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    1 引言

　　隨著自動化水平的日益提高，基于觸摸屏技術(shù)的人機(jī)界面（HMI）技術(shù)應(yīng)用日益深入到裝備制造業(yè)的各個領(lǐng)域。同時，隨著HMI的功能和配置升級，原來較為復(fù)雜的一些控制領(lǐng)域也得到應(yīng)用，呈現(xiàn)觸摸屏技術(shù)出特有的人性化友好和信息化人機(jī)工程優(yōu)勢。本文的把HMI應(yīng)用到點(diǎn)膠機(jī)器人上的控制監(jiān)控管理，就是典型的案例。

    電路板表面貼裝技術(shù)（SMT）工藝流程由絲印（或點(diǎn)膠）； 貼裝 （固化）； 回流焊接；清洗；檢測等工藝環(huán)節(jié)組成。絲印或點(diǎn)膠工藝作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準(zhǔn)備。所用設(shè)備為絲印機(jī)（絲網(wǎng)印刷機(jī)），位于SMT生產(chǎn)線的最前端。點(diǎn)膠是將膠水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設(shè)備為點(diǎn)膠機(jī)，位于SMT生產(chǎn)線的最前端或檢測設(shè)備的后面。因此關(guān)鍵工藝設(shè)備點(diǎn)膠機(jī)器人得到越來越廣泛的應(yīng)用。

    2 系統(tǒng)分析

    對于自動化點(diǎn)膠機(jī)器人來說，其主要動作有兩種：一種是到達(dá)每一位置點(diǎn)后點(diǎn)膠一次，例如按鍵類的點(diǎn)膠處理，此種處理容易控制，僅僅需要點(diǎn)到點(diǎn)的點(diǎn)位控制即可；另一種則是實(shí)現(xiàn)軌跡運(yùn)動的處理，如直線、圓弧、點(diǎn)線等。此種點(diǎn)膠要求比較高，必須確保點(diǎn)到點(diǎn)的插補(bǔ)聯(lián)動要求。

　　點(diǎn)膠機(jī)工藝在人機(jī)交互的這個方面，應(yīng)用較為多的是傳統(tǒng)的按鍵操作配合LED顯示，可操作性、擴(kuò)展性比較差。自動化程度更高的是采用專用運(yùn)動控制器的機(jī)器人方式。點(diǎn)膠機(jī)器人的成本較高，并且集成的運(yùn)動控制器可開發(fā)性比較差。針對此種情況，項目使用人機(jī)界面作為人機(jī)交互的窗口，實(shí)現(xiàn)M型桌面機(jī)器人的控制器。臺達(dá)DOP系列觸摸屏人機(jī)界面以其豐富靈活的組態(tài)方式、功能強(qiáng)大的宏旨令能夠很好的滿足系統(tǒng)的要求。

    3 系統(tǒng)設(shè)計

    M型桌面機(jī)器人的控制器由三臺伺服電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)與膠槍進(jìn)行X/Y/Z軸的點(diǎn)線運(yùn)動來完成點(diǎn)膠工作。機(jī)器人的控制器是在運(yùn)動板卡上采用VC++語言進(jìn)行二次開發(fā)，集成了日本三菱A系列PLC的協(xié)議（此協(xié)議的集成是為了更好的匹配DOP人機(jī)界面）。由于采用了運(yùn)動板卡，存貯介質(zhì)一般選用為電子盤。但考慮到使用了人機(jī)界面，一些重要的數(shù)據(jù)、參數(shù)與工藝要求存貯在HMI中。

    3.1 HMI功能設(shè)計

    （1）實(shí)現(xiàn)50套工藝參數(shù)存儲要求，包括單軸，多軸完成MOVE ARC LINE等參數(shù)的字符存貯。

    （2）在人機(jī)界面上需要完成較為復(fù)雜的功能（目前很多人機(jī)界面做不到）包括：下拉列表的選擇；自由點(diǎn)選字符命令參數(shù)并記憶選擇的參數(shù)；由選擇到的參數(shù)組合成工藝。

    （3）字符信息實(shí)時反饋機(jī)構(gòu)的執(zhí)行情況等。

    3.2 下拉列表編程

    以下拉列表的實(shí)現(xiàn)，可以達(dá)到如圖1所示的效果。

      

                               圖1 工藝參數(shù)下拉列表

    通過對測箭頭按鍵的點(diǎn)擊來選擇不同的編號工藝，而且只可以在一個畫面操作，不可以用換畫面來實(shí)現(xiàn)。同時，點(diǎn)擊任意工藝內(nèi)容，可以輕松的修改工藝。

    由于DOP系列觸摸屏組態(tài)軟件中并沒有這樣的下拉列表組件。最終用簡易指示燈、切換子畫面、數(shù)值顯示、設(shè)常數(shù)值、指針并配合控制器程序?qū)崿F(xiàn)，達(dá)到了通常只有桌面形計算機(jī)才能完成的功能。

    3.3 自由點(diǎn)選命令編程

                     
                    
                                   圖2 自由點(diǎn)選功能

    要將如圖2所示的這些命令點(diǎn)選后組成工藝參數(shù)，然后下達(dá)給控制器。難點(diǎn)在于“數(shù)字”與“字符”的轉(zhuǎn)換處理。這一難點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)得益與DOP內(nèi)部豐富的宏指令。

    3.4 系統(tǒng)信息實(shí)時DOP顯示系統(tǒng)信息實(shí)時DOP顯示難點(diǎn)在于要顯示長字符串，長字符串中還要由“隨時可變”的字符。這一技術(shù)要點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)最終靠*$指針來實(shí)現(xiàn)，“隨時可變”的字符也用指針變量。單然，程序上還要做一些運(yùn)算和處理來顯示正確的信息。

    以上介紹的只是程序上眾多技巧的一部分，由于篇幅的關(guān)系和基于可以技術(shù)產(chǎn)權(quán)的關(guān)系，本文并不能詳述更多。客戶的技術(shù)人員特別聘請了韓國很有聲望的工程師，這位工程師對于DOP強(qiáng)大的功能贊不絕口。

    3.5 界面裝飾

    界面的裝飾是常經(jīng)常被自動化研發(fā)工程師忽視的一個問題。人機(jī)界面的使用不僅在操作的方便性上，同時也會顯示更多的信息。界面的裝飾對人的視覺感觀影響很大，一個好的界面會對人產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，所以一個好的人機(jī)界面程序一定包含美的視覺。本程序在美化界面方面做了很多工作，很多按鍵都是用圖形軟件精心處理過的。幾幅程序美化的截圖如圖3所示。

 
    
                 （1）開機(jī)畫面                                 （2）主菜單

 

                 （3）參數(shù)指示                                （4）參數(shù)設(shè)定及選擇

                                         圖3人性化界面裝飾

    4 結(jié)束語

    現(xiàn)代機(jī)電裝備人機(jī)界面技術(shù)和過去已經(jīng)有很大不同，突出的表示就是功能的強(qiáng)大。某些領(lǐng)域完全可以替代“工控機(jī)”＋“組態(tài)軟件”的慣用架構(gòu)。臺達(dá)DOP系列觸摸屏性能在M型桌面機(jī)器人的控制器系統(tǒng)表現(xiàn)的靈活實(shí)用，無論是與臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品和其它主流自動化產(chǎn)品集成應(yīng)用，臺達(dá)DOP的兼容性都非常出色。同時友好的界面，強(qiáng)大的軟件，人性化的設(shè)計，都會讓您在嚴(yán)肅的設(shè)計中體會到別樣的樂趣。