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Kinco触摸屏,伺服,步进电机等产品在触屏丝印的自动生产线控制系统的应用

发布时间:2018-07-12 10:08
来源:Kinco

随着社会的发展,目前市场上对智能手机、平板电脑、平板电子书的需求越来越多,从而带动了整个智能终端的产业链。目前国内的智能终端触屏丝印设备几乎全部采取人工操作,远远满足不了市场的需求。另丝印工艺因使用了化学药品,会产生极大的刺鼻的味道,因此减少人力,提高产线的自动化生产程度是迫在眉睫。
 针对此种情况,步科给客户提出了一整套智能终端触屏丝印自动生产线的控制系统,该系统目前已经高效、稳定地在为客户生产丝印触屏。现在,我们一起来分享一下这个国内行业内系统首创、技术领先的自动化产线的案例吧。

机械系统

目前TP自动产线的机械系统,因各家生产工艺需求有差异,不过大体生产系统组成不外乎以下两种:

 1.四个单元:分别为上料、丝印、烘烤、下料等。
 2.两个单元:分别为丝印、烘烤等。

 比较以上两种系统,优缺点如下:

 (1)优点:
 第一种系统,从上料设备到丝印完一个工艺,到烘干,到下料,全自动完成,几乎不占用多余人工。
 第二种系统,可以实现“丝印+烘烤…+丝印+烘烤”, 最佳自由组合,最大便利地连续丝印多个工艺。

 (2)缺点:
 第一种系统,从上料到下料,每次只能实现一种丝印工艺图案,上料单元的置料架需要前端设备置满物料。
 第二种系统,产线的首台丝印机需要一个工人上料,末端的烤炉或丝印机出口需要一个工人收料。

 (3)综合:
 两种机械方案,我们都有给不同的客户提供相应的CAN总线控制系统,相对而言,终端代工企业更倾向于第二种方案,所以本篇主要针对目前使用量较多的第二种机械方案系统。

丝印工艺

 TP丝印,最重要的工艺指标就是重复丝印精度。目前行业要求的丝印精度普遍要求在0.003mm以内,这就对机械与控制系统提出了较高的要求,为了系统的精度、稳定性,系统必须加入视觉识别系统、对位校正系统。

在CCD识别对位系统中,有些方案供应商采用了在A点用CCD识别对位,然后再到B点处进行丝印工作,这种方案存在二次定位误差,丝印精度不好控制。


我们方案的优势:

          如上图所示,在产品送到待丝印工位,系统将产品上升到丝印高度,在该高度上进行CCD识别对位,然后可以根据工艺需要,可以在同一高度立刻进行丝印工作,不存在二次对位所带来的误差。

电气组成:

 (1).送料、取料机构分别由一个平移伺服和一个升降步进系统组成。
 (2).丝印平台机构由一个升降伺服、一个丝印刮刀伺服系统组成。
 (3).两个产品初步校正机构由一个XY步进系统组成。
 (4).双CCD定位调整机构分别由两个XY步进系统组成。
 (5).送料、取料机构分别由一个平移伺服和一个升降步进系统组成。
 (6).对位平台机构由XXY三轴步进系统组成。

烤炉工艺

 丝印完毕的产品,需要在一定的温度下烘干,才能进行下道工艺,如下图,我们给客户提供的控制系统方案如下:

对于烘烤区的产品摆放,我们提供的方案采取自动优化算法,在设定烘烤区的长、宽、行距、列距的情况下,可以自动计算出最佳摆放产品矩阵图

在烘烤区入口,通过进炉XY机械手,把产品放置到自动计算的网带传输带的位置上;
 网带在设定传送等待周期到之后,向一个方向传送一列;在烘烤区出口,通过出炉XY机械手,在网带上吸取产品放置到下一个工艺单元入口;

电气组成:

 (1).传送带机构由一个带抱闸的伺服系统组成。
 (2).进炉机械手由一个XY伺服系统组成。
 (3).出炉机械手由一个XY伺服系统组成。

系统架构图

目前“丝印机+烤炉….+丝印机+烤炉”的整体方案最为灵活,可以自由嵌入或抽离多套设备来满足生产工艺,甚至可以单独作为一个丝印机或一个烤炉使用,非常灵活。

如下,多套设备拼接的实际生产图:

系统方案特点:
 1.系统全套CAN总线控制,避免脉冲控制方式带来的接线众多、丢脉冲导致定位精度不准、抗干扰能力差等缺点,具备极高性价比。
 2.系统采用步科电气F1系列总线型PLC控制,自动化程度高。软件采用欧洲主流软件-德国3S公司Codesys软件,其CPU主频高达800M,程序执行扫描周期可以在微秒级别;
 3.系统自带两路隔离CAN总线接口,一路控制丝印设备,一路控制烘烤设备;从站可以扩展多大127个。
 4.系统预留工业以太网接口,支持标准Modbus TCP/UDP等协议,方便接入干部生产线工厂级生产管理,也可支持串口接入生产管理系统;
 5.由于系统采用总线控制,软硬件均易维护,易扩展。

系统主要配置清单

序号 

名称 

型号 

总数(台) 

1

控制器

F122-D1608T

1

2

数字量分布式IO

RP2D-1608C1

3

3

数字量分布式IO

RP2D-0016C1

1

4

模拟量分布式IO

RP2A-0402C1

1

5

HMI人机界面

MT4414TE

2

6

伺服驱动器

FD422-CA-000

9

7

总线型步进驱动器

FM860-AA-000

6

8

普通步进驱动器

2M412

4

9

750瓦伺服抱闸电机

SMH80S-0075-30ABK-3LKH

2

10

400瓦伺服抱闸电机

SMH60S-0040-30ABK-3LKH

1

11

400瓦伺服电机

SMH60S-0040-30AAK-3LKH

6

12

56步进电机

2S56Q-030B5

2

13

56步进电机

2S56Q-02741

4

14

电机动力电缆

MOT-005-05-KL

7

15

电机编码器电缆

ENCCA-05-KH

7

16

电机抱闸电缆

BRA-05-KL

3

17

电机动力电缆

MOTF-005-05-KL

1

18

电机编码器电缆

ENCCAF-05-KH

1

19

电机动力电缆

MOTF-005-10-KL

1

20

电机编码器电缆

ENCCAF-10-KH

1

21

电源模块

P110-65

1

视觉系统




22

远心镜头

KM-T2X110D(2倍110毫米工位)

2

23

棱镜

KM-ADL90-D22(90度转角)

2

24

光源控制器

KM-AD24(0-24V连续可调)

1

25

同轴点光源

KM-D8-B(高亮蓝光)

2

26

相机

KM5百万像素USB接口)

2

27

运动控制卡

KM(高速4轴插补)

2

28

机器视觉V2.3

KM视觉核心控制系统

1

29

工控电脑

工控电脑

1

30

17寸液晶显示器

17寸液晶显示器

1


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