【正运动技术】机器视觉运动控制一体机在龙门跟随点胶的解决方案

市场应用背景
在照明、汽车、工业电气等领域，设备平面运动性能至关重要，尤其体现在大跨度操作、大负载承载、极致平滑运动以及最小化轴间耦合干扰等方面。这些特性对于大尺寸和长条形产品的点胶工艺尤为关键，同时也满足了追求高效生产客户的严苛需求。

市面上常见的传统点胶机方案：
传统点胶机的单龙门平台受限于其结构设计，难以兼顾大跨度运动和高精度定位，在应对大尺寸产品或高精度点胶需求时显得捉襟见肘。


正运动总线双龙门视觉点胶机解决方案：
龙门结构通常由两个电机及其配套机械装置构成。主轴与从轴通过精密协同，确保运动任务的高效执行。尤其适用于高精度加工和大规模生产场景。双电机的配置增强了系统的冗余性，即使单电机出现故障，设备仍能维持基本运行，提高了系统的可靠性。

正运动总线双龙门视觉点胶机采用总线伺服控制，搭配高精度视觉定位系统，实现精准定位与高效点胶。设备通过视觉系统精准识别定位点，并融合CAD导图功能智能生成点胶路径，确保点胶作业精度高、一致性强。

龙门式点胶机凭借其超大工作台和广阔的有效行程，能够轻松应对多样化的工艺设计挑战。因此，其配备的运动控制必须具备以下核心优势：

● 快速响应与整定：迅速响应指令并稳定运行，确保高效生产节奏。

● 极低误差范围：将运动误差控制在极低范围内，保证点胶精度和一致性。

● 超高运动精度：实现精准定位和轨迹控制，满足复杂点胶工艺需求。







正运动双龙门点胶解决方案设计

24DI：接原点、限位等传感器，以及开关信号器等

12DO：高速输出口接工业相机的硬触发输入、点胶阀和气阀等

EtherCAT接口：接EtherCAT总线驱动器，控制龙门主从轴以及其他轴运动

RS232通讯接口：接光源控制器

EtherNET接口：千兆网口，接Gige面阵相机，实现视觉定位应用






运动控制与机器视觉实现过程

| 机器视觉

（1）平台回零与Mark点校准

设备初始化时，平台自动回零后并驱动双Mark点至视觉系统视野中心，通过工业相机精准捕捉Mark点图像，记录其在平台坐标系中的绝对坐标，建立全局基准。

（2）坐标映射与路径规划

基于校准坐标数据，系统自动计算点胶位点与Mark点的相对坐标关系，结合CAD导图生成的点胶路径参数，构建“Mark点-产品-点胶路径”的空间映射模型，确保点胶位置的加工精度。

（3）精准补偿与高效定位

在实际点胶作业过程中，视觉系统通过采集Mark点的图像信息，并运用高效的图像处理算法，快速计算出Mark点在当前平台坐标系中的精确位置。系统基于预先设定的相对坐标参数，自动调整点胶头的空间位置，从而精准完成点胶操作。由于Mark点作为固定参考基准，系统无需对每个产品进行重复的图像采集和定位计算，这一设计显著提升了生产效率和作业精度。





| 运动控制

（1）多段轨迹插补技术

基于高精度运动控制器实现多段线段的连续无缝插补，通过自适应速度规划生成平滑路径轨迹。该技术有效消除加减速阶段的胶量波动，解决传统点胶工艺中常见的胶水堆积和轨迹断点缺陷，保障复杂轮廓的成型一致性。

（2）Z轴补偿功能

集成非接触式激光测高模块，采用“先探后胶”的闭环控制逻辑：

● 点胶头运动前，激光传感器对路径进行亚毫米级三维扫描

● 实时反馈基板高度数据至运动控制系统

● 通过补偿算法调整Z轴伺服模组，使针嘴与工件保持恒定间距
该方案可自适应处理曲面工件或来料装配误差，确保胶线截面均匀性。

（3）精准的开关胶控制

精确调节点胶阀开闭时机与针头运动轨迹，通过开胶延时、关胶延时、提前关胶及退枪高度等参数优化，有效解决拉丝、堆胶等工艺缺陷，确保胶量精准可控，适应多样化点胶需求。





双龙门点胶机工艺流程




方案应用优势

胶量控制精准：实时调整出胶量，确保胶水精确分配，误差控制在极小范围内，满足高精度点胶需求

多文件自动识别与匹配：智能识别不同产品文件，自动匹配对应加工模板，实现快速切换，提升生产效率，减少人工操作失误

数据管理与工艺优化：支持加工和检测过程中的图像数据保存，以及点胶参数的导入导出功能，方便工艺优化和重复使用，建立完善的工艺数据库

多样化出胶工艺：提供连续出胶、打点喷胶、螺杆推胶等多种出胶模式，满足不同点胶工艺需求，确保胶水分配的多样性和适应性，适用于各种复杂场景

高精度视觉定位：配备高分辨率工业相机，结合便捷的视觉标定和模板创建功能，实现亚像素级视觉定位与检测，确保点胶位置高精度

灵活便捷的示教模式：提供手动对点、视觉示教、CAD导图编辑和轨迹图像绘制等多种示教方式，操作简单直观，降低学习成本，满足不同用户的操作习惯




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500us；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。