助力多工位五軸點(diǎn)膠設(shè)備

效率與精度革命

-GSN運(yùn)動控制卡+GSHD伺服驅(qū)動器-

在日新月異的科技浪潮中，全自動點(diǎn)膠技術(shù)逐漸成為行業(yè)主流。如今的全自動點(diǎn)膠設(shè)備不僅能夠自動完成從上料、下料、定位到點(diǎn)膠等一系列工作流程，更憑借強(qiáng)大的三維路徑點(diǎn)膠能力，設(shè)備可根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜形狀和點(diǎn)膠需求，精準(zhǔn)規(guī)劃最優(yōu)的點(diǎn)膠路徑。以不規(guī)則的曲面產(chǎn)品點(diǎn)膠場景為例，設(shè)備通過預(yù)先導(dǎo)入的產(chǎn)品三維模型，可自動生成完美貼合曲面的點(diǎn)膠軌跡，實(shí)現(xiàn)高精度的點(diǎn)膠作業(yè)，而多工位五軸點(diǎn)膠設(shè)備的問世，更是將這一進(jìn)程推向并行化與智能化的全新高度——它不僅是3C生產(chǎn)設(shè)備的一次關(guān)鍵升級，更標(biāo)志著終端生產(chǎn)模式迎來質(zhì)的飛躍。

隨著產(chǎn)品向小型化、精細(xì)化加速演進(jìn)，用戶對零部件的裝配精度與連接可靠性的要求日益嚴(yán)苛。在此背景下，點(diǎn)膠設(shè)備憑借微米級的點(diǎn)膠精度，成為滿足微型電子元件、生物醫(yī)療器械等高端產(chǎn)品制造需求的核心設(shè)備，因此，高精度點(diǎn)膠工藝不僅是支撐現(xiàn)代科技產(chǎn)品高性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更直接推動了產(chǎn)品小型化、集成化的發(fā)展進(jìn)程。

客戶需求

· 點(diǎn)膠軌跡：從傳統(tǒng)的直線插補(bǔ)、圓形插補(bǔ)和曲線插補(bǔ)進(jìn)化為空間圓弧插補(bǔ)、空間橢圓插補(bǔ)和空間漸開線插補(bǔ)等；

· 點(diǎn)膠效率：點(diǎn)膠速度：5~60mm/s，點(diǎn)膠加速度：1~20m/s2；

· 點(diǎn)膠精度：膠體線由≤1mm到≤0.1mm，點(diǎn)膠精度由≤0.1mm到≤0.01mm；

· 點(diǎn)膠設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)化：三軸點(diǎn)膠到單工位五軸點(diǎn)膠再到多工位五軸點(diǎn)膠，多工位五軸點(diǎn)膠實(shí)現(xiàn)了更高的點(diǎn)膠效率，更靈活的點(diǎn)膠角度，同時多工位架構(gòu)使設(shè)備潛力進(jìn)一步釋放。

工藝流程

· 五軸機(jī)床標(biāo)定：標(biāo)定機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)向量、XYZ垂直度、標(biāo)定相機(jī)與點(diǎn)膠頭之間的偏移；

· 軌跡提取：由于工件本身存在公差、物料擺放存在誤差，所以需要通過手動示教或者平面相機(jī)與3D相機(jī)根據(jù)模板生成點(diǎn)膠的軌跡；

· 五軸聯(lián)動點(diǎn)膠：根據(jù)生成的軌跡控制運(yùn)動，保證五軸勻速運(yùn)動，使用I/O或PSO控制點(diǎn)膠閥出膠，保證運(yùn)動與出膠同步；

· 五軸聯(lián)動掃描-點(diǎn)膠檢測：使用3D線掃相機(jī)生成的點(diǎn)膠軌跡，對加工后的膠路進(jìn)行檢測。

應(yīng)用場景

曲面屏手機(jī)中框和各種類型屏幕的同步點(diǎn)膠

耳機(jī)、助聽器和VR智能眼鏡等

穿戴設(shè)備的曲面點(diǎn)膠

汽車制造行業(yè)針對LED大燈等

異形復(fù)雜曲面的高精密點(diǎn)膠

固高科技解決方案

固高科技的GSN系列高性能多軸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制卡+GSHD系列高性能伺服驅(qū)動器的整體解決方案，可實(shí)現(xiàn)X/Y軸的重復(fù)定位精度達(dá)到±0.005mm、Z軸的重復(fù)定位精度達(dá)到±0.01mm和A/C軸重復(fù)精度達(dá)到≤15"；其中X/Y軸采用直線電機(jī)驅(qū)動、Z軸采用旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+絲桿驅(qū)動、A/C軸采用DD馬達(dá)驅(qū)動。

圖1  工藝拓?fù)鋱D

? 加工精度提升：采用五軸非正交模型算法，可以補(bǔ)償機(jī)械安裝垂直度，并提升了50%~100%的加工精度；

? 標(biāo)定與調(diào)試優(yōu)化：五軸標(biāo)定軟件以高精度算法計(jì)算模型數(shù)據(jù)，精度達(dá)±0.02mm，標(biāo)定時長由0.5天縮短至0.5h；五軸數(shù)據(jù)分析工具可快速判斷軸的動態(tài)性能，給出調(diào)試建議，將調(diào)試時長由1天縮至1h；

? 數(shù)據(jù)采集增強(qiáng)：基于固高自主知識產(chǎn)權(quán)的gLink-II總線的高速采集功能，可同步捕獲多軸PSO觸發(fā)位置，采集頻率為100K、微米級精度，可以大幅提升3D線掃相機(jī)的軌跡生成精度；

? 功能優(yōu)勢：RTCP功能讓控制器自動補(bǔ)償運(yùn)動，簡化編程，減少人為誤差，提高效率與一致性；五軸前瞻和PSO功能確保拐角膠點(diǎn)平滑，膠路無斷膠或堆膠。

01 X軸直線電機(jī)加工時曲線

加工最大速度0.05m/s；加速度20m/s2；全程誤差≤5μm，編碼器讀數(shù)頭0.5μm，誤差單位為Pulse(脈沖)。

02 Y軸直線電機(jī)加工時曲線

加工最大速度0.05m/s；加速度20m/s2；全程誤差≤4μm，編碼器讀數(shù)頭0.5μm，誤差單位為Pulse(脈沖)。

03 Z軸旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)加工時曲線

加工最大速度155rpm；加速度5.6r/s2；全程誤差≤5μm，編碼器分辨率1048576，絲桿導(dǎo)程25mm，誤差單位為Pulse(脈沖)。

04 A軸DD馬達(dá)加工時曲線

加工最大速度33.4rpm；加速度5.6r/s2;全程誤差≤15"，編碼器分辨率8388608脈沖對應(yīng)360°，誤差單位為Pulse(脈沖)。

05 C軸DD馬達(dá)加工時曲線

加工最大速度33.4rpm；加速度5.6r/s2;全程誤差≤15"，編碼器分辨率8388608脈沖對應(yīng)360°，誤差單位為Pulse(脈沖)。

固高科技于1999年由香港科技大學(xué)的李澤湘、高秉強(qiáng)、吳宏三位機(jī)器人、微電子和運(yùn)動控制領(lǐng)域的國際知名學(xué)者和專家所創(chuàng)辦，是亞太地區(qū)首家擁有自主知識產(chǎn)權(quán), 專業(yè)從事運(yùn)動控制及智能制造核心技術(shù)研究與開發(fā)的高科技企業(yè)，是國內(nèi)外全互聯(lián)智能制造綜合解決方案提供商之一。固高科技專注于運(yùn)動控制、伺服驅(qū)動、多維感知、工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)軟件五個方向的核心技術(shù)研究，通過深入的國內(nèi)外合作、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、積極培育系統(tǒng)集成商等創(chuàng)新的商業(yè)模式，將固高科技的運(yùn)控技術(shù)及產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于微電子、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電子加工、檢測、印刷、包裝及生產(chǎn)自動化等工業(yè)控制領(lǐng)域。