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Technical support

技术分享

机器视觉运动控制一体机在龙门跟随点胶的解决方案

正运动动图.gif

市场应用背景

在照明、汽车、工业电气等领域,设备平面运动性能至关重要,尤其体现在大跨度操作、大负载承载、极致平滑运动以及最小化轴间耦合干扰等方面。这些特性对于大尺寸和长条形产品的点胶工艺尤为关键,同时也满足了追求高效生产客户的严苛需求。

市面上常见的传统点胶机方案:

传统点胶机的单龙门平台受限于其结构设计,难以兼顾大跨度运动和高精度定位,在应对大尺寸产品或高精度点胶需求时显得捉襟见肘。

传统方案.png

正运动总线双龙门视觉点胶机解决方案:

龙门结构通常由两个电机及其配套机械装置构成。主轴与从轴通过精密协同,确保运动任务的高效执行。尤其适用于高精度加工和大规模生产场景。双电机的配置 增强了系统的冗余性,即使单电机出现故障,设备仍能维持基本运行,提高了系统的可靠性

正运动总线双龙门视觉点胶机采用总线伺服控制,搭配高精度视觉定位系统,实现精准定位与高效点胶。设备通过视觉系统精准识别定位点,并融合CAD导图功能智能生成点胶路径,确保点胶作业精度高、一致性强

龙门式点胶机凭借其超大工作台和广阔的有效行程,能够轻松应对多样化的工艺设计挑战。因此,其配备的运动控制必须具备以下核心优势:

●  快速响应与整定:迅速响应指令并稳定运行,确保高效生产节奏。

●  极低误差范围:将运动误差控制在极低范围内,保证点胶精度和一致性。

●  超高运动精度:实现精准定位和轨迹控制,满足复杂点胶工艺需求。

双龙门.png




01

机器视觉运动控制一体机在双龙门点胶的解决方案


双龙门点胶机运行视频


 正运动双龙门点胶解决方案设计 

正运动双龙门点胶解决方案设计.png


1

24DI接原点、限位等传感器,以及开关信号器等

2

12DO:高速输出口接工业相机的硬触发输入、 点胶阀和气阀等

3

EtherCAT接口:接EtherCAT总线驱动器,控制龙门主从轴以及其他轴运动

4

RS232通讯接口:接光源控制器

5

EtherNET接口:千兆网口,接Gige面阵相机,实现视觉定位应用




 运动控制与机器视觉实现过程 

| 机器视觉

(1)平台回零与Mark点校准

设备初始化时,平台自动回零后并驱动双Mark点至视觉系统视野中心,通过工业相机精准捕捉Mark点图像,记录其在平台坐标系中的绝对坐标,建立全局基准。

(2)坐标映射与路径规划

基于校准坐标数据,系统自动计算点胶位点与Mark点的相对坐标关系,结合CAD导图生成的点胶路径参数,构建“Mark点-产品-点胶路径”的空间映射模型,确保点胶位置的加工精度。

(3)精准补偿与高效定位

在实际点胶作业过程中,视觉系统通过采集Mark点的图像信息,并运用高效的图像处理算法,快速计算出Mark点在当前平台坐标系中的精确位置。系统基于预先设定的相对坐标参数,自动调整点胶头的空间位置,从而精准完成点胶操作。由于Mark点作为固定参考基准,系统无需对每个产品进行重复的图像采集和定位计算,这一设计显著提升了生产效率和作业精度。

机器视觉01.png

机器视觉02.png

| 运动控制

(1)多段轨迹插补技术

基于高精度运动控制器实现多段线段的连续无缝插补,通过自适应速度规划生成平滑路径轨迹。该技术有效消除加减速阶段的胶量波动,解决传统点胶工艺中常见的胶水堆积和轨迹断点缺陷,保障复杂轮廓的成型一致性。

(2)Z轴补偿功能

集成非接触式激光测高模块,采用“先探后胶”的闭环控制逻辑:

● 点胶头运动前,激光传感器对路径进行亚毫米级三维扫描

● 实时反馈基板高度数据至运动控制系统

● 通过补偿算法调整Z轴伺服模组,使针嘴与工件保持恒定间距
该方案可自适应处理曲面工件或来料装配误差,确保胶线截面均匀性。

(3)精准的开关胶控制

精确调节点胶阀开闭时机与针头运动轨迹,通过开胶延时、关胶延时、提前关胶及退枪高度等参数优化,有效解决拉丝、堆胶等工艺缺陷,确保胶量精准可控,适应多样化点胶需求。


  双龙门点胶机工艺流程 

流程图.png


 方案应用优势 

1

胶量控制精准实时调整出胶量,确保胶水精确分配,误差控制在极小范围内,满足高精度点胶需求

2

多文件自动识别与匹配:智能识别不同产品文件,自动匹配对应加工模板,实现快速切换,提升生产效率,减少人工操作失误

3

数据管理与工艺优化:支持加工和检测过程中的图像数据保存,以及点胶参数的导入导出功能,方便工艺优化和重复使用,建立完善的工艺数据库

4

多样化出胶工艺:提供连续出胶、打点喷胶、螺杆推胶等多种出胶模式,满足不同点胶工艺需求,确保胶水分配的多样性和适应性,适用于各种复杂场景

5

高精度视觉定位:配备高分辨率工业相机,结合便捷的视觉标定和模板创建功能,实现亚像素级视觉定位与检测,确保点胶位置高精度

6

灵活便捷的示教模式提供手动对点、视觉示教、CAD导图编辑和轨迹图像绘制等多种示教方式,操作简单直观,降低学习成本,满足不同用户的操作习惯


优势.png


  解决方案硬件配置 

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02

高集成机器视觉运动控制一体机VPLC712

正运动技术VPLC712机器视觉运动控制一体机是一款基于x86架构的EtherCAT总线视觉运动控制器,采用一体化设计,将实时机器视觉、运动控制、IO和监控集成于一台多核控制器上,实现多任务并行实时处理自动化设备任务,通过共享内存机制,将PC部分硬件资源通过MotionRT7进行配置,实现核内高速交互,驱动执行器进行对应操作,完成设备整体的控制。

VPLC系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷,占地空间小,还能与其它控制单元部件(如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等)无缝集成,提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。

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VPLC712机器视觉运动控制一体机,本身最多支持64轴,EtherCAT最小通讯周期可达到500us;板载20数字输入,20数字输出以及4路高速锁存输入;板载2路本地差分脉冲轴、2路AD和2路DA。


二维码.png

正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发,是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才,在坚持自主创新的同时,积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究,是国内工控领域发展最快的企业之一,也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有:运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等


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