之前發(fā)布的《研華智能設(shè)備制造行業(yè)案例集》收到了很多客戶的關(guān)注和下載，今天我們來(lái)挑選了其中3C行業(yè)的案例—手機(jī)外殼加工及檢測(cè)解決方案詳細(xì)解析。
項(xiàng)目背景
陶瓷殼經(jīng)過(guò)開發(fā)已成為手機(jī)的一種新型創(chuàng)新材料。這種材料要求完全自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程，以防在裝載/卸載、拋光和層壓等過(guò)程中出現(xiàn)缺陷。為了最大限度地提高產(chǎn)量，還需同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)化視覺(jué)機(jī)器檢驗(yàn)。該市場(chǎng)的需求高，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，因此全自動(dòng)化的全天候生產(chǎn)對(duì)于確保產(chǎn)量和質(zhì)量至關(guān)重要。
項(xiàng)目要求
快速的電機(jī)控制響應(yīng)是確保陶瓷蓋生產(chǎn)系統(tǒng)高效運(yùn)行的必要條件。在這種情況下，服務(wù)器請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間必須處于微秒范圍內(nèi)，以便支持生產(chǎn)線中的多軸機(jī)械臂。由于開發(fā)周期較短，因此需要簡(jiǎn)單連接以減少組裝時(shí)間。
自動(dòng)裝載/卸載系統(tǒng)由許多氣缸、傳感器和電磁閥組成，因此必須配備穩(wěn)定而高速的數(shù)據(jù)采集卡，具備多I/O支持功能。具體來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)需要108個(gè)數(shù)字輸入和96個(gè)數(shù)字輸出，同時(shí)仍然保留控制器用PCI插槽。
由于在生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中難以預(yù)防缺陷，而機(jī)器視覺(jué)質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)于這種高速生產(chǎn)環(huán)境又至關(guān)重要，因此除了高幀率相機(jī)外，還需配備高性能圖像采集卡。
最后，控制裝置必須簡(jiǎn)單明了，以便可以通過(guò)單一平臺(tái)來(lái)管理操作，從而實(shí)現(xiàn)高效的開發(fā)、測(cè)試、調(diào)整和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。為了滿足這些要求，系統(tǒng)必須支持至少四個(gè)PCI插槽和兩個(gè)PCIE插槽，配備一臺(tái)中高端工業(yè)電腦，并在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持可靠運(yùn)行。
系統(tǒng)說(shuō)明
裝載/卸載系統(tǒng)的工作流程主要包括材料裝載、視覺(jué)檢測(cè)和材料卸載階段。完成每道工序后，自動(dòng)進(jìn)行視覺(jué)檢測(cè)以對(duì)工件進(jìn)行輪廓檢查。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)控制電機(jī)以調(diào)整工件，使其處于下一臺(tái)視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備的攝像范圍內(nèi)。
視覺(jué)檢測(cè)時(shí)，檢查工件是否存在缺陷，根據(jù)OK或NG結(jié)果來(lái)啟動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)控制機(jī)制，OK時(shí)工件進(jìn)入下一道工序，NG時(shí)工件被剔除。視覺(jué)檢測(cè)數(shù)據(jù)隨后用于生成有關(guān)生產(chǎn)數(shù)量、良品率和效率等參數(shù)的統(tǒng)計(jì)報(bào)告。在卸料階段，符合規(guī)格的工件沿著生產(chǎn)線快速移動(dòng)以進(jìn)行最終包裝。
系統(tǒng)架構(gòu)
產(chǎn)品說(shuō)明
研華的專業(yè)研究團(tuán)隊(duì)在電機(jī)控制應(yīng)用方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)樵u(píng)估、樣品開發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整提供專業(yè)支持。
在電機(jī)控制方面，選擇研華的PCI-1203 2端口EtherCAT主站卡。它支持16軸，最多可分配到5個(gè)群組，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上機(jī)械臂的自動(dòng)操作。該卡的板載雙核650-MHz ARM?處理器，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷、記錄控制，所有這些功能均使生產(chǎn)線維護(hù)更加方便。Common Motion SDK支持功能還使其成為有效的EtherCAT控制開發(fā)平臺(tái)，可加快項(xiàng)目開發(fā)速度。
通過(guò)PCI-1758UDIO數(shù)字I/O卡可以控制生產(chǎn)線上的多層警示燈、停止按鈕、閥門、氣缸、傳感器和其他輔助設(shè)備。除了128個(gè)獨(dú)立通道外，該卡還提供了高級(jí)別的ESD保護(hù)、數(shù)字濾波和信息處理功能，從而僅用有限的卡數(shù)即可提供高級(jí)別的控制功能。
在圖像采集方面，采用PCIE-1674E圖像采集卡聯(lián)動(dòng)工業(yè)相機(jī)進(jìn)行高速多角度監(jiān)控，與商用GigE Vision工業(yè)相機(jī)兼容，可以靈活選擇工業(yè)相機(jī)。
最后，通過(guò)工控機(jī)ACP-4020實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制，這也是世界上流行的工業(yè)PC選擇。
