【正文】 工人技能熟練程度不同造成的精度參差不齊，提高了生產(chǎn)率 ，但是其價(jià)格昂貴且不適合本企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際。同時(shí)可以降低工人工作強(qiáng)度，改善工人工作條件，降低勞動(dòng)力成本。由于計(jì)算機(jī)控制、電力電子器件、伺服電動(dòng)機(jī)和位置檢測(cè)傳感器的迅速發(fā)展，電氣伺服從機(jī)械主傳動(dòng)的電力拖動(dòng)擴(kuò)展到機(jī)械的伺服進(jìn)給系統(tǒng)，就是由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)電伺服系統(tǒng)，它廣泛應(yīng)用于各種運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備。 (4)力和力矩控制 塑料薄膜、鋼帶、布和紙張等卷取機(jī)是恒張力控制，自動(dòng)組裝機(jī)的擰緊螺母以及自動(dòng)鉆孔等場(chǎng)合，應(yīng)采用力矩與位置同步控制 [15]。 (3)同步控制 同步控制是兩軸或兩軸以上的速度或位置的同步運(yùn)動(dòng)控制。如數(shù)控銑床、車(chē)床、凸輪磨床、激光切割機(jī)和二坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。直線(xiàn)控制是指被控對(duì)象以一定速度沿某個(gè)方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) (單軸或多軸聯(lián)動(dòng) )，在此過(guò)程中要進(jìn)行加工或測(cè)量，如數(shù)控鏜銑床、大多數(shù)加工中心和弧焊工業(yè)機(jī)器人等。如數(shù)控鉆床、沖床、鏜床、測(cè)量機(jī)和點(diǎn)焊工業(yè)機(jī)器人等。位置控制按數(shù)控原理分為點(diǎn)位控制 (PTP)和連續(xù)軌跡控制 (CP)。如圖 1． 4所示。 驅(qū)動(dòng)器 執(zhí)行元件 工作臺(tái) 指令 脈沖 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1章緒論 5 圖 The chart of semiclose loop control system (3)全閉環(huán)控制系統(tǒng) 采用光柵 等檢測(cè)元件對(duì)被控單元進(jìn)行位置檢測(cè)，可以消除從電機(jī)到被控單元之間整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)誤差，得到很高的靜態(tài)定位精度。絲杠等機(jī)械傳動(dòng)誤差不能通過(guò)反饋校正，但可采用軟件定值補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)適當(dāng)提高其精度。 圖 1． 2開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 The chart of open loop control system (2)半閉環(huán)控制系統(tǒng) 位置反饋采用轉(zhuǎn)角檢測(cè) 元件，直接安裝在伺服電機(jī)或絲杠端部。且由于機(jī)械傳動(dòng)誤差不經(jīng)過(guò)反饋校正，位置精度一般不高。此類(lèi)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是控制方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。 位置檢測(cè) 上位控制 驅(qū)動(dòng)器 執(zhí)行 電機(jī) 機(jī)械 結(jié)構(gòu) 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1章緒論 4 控制系統(tǒng)的分類(lèi) 按位置控制原理分類(lèi) 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)位置控制原理，即有無(wú)檢測(cè)反饋傳感器及其檢測(cè)部件，可分為開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)三種基本的控制方案。它的主要任務(wù)是根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制的要求和傳感器件的信號(hào)進(jìn)行必要的邏輯、數(shù)學(xué)運(yùn)算，為電機(jī)或其它動(dòng)力和執(zhí)行裝置提供正確的控制信號(hào)。上位控制器通常是運(yùn)動(dòng)控制卡、具有運(yùn)動(dòng)控制功能的 PLC、數(shù)控系統(tǒng) (CNC)或單片機(jī)系統(tǒng)等。 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)多種多樣，但從基本結(jié)構(gòu)上看， 一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)常由上位控制器、執(zhí)行電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和位置檢測(cè)元件等組成。 運(yùn)動(dòng)控制 (Motion Control)通常是指在復(fù)雜條件下，將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)精確的位置控制、速度控制、加速度 控制、轉(zhuǎn)矩或力的控制。 控制系統(tǒng)的內(nèi)容 工 業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)作為 20世紀(jì)現(xiàn)代 制造 領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，主要解決生產(chǎn)效率與一致性問(wèn)題 ， 雖然自動(dòng)化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益，但它對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程有明顯的提升作用。本課題在人工點(diǎn)膠機(jī)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，研制出一種價(jià)格低廉，能實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)、圓、橢圓等軌跡密封的點(diǎn)膠機(jī)。 如今通過(guò)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，也推出了一些自主品牌的自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)，如世椿、奧松等， 國(guó)內(nèi)點(diǎn)膠機(jī)相對(duì)便宜， 在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有一席之地 [3]。 我國(guó)自 動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)發(fā)展較晚， 20202020 年，中國(guó)民營(yíng)的點(diǎn)膠機(jī)廠(chǎng)家開(kāi)始興起。 在國(guó)內(nèi)，一開(kāi)始沒(méi)有精確點(diǎn)膠的設(shè)備，其點(diǎn)膠位置的確定和出膠量多少都是通過(guò)人工手動(dòng)操作，導(dǎo)致勞動(dòng)強(qiáng)度大，點(diǎn)膠精度和質(zhì)量都很低。機(jī)器人作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具用控制方便，執(zhí)行動(dòng)作靈活，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制 ， 特別適用于多品種，變批量的柔性化生產(chǎn) ，因此各國(guó)先后研制出了點(diǎn)膠機(jī)器人 。 在國(guó)外，對(duì)精確點(diǎn)膠的 自動(dòng)點(diǎn)膠設(shè)備 在技術(shù)，硬件結(jié)構(gòu)和軟件功能等方面均處于領(lǐng)先地位 。 其原因在于國(guó)內(nèi) 運(yùn)動(dòng)控制 技術(shù)落后于國(guó)外， 尤其 是對(duì) 精密儀器或是高端產(chǎn)品 的精確點(diǎn)膠加工，其 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù) 的好壞關(guān)系到 儀器 是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。中國(guó)工業(yè)的發(fā)展，吸引大批日本企業(yè)、臺(tái)灣企業(yè)的進(jìn)駐，專(zhuān)業(yè)的點(diǎn)膠機(jī)廠(chǎng)家也涌入中國(guó)。 自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)的工作效率和工作精度取決于自身的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送脈沖，接受檢測(cè)結(jié)構(gòu)回饋的信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，控制機(jī)械部分做出合適的動(dòng)作，是點(diǎn)膠機(jī)的核心部件。隨著自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，手工點(diǎn)膠已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足工業(yè)上的要求 [68]。 在工業(yè)生產(chǎn)中，很多地方 也 都需要用到點(diǎn)膠，比如集成電路、印刷電東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1章緒論 2 路板、彩色液晶屏、電子元器件 (如繼電器、揚(yáng)聲器 )等等。 點(diǎn)膠機(jī) 是隨著汽車(chē)工業(yè)中密封工藝的改進(jìn)而產(chǎn)生和發(fā)展的。 點(diǎn)膠機(jī)（ 又稱(chēng)涂膠機(jī) ） 是專(zhuān)門(mén)對(duì)流體進(jìn)行控制，并將液體點(diǎn)滴、涂覆、灌封于產(chǎn)品表面或產(chǎn)品內(nèi)部的自動(dòng)化機(jī)器。現(xiàn)階段， 大部分涂膠工作都是由工人手工完成的，無(wú)法保證涂膠的質(zhì)量，不合格的涂膠不僅破壞 電子產(chǎn)品 的品質(zhì)、美觀，還會(huì)造成脫膠 ，引起事故。 在所有的 制造 工序中，涂膠工序不僅占用的工人最多、花費(fèi) 的工時(shí)最長(zhǎng)，工人的工作條件也是最?lèi)毫拥?。因此，雖然我國(guó)是 電子制造 業(yè)大國(guó)，生產(chǎn)規(guī)模龐大，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比， 電子產(chǎn)品 的質(zhì)量水平和生產(chǎn)效率都很低，制 造 裝備的落后是一個(gè)最主要的原因。 但是，在 電子 工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中也存在著極不平衡的一面 [6]。 當(dāng)前，無(wú)論是個(gè)人 電腦 ，信息產(chǎn)業(yè)還是汽車(chē)電子以及消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)業(yè)，還有軍事、航空、航天領(lǐng)域都 對(duì) 電子產(chǎn)品 的電路封裝具有 越來(lái)越高的要求 ，這就使得點(diǎn)膠機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 [1]。 Motion control 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 目錄 V 目 錄 獨(dú)創(chuàng)性聲明 ....................................................................................................... I 摘 要 ............................................................................................................. II ABSTRACT ................................................................................................... III 第一章 緒論 .................................................................................................... 1 背景 ...................................................................................................................................... 1 控制系統(tǒng)的內(nèi)容 .................................................................................................................. 3 控制系統(tǒng)的分類(lèi) .................................................................................................................. 4 按位置控制原理分類(lèi) ................................................................................................... 4 按被控量的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)控制 分類(lèi) ............................................................................... 6 按驅(qū)動(dòng)方式不同分類(lèi) ................................................................................................... 6 課題來(lái)源及研究目的 .......................................................................................................... 7 課題來(lái)源 ....................................................................................................................... 7 論文的主要研究?jī)?nèi)容 ................................................................................................... 7 第二章 點(diǎn)膠機(jī)的控制方案 ........................................................................... 8 點(diǎn)膠機(jī)簡(jiǎn)介 .......................................................................................................................... 8 點(diǎn)膠機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) ............................................................................................................. 8 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制要求分析 ........................................................................................ 10 點(diǎn)位運(yùn)動(dòng) ..................................................................................................................... 10 輪廓控制 ..................................................................................................................... 10 系統(tǒng)操作界面要求 ..................................................................................................... 11 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制方案方案確定 .................................................................................... 11 松下 FP 系列 PLC ............................................................................................................. 13 松下 FPX 特點(diǎn) ............................................................................................................ 13 松下 FP 系列 PLC 的編程元件 ................................................................................. 15 小結(jié) .................................................................................................................................... 16 第三章點(diǎn)膠機(jī)的驅(qū)動(dòng)方案 ........