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   【摘要】涂膠機(jī)不同與點(diǎn)膠，對(duì)軌跡與涂膠速度有較高的要求，用普通的運(yùn)動(dòng)指令實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，雖然可實(shí)現(xiàn)軌跡的精確，但是運(yùn)動(dòng)指令與指令之間會(huì)出現(xiàn)速度的停頓，導(dǎo)致涂膠不均勻，厚度不一。利用臺(tái)達(dá)DVP-20PM00D運(yùn)動(dòng)控制器電子凸輪（CAM）功能，實(shí)現(xiàn)流暢精確的涂膠。 

   【關(guān)鍵字】運(yùn)動(dòng)控制器；電子凸輪；CAM Table

   點(diǎn)膠機(jī)是專(zhuān)門(mén)對(duì)液體體進(jìn)行控制，將液體點(diǎn)滴、涂覆、灌封于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動(dòng)化機(jī)器。點(diǎn)膠機(jī)主要用于產(chǎn)品工藝中的膠水、油以及其他液體的粘接、灌注、涂層、密封、填充、點(diǎn)滴、線(xiàn)形/弧形/圓形涂膠等。自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)在工業(yè)制造中越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用，小到手機(jī)、鏡頭、IC封裝、LCD、LED、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、SCP、BGA、二極管、三極管、精密機(jī)械等；大到飛機(jī)、汽車(chē)、機(jī)械制造等，都需要精密的點(diǎn)膠設(shè)備支持。

   1 設(shè)備控制工藝
 
                   
                               圖1 設(shè)備控制示意圖

   該設(shè)備主要控制5個(gè)軸，X、Y軸用于水平平面的軌跡控制；Z軸位于X與Y軸水平平面之上，控制軸的上下運(yùn)動(dòng)；U軸可控制涂槍正反方向旋轉(zhuǎn)。此外，一個(gè)控制送紙部分為單動(dòng)，整個(gè)控制流程動(dòng)作為所有軸歸原點(diǎn)，所有軸到達(dá)工作位，XZW軸配合，畫(huà)出X方向的直線(xiàn)。然后Y方向行走，最后再重復(fù)第一步XZW配合畫(huà)出X方向的直線(xiàn)。整體動(dòng)作的邏輯非常簡(jiǎn)單，但控制難點(diǎn)在于：

   （1）畫(huà)出X方向的直線(xiàn)，需要XZW配合。在X軸往前行走的過(guò)程中需要Z軸往上提升，同時(shí)W軸旋轉(zhuǎn)，保證涂膠筆與紙面垂直。而且必須連續(xù)。

   （2）從X切向Y方向行走必須速度連續(xù)，不能有滯后。

   （3）機(jī)構(gòu)本身有四軸參與連續(xù)插補(bǔ)，用臺(tái)達(dá)現(xiàn)有三軸20PM00M，難以實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有20PM00M具有點(diǎn)膠機(jī)模式最多只能控制三軸。采用10PM六軸插補(bǔ)模式，測(cè)試，從一個(gè)指令到另一個(gè)運(yùn)動(dòng)指令之間會(huì)有微小的速度變化，導(dǎo)致涂膠會(huì)有厚度變化。

   2 臺(tái)達(dá)控制電氣建構(gòu)

   基于控制的連續(xù)性與對(duì)速度的嚴(yán)格性，以下方案無(wú)疑能滿(mǎn)足要求。采用2臺(tái)20PM作為控制核心，一臺(tái)作為主機(jī)，一臺(tái)作為從機(jī)，主機(jī)的第二個(gè)軸輸出，作為虛擬主軸，其它四軸輸出作為電子凸輪軸。臺(tái)達(dá)控制電氣建構(gòu)和系統(tǒng)配置如圖2、表1所示。
 
                    
                           圖2 臺(tái)達(dá)控制電氣建構(gòu)

       表1 系統(tǒng)配置
  
                     

   3 控制及20PM運(yùn)動(dòng)控制器多組電子凸輪功能應(yīng)用介紹

   多軸凸輪模式?jīng)]有像單凸輪模式有區(qū)分周期和非周期模式，僅以連續(xù)周期的方式運(yùn)作。在使用多凸輪功能時(shí)，凸輪軸只能固定使用一組CAM表，即PMsoft之CAM Chart 0、 1 、2 分別對(duì)應(yīng)x、y、z三軸，如圖3所示。
 
                
                                    圖3 多軸凸輪運(yùn)作模式

   多凸輪啟動(dòng)與單凸輪相同，由X軸運(yùn)動(dòng)命令D1846寄存器來(lái)啟動(dòng)。然而，不同的是要設(shè)定各凸輪軸的運(yùn)動(dòng)模式并開(kāi)啟C200計(jì)數(shù)器以計(jì)算主軸脈沖數(shù)，以下先針對(duì)這三項(xiàng)做說(shuō)明:

   （1）D1846，D1846=H’2000啟動(dòng)多凸輪運(yùn)動(dòng)，與啟動(dòng)單凸輪周期模式相同。

   （2）工作模式設(shè)定(X-D1847 Y-D1927Z-D2007)。在多凸輪時(shí)，須先將X軸之D1847之Bit12..11設(shè)定為01，而D1927與D2007則視Y、Z凸輪軸是否啟動(dòng)來(lái)設(shè)定寄存器之Bit11。

   （3）C200/C204計(jì)數(shù)器，設(shè)定并啟動(dòng)C200/C204，多軸中斷插入電子凸輪會(huì)使C200/C20做為主軸的輸入信號(hào)，計(jì)數(shù)模式設(shè)定需配合主軸信號(hào)之脈沖形式。C200/C204計(jì)數(shù)模式設(shè)定如表2所示。

   表2 C200/C204計(jì)數(shù)模式設(shè)定

                

  第二臺(tái)20PM與第一臺(tái)的之間采用虛擬主軸方式連接，如圖4所示。
 
                
                                    圖4 虛軸處理示意圖

   通過(guò)以上可以知道實(shí)現(xiàn)方式用一個(gè)虛擬主軸，(第一個(gè)20PM的Y軸），實(shí)現(xiàn)四個(gè)從軸無(wú)速度延遲同步。第一個(gè)20PM，兩個(gè)從軸，第二個(gè)20PM兩個(gè)從軸。第二個(gè)20PM一軸單獨(dú)動(dòng)作。這樣可完全達(dá)到客戶(hù)四軸之間聯(lián)動(dòng)，速度無(wú)延遲的絕佳效果。下面通過(guò)程序介紹具體實(shí)現(xiàn)方法及難點(diǎn)解決方案。

   4 程序?qū)崿F(xiàn)及難點(diǎn)解決

   由上可知，通過(guò)一個(gè)虛擬主軸，多個(gè)從軸的方式這樣可完全達(dá)到客戶(hù)四軸之間聯(lián)動(dòng)，速度無(wú)延遲的功能。但是曲線(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)，下面通過(guò)程序介紹具體實(shí)現(xiàn)方法及難點(diǎn)解決方案。

   軌跡如何示教。由于采用的虛擬主軸模式，而客戶(hù)常用的習(xí)慣是對(duì)實(shí)軸模式，即X、Y、Z、R到達(dá)每一位置后，采樣一點(diǎn)。而現(xiàn)在的模式是所有從軸模式必須跟蹤虛擬主軸來(lái)運(yùn)行，  

   虛擬主軸確定。采用方法為這四軸運(yùn)動(dòng)是必須與X或Y同步，在程序里，示教時(shí)把X或Y的坐標(biāo)輸入到主軸作為虛擬主軸位置。其中，P1是示教子程序，P2為寫(xiě)入凸輪表子程序。以下結(jié)合圖片具體講解如何保證程序的實(shí)現(xiàn)。圖5為P1、P2示意圖。
 
            
                          圖5 P1、P2示意圖

  （1）記錄子程序里每軸點(diǎn)動(dòng)，如圖6所示。

             
                          圖6 子程序里每軸點(diǎn)動(dòng)示。

  （2）把示教得到的值寫(xiě)到放在D500-D900里，如圖7所示
 
             
                      圖7 D500-D900示教值

   （3）把示教得到的值寫(xiě)到凸輪表里調(diào)用子程序2，如圖8所示。
  
              
                          圖8 示教所得值紀(jì)淑如凸輪表里調(diào)用子程序2示意圖

   （4）如此完成四個(gè)凸輪數(shù)據(jù)，剩下只需按凸輪表執(zhí)行。圖9為示教及運(yùn)行人機(jī)界面
   
                 
                          圖9 示教及運(yùn)行人機(jī)界面

   3 相關(guān)實(shí)物照片

   3.1 設(shè)備整體外觀(guān)如圖11所示
 
                  
                             圖10 設(shè)備整體外觀(guān)

   3.2 設(shè)備側(cè)面如圖11所示
 
                   
                                     圖11 設(shè)備側(cè)面

   3.3 電氣控制如圖13所示
 
                  
                                 圖12 電氣控制示意圖

   4系統(tǒng)應(yīng)用情況

   目前，應(yīng)用速度連續(xù)定位的系統(tǒng)越來(lái)越多，遍布各行業(yè)，20PM均有了大量成功案例，過(guò)去對(duì)于三軸有專(zhuān)門(mén)點(diǎn)膠機(jī)模式，通過(guò)這個(gè)案例可擴(kuò)展到對(duì)多軸需要速度連續(xù)與位置準(zhǔn)確的場(chǎng)合。

   作者簡(jiǎn)介：

   余強(qiáng)，出生于1969 年 12 月，畢業(yè)于安徽機(jī)電學(xué)院電氣工程系工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，曾就職于信息產(chǎn)業(yè)部第八研究所和科大創(chuàng)新股份有限公司自動(dòng)化分公司工程部，現(xiàn)就職于中達(dá)電通股份有限股份有限公司PLC產(chǎn)品開(kāi)發(fā)處，主要專(zhuān)注于PLC在自動(dòng)化的高端運(yùn)用，包括各類(lèi)機(jī)械設(shè)備的精密運(yùn)動(dòng)控制及工程項(xiàng)目的過(guò)程控制的研究與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。