SONY-贴片机控制系统综述

SONYSI-E1100貼片機控制系統綜述主要議題一﹑總體架構二﹑急停(EMERGE)系統三﹑影像(IMAGE)系統四﹑定位(PTP)系統五﹑裝著(PLACE)系統六﹑輸入輸出(I/O)系統七﹑傳送(CONVEYOR)系統八﹑喂料(FEEDER)系統九﹑人機(MAN-MACHINE)系統十﹑電源(POWER)系統一﹑總體架構PC單元I/O單元伺服單元驅動單元電源單元人機單元E1100控制系統主要由六個單元組成﹕其總體架構如下﹕E1100的總體架構人機單元I/O單元伺服單元影像單元電源單元MaincontrolHandycontrolTransferConveyorLedIlluminationSerialI/OACServoMotorConveyorAdjustMotorAHeadMotorBulkFeederCassetteI/FRTDirectEncoderServoI/FDriverunitPC單元WCPUSIOSDIOM-ISASY-MCCOGNEXNEAIOPOWERUNITDCSUPPLYUNITAC220VAC&DCPOWEREACHUNITCAMTRGINCAMTRGINCAMERACONTROLCAMERACONTROLCAMERACAMERACAMERACAMERAB/WMONITORPC-CAMINPC-SYMCTXRXCAMERATRGCONTROLSafetyinterlockcontrolPrinterPC-PRNI/OUNIT二﹑急停系統人機單元內的各種急停按鈕信號﹐包括EMGSW11﹑12﹑13;生產線上前后機器發出的急停信號﹔伺服板SY-EX的看門夠信號EX-13﹔伺服板SY-IF的伺服報警信號SI-6﹔驅動單元內的報警信號DV-EMG1(DRI控制CV-AD),DV-EMG2(MC1控制伺服馬達電源);傳送控制裝置CONVEYORCONTROLBOARD的報警信號CC-3(既六個驅動器的串聯報警信號)。急停系統的核心模塊是I/O單元內的EMGI/L電路板﹐它接收來自其它單元的急停﹑報警信號﹐這些信號主要有﹕當這些信號中有一個有效時(低電平)﹐急停系統便會﹕1.向伺服單元SY-EX發出急停信號﹔2.斷開驅動單元DRIVERUNIT的主接觸器MC1﹐從而切斷伺服驅動器DRV-X﹑DRV-Y﹑DRV-H﹑DRV-FF﹑DRV-FR﹑DRV-RT﹑DRV-RN的主電源﹐使伺服電機X﹑Y﹑H﹑FF﹑FR﹑RT﹑RN停止運行﹔3.斷開驅動單元的接觸器CR1﹐從而切斷傳送帶調寬電機驅動器DRV-AD的工作電源﹐使調寬電機CV-AD停止運行﹔4.釋放I/OUNIT中傳送電機控制板CC的中間繼電器CR8﹑CR9﹑CR13﹐從而切斷傳送電機驅動器DRV-CV1~6的工作電源﹐使傳送電機CV1-6停止運行。EMGI/LBOARDFRONTRIGHTEMGSW10FRONTLEFTEMGSW11REARLEFTEMGSW13POWERUNITMR1FRONTDOORSWREARDOORSWHANDYCONSOLECONTROLBOARDSY-EXBOARDWATCHDOGSY-IFBOARDSERVOALARMDRIVERUNITDV-EMG2CONVEYORCONTROLCC-3CR2CR3CR5CR6LEFTMACHINEI/FEMGRIGHTMACHINEI/FEMG&MC1DRIVERUNITCR1CONVEYORCONTROLBOARDCR8CR9SY-EXBOARDCR13三﹑影像系統兩塊圖像采集卡COGNEX和NEAIO兩塊照相機觸發電路板(CAMTRGINBOARD)TRG1﹑TRG2兩塊照相機控制電路板(CAMERACONTROLUNIT)CAM-3﹑CAM-P四個照相機CAM-1﹑CAM-2﹑CAM-3﹑CAM-P一個黑白監視器B/WMONITOR影像系統主要擔當圖像的采集和顯示任務﹐它由以下部件組成﹕J3JCAM3JCAM4P-OUTCAM3CAM4DR2TRG1CAM-3SY-EXCAM1CAM2MONITOR固定照相機元件照相機基板照相機拾取照相機81212122020122020TRG2CAM-PPCUNITCAM-INV-OUT黑白監視器CN14CN12SY-EXCOGNEXNEAIOCAM-3CAM-1CAM-PCAM-2CN3CN3J10J11J12J13PWB板照相機取像固定照相機取像移動照相機取像CAM4照相機取像影像系統的作用﹕1.捕捉基板的兩個MARK標志﹐對PCB板進行精確定位。這個功能由基板照相機CAM-1實現。2.用SY-EX插座CN14的第2腳輸出的同步控制信號觸發CAM-3照相機采集貼裝元件的影像﹐或者對較大的元件用固定照相機CAM-2進行影像采集﹐并計算元件的中心坐標的位置偏移和元件X方向的角度偏移﹐從而實現元件的對中功能。3.用SY-EX插座CN12的第2腳輸出的同步控制信號觸發(TRG1,TRG2)控制CAM-P和CAM-3照相機采集貼裝元件的影像﹐并計算出元件的厚度。4.將照相機影像捕捉完成信號通過P-OUT線輸入DR2﹐供系統同步使用。四﹑定位系統該系統主要負責裝著頭的位置控制﹑速度控制﹐執行PTP定位運動控制。其構成如下﹕運動控制卡PC-SYMC控制卡擴展板SY-I/F﹑SY-EXX﹑Y軸伺服驅動器DRV-X﹑DRV-YX﹑Y軸伺服電機SY-MCPCUNITSY-EXSY-I/FSY-IFUNITX-CWX-CCWX-ORGY-CWY-CCWY-ORGCN3-ASI-3ACN3-BSI-3BDRV-X驅動器DRV-Y驅動器DV-X1DV-Y1342897+OT1-OT1ORG1+OT2-OT2ORG2SI-520UVWPG5VPG0VPS*PSUVWPG5VPG0VPS*PS電機編碼器X34電機編碼器Y3412345678C5VC0VR24VR0VA+12VGNDA-12VGNDEX-912345678CN91|68CN2EX-2CN5201|68CN9CN7CN1CN11|68CN1PC-SYMC1|68CN1EX-168868X正限位X負限位X原位Y正限位Y負限位Y原位•定位系統的主要作用是控制裝著頭以一定的加速度和運動速度從一個位置移動到另一個指定的位置﹐從而實現定位功能。•由于定位運動的功能是使運動機構准確定位到某一點﹐對運動軌跡沒有特殊要求。因此可以在許可的條件下﹐盡量使各個運動軸以最大的加速度工作在最高運動速度下﹐以盡快完成定位動作﹐縮短定位時間。•因為定位電機采用增量編碼器進行位置檢測﹐因此需要在系統上電時進行一次回參考點運動。在參考回零時﹐需要檢測原位開關信號和編碼器的INDEX信號。•為了保護裝著頭不會運動到兩端的極限位置發生碰撞事故﹐因此要在X﹑Y軸的正﹑負兩端加裝限位保護開關。五﹑裝著系統該系統控制裝著頭的取料和放料﹐它的構成部件是﹕運動控制卡SY-MC伺服驅動器DRV-H﹑DRV-RT﹑DRV-RN伺服電機H/RT/RN直接編碼器NOZZLEDIRECTENCODER﹑編碼電路板MJ-100真空控制器PUSHERUPPER/PUSHERLOWERSY-MCPCUNITSY-EXSY-I/FSY-IFUNITH-CWH-CCWH-ORGRT-ORGRN-ORGCN4-ASI-4ACN1-BSI-1BDRV-HDRV-RTDV-H1DV-RT11314122732+OT3-OT3ORG3ORG6ORG7SI-520UVWPG5VPG0VPS*PSUVWPG5VPG0VPS*PS電機編碼器H34電機編碼器RT3412345678C5VC0VR24VR0VA+12VGNDA-12VGNDEX-912345678CN91|68CN2EX-2CN5201|68CN9CN7CN1CN11|68CN1PC-SYMC1|68CN1EX-168868CN2-ASI-2ADRV-RNDV-RN1UVWPG5VPG0VPS*PS電機編碼器RN3420CN11|201|501|201|501|201|50H正限位H負限位H原位RT原位RN原位+--SVPUSHERUPPER+_SVPUSHERLOWERP/BDRIVERBOARD1234CN2SY-EXBOARDDRIVERUNIT3467TRO-A1TRO-A2TRO-B1TRO-B2346734671234DV-1DV-1CN1DV-2DV-2CN15SERVOI/FUNITEX-152153NZLSPH-PDUPH-PDLCN10123456789101920MJ-100DETECTOR2012345611131291418PCA1+PCA1-PCB1+PCB1-PCZ1+PCZ1-ALARM1+ALARM1-C0VC5VC0VC5VPCA*PCAPCB*PCBPCZ*PCZALARM*ALARM0V+VCC0V+VCC12345678+5V0V+SIN-SIN+COS-COS+REF-REFHEADEX-21CN21E8EX-10吸嘴退回檢測PD-H退回檢測PD-L退回檢測RTNOZZLEDETECTENCODERDENZLSPD1LSPD1LSPD-UPD-L這個系統中各部件的主要作用是﹕1.RT軸電機使某個主軸(編號1-12)旋轉到取料或放料工位。2.H軸電機使吸嘴下落到供料處或貼片高度進行取料或放料。3.RN軸電機使吸嘴旋轉一個指定的偏移角度﹐完成元件的角度對中﹐使元件可以按正確的角度貼放。4.真空控制閥PD-U和PD-L使真空氣體打開和關閉﹐從而執行取料和放料動作。5.直接編碼器DE檢測作業工位主軸的實際角度﹐使RT軸電機的旋轉角度獲得補償﹐從而達到更高精度的角度定位。六﹑輸入輸出系統該系統處理各種開關量輸入輸出信號﹐其中輸入信號有﹕急停報警信號傳送系統開關信號圖像采集完成信號輸出信號有﹕傳送系統氣閥控制信號傳送電機控制信號照相機光源亮度控制信號輸入輸出系統主要由4塊電路板構成﹕I/O接口板SDIOM急停電路板EMGI/LBOARD傳送控制板CONVEYORCONTROLBOARD圖像光源控制板LEDCONTROLBOARD其中﹐SDIOM位于PCUNIT中﹐其余三塊板位于I/OUNIT中。此外﹐還有連接外圍傳感器(按鈕﹑光電傳感器﹑開關等)的輸入信號處理板DR1-9﹑和連接外圍執行器(電磁閥﹑指示燈等)的輸出信號處理板DW1-7。它們與上面的4塊電路板一起通過現場總線串聯在一起﹐構成一個封閉的信號回路。RXTXELCCLCDR4DR1DW1DW2DR2DR5DR3DW3CN33CN34CN1CN2I/OUNITSDIOMPCUNITCN1CN2CN1CN2CN1CN2CN1CN2CN1CN2CN1CN2CN1CN2CN1CN2CN1CN2七﹑傳送系統傳送系統的主要功能就是裝卸﹑定位﹑夾緊印制板PWB(PCB)。其主要電路構成為﹕調寬驅動器與調寬電機DRV-AD一塊傳送控制板CONVEYORCONTROLBOARD六塊傳送電機驅動板CONVEYORMOTORDRIVERDRV-CV1~6六個傳送電機CV1-6電磁閥SV﹑傳感器BS/LS信號處理裝置DR3/DW31234512341112131412312+5V0V+5VCCWTIMGND1234910123456CONVEYORADJUSTMOTORDRIVERDRV-AD12345C5VCW1C5VCCW1TM1C0VSY-EXBOARDCN1755662312CN1CN2CN7ALM-1O.H.GNDALARMI/FBOARDDV-6CN3AD-3CN1+24GNDCONVEYORADJUSTMOTORPMDRIVERUNITCV-ADCN2AD-2ALM-2ALM-3123CN5ALM-5342EL1+EL1-ORG1CN18LS-CWLS-CCWLS-ORGCONVEYORADJDRV-CV1MCV1CN1CN2CN3DRV-C