固高科技助力多工位五轴点胶设备效率与精度革命

助力多工位五轴点胶设备

效率与精度革命

-GSN运动控制卡+GSHD伺服驱动器-

在日新月异的科技浪潮中，全自动点胶技术逐渐成为行业主流。如今的全自动点胶设备不仅能够自动完成从上料、下料、定位到点胶等一系列工作流程，更凭借强大的三维路径点胶能力，设备可根据产品的复杂形状和点胶需求，精准规划最优的点胶路径。以不规则的曲面产品点胶场景为例，设备通过预先导入的产品三维模型，可自动生成完美贴合曲面的点胶轨迹，实现高精度的点胶作业，而多工位五轴点胶设备的问世，更是将这一进程推向并行化与智能化的全新高度——它不仅是3C生产设备的一次关键升级，更标志着终端生产模式迎来质的飞跃。

随着产品向小型化、精细化加速演进，用户对零部件的装配精度与连接可靠性的要求日益严苛。在此背景下，点胶设备凭借微米级的点胶精度，成为满足微型电子元件、生物医疗器械等高端产品制造需求的核心设备，因此，高精度点胶工艺不仅是支撑现代科技产品高性能的关键环节，更直接推动了产品小型化、集成化的发展进程。

客户需求

· 点胶轨迹：从传统的直线插补、圆形插补和曲线插补进化为空间圆弧插补、空间椭圆插补和空间渐开线插补等；

· 点胶效率：点胶速度：5~60mm/s，点胶加速度：1~20m/s²；

· 点胶精度：胶体线由≤1mm到≤0.1mm，点胶精度由≤0.1mm到≤0.01mm；

· 点胶设备结构进化：三轴点胶到单工位五轴点胶再到多工位五轴点胶，多工位五轴点胶实现了更高的点胶效率，更灵活的点胶角度，同时多工位架构使设备潜力进一步释放。

工艺流程

· 五轴机床标定：标定机床旋转轴的旋转中心、旋转向量、XYZ垂直度、标定相机与点胶头之间的偏移；

· 轨迹提取：由于工件本身存在公差、物料摆放存在误差，所以需要通过手动示教或者平面相机与3D相机根据模板生成点胶的轨迹；

· 五轴联动点胶：根据生成的轨迹控制运动，保证五轴匀速运动，使用I/O或PSO控制点胶阀出胶，保证运动与出胶同步；

· 五轴联动扫描-点胶检测：使用3D线扫相机生成的点胶轨迹，对加工后的胶路进行检测。

应用场景

曲面屏手机中框和各种类型屏幕的同步点胶

耳机、助听器和VR智能眼镜等

穿戴设备的曲面点胶

汽车制造行业针对LED大灯等

异形复杂曲面的高精密点胶

固高科技解决方案

固高科技的GSN系列高性能多轴网络运动控制卡+GSHD系列高性能伺服驱动器的整体解决方案，可实现X/Y轴的重复定位精度达到±0.005mm、Z轴的重复定位精度达到±0.01mm和A/C轴重复精度达到≤15"；其中X/Y轴采用直线电机驱动、Z轴采用旋转伺服电机+丝杆驱动、A/C轴采用DD马达驱动。

图1  工艺拓扑图

• 加工精度提升：采用五轴非正交模型算法，可以补偿机械安装垂直度，并提升了50%~100%的加工精度；

• 标定与调试优化：五轴标定软件以高精度算法计算模型数据，精度达±0.02mm，标定时长由0.5天缩短至0.5h；五轴数据分析工具可快速判断轴的动态性能，给出调试建议，将调试时长由1天缩至1h；

• 数据采集增强：基于固高自主知识产权的gLink-II总线的高速采集功能，可同步捕获多轴PSO触发位置，采集频率为100K、微米级精度，可以大幅提升3D线扫相机的轨迹生成精度；

• 功能优势：RTCP功能让控制器自动补偿运动，简化编程，减少人为误差，提高效率与一致性；五轴前瞻和PSO功能确保拐角胶点平滑，胶路无断胶或堆胶。

01 X轴直线电机加工时曲线

加工最大速度0.05m/s；加速度20m/s²；全程误差≤5μm，编码器读数头0.5μm，误差单位为Pulse(脉冲)。

02 Y轴直线电机加工时曲线

加工最大速度0.05m/s；加速度20m/s²；全程误差≤4μm，编码器读数头0.5μm，误差单位为Pulse(脉冲)。

03 Z轴旋转伺服电机加工时曲线

加工最大速度155rpm；加速度5.6r/s²；全程误差≤5μm，编码器分辨率1048576，丝杆导程25mm，误差单位为Pulse(脉冲)。

04 A轴DD马达加工时曲线

加工最大速度33.4rpm；加速度5.6r/s²;全程误差≤15"，编码器分辨率8388608脉冲对应360°，误差单位为Pulse(脉冲)。

05 C轴DD马达加工时曲线

加工最大速度33.4rpm；加速度5.6r/s²;全程误差≤15"，编码器分辨率8388608脉冲对应360°，误差单位为Pulse(脉冲)。

固高科技于1999年由香港科技大学的李泽湘、高秉强、吴宏三位机器人、微电子和运动控制领域的国际知名学者和专家所创办，是亚太地区首家拥有自主知识产权, 专业从事运动控制及智能制造核心技术研究与开发的高科技企业，是国内外全互联智能制造综合解决方案提供商之一。固高科技专注于运动控制、伺服驱动、多维感知、工业现场网络和工业软件五个方向的核心技术研究，通过深入的国内外合作、产学研相结合、积极培育系统集成商等创新的商业模式，将固高科技的运控技术及产品广泛应用于微电子、机器人、数控机床、电子加工、检测、印刷、包装及生产自动化等工业控制领域。