机器视觉运动控制一体机在喇叭跟随点胶中的应用

小夏 科技 更新 2024-01-30

市场应用背景点胶是利用多种胶粘剂实现产品的密封性、绝缘性、导热性和耐腐蚀性等,可应用于各类产品的生产制造场景,如3C消费电子、汽车新能源、光伏、半导体等领域。

点胶是音箱生产过程中不可缺少的工序,而音圈是音箱的重要组成部分,点胶的好坏直接影响到音箱的质量。 在喇叭点胶市场保质保量的高需求下,传统的手动点胶或中小型半自动点胶机已无法满足工厂柔性大批量生产作业的需求。

扬声器行业传统点胶解决方案存在的问题:

传统的点胶解决方案是手动或中小型半自动点胶机,用于人工点胶或上下料,无法适应工厂批量生产操作。 同时,对于不同规格的产品,需要频繁停机、更换夹具等一系列问题,导致生产效率低下,精度低。

正向运动技术视觉点胶整体解决方案:

在此背景下,正向运动技术视觉点胶整体解决方案脱颖而出,基于VPLC系列机器视觉运动控制一体机,适用于点胶作业后皮带线的视觉点胶解决方案。

采用正向运动技术的视觉点胶整体解决方案,可应用于不同规格的喇叭外圈、中管、内侧的灌装环节,使点胶位置更加准确可实现点胶路径规划,适合大批量生产,无需夹具固定,高效稳定的场景应用。

支持高速PSO、PWM、速度预见等功能,可保证点胶加工轨迹平滑,控制胶料沉积物的稳定输出尺寸,提高产品质量和生产率,避免传统系统的问题。 同时支持点胶轨迹点胶、线、圆、弧、连续线段早期胶点切换、手动示教、摄像示教、点胶工艺等功能。

正动视觉点胶整体解决方案在喇叭跟随点胶中的应用

点胶加工后的皮带线喇叭示意图传统点胶加工方案的痛点

批量生产的周期时间不是根据市场的生产需求来决定的;

耗材、高运营成本和长时间停机时间,需要更换夹具、调整点胶参数和长配方

中小型半自动点胶设备很难集成到现有生产线中,以实现最佳的柔性制造

运动控制与视觉项目方案自主开发,软硬件集成度不高,开发难度大

点胶一致性不高,导致胶水无法准确涂布到特定图案中,例如圆形、虚线和弧形等复杂形状。

正向运动技术方案设计

24DI:连接原点、限位等传感器,以及开关信号等;

12DO:高速输出端口连接到工业相机的硬触发输入

EtherCAT接口:连接EtherCAT总线驱动器,控制其他轴的运动

6个脉冲轴接口:XYZ脉冲驱动器、编码器、皮带轴;

RS232通讯接口:光源控制器;

以太网接口:千兆以太网端口,连接支持Gige协议的面阵相机,实现视觉定位和纠偏应用。

VPLC系列机器视觉运动控制一体机

VPLC系列机器视觉运动控制一体机是一款基于Linux系统的EtherCAT总线视觉运动控制器,可离线运行,内置丰富的视觉和运动控制功能,大大简化了视觉和操作控制项目的配置过程,核心具有快速的数据交互,可显著降低时间和成本投入。

VPLC系列机器视觉运动控制机安装拆卸方便,占用空间小,可与其他控制单元组件(如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等)无缝集成,提供完整的端到端视觉运动控制解决方案。

VPLC516E机器视觉运动控制一体机

VPLC516E机器视觉运动控制一体机,可选16-32轴运动控制,支持16路数字输入,16路数字输出,2路高速锁存输入,2路高速PWM和PSO硬件输出,4路单端脉冲输出,速度高达500kHz。

VPLC532E机器视觉运动控制一体机

VPLC532E机器视觉运动控制一体机最多支持32轴,支持24+6数字输入,12+6数字输出,4个高速锁存输入,4个高速PWM和PSO硬件输出,自带6个高速脉冲轴+编码器反馈,速度可达10m。

解决方案硬件配置

运动控制和机器视觉实现过程

机器视觉模板匹配功能主要用于通过视觉识别腰线射击范围内的运动目标,该过程主要通过预先设定的特征,如形状、大小、标记点等实现目标识别,最终得到识别目标的运动轮廓轨迹,便于产品到达加工区域, 点胶头自动逐个进行产品点胶加工的预设轮廓。

运动控制通过对编码器位置进行计算和分析,实时监控产品在皮带线上的运行速度,并计算坐标偏移量,动态调整点胶头的位置,使产品移动时也能确定点胶位置。

然后通过PSO和PWM功能精确控制点胶过程,PSO以相等的时间间隔控制点胶的输出周期,PWM调节胶水的流速,确保拐角处不会有胶水堆积,保证点胶的均匀性。

最后,系统可以连续调整点胶头的位置,与产品在皮带线上的实时轨迹位置同步。

系统操作流程1.喂养

待加工产品被放置在要分配的流水线皮带上。

2.拍摄视觉照片

可以选择软触发或硬件触发摄像头拍照,摄像头通过传感器信号触发拍照,另一通道连接控制器锁存输入,实时拍摄产品时监控流水线编码器的当前位置。

3.模板匹配、坐标校准、分拣处理

对捕获的图像进行模板化和校准,以确定实际的加工坐标,并按照优化的顺序对产品进行分类和处理。

4.工件位置校正

根据图像识别结果,进行位置校正,得到产品的点胶加工轨迹。

5.点胶模块加工

当产品就位后,点胶模块从待机位置启动,与皮带线同步,下降到加工位置,按预设轨迹点胶,完成后关闭点胶阀,取消后续动作。

6.返回待机位置

点胶后,点胶模块返回待机位置。 如果有下一个产品需要处理,模块直接调整返回路径来处理下一个产品。

方案应用优势

成本效益和空间优化:视觉和运动控制的结合消除了对额外工业计算机的需求,从而节省了成本并减少了安装空间

优化传统点胶工艺:具有提前开胶、断胶输出、转角减速、硬件位置对比等功能,确保精准喷胶,有效减少材料浪费和运行成本

灵活性和易于安装:该设备安装方便,灵活性高,无需复杂的拆装过程即可快速更换生产线

提高自动化程度:根据点胶速度自动调节皮带线速度,实现多位置、高自由度点胶操作

提高生产力:皮带线在点胶过程中连续移动,无停顿,大大提高了整条生产线的生产率

可大量分配:减少对人工操作的依赖,节省时间和人力,适用于无人车间和高度自动化的生产环境。

提供简单易用的可视化点胶开发调试软件

正向运动技术通过不断深化和拓展VPLC系列视觉运动控制一体机在点胶行业的应用,为用户提供简单易用的视觉点胶开发调试软件。 该软件将可视化界面与丰富的视觉和运动控制功能相结合通过简单的参数设置,即可构建可视化点胶项目程序,可大大缩短项目开发周期,降低开发成本。

视觉点胶开发调试软件功能介绍

功能齐全

支持点胶轨迹点线、线、圆、弧、连续线段、阵列、提前换胶、人工示教、摄像示教、点胶工艺等功能。

机器视觉校正

将产品放置在任意位置和角度,自动识别和喷涂操作,目视完成。

操作界面友好,功能齐全调试编程操作简单方便,支持示教和点动对视觉图像。

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