案例 | 3C行业手机外壳加工及检测解决方案
2023/3/13
之前发布的《研华智能设备制造行业案例集》收到了很多客户的关注和下载，今天我们来挑选了其中3C行业的案例—手机外壳加工及检测解决方案详细解析。
项目背景
陶瓷壳经过开发已成为手机的一种新型创新材料。这种材料要求完全自动化的生产过程，以防在装载/卸载、抛光和层压等过程中出现缺陷。为了最大限度地提高产量，还需同时进行自动化视觉机器检验。该市场的需求高，生产标准严格，因此全自动化的全天候生产对于确保产量和质量至关重要。
项目要求
快速的电机控制响应是确保陶瓷盖生产系统高效运行的必要条件。在这种情况下，服务器请求响应时间必须处于微秒范围内，以便支持生产线中的多轴机械臂。由于开发周期较短，因此需要简单连接以减少组装时间。
自动装载/卸载系统由许多气缸、传感器和电磁阀组成，因此必须配备稳定而高速的数据采集卡，具备多I/O支持功能。具体来说，该系统需要108个数字输入和96个数字输出，同时仍然保留控制器用PCI插槽。
由于在生产和运输过程中难以预防缺陷，而机器视觉质量检验对于这种高速生产环境又至关重要，因此除了高帧率相机外，还需配备高性能图像采集卡。
最后，控制装置必须简单明了，以便可以通过单一平台来管理操作，从而实现高效的开发、测试、调整和现场维护。为了满足这些要求，系统必须支持至少四个PCI插槽和两个PCIE插槽，配备一台中高端工业电脑，并在长时间内保持可靠运行。
系统说明
装载/卸载系统的工作流程主要包括材料装载、视觉检测和材料卸载阶段。完成每道工序后，自动进行视觉检测以对工件进行轮廓检查。系统通过数据信号来控制电机以调整工件，使其处于下一台视觉检测设备的摄像范围内。
视觉检测时，检查工件是否存在缺陷，根据OK或NG结果来启动相应的电机控制机制，OK时工件进入下一道工序，NG时工件被剔除。视觉检测数据随后用于生成有关生产数量、良品率和效率等参数的统计报告。在卸料阶段，符合规格的工件沿着生产线快速移动以进行最终包装。
系统架构
产品说明
研华的专业研究团队在电机控制应用方面拥有丰富的经验，能够为评估、样品开发和现场调整提供专业支持。
PCI-1203
2端口EtherCAT通用PCI主站卡
在电机控制方面，选择研华的PCI-1203 2端口EtherCAT主站卡。它支持16轴，最多可分配到5个群组，从而实现生产线上机械臂的自动操作。该卡的板载双核650-MHz ARM®处理器，实现实时诊断、记录控制，所有这些功能均使生产线维护更加方便。Common Motion SDK支持功能还使其成为有效的EtherCAT控制开发平台，可加快项目开发速度。
PCI-1758UDIO
128通道隔离式数字I/O通用PCI卡
通过PCI-1758UDIO数字I/O卡可以控制生产线上的多层警示灯、停止按钮、阀门、气缸、传感器和其他辅助设备。除了128个独立通道外，该卡还提供了高级别的ESD保护、数字滤波和信息处理功能，从而仅用有限的卡数即可提供高级别的控制功能。
PCIE-1674E
4端口PCI Express GigE Vision图像采集卡
在图像采集方面，采用PCIE-1674E图像采集卡联动工业相机进行高速多角度监控，与商用GigE Vision工业相机兼容，可以灵活选择工业相机。
ACP-4020
4U短型智能上架式机箱
最后，通过工控机ACP-4020实现了系统控制，这也是世界上流行的工业PC选择。
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