表面貼裝技術(shù)簡稱SMT,SMT生產(chǎn)線由絲網(wǎng)印刷、貼裝元件及回流焊三個(gè)過程構(gòu)成。SMT貼片機(jī)是機(jī)-電-光以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的綜合體,它通過吸取-位移-定位-放置等功能,在不損傷元件和印制電路板的情況下,實(shí)現(xiàn)了將SMC/SMD元件快速而準(zhǔn)確地貼裝到PCB板所指定的焊盤位置上。由于其組裝密度高及良好的自動化生產(chǎn)性而得到高速發(fā)展并在電路組裝生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。隨著電子產(chǎn)品向便攜式、小型化方向發(fā)展,相應(yīng)的SMC/SMD也向小型化發(fā)展,同時(shí)為滿足IC芯片多功能的要求,采用了多引線和細(xì)間距,其優(yōu)點(diǎn)是元器件安裝密度高,易于實(shí)現(xiàn)自動化,提高生產(chǎn)效率,降低成本。
圖1 機(jī)械設(shè)備
固高為客戶提供了固高GTS插卡式運(yùn)動控制器+GSHD伺服驅(qū)動器方案,采用固高的脈沖龍門,滿足設(shè)備高速高精的貼合需求,并能夠快速開發(fā)迭代,實(shí)現(xiàn)整套方案交付。
圖2 設(shè)備主要結(jié)構(gòu)3D圖
● 雙軸耦合控制,兩個(gè)軸平均值代表系統(tǒng)質(zhì)心,差值代表龍門偏差;
● 一個(gè)通道指令輸入,從軸跟隨,精度高,響應(yīng)快;
● 調(diào)試簡單,配置迅速。只需要配置主驅(qū)動器和控制卡的通信;
● 回零,自動對齊,保護(hù)等高級功能;
● 支持主從軸同步誤差補(bǔ)償。
GSHD伺服驅(qū)動器使用固高自主研發(fā)的Driverstudio驅(qū)動器調(diào)試軟件,調(diào)試便捷,功能強(qiáng)大,能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)驅(qū)動器聯(lián)調(diào),建立龍門更加簡單。用戶可以通過分析曲線來調(diào)整性能,搭配在線修改增益功能,可以讓電機(jī)在一邊運(yùn)行時(shí),一邊修改增益參數(shù),從而更高效地完成調(diào)試。GSHD伺服驅(qū)動器具有良好的速度跟隨性,能夠在高速運(yùn)動的情況下,快速整定到位。
GSHD驅(qū)動器龍門控制部分?jǐn)U展了對脈沖控制方案的支持,龍門同步周期可達(dá)31.25us。使用脈沖方案控制的龍門雙驅(qū)需要把主從軸驅(qū)動器用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)千兆網(wǎng)線連接起來,上位機(jī)只需控制龍門主軸的運(yùn)動,運(yùn)動控制架構(gòu)如下。配置龍門模式時(shí)需要手動修改驅(qū)動器站號,調(diào)試方法基本相同。值得注意的是,在進(jìn)行龍門軸負(fù)載慣量比辨識時(shí),龍門主從軸需要同時(shí)設(shè)置相同慣量比。【慣量比=(辨識出來的質(zhì)量-2*電機(jī)質(zhì)量)/(2*電機(jī)質(zhì)量),僅用于龍門慣量比計(jì)算】
此外,GSHD驅(qū)動器龍門是主軸位置環(huán),從軸電流環(huán),同時(shí)支持標(biāo)準(zhǔn)35種回零方式及龍門單邊回零跟雙邊回零的功能,便于不同應(yīng)用場景的使用。
如果龍門機(jī)械安裝不理想,在零點(diǎn)確定的情況下,GSHD系列伺服驅(qū)動器提供了龍門應(yīng)力補(bǔ)償功能,通過抓取每個(gè)點(diǎn)的編碼器位置,進(jìn)行雙邊同步補(bǔ)償,從而降低因機(jī)械安裝導(dǎo)致同步誤差過大的問題。扭擺軸控制的功能,使用戶可通過增大扭擺軸增益,有效地減小龍門同步誤差,最小誤差可達(dá)到1um以下。

圖4 龍門雙驅(qū)的龍門軸控制器和偏轉(zhuǎn)軸控制器
在調(diào)試軟件中提供的龍門步進(jìn)模式下,按照實(shí)際控制需求設(shè)置好參數(shù)之后,驅(qū)動器會往復(fù)運(yùn)行并且記錄編碼器位置數(shù)據(jù),導(dǎo)出誤差補(bǔ)償表格后,即可啟用龍門應(yīng)力補(bǔ)償。
圖5 龍門步進(jìn)界面
圖6 龍門應(yīng)力補(bǔ)償界面
下圖是無硬連接的龍門使用龍門同步誤差的示例,可以看到在補(bǔ)償之后,主從軸的電流和龍門同步誤差明顯改善。
圖7 龍門應(yīng)力補(bǔ)償前
圖8 龍門應(yīng)力補(bǔ)償后
下圖是貼片龍門軸的速度與精度誤差曲線,加速度3G,速度2.5m/s,4ms內(nèi)整定到5um的誤差。龍門同步誤差全段在30um內(nèi)。
圖9 貼片軸速度與精度曲線
圖10 貼片軸龍門同步誤差曲線
以下是加工的產(chǎn)品圖,設(shè)備在高速運(yùn)動的狀態(tài)下,要求電機(jī)能夠快速整定到位。同時(shí)對整個(gè)機(jī)械的穩(wěn)定性要求高,龍門同步誤差小,速度響應(yīng)快,跟隨性好。
圖11 產(chǎn)品加工圖