橫河PLC在全自動(dòng)邦定機(jī)中的應(yīng)用

李鐵+周宏艷+饒欽

摘要：本文主要描述了在邦定機(jī)中利用橫河PLC控制整機(jī)的過程，包括設(shè)備在選型過程中的原因及產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，整機(jī)的主要構(gòu)成，整機(jī)的動(dòng)作流程，圖像系統(tǒng)的通訊，溫控儀的485控制，電氣比例閥的選用，控制安川伺服電機(jī)和東方步進(jìn)馬達(dá)動(dòng)作等。

關(guān)鍵詞：邦定機(jī)；通訊；圖像；控制

中圖分類號(hào)：TH789 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）06-0005-02

FOG全自動(dòng)邦定機(jī)是一種用于將TCP或FPC（柔性電路板）與ITO玻璃之間建立穩(wěn)定的機(jī)械和電氣連接的生產(chǎn)設(shè)備，其主要完成功能有：LCD自動(dòng)上料、FPC自動(dòng)上料、定位、ACF預(yù)貼、自動(dòng)對(duì)位、預(yù)壓、主壓、自動(dòng)下料。邦定機(jī)主要其主要用于LCM（液晶顯示模塊）或觸屏的生產(chǎn)之中，可與全自動(dòng)COG連線使用。生產(chǎn)工藝是通過與ACF粘合，并在一定的溫度、壓力和時(shí)間下熱壓而實(shí)現(xiàn)液晶玻璃與柔性線路板機(jī)械連接和電氣導(dǎo)通的一種加工方式[1]。

整個(gè)設(shè)備構(gòu)成QBD-90設(shè)備共計(jì)由將近80個(gè)電機(jī)，300多個(gè)輸入輸出點(diǎn)構(gòu)成，還有圖像系統(tǒng)，溫度控制和電氣比例閥控制，所以在選擇的控制方式的過程中中大型PLC，將各個(gè)功能塊單獨(dú)區(qū)分出來。針對(duì)電機(jī)數(shù)量較多且用法各不相同，選用了可以適用M-II總線的NC96模塊，但是還有一部分電機(jī)并不能兼容到M-II總線里面，所以還增加了兩個(gè)脈沖控制模塊YP-28，專門用來控制剩下的電機(jī)。針對(duì)輸入輸出點(diǎn)較多，所以在選擇過程中原計(jì)劃選擇遠(yuǎn)程IO模塊，但是遠(yuǎn)程IO模塊的前期工作量和后期維護(hù)過于復(fù)雜，所以選擇了本地IO模塊再加中轉(zhuǎn)模塊來完成。圖像系統(tǒng)上選擇了具有多年對(duì)位系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的FRST系統(tǒng)，與圖像系統(tǒng)的通訊上選用了232串口模塊。溫度控制上位減少人為操作的干擾，同時(shí)為了生產(chǎn)過程中便于點(diǎn)檢，所以選擇了485通訊模塊，直接通過人機(jī)界面操作，PLC控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的管控。壓力控制方面為了能夠更加直觀的對(duì)壓力進(jìn)行管控，所以選用電氣比例閥加人機(jī)界面的方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓力的精確管控。

1 電機(jī)的控制

1.1 M-II總線

M-II通訊是日本安川電機(jī)株式會(huì)社提出的一個(gè)開放式構(gòu)架高速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，允許一個(gè)FA控制器對(duì)多個(gè)FA單元（包括伺服電機(jī)，變頻器，IO模塊等）進(jìn)行分布控制。主要具有以下特性：

（1）通過循環(huán)傳輸進(jìn)行同步通訊；（2）通訊周期選項(xiàng)可以根據(jù)連接站點(diǎn)的數(shù)量和傳輸量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)定；（3）接線成本因采用單一的雙絞屏蔽線接口電纜而得到降低；（4）安川電機(jī)的“傳輸LSI”包括錯(cuò)誤檢測和在通訊周期內(nèi)再傳輸?shù)葌鬏斂刂乒δ埽瑥亩鴾p低FA控制器的負(fù)荷；（5）支持將其他的FA支持工具與作為主設(shè)備的FA控制器連接。

M-II通訊的總線連接如圖1所示。

1.2 NC96的原理及應(yīng)用

NC96定位模塊提供M-II接口功能，用于與基于安川電機(jī)株式會(huì)社提議的M-II標(biāo)準(zhǔn)的高速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)連接。模塊根據(jù)來自CPU模塊的指令將M-II指令傳送給外部設(shè)備，同時(shí)接收來自外部設(shè)備的M-II外部數(shù)據(jù)。具體控制單個(gè)軸定位的步驟如下：

（1）程序通過CPU模塊將定位命令的命令代碼以及其他命令參數(shù)如目標(biāo)位置和目標(biāo)速度寫入命令參數(shù)區(qū)；（2）當(dāng)寫處理完成后，程序接通“發(fā)送命令”輸出繼電器。相應(yīng)的M-II命令被傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備以啟動(dòng)外部設(shè)備內(nèi)的定位運(yùn)動(dòng)；（3）當(dāng)收到傳輸出的M-II命令相應(yīng)時(shí)，“相應(yīng)收到”輸入繼電器接通；（4）當(dāng)定位運(yùn)動(dòng)完成時(shí)，“定位完成”輸入繼電器接通。

NC96定位模塊的操作原理如圖2所示。

1.3 YP28的原理及應(yīng)用

該模塊根據(jù)CPU模塊指令（位置，速度，加減速時(shí)間等）生成定位軌跡，并輸出脈沖串形式的位置指令值。輸出脈沖的數(shù)量覺得電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度，輸出脈沖的頻率則決定電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度。伺服電機(jī)/伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)定位模塊發(fā)出的脈沖串以及編碼器發(fā)出的反饋脈沖來調(diào)節(jié)位置和速度，并傳送驅(qū)動(dòng)電流使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)模塊停止脈沖輸出，隨著模塊的脈沖輸出量及編碼器的反饋脈沖量之差變小，旋轉(zhuǎn)速度減慢。當(dāng)兩脈沖之差為零時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

YP28動(dòng)作原理如圖3所示。

YP28軌跡生成如圖4所示。

YP28位置指令輸出脈沖與伺服電機(jī)操作如圖5所示。

2 結(jié)語

全自動(dòng)系列邦定機(jī)是在半自動(dòng)基礎(chǔ)上研制，所以在選型和應(yīng)用過程中，盡量沿用和繼承以前的一些成熟的經(jīng)驗(yàn)，即縮短了開發(fā)的周期，又提高了設(shè)備運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。橫河PLC的品質(zhì)和優(yōu)良的售后，與邦定機(jī)相結(jié)合，該產(chǎn)品研制成功后，已取得了相當(dāng)不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]周宏艷.全自動(dòng)FOG邦定機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2015，（7）：43-48.endprint