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前言
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隨著社會的發展，目前市場上對智能手機、平板電腦、平板電子書的需求越來越多，從而帶動了整個智能終端的產業鏈。目前國內的智能終端觸屏絲印設備幾乎全部采取人工操作，遠遠滿足不了市場的需求。另絲印工藝因使用了化學藥品，會產生極大的刺鼻的味道，因此減少人力，提高產線的自動化生產程度是迫在眉睫。
針對此種情況，我們給客戶提出了一整套智能終端觸屏絲印自動生產線的控制系統，該系統目前已經高效、穩定地在為客戶生產絲印觸屏。現在，我們一起來分享一下這個國內行業內系統首創、技術領先的自動化產線的案例吧。
二、機械系統
目前TP自動產線的機械系統，因各家生產工藝需求有差異，不過大體生產系統組成不外乎以下兩種：
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四個單元：分別為上料、絲印、烘烤、下料等。
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兩個單元：分別為絲印、烘烤等。
比較以上兩種系統，優缺點如下：
(1)優點：
第一種系統，從上料設備到絲印完一個工藝，到烘干，到下料，全自動完成，幾乎不占用多余人工。
第二種系統，可以實現“絲印+烘烤…+絲印+烘烤”, 最佳自由組合,最大便利地連續絲印多個工藝。
(2)缺點：
第一種系統，從上料到下料，每次只能實現一種絲印工藝圖案，上料單元的置料架需要前端設備置滿物料。
第二種系統，產線的首臺絲印機需要一個工人上料，末端的烤爐或絲印機出口需要一個工人收料。
(3)綜合：
兩種機械方案，我們都有給不同的客戶提供相應的CAN總線控制系統，相對而言，終端代工企業更傾向于第二種方案，所以本篇主要針對目前使用量較多的第二種機械方案系統。
三、絲印工藝
TP絲印，最重要的工藝指標就是重復絲印精度。目前行業要求的絲印精度普遍要求在0.003mm以內，這就對機械與控制系統提出了較高的要求，為了系統的精度、穩定性，系統必須加入視覺識別系統、對位校正系統。
在CCD識別對位系統中，有些方案供應商采用了在A點用CCD識別對位，然后再到B點處進行絲印工作，這種方案存在二次定位誤差，絲印精度不好控制。
我們方案的優勢：如上圖所示，在產品送到待絲印工位，系統將產品上升到絲印高度，在該高度上進行CCD識別對位，然后可以根據工藝需要，可以在同一高度立刻進行絲印工作，不存在二次對位所帶來的誤差。
電氣組成：
(1).送料、取料機構分別由一個平移伺服和一個升降步進系統組成。
(2).絲印平臺機構由一個升降伺服、一個絲印刮刀伺服系統組成。
(3).兩個產品初步校正機構由一個XY步進系統組成。
(4).雙CCD定位調整機構分別由兩個XY步進系統組成。
(5).送料、取料機構分別由一個平移伺服和一個升降步進系統組成。
(6).對位平臺機構由XXY三軸步進系統組成。
四、烤爐工藝
絲印完畢的產品，需要在一定的溫度下烘干，才能進行下道工藝，如下圖，我們給客戶提供的控制系統方案如下：
對于烘烤區的產品擺放，我們提供的方案采取自動優化算法，在設定烘烤區的長、寬、行距、列距的情況下，可以自動計算出最佳擺放產品矩陣圖
在烘烤區入口，通過進爐XY機械手，把產品放置到自動計算的網帶傳輸帶的位置上；
網帶在設定傳送等待周期到之后，向一個方向傳送一列；在烘烤區出口，通過出爐XY機械手，在網帶上吸取產品放置到下一個工藝單元入口；
電氣組成：
(1).傳送帶機構由一個帶抱閘的伺服系統組成。
(2).進爐機械手由一個XY伺服系統組成。
(3).出爐機械手由一個XY伺服系統組成。
五、系統架構圖
目前“絲印機+烤爐….+ 絲印機+烤爐”的整體方案最為靈活，可以自由嵌入或抽離多套設備來滿足生產工藝，甚至可以單獨作為一個絲印機或一個烤爐使用，非常靈活。
如下，多套設備拼接的實際生產圖：
系統方案特點：
u 系統全套CAN總線控制，避免脈沖控制方式帶來的接線眾多、丟脈沖導致定位精度不準、抗干擾能力差等缺點，具備極高性價比。
u 系統采用步科電氣F1系列總線型PLC控制，自動化程度高。軟件采用歐洲主流軟件-德國3S公司Codesys軟件，其CPU主頻高達800M,程序執行掃描周期可以在微秒級別；
u 系統自帶兩路隔離CAN總線接口，一路控制絲印設備，一路控制烘烤設備；從站可以擴展多大127個。
u 系統預留工業以太網接口，支持標準Modbus TCP/UDP等協議，方便接入干部生產線工廠級生產管理，也可支持串口接入生產管理系統；
u 由于系統采用總線控制，軟硬件均易維護，易擴展。
六、系統主要配置清單
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系統匯總
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序號
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名稱
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型號
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總數（臺）
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1
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控制器
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F122-D1608T
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1
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2
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數字量分布式IO
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RP2D-1608C1
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3
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3
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數字量分布式IO
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RP2D-0016C1
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1
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4
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模擬量分布式IO
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RP2A-0402C1
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1
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5
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HMI人機界面
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MT4414TE
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2
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6
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伺服驅動器
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FD422-CA-000
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9
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7
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總線型步進驅動器
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FM860-AA-000
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6
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8
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普通步進驅動器
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2M412
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4
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9
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750瓦伺服抱閘電機
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SMH80S-0075-30ABK-3LKH
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2
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10
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400瓦伺服抱閘電機
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SMH60S-0040-30ABK-3LKH
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1
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11
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400瓦伺服電機
|
SMH60S-0040-30AAK-3LKH
|
6
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12
|
56步進電機
|
2S56Q-030B5
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2
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13
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56步進電機
|
2S56Q-02741
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4
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14
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電機動力電纜
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MOT-005-05-KL
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7
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15
|
電機編碼器電纜
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ENCCA-05-KH
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7
|
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16
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電機抱閘電纜
|
BRA-05-KL
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3
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17
|
電機動力電纜
|
MOTF-005-05-KL
|
1
|
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18
|
電機編碼器電纜
|
ENCCAF-05-KH
|
1
|
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19
|
電機動力電纜
|
MOTF-005-10-KL
|
1
|
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20
|
電機編碼器電纜
|
ENCCAF-10-KH
|
1
|
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21
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電源模塊
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P110-65
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1
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視覺系統
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22
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遠心鏡頭
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KM-T2X110D（2倍110毫米工位）
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2
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23
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棱鏡
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KM-ADL90-D22（90度轉角）
|
2
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24
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光源控制器
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KM-AD24（0-24V連續可調）
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1
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25
|
同軸點光源
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KM-D8-B（高亮藍光）
|
2
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26
|
相機
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KM5百萬像素USB接口）
|
2
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27
|
運動控制卡
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KM(高速4軸插補）
|
2
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28
|
機器視覺V2.3
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KM視覺核心控制系統
|
1
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29
|
工控電腦
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工控電腦
|
1
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30
|
17寸液晶顯示器
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17寸液晶顯示器
|
1
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