成电路产业的制造装备既是信息产业发展的驱动力，也是信息产业发展的重要组成部分。群力达目前，点胶设备由于很多行业都普遍用到电子胶水，因此其应用也会变得更加广泛和多样化。点胶设备共分为三种普通的点胶机，这在国内的模仿技术已经非常成熟，市场竞争也十分激烈，价格更是暴跌，但是普遍精度不高，打胶不够稳定，如果在一些高科技行业，就只能找世界品牌的点胶机了。第二种是自动化点胶机，国内的三轴平台，圆周点胶机等已经有多年的发展历史，但设备精度都还只是普通水平，远远达不到国际标准。最后一种是目前技术尚未成熟的双组份的点胶设备，国际上稍微不错的点胶机，其昂贵的价格让许多厂家望而止步。而国内的双液机技术与国际标准相比存在很大的差距，但随着未来AB胶技术的广泛应用和灌胶等工艺的更高要求，双液点胶机无疑将会成为该行业发展领域的一个极具开发潜力的领域。 在点胶机XY工作平台上，有基于单轴和基于多轴协调运动模式的两种传动方式。由于本课题只要对控制系统进行点位控制，所以只需要采用单轴运动模式就行。 单轴运动模式就是利用坐标系的方法，描绘并计算出各点的点胶位置。XY工作台示意图如图3-1所示。 图3-1 XY工作台示意图 完整的控制进给系统是由运动控制器、驱动器、驱动电机、机械传动装置和执行元件五个部分所组成。其中每个部分都有着不同的工作内容，比如机械传动装置就是将力的形式进行转变，这一过程中同样伴随着能量损失。本课题用到的机械传动装置，就是将驱动电机的旋转运动转变为工作台的直线运动。控制进给示意图如图3-2所示。 图3-2 控制进给示意图 点胶机的工作平面都是由两轴电机组成的，并根据电机提供的动力来实现空间运动。因此传动机构就可以通过丝杆光杆、齿轮齿条，链传动或带传动，将电机旋转运动转化为XY方向直线运动。不同的传动方式，也会决定系统的运动精度和稳定性等因素的变化。因此，根据各种常用传动方式比较优缺点，确定传动方式的选择。 3.2点胶机执行元件分析 执行元件是通过上位控制传达下来的控制信息，将常用的电能、液体、气体等能量转化为机械能或其他形式，以此达到理想的运动状态。它直接作用于被控对象，主要分为电动、气动件和液压三种执行元件。本课题就是采用电动执行元件，通过将电能转换成机械能，实现电磁元件的往复运动或回转运动。常用在伺服电动机、步进电动机、继电器等元器件。 3.3 驱动元件的选用 通过对本课题实际情况、控制要求和成本等方面的考虑，点胶机运动控制的精度要求远远降低，只需要对胶枪的对点和上下移动，步进电机完全可以充当点胶机的驱动元件。由于本课题所使用的驱动电机是步进电机，所以对步进电机进行分析。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制的电机。在非超载的情况下，电机转速和停止位置不受负载变化的影响，只由脉冲信号的频率和脉冲数来控制。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按设定的方向以固定的角度一步一步旋转运动。为了准确定位，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量；同时通过控制脉冲频率来控制电机的转速和加速度，还可以达到调速的目的。步进驱动系统原理框图如图3-3所示。 图3-3 步进驱动系统原理框图 4 控制系统的控制要求分析 设计这套主要针对点位运动控制的平面运动控制系统，可实现点胶机对点位运动和运动轨迹的要求。 4.1点位运动与控制 点位运动就是无轨迹地快速移动，以实现一点到另一点间的精确定位，但在移动过程中不进行加工。由于没有严格规定的移动路径和方向，各