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超高速PCIe EtherCAT運動控制卡在轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備上的應(yīng)用

正運動技術(shù) ? 來源:正運動技術(shù) ? 作者:正運動技術(shù) ? 2024-12-26 10:29 ? 次閱讀
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市場應(yīng)用背景

隨著3C電子、半導(dǎo)體等領(lǐng)域元器件的封裝技術(shù)的不斷小型化和復(fù)雜化,制造商需整合具備高并行度與多功能集成的測試平臺,以應(yīng)對更短的產(chǎn)品開發(fā)周期與更高良率要求,從而提升使用效率、實現(xiàn)技術(shù)復(fù)用與提高產(chǎn)能,降低整體測試成本,轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備因此深受市場青睞。

wKgZO2dsvE-AEFkBAALLrnk_6mk870.png▲多類半導(dǎo)體封裝芯片示意圖▲

轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備介紹:

轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備用于3C電子、半導(dǎo)體等領(lǐng)域元器件封裝后成品測試環(huán)節(jié),通過伺服驅(qū)動和高速運動控制實現(xiàn)多工位同步操作,在周期內(nèi)完成芯片的進料、功能與電性能測試、分選及卷帶包裝,確保出廠產(chǎn)品符合設(shè)計規(guī)范。

相比其他測試分選設(shè)備(如重力式和平移式),具有更高的運動控制性能,能在短時間內(nèi)完成全面測試任務(wù),每小時產(chǎn)量最高,實現(xiàn)最低測試成本。因在串行測試中,設(shè)備的處理時間能直接影響機械運動控制性能的吞吐量和測試成本

隨著市場的快速擴張,設(shè)備制造商面臨著提升精度、速度、多軸同步控制、靈活擴展性等挑戰(zhàn)。因此,制造商正采納具備高帶寬、低延遲和實時同步特性的運動控制解決方案,以便高效地整合和處理工藝控制單元大量數(shù)據(jù),提高吞吐量。

wKgZPGdsvZiAZ68WAAejtxksJJ8123.png▲轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備主轉(zhuǎn)盤▲

正運動轉(zhuǎn)塔測試分選編帶運動控制解決方案:


為提升產(chǎn)能滿足市場需求,正運動推出基于超高速PCIe EtherCAT運動控制卡PCIE464M的運動控制解決方案,以工控機+PCIE464M控制卡+機器視覺方案為核心為轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備提供了最大的配置靈活性,以滿足用戶不同的生產(chǎn)和測試工藝要求。

方案可在微秒級響應(yīng)時間內(nèi)快速處理反饋信號并實時優(yōu)化測試、分選及編帶策略,實現(xiàn)高速高精的進給運動控制、多通道數(shù)據(jù)并行處理、高速數(shù)據(jù)傳輸,以及各運動軸協(xié)調(diào)運動等。

可有效優(yōu)化傳統(tǒng)方案的工藝,提升測試分選效率和精度,并降低整體測試成本EtherCAT周期快至125us!

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01 PCIE464M控制卡在轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備上的應(yīng)用

wKgZPGdsvaeATmKNAAKcv8grNwI898.png▲轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備工位分布示意圖▲

傳統(tǒng)運動控制系統(tǒng)方案

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在傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備中,主要以PLC+觸摸屏+工控機+機器視覺為控制核心。針對控制復(fù)雜的多工位自動化設(shè)備,方案存在諸多局限:

PLC與工控機分別使用不同的調(diào)試界面,工程師在調(diào)試和故障診斷時需頻繁切換操作屏幕,效率低下;

PLC受限于固定的掃描周期,響應(yīng)速度難以滿足高頻次轉(zhuǎn)塔設(shè)備測試與分選需求;

PLC與PC通訊數(shù)據(jù)交互速率慢,導(dǎo)致整體設(shè)備產(chǎn)能較低。

正運動轉(zhuǎn)塔測試分選編帶解決方案

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EtherCAT口:連接DD馬達、總線伺服驅(qū)動器,控制轉(zhuǎn)塔和吸嘴等運動,同時擴展EtherCAT IO模塊,EtherCAT周期快至125us;

IO輸入:連接傳感器、開關(guān)輸入等信號;

IO輸出:連接電磁閥吸取、吹氣和視覺飛拍等信號。

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采用PCIE464M控制卡+工控機+機器視覺的方案,可以集中處理伺服、氣缸和外設(shè)信號的采集與控制。PCIE接口實現(xiàn)與測試機、打標(biāo)機和圖像檢測系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)交換,簡化調(diào)試并加快響應(yīng)速度。

通過EtherCAT接口,實現(xiàn)高精度多軸同步控制;高速I/O接口,可實時處理傳感器和視覺系統(tǒng)的反饋,快速觸發(fā)轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)、吸嘴拾取等動作,提升轉(zhuǎn)塔測試分選編帶設(shè)備的產(chǎn)能至50+Kpcs/小時,整體效率提升6%~15%。

運動控制實現(xiàn)過程

在運行過程中,通過控制DD馬達的轉(zhuǎn)塔高速旋轉(zhuǎn),吸嘴在多軸協(xié)同控制下將芯片依次輸送至各測試工位。期間,轉(zhuǎn)塔上的吸嘴可獨立完成上下位移,以滿足多功能檢測與操作需求。主要通過PCIe和EtherCAT總線的高帶寬、低延遲特性,實現(xiàn)精準(zhǔn)軌跡規(guī)劃和多軸同步插補。

支持PT/PVT運動模式、在線變速/位置/速度/力矩模式無縫切換等,結(jié)合視覺飛拍功能,快速觸發(fā)相機進行多工位飛拍??刂葡到y(tǒng)即可根據(jù)實時反饋自動優(yōu)化轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)速、取放順序、進給速度與分選策略等,確保測試與分選過程高效穩(wěn)定,提高設(shè)備吞吐量和生產(chǎn)效益。

wKgZPGdsviOAKDJEAAPGLMV7lT0459.png▲轉(zhuǎn)塔測試分選編帶運行界面圖▲

方案核心優(yōu)勢一:與第三方工控機(IPC)配合應(yīng)用

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PCIE464M配合第三方圖像處理工控機或PC無需額外配置IO數(shù)據(jù)采集卡和PLC,即可實現(xiàn)IPC形態(tài)的機器視覺運動控制一體機簡化硬件架構(gòu),節(jié)省成本,軟硬件一體化。

處理視覺、運動控制和數(shù)據(jù)處理均集中在一臺PC,減少系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸延遲和同步控制復(fù)雜性,提高轉(zhuǎn)塔設(shè)備在高速旋轉(zhuǎn)、測試和多工位分選應(yīng)用中的實時性和穩(wěn)定性。

方案核心優(yōu)勢二:視覺飛拍

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通過PCIE464M控制卡高速硬件位置比較輸出,在視覺定位檢測時可實現(xiàn)多工位同時視覺飛拍,相比傳統(tǒng)的運行到拍照位停下來拍照,可縮短機臺運行CT,提升設(shè)備的整體產(chǎn)能。

系統(tǒng)控制流程

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方案核心技術(shù)優(yōu)勢

支持多種上位機語言開發(fā),所有系列產(chǎn)品均可調(diào)用同一套API函數(shù),讓用戶開發(fā)更靈活;

12路獨立的硬件位置比較輸出,可實現(xiàn)多工位同時視覺飛拍,縮短機臺CT;

提供高速輸入接口,便于實現(xiàn)位置鎖存;

設(shè)備UPH提升至50K+,整體生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)方案提升10%+以上;

用戶可以根據(jù)方案需要自主分配IO信號和靈活擴展控制軸,滿足測試單元每種工藝需求,實現(xiàn)個性化定制。

方案核心技術(shù)優(yōu)勢

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02 超高速PCIe EtherCAT運動控制卡PCIE464M

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面向高速高精智能裝備在“PC+運動控制卡”的模式下,實現(xiàn)多軸同步控制和高速高精運動控制!

可選6-64軸運動控制,支持EtherCAT總線/脈沖/步進伺服驅(qū)動器;

聯(lián)動軸數(shù)最高可達16軸,控制周期最小為125us;

標(biāo)配16進16出,其中4路高速鎖存輸入、4路高速PWM和12路高速硬件比較輸出PSO;

支持PWM輸出、1D/2D/3D PSO硬件位置比較輸出、視覺飛拍、連續(xù)軌跡插補等;

支持掉電存儲和掉電中斷,多重加密,提供程序更安全機制;

具有一維、二維螺距補償控制,實現(xiàn)更高的加工精度;

8路單端脈沖軸、4路單端編碼器軸;

支持30+機械手模型正逆解模型算法,比如SCARA、Delta、UVW、4軸/5軸 RTCP...

PCIE464M產(chǎn)品視頻可點擊→“超高速PCle EtherCAT控制卡PCIE464M,即刻提升高速高精智能裝備生產(chǎn)力!”查看。

正運動技術(shù)專注于運動控制技術(shù)研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā),是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才,在堅持自主創(chuàng)新的同時,積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究,是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一,也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有:運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等。


審核編輯 黃宇

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