机器视觉运动控制一体机在背靠背点胶焊锡机上的应用

市场应用背景

点胶与焊锡作为制造业自动化关键环节，专注服务电子、半导体、汽车及医疗等领域的高精密工艺需求。精密高速点胶焊锡解决方案通过实现高精高效的流体控制与焊接操作，助力企业实现生产效率与产品品质的双重提升。

▲ 待加工的PCB板 ▲

点胶焊锡设备介绍：

点胶机通过程序化控制点胶轨迹，实现对流体的精确控制，在加速作业的同时优化工作环境并减少人工干预。

自动焊锡机通过控制系统精准调控加热系统，对烙铁头实施加热，同时驱动运动轴将产品精确定位至目标位置。通过将固态的锡丝进行融化从而使得其变成熔化状态，涂敷在待连接的零部件焊盘上。

点胶焊锡一体机是集成点胶与焊锡功能的自动化设备，专为电子制造业设计，能有效提升生产效率和焊接品质。

正运动技术背靠背点胶焊锡机方案：

正运动技术推出的背靠背点胶焊锡机方案，在市面上常见的传统方案上新增了许多新功能，大大提高了设备的生产效率和产品的适应能力；增强设备的容错能力，设置检测功能，可预防和识别错焊、漏焊等问题。

01 机器视觉运动控制一体机在背靠背点胶焊锡机上的应用

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正运动背靠背点胶焊锡机解决方案设计

20DI：接原点、限位等传感器，以及开关信号等；

20DO：高速输出口接工业相机的硬触发输入、焊枪头、夹紧气缸控制；

4路本地单端脉冲输出：接脉冲驱动器，控制轴运动；

RS232通讯接口：接光源控制器、温控器；

EtherNET接口：千兆网口，接支持Gige协议的面阵相机，实现视觉定位的应用；

EtherCAT接口：接EtherCAT总线伺服驱动器，控制轴运动。

机器视觉与运动控制工艺实现

| 机械视觉

主要使用了模板匹配功能，视觉对加工产品进行识别，通过预先设定好的特征，如形状、尺寸、Mark点，最后获取待加工产品的位置坐标，便于产品到达加工区域后，点胶头进行逐个产品的加工作业。

▲ 加工产品 ▲

▲ 机器视觉处理界面 ▲

| 运动控制

在PCB板点胶及焊锡设备中，运动控制配置是实现精确加工的核心模块。典型界面和功能包括：

● 视觉定位 通过工业相机采集PCB板产品图像，结合CCD视觉定位与同轴光源进行图像处理与特征提取，确保点胶/焊枪头精准定位目标位置，提升定位可靠性和重复精度。

● 焊锡加工 精确控制焊锡头的运动轨迹，可设定起止坐标、焊接速度、预加热以及后加热时间等参数。支持拖焊模式，沿预设路径焊接。

● 点胶加工 提供图形化编程界面设置点胶路径、速度及出胶量参数，支持连续/断续等点胶模式。可自定义点胶顺序和模式，并且支持调整点胶工艺参数。

● 回归待机位 任务完成后机械手臂返回预设待机位，采用内置运动算法确保平稳移动，避免机械碰撞。待机位设置于安全区域便于设备维护和物料更换。

● 辅助功能配置

集成手动调试、I/O检测及工艺参数设置功能，支持气缸测试、限位调整、当量校准等设备调试需求，满足多样化生产场景适配要求。

背靠背点胶焊锡机工艺流程

方案应用优势

视觉定位系统：集成高精度机器视觉，实现自动坐标校正与路径规划，确保点胶/焊接工艺的高精度与作业效能。

任意位置定位：通过高精度图像处理技术，系统可自动识别PCB板上元件的自由排布位置，无需依赖固定夹具即可完成精准点胶焊接。这种自适应能力显著提升生产柔性化水平。

线序智能检测：基于机器视觉技术，系统可检测焊接过程的线序，有效防止错焊、漏焊等工艺异常，确保焊接流程的规范性。

焊点质量分析：采用图像分析算法对焊点形态和质量进行检测，精准识别虚焊、焊料缺失、裂纹等缺陷，为工艺参数优化提供数据支持。

焊锡搭配点胶复合加工：点胶操作与焊锡加工相结合，这种一体化的加工方式提高了生产效率，减少了人工操作，提升了产品的可靠性和质量。

解决方案硬件配置

02 高集成机器视觉运动控制一体机VPLC712

正运动技术VPLC712机器视觉运动控制一体机是一款基于x86架构的EtherCAT总线视觉运动控制器，采用一体化设计，将实时机器视觉、运动控制、IO和监控集成于一台多核控制器上，实现多任务并行实时处理自动化设备任务，通过共享内存机制，将PC部分硬件资源通过MotionRT7进行配置，实现核内高速交互，驱动执行器进行对应操作，完成设备整体的控制。

VPLC系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷，占地空间小，还能与其它控制单元部件（如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等）无缝集成，提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。

VPLC712机器视觉运动控制一体机，本身最多支持64轴，EtherCAT最小通讯周期可达到250us；板载20数字输入，20数字输出以及4路高速锁存输入；板载2路本地差分脉冲轴、2路AD和2路DA。

03 提供易用的可视化视觉点胶开发调试软件

正运动技术通过不断深化扩展VPLC系列视觉运动控制一体机在点胶行业的应用，为用户提供了简单易用的视觉点胶开发调试软件。

软件结合丰富的视觉、运动控制功能，只需进行简单的参数设置，即可快速搭建视觉点胶项目程序，可大幅缩短项目开发周期，降低开发成本，可满足不同产品不同点胶工艺需求。

适用于粘接、喷射、密封、灌注、底部填充、滴胶、线/弧/圆点胶等多种点胶应用场景。

▌功能齐全

支持点胶轨迹打点、线、圆、弧、连续线段、阵列、提前开关胶、手动示教、相机示教、点胶工艺功能。

▌机器视觉纠偏

产品任意位置和角度摆放，视觉自动识别并完成点胶、喷胶等作业。

▌操作界面友好功能齐全

调试编程操作简单便捷，支持在视觉图像上进行示教和点动运动。

正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等。

审核编辑 黄宇