本發(fā)明涉及smt高速貼片機(jī)的控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于ethercat的smt高速貼片機(jī)的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代電子制造業(yè)中，隨著市場對電子產(chǎn)品小型化、多功能化以及生產(chǎn)周期縮短的需求日益增長，高速貼片機(jī)作為實(shí)現(xiàn)高效、精確電子組件組裝的核心裝備，其重要性愈發(fā)凸顯。貼片機(jī)不僅需要具備快速且精準(zhǔn)的貼裝能力，還需與生產(chǎn)線上的其他設(shè)備協(xié)同工作，以確保整個制造流程的順暢進(jìn)行。因此，一個高效可靠的控制系統(tǒng)成為了貼片機(jī)性能的關(guān)鍵因素之一。

2、目前，國內(nèi)市場的高速貼片機(jī)采用的是基于can總線或rs-422串行總線的控制系統(tǒng)。盡管這兩種總線技術(shù)在一定程度上能夠滿足貼片機(jī)的基本控制要求，并在工業(yè)自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，但它們在實(shí)際應(yīng)用過程中暴露出了一些固有的局限性。例如，can總線雖然具有較強(qiáng)的抗干擾能力和良好的可靠性，卻受限于較低的數(shù)據(jù)傳輸速率，其最高數(shù)據(jù)傳輸速率約8mbps，這會影響到控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度；而rs-422總線雖然理論上支持更高的數(shù)據(jù)傳輸率，但由于其半雙工的工作模式，在需要頻繁進(jìn)行雙向大量數(shù)據(jù)交換的場合下，其效率也會大打折扣。

3、特別是在多軸同步運(yùn)動控制和實(shí)時數(shù)據(jù)交互方面，上述兩種總線技術(shù)的表現(xiàn)并不理想。由于電子制造過程中往往涉及到多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精密配合，如果控制系統(tǒng)的響應(yīng)不夠迅速或者數(shù)據(jù)傳輸存在延遲，則很可能導(dǎo)致貼裝精度下降，進(jìn)而影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

4、此外，現(xiàn)有的貼片機(jī)送料系統(tǒng)通常缺乏與控制系統(tǒng)之間的有效通信機(jī)制，這意味著它們無法實(shí)現(xiàn)物料信息的智能化管理，也無法提供實(shí)時的狀態(tài)反饋。這種缺乏智能化管理的情況，不僅增加了人工干預(yù)的頻率，還可能因?yàn)樾畔鬟f不及時而導(dǎo)致物料短缺或浪費(fèi)的問題，從而降低了整體生產(chǎn)效率并增加了生產(chǎn)成本。

5、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)時性、數(shù)據(jù)傳輸速率以及整機(jī)智能化等方面存在的缺陷，限制了高速貼片機(jī)進(jìn)一步提升性能的空間。因此，開發(fā)一種新型的控制系統(tǒng)架構(gòu)，以克服上述問題并適應(yīng)未來電子制造業(yè)的發(fā)展趨勢，顯得尤為迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于ethercat的smt高速貼片機(jī)的控制系統(tǒng)，同時兼具多軸運(yùn)動控制實(shí)時性、高數(shù)據(jù)傳輸速率以及整機(jī)智能化高的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的電子組件組裝。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于ethercat的smt高速貼片機(jī)的控制系統(tǒng)，包括ethercat主站、多個從站和多個控制卡；

3、ethercat主站，以pc工控機(jī)作為ethercat主站，在ethercat主站運(yùn)行整機(jī)控制系統(tǒng)；

4、從站，包括機(jī)柜綜合控制卡、xy軸及頭部飛行相機(jī)伺服驅(qū)動控制器、頭部z軸及r軸伺服驅(qū)動控制器；

5、控制卡，包括傳送帶控制卡和飛達(dá)通信卡；

6、ethercat主站、機(jī)柜綜合控制卡、xy軸及頭部飛行相機(jī)伺服驅(qū)動控制器、頭部z軸及r軸伺服驅(qū)動控制器之間使用ethercat總線的串聯(lián)拓?fù)湫问竭B接，將機(jī)柜綜合控制卡、xy軸及頭部飛行相機(jī)伺服驅(qū)動控制器、頭部z軸及r軸伺服驅(qū)動控制器作為ethercat從站，通過機(jī)柜綜合控制卡管理整個機(jī)柜內(nèi)的各項(xiàng)功能，

7、機(jī)柜綜合控制卡分別通過rs-422總線連接傳送帶控制卡和飛達(dá)通信卡，通過傳送帶控制卡控制pcb板的進(jìn)料及出料，通過飛達(dá)通信卡管理整機(jī)的所有飛達(dá)的控制及狀態(tài)信息，

8、由ethercat主站的整機(jī)控制系統(tǒng)生成貼裝軌跡和運(yùn)動控制規(guī)劃，并通過ethercat總線將指令發(fā)送給各機(jī)柜綜合控制卡、飛達(dá)通信卡和傳送帶控制卡，同時由ethercat主站負(fù)責(zé)收集來自各機(jī)柜綜合控制卡、飛達(dá)通信卡和傳送帶控制卡的狀態(tài)信息，由ethercat主站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并由ethercat主站根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整控制策略。

9、所述機(jī)柜綜合控制卡通過所述ethercat總線與所述ethercat主站連接并保持實(shí)時通信，確保所述機(jī)柜內(nèi)的設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，

10、通過所述機(jī)柜綜合控制卡轉(zhuǎn)發(fā)傳送帶控制命令和飛達(dá)控制命令、收集轉(zhuǎn)發(fā)飛達(dá)數(shù)據(jù)、管理電源信號及指令、環(huán)境監(jiān)控信號及指令、安全保護(hù)措施信號及指令。

11、所述環(huán)境監(jiān)控信號及指令包括但不限于監(jiān)控溫度及氣壓的信號及指令。

12、所述傳送帶控制卡通過所述機(jī)柜綜合控制卡連接所述ethercat總線，實(shí)現(xiàn)傳送帶控制卡與所述ethercat主站的實(shí)時通信及緊密協(xié)作，通過機(jī)柜綜合控制卡精確地控制所述傳送帶的速度和位置，確保pcb板平穩(wěn)、準(zhǔn)確地進(jìn)入下一個工序。

13、所述飛達(dá)通信卡通過所述機(jī)柜綜合控制卡連接所述ethercat總線，實(shí)現(xiàn)飛達(dá)通信卡與所述ethercat主站的實(shí)時通信及緊密協(xié)作，包括但不限于，使飛達(dá)的送料系統(tǒng)與ethercat主站的整機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)交換，使ethercat主站的整機(jī)控制系統(tǒng)自動識別并跟蹤物料信息，實(shí)現(xiàn)智能物料管理和實(shí)時狀態(tài)監(jiān)控。

14、所述xy軸及頭部飛行相機(jī)伺服驅(qū)動控制器通過所述ethercat總線連接所述ethercat主站，

15、在xy軸及頭部飛行相機(jī)伺服驅(qū)動控制器集成有多軸伺服電機(jī)的伺服驅(qū)動控制器，

16、通過xy軸及頭部飛行相機(jī)伺服驅(qū)動控制器精確控制smt高速貼片機(jī)的貼片頭的位置，包括控制該貼片頭分別沿x軸和y軸方向的運(yùn)動，確保在貼片過程中元件能夠準(zhǔn)確放置在指定位置，

17、通過xy軸及頭部飛行相機(jī)伺服驅(qū)動控制器精確控制頭部飛行相機(jī)的定位。

18、所述頭部z軸及r軸伺服驅(qū)動控制器通過所述ethercat總線連接所述ethercat主站，通過頭部z軸及r軸伺服驅(qū)動控制器控制smt高速貼片機(jī)的貼片頭沿z軸的上下移動動作以及沿r軸上的旋轉(zhuǎn)動作。

19、在所述ethercat主站的用戶界面導(dǎo)入pcb文件信息，

20、通過ethercat主站自動解析pcb文件信息并自動計(jì)算出運(yùn)動參數(shù)及對應(yīng)的控制參數(shù)和/或控制指令，

21、通過所述ethercat總線分別將各控制參數(shù)和控制指令發(fā)送到各對應(yīng)的所述控制卡及各對應(yīng)的所述從站，

22、每個從站及每個控制卡分別在接收到對應(yīng)的控制參數(shù)和/或控制指令后執(zhí)行相應(yīng)的動作，并將執(zhí)行結(jié)果反饋回ethercat主站。

23、本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：

24、1.顯著提高生產(chǎn)效率：本發(fā)明提高多軸運(yùn)動控制實(shí)時性和數(shù)據(jù)傳輸速率，使smt高速貼片機(jī)在工作過程中減少等待時間，加快生產(chǎn)節(jié)奏，進(jìn)而提高整體生產(chǎn)效率。

25、2.增強(qiáng)整機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性：本發(fā)明主站及各從站通過ethercat總線的串聯(lián)拓?fù)湫问竭B接，優(yōu)化的布線方案，降低了布線難度，減少了信號干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

26、3.降低成本：本發(fā)明通過智能化管理和優(yōu)化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本、減少物料浪費(fèi)及提高資源利用率之目的。

27、4.增強(qiáng)競爭力：本發(fā)明為smt高速貼片機(jī)提供的更先進(jìn)的整機(jī)控制系統(tǒng)，有助于smt高速貼片機(jī)在激烈的市場競爭中脫穎而出，提升市場占有率。