助力多工位五軸點膠設備

效率與精度革命

-GSN運動控制卡+GSHD伺服驅動器-

在日新月異的科技浪潮中，全自動點膠技術逐漸成為行業(yè)主流。如今的全自動點膠設備不僅能夠自動完成從上料、下料、定位到點膠等一系列工作流程，更憑借強大的三維路徑點膠能力，設備可根據(jù)產(chǎn)品的復雜形狀和點膠需求，精準規(guī)劃最優(yōu)的點膠路徑。以不規(guī)則的曲面產(chǎn)品點膠場景為例，設備通過預先導入的產(chǎn)品三維模型，可自動生成完美貼合曲面的點膠軌跡，實現(xiàn)高精度的點膠作業(yè)，而多工位五軸點膠設備的問世，更是將這一進程推向并行化與智能化的全新高度——它不僅是3C生產(chǎn)設備的一次關鍵升級，更標志著終端生產(chǎn)模式迎來質的飛躍。

隨著產(chǎn)品向小型化、精細化加速演進，用戶對零部件的裝配精度與連接可靠性的要求日益嚴苛。在此背景下，點膠設備憑借微米級的點膠精度，成為滿足微型電子元件、生物醫(yī)療器械等高端產(chǎn)品制造需求的核心設備，因此，高精度點膠工藝不僅是支撐現(xiàn)代科技產(chǎn)品高性能的關鍵環(huán)節(jié)，更直接推動了產(chǎn)品小型化、集成化的發(fā)展進程。

客戶需求

· 點膠軌跡：從傳統(tǒng)的直線插補、圓形插補和曲線插補進化為空間圓弧插補、空間橢圓插補和空間漸開線插補等；

· 點膠效率：點膠速度：5~60mm/s，點膠加速度：1~20m/s2；

· 點膠精度：膠體線由≤1mm到≤0.1mm，點膠精度由≤0.1mm到≤0.01mm；

· 點膠設備結構進化：三軸點膠到單工位五軸點膠再到多工位五軸點膠，多工位五軸點膠實現(xiàn)了更高的點膠效率，更靈活的點膠角度，同時多工位架構使設備潛力進一步釋放。

工藝流程

· 五軸機床標定：標定機床旋轉軸的旋轉中心、旋轉向量、XYZ垂直度、標定相機與點膠頭之間的偏移；

· 軌跡提?。河捎诠ぜ旧泶嬖诠?、物料擺放存在誤差，所以需要通過手動示教或者平面相機與3D相機根據(jù)模板生成點膠的軌跡；

· 五軸聯(lián)動點膠：根據(jù)生成的軌跡控制運動，保證五軸勻速運動，使用I/O或PSO控制點膠閥出膠，保證運動與出膠同步；

· 五軸聯(lián)動掃描-點膠檢測：使用3D線掃相機生成的點膠軌跡，對加工后的膠路進行檢測。

應用場景

曲面屏手機中框和各種類型屏幕的同步點膠

耳機、助聽器和VR智能眼鏡等

穿戴設備的曲面點膠

汽車制造行業(yè)針對LED大燈等

異形復雜曲面的高精密點膠

固高科技解決方案

固高科技的GSN系列高性能多軸網(wǎng)絡運動控制卡+GSHD系列高性能伺服驅動器的整體解決方案，可實現(xiàn)X/Y軸的重復定位精度達到±0.005mm、Z軸的重復定位精度達到±0.01mm和A/C軸重復精度達到≤15"；其中X/Y軸采用直線電機驅動、Z軸采用旋轉伺服電機+絲桿驅動、A/C軸采用DD馬達驅動。

圖1  工藝拓撲圖

? 加工精度提升：采用五軸非正交模型算法，可以補償機械安裝垂直度，并提升了50%~100%的加工精度；

? 標定與調試優(yōu)化：五軸標定軟件以高精度算法計算模型數(shù)據(jù)，精度達±0.02mm，標定時長由0.5天縮短至0.5h；五軸數(shù)據(jù)分析工具可快速判斷軸的動態(tài)性能，給出調試建議，將調試時長由1天縮至1h；

? 數(shù)據(jù)采集增強：基于固高自主知識產(chǎn)權的gLink-II總線的高速采集功能，可同步捕獲多軸PSO觸發(fā)位置，采集頻率為100K、微米級精度，可以大幅提升3D線掃相機的軌跡生成精度；

? 功能優(yōu)勢：RTCP功能讓控制器自動補償運動，簡化編程，減少人為誤差，提高效率與一致性；五軸前瞻和PSO功能確保拐角膠點平滑，膠路無斷膠或堆膠。

01 X軸直線電機加工時曲線

加工最大速度0.05m/s；加速度20m/s2；全程誤差≤5μm，編碼器讀數(shù)頭0.5μm，誤差單位為Pulse(脈沖)。

02 Y軸直線電機加工時曲線

加工最大速度0.05m/s；加速度20m/s2；全程誤差≤4μm，編碼器讀數(shù)頭0.5μm，誤差單位為Pulse(脈沖)。

03 Z軸旋轉伺服電機加工時曲線

加工最大速度155rpm；加速度5.6r/s2；全程誤差≤5μm，編碼器分辨率1048576，絲桿導程25mm，誤差單位為Pulse(脈沖)。

04 A軸DD馬達加工時曲線

加工最大速度33.4rpm；加速度5.6r/s2;全程誤差≤15"，編碼器分辨率8388608脈沖對應360°，誤差單位為Pulse(脈沖)。

05 C軸DD馬達加工時曲線

加工最大速度33.4rpm；加速度5.6r/s2;全程誤差≤15"，編碼器分辨率8388608脈沖對應360°，誤差單位為Pulse(脈沖)。

固高科技于1999年由香港科技大學的李澤湘、高秉強、吳宏三位機器人、微電子和運動控制領域的國際知名學者和專家所創(chuàng)辦，是亞太地區(qū)首家擁有自主知識產(chǎn)權, 專業(yè)從事運動控制及智能制造核心技術研究與開發(fā)的高科技企業(yè)，是國內外全互聯(lián)智能制造綜合解決方案提供商之一。固高科技專注于運動控制、伺服驅動、多維感知、工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡和工業(yè)軟件五個方向的核心技術研究，通過深入的國內外合作、產(chǎn)學研相結合、積極培育系統(tǒng)集成商等創(chuàng)新的商業(yè)模式，將固高科技的運控技術及產(chǎn)品廣泛應用于微電子、機器人、數(shù)控機床、電子加工、檢測、印刷、包裝及生產(chǎn)自動化等工業(yè)控制領域。