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台达高速通信运动控制系统在PCB钻孔机上的应用

中达电通股份有限公司
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【摘要】 本文主要介绍台达高速通信运动控制系统在PCB钻孔机上的应用。
AbstractThis article mainly introduces the application of Delta's Communication control system in PCB drilling machine.
【关键字】运动控制卡;DMCNET协议;PCB钻孔机
KeywordsMotion control card; DMCNET agreement;PCB drilling machine
 
1  PCB构成及应用介绍
    PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。PCB钻孔机是应用于PCB(Printed Circuit Board)印刷电路板加工过程中开钻孔工艺的一种机器设备。台达高速通信运动控制系统,基于台达DMCNET高速运动控制协议,以A01运动控制卡为核心,整合A2-F伺服,RM数字量输入模组,RM数字量输出模组,构成完整的PCB钻孔机运动控制解决方案,提供高速稳定,控制精准的PCB钻孔工艺技术应用。图1为PCB示意图。
图1 PCB示意图
    PCB钻孔机是应用于PCB加工过程中钻孔工艺的一种机器设备。钻孔的主要目的是让电子元件的针脚可以插过PCB板进行焊接,或者使PCB不同层面的线路上下导通(VIA)以满足电路设计要求。PCB钻孔机示意图和PCB(已打孔、插件型)示意图分别如图2和图3所示。
图2 PCB钻孔机示意图
图3 PCB(已打孔、插件型)示意图
    DMCNET(Delta Motion Control Network),简称DMC Net,是台达自主研发的工业自动化运动控制协议。DMCNET通信速率高达20Mbps,最远通信距离可达30米。同时采用双路不同CRC校验码进行通信,极大地提高了通信的可靠度和稳定性。
    台达高速通信运动控制系统基于DMCNET,以A01运动控制卡为核心,整合A2-F伺服驱动器马达、GA01网关模组、GE04集合式模拟量输入输出模组、GE16集合式数字量输入输出模组、GE01PI脉冲输出模组、GE01PG手摇轮输入模组、RM32远程数字量输入输出模组、RM64远程数字量输入输出模组、RM04PI远程脉冲输入输出模组等一系列运动控制产品,构成了完整的运动控制解决方案。可以提供高速精准的运动控制,完美应用于PCB钻孔机系统。
运动控制系统架构
    PCB钻孔机的运动控制系统架构A01运动控制卡1张。X轴5.5kW A2-F伺服、Y轴5.5kW A2-F伺服、Z1轴750wA2-F伺服带两个主轴、Z2轴750W A2-F伺服带两个主轴、Z3轴750W A2-F伺服带两个主轴。图4为运动控制架构示意图。
图4 运动控制架构示意图
软件系统架构
    软件系统分图形界面、PCB图档解析、路径优化、运动指令转换、运动执行、刀库控制、状态监视和系统配置等模块。图5是软件画面示意图。
图5 软件画面示意图
    图形界面是人机沟通的接口,通过图形化显示,提供了直观便捷的设备操作方式,并对设备运行的信息进行实时回馈。
    PCB图档解析,可以将*.rep、*.pho、*.pcb、*GTP、*.dwg等各种PCB设计图档进行解析,以便运动执行。
    路径优化,将解析后的路径,通过数学运算,进行优化,以减少x、y轴的不必要运动,提高设备效率。
    运动指令转换,将优化后的命令转变成运动控制系统的运动命令,命令执行系统进行相应的点到点,直线插补,圆弧插补,速度运动等。
    运动执行,运动控制卡对运动指令进行解析,透过DMCNET协议,控制伺服驱动器,输入输出模组等子站动作。
    刀库控制,进行刀长检测监测,换刀管理等。
    状态监视,实时监控设备的整体运行状态,即时获取异常讯息,通过图形界面告知操作者。
    系统配置,管理整个系统的所有参数,如伺服加减速时间,最大速度,输入输出模块的初始状态等。
图6 程序源码示意图
结束语
    台达高速通信运动控制系统,具有架构完善、高速通信、控制精准、配线简单和维护方便等诸多优点。应用于PCB钻孔机设备,可以方便系统的整体规划配置,极大提高设备的整理运行效能。

作者简介:
    商福进,男,出生于1982年11月,毕业于西安科技大学,电子科学与技术专业。现担任台达电子机电事业部应用技术中心专案工程师。从事运动控制产品的企划,新产品测试,客户端整体应用方案的开发,有着丰富的业界经验。

 
 
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