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片式元件自动切割机控制系统的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-03-21 22:03:19 来源: 作者:用户22875    浏览次数:0    
摘要

我国电子产业的迅速发展导致片式电子元件在各行各业中得到广泛应用,片式元件需求量正以每年15P~20%的速度增长,并因而形成一个广阔的电子专用设备市场。大量新型的电子元器件特别是片式元件)的涌现,要求各种电子元件加工设备更加先进,技术要求更加高。因此,采用高精度高效率的工艺设备是必然的选择。在片式电子元件制造过程中,切割是其中一道重要工序,片式切割机是用于片式独石电容器生产的专用设备。片式元件切割机...

我国电子产业的迅速发展导致片式电子元件在各行各业中得到广泛应用,片式元件需求量正以每年15P~20%的速度增长,并因而形成一个广阔的电子专用设备市场。大量新型的电子元器件特别是片式元件)的涌现,要求各种电子元件加工设备更加先进,技术要求更加高。因此,采用高精度高效率的工艺设备是必然的选择。在片式电子元件制造过程中,切割是其中一道重要工序,片式切割机是用于片式独石电容器生产的专用设备。片式元件切割机属光机电一体化高科技技术领域产品,应用于SMT表面安装技术)中片式电容生产工序。其主要功能是将流延、丝印后的巴片切割成许多具有尺寸精确且一致性好的细小芯片,切割后的芯片再经过烧结后就成为电容的基体,是片式电容生产中的关键设备之一。

设备研制的要求和所要达到的功能该设备主要用于片式电子元件生产中的切割工序,即将整块巴片切割成规定尺寸的芯片状。其设计精度是以1206、0805、0603、0402等规格为主导。切割机技术要求与规格:1)切割精度轴为*0.007mm,轴为*0.007mm,轴为±0.001;2)切割刀片厚度为0.1~0.25mm;3)切割速度为对位1~2刀/s,不对位3刀/s;4)切割巴片用真空吸紧固定;5)用热电耦检测温度,经温控仪控制输入输出给I/O板;6)用按键作外部触发开始、急停以及各种调节)输入给I/O板,经以太网传给主机程序判断和控制,输入计24路,输出3路;7)各种规格产品的参数即时能修改、存取,能够添加新规格,并能存档;8)MARK标志)识别窗口能够在线调整大小和位置;\)可用软件在线调整刀线;10)图像识别系统能够自动调整两路摄像头判断出来的误差,不靠人工干预;11)PITCH值可人工设定或自动计算,可自由设定每隔几刀图像对位一次;12)在显示器上显示即时处理的图像。

综合以上技术要求,片式元件切割机硬件系统将由机械系统和计算机图像识别及控制系统两部分构成。即采用两组CCD摄影机作为视觉对位的取像装置,透过软件处理来自动取像并能智能判断MARK的中心点,以作为切割的切割位置的依据。整个切割机构是由三轴一角度调整轴、平台移动轴及切刀轴伺服系统组成,经由电脑软件整合影像系统,造成精密自动切割的功能。本文就其控制问题展开研宄。

控制系统控制系统由控制面板、伺服电动机四轴联动控制器、单轴驱动器、电源及供电系统、CCD摄像机和工控微机构成。

控制面板上设置开机、停机、急停、轴角度手动调整、!轴位置手动调整、、轴位置手动调整等各种按秘it森钮。

有VisualC++与视觉组态软件开发版,DTVision伺服电动机四轴联动控制器为美国PARKER公司的6K4控制器,配有以太网采用TC/IP协议)接口,RS485接口和工控微机组网连接。驱动器内含I/O系统,可采集各种所需数据。

CCD摄像机用于监测巴板位置,经图像采集卡将巴板位置图像传送给工控微机进行识别,处理并计算出巴板的位置误差,通过计算机控制!轴转动和"轴移动来调整巴板的位置。

工控微机包括图像采集卡、以太网接口卡等,是切割机控制系统的核心。它的控制系统组成结构如。

控制系统能够将产品参数设置与计算、图像识别与误差调整、电动机驱动控制、切割过程的监控等功能集成一体。

2.1图像识别与误差调整控制系统利用两个摄像机摄制巴板上的标志MARK),经图像采集卡输入计算机进行处理,识别出标记MARK)的位置,计算出巴板位置误差,并计算出调整参数后,驱动!轴电动机和"轴电动机进行调整,整个过程由计算机自动进行,不需要人工干预。

2.1.1图像采集方案本方案是根据0402直刀式多层陶瓷电容电感切割机的图象采集系统技术要求而编写的。该测试系统主要用于对陶瓷巴片的丝印线进行图象采集、识别处理,获得的数据用来控制机械运动部件的精确定位的数据采集系统。

功能要求:完成图象信号的采集;能够对图象采集系统进行控制;获得的位移数据对机械运动部件的精确定位进行控制。

2.1.2图像采集总体技术方案按照测试系统的初步要求,本系统以虚拟仪器为技术背景,结合当今主流的测试/控制系统软、硬件平台,以PLC总线架构为基础,软件开发平台采用美国DT公司的机器视觉软件DTVisionFoundry)为主,还Foundry视觉组态软件实时运行版。

~2刀/:,不对位3刀/s的要求,根据所能提供PCI图像采集卡DT -3155*大技术指标,DT-3155所能提供:在640x480的像素精度下,其图象采集率为30巾贞/sI制式)。在768x576的像素精度下,其图象采集率为25帧/sPAL)。根据图象采集率可达到30帧/sI制式),完全满足技术要求。2.1.3PCI总线架构方案采用PCI总线架构具有良好的性能和相对便宜的价格,在PCI模块性能满足测试指标要求的情况下,PCI系统有非常高的性能/价格比,一般选用PCI系统。

1)系统组成:一套完整的PCI图像采集系统应由镜头、CCD光电耦合器)、PCI图像采集板和分析软件组成。)硬件的构成:本系统的硬件组成结构包括镜头、CCD光电耦合器)、镜头控制器、PCI图象采集板、照明装置、数字I/O板,以及连接线和附件。

视频系统:本视频系统主要分为镜头和光学耦合器两部分,两部分均采用日本精工系列产品。日本精工做为专业的视频系统生产商,其产品具有高质量,经济性好的特点。精工公司的产品包括各种种类镜头,镜头控制器及镜头附件和光学耦合器,视频切换记录产品等视频产品。

3)PCI图像采集板:图像采集板选用美国数据传输公司DATATRANSLATION)的DT3155,是DT公司1995年推出的**种使用PCI总线的MACH系列视频捕捉卡。它具有4路视频输入以及1路外部触发输入。

在垂直扫描率为60Hm时,其空间精度为640x480,采用率为30帧/s.如所示。

电动机驱动控制在切刀对位和循环切割过程中需要协调控制3个电动机运行速度和位移。电动机驱动直接使用PAR-KER公司的电动机驱动器,3个电动机的运动控制通过四轴电动机控制器实现。控制方式可采用指令程序批处理控制方式,也可以采用实时单指令控制方式。

切割过程监控计算机对整个切割过程实施全方位的监控,包括:系统自检;温度监测;图像预处理显示以及实时显示;电动机运行状况检测;故障报警;故障检测等。

用虚拟‘!

李军孙建刚罗德军济南一机床集团有限公司,山东济南250022)车削中心!轴结构的优缺点等。

2005年,根据某重点客户委托要求,我公司在成熟产品MJ-520MC车削中心“基础上又研制成功了一种技术水平较之原机型更为高档的*MJ-520MC/Y型数控车铣复合加工中心”新产品。

由于该机床Y轴进给采用了由、"2双轴构成的虚拟Y*轴结构机床共有"、!、、四个可控轴),克服了以往存在于车削中心类机床上的许多不足,产品交付用户并经实际验收后,其无论机床的进给刚性、工作精度,还是工件平面铣削的效率、精度及平面铣削的工作范围等,均很好地满足了用户的要求,产品也得到了用户较好的评价。

下面,仅将该机床的用途、主要规格以及该机床虚拟*Y*轴的结构、工作原理、性能优点等作一简要介绍。

结语为了尽快缩短我国片式元器件工艺装配与其他国家的差距,研发出拥有自主知识产权的设备,我们国家在这方面加大了研宄的力度。本文研宄的这种片式元件自动切割机控制系统,在实际设备的研制中得以有效应用,并获得令人满意的控制效果。

 
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