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[摘 要]為了提高生产效率,提高产能,节约人工成本,减少压片磁头自动贴合机的时间运行周期是至关重要的。根据工艺要求和结合实际,故对压片磁头自动贴合机的系统进行提升和改进。硬件主要松下PLC-PF2SH、普洛菲斯-GP377L触摸屏、三菱MR-J4-A伺服器、SONY XCG-C30相机。
[关键词]松下PLC;普洛菲斯触摸屏;磁头;贴合机;SONY相机;飞机仔;
中图分类号:F203 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0033-01
引言
硬盘中的磁头折片组合的生产是整个磁头组件生产的重中之重。磁头和飞机仔是磁头悬臂组件的组成部分,通过磁头对磁记录介质读写存取信息的,由于磁头和飞机仔都非常小,通过人工来粘合是一件非常困难的事情,因此开发出压片磁头自动贴合机。将相机代替人眼来进行照相分析判断,通过机械手可以更精准定位。压片磁头自动贴合机的功能就是将磁头高精准的贴合到飞机仔上。
1.压片磁头自动贴合机的原理
粘合是完成把磁头放到飞机仔的相应位置的功能,主要分为电气控制、机械运动和图象处理三大部分组成。
电气控制部分由PLC和触摸屏(HMI)来控制,通过HMI来进行监控数据和控制PLC,控制逻辑以程序方式存放在存储器(CPU)中,一切动作都是通过PLC控制、反馈、控制三个过程进行的。CPU给出一个信号,这部分部件进行动作,完成后会给出一个反馈信号给CPU,通过反馈判断是否完成,完成后会进行下一个动作。
机械运动部分由19个马达、伺服器、轴等组成,又分为磁头供货部分、放货部分、飞机仔夹具部分、粘合部分。磁头供货部分是由PLC通过控制伺服马达连通丝杠驱动运动,有照相,吸取,供应三个动作位置。通过视觉系统照相分析对这三个动作的位置准确精准定位。放货部分是将磁头吸取后放到夹具飞机仔上。飞机仔夹具部分是每一板货有十个飞机仔,每一个飞机仔有两个点胶位。每一个飞机仔先照相,照相没有问题后再去粘合位置。粘合部分是要每一个点胶位都进行点胶,磁头放上去后,进行激光加热,磁头和飞机仔粘合在一起完成。在吸磁头的时候与真空吸嘴相连的有个角度调校马达,当磁头吸歪的时候可以进行调校以达到所需要求,在吸嘴上可产生吸与放两个动作。真空吸嘴单元由气缸带动,有上下两个动作,吸嘴上仅产生一个吸的动作。照相单元由气缸驱动,通过四个夹子对磁头进行粗略调整。
图象处理部分由光源、相机、电脑三部分组成,相机通过光源精确定位找到轮廓。判断磁头有没有问题,并且通过软件处理后得到准确信息,给PLC反馈信号,从而达到精准控制。机器视觉方法具有实时、在线、非接触、重复误差小、精度高自动化高等特有的优点。图1结构图。
2.压片磁头自动贴合机的前期分析
首先想减少压片磁头自动贴合机的时间周期,就要减少相应的运行动作或是提高运行速度,运行速度已经是最高速,速度已经没有办法提高,那就只能从动作上进行改进,通过分解动作运行的时间来分析,可以很清晰的分析出每个动作需要的运行时间,总共有10个飞机仔,通过减少每个飞机仔照相动作时间和图像处理时间就可以减少总运行循环周期时间,从而达到要求。如表1动作分解时间对比表。
3.压片磁头自动贴合机的改进方案
3.1 硬件上的改进
工业相机由原来的30W像素的索尼相机更改成200W像素的索尼相机,型号为XCD-U100。镜头由6倍的镜头更改成4倍的镜头,型号为VS-TCH4-65CO。灯光由原来的环形白光更改成环形红光,型号为Wordop-SQ2-32R。
3.2 软件上的改进
图像的处理由原来单独一次照相飞机仔点胶位,总共需要照相两次。现在改进成一次照飞机仔两个点胶位,总共只需要照相一次。如图2照相图像改进。
通过这样的改进既可以减少PLC的动作时间,也可以减少图像处理的时间,从而达到减少运行循环周期的总时间。压片磁头动贴合机的部分图像程序如下:
void CHCCMVisionDoc::LiveImage()
{
POSITION pos=NULL;
CView* pView=NULL;
if((m_nCurCamera==NO_CAMERA)||(!m_bPXCReady))
return;
pos=GetFirstViewPosition();
if(pos)
{
pView=GetNextView(pos);
if(pView)
StartLive(pView->m_hWnd);
}
}
6.结语
通过对压片磁头自动贴合机的硬件和图像处理的改进,运行循环周期时间已经由原来的130S减到至现在的97S,提高了产能和效率,达到节约人工成本,压片磁头自动贴合机的性能也有很大的改善。
参考文献
[1] 郭水平,陈锦昌,刘桂雄.机器视觉在硬盘磁头组装生产中的应用[J].机电产品开发与创新,2004,17(8):80-81.
[2] 张建中,何永义,李军.组合机床与自动化加工技术.基于机器视觉的手机镜头机器人装配应用研究,2011(6):29-32.
[关键词]松下PLC;普洛菲斯触摸屏;磁头;贴合机;SONY相机;飞机仔;
中图分类号:F203 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0033-01
引言
硬盘中的磁头折片组合的生产是整个磁头组件生产的重中之重。磁头和飞机仔是磁头悬臂组件的组成部分,通过磁头对磁记录介质读写存取信息的,由于磁头和飞机仔都非常小,通过人工来粘合是一件非常困难的事情,因此开发出压片磁头自动贴合机。将相机代替人眼来进行照相分析判断,通过机械手可以更精准定位。压片磁头自动贴合机的功能就是将磁头高精准的贴合到飞机仔上。
1.压片磁头自动贴合机的原理
粘合是完成把磁头放到飞机仔的相应位置的功能,主要分为电气控制、机械运动和图象处理三大部分组成。
电气控制部分由PLC和触摸屏(HMI)来控制,通过HMI来进行监控数据和控制PLC,控制逻辑以程序方式存放在存储器(CPU)中,一切动作都是通过PLC控制、反馈、控制三个过程进行的。CPU给出一个信号,这部分部件进行动作,完成后会给出一个反馈信号给CPU,通过反馈判断是否完成,完成后会进行下一个动作。
机械运动部分由19个马达、伺服器、轴等组成,又分为磁头供货部分、放货部分、飞机仔夹具部分、粘合部分。磁头供货部分是由PLC通过控制伺服马达连通丝杠驱动运动,有照相,吸取,供应三个动作位置。通过视觉系统照相分析对这三个动作的位置准确精准定位。放货部分是将磁头吸取后放到夹具飞机仔上。飞机仔夹具部分是每一板货有十个飞机仔,每一个飞机仔有两个点胶位。每一个飞机仔先照相,照相没有问题后再去粘合位置。粘合部分是要每一个点胶位都进行点胶,磁头放上去后,进行激光加热,磁头和飞机仔粘合在一起完成。在吸磁头的时候与真空吸嘴相连的有个角度调校马达,当磁头吸歪的时候可以进行调校以达到所需要求,在吸嘴上可产生吸与放两个动作。真空吸嘴单元由气缸带动,有上下两个动作,吸嘴上仅产生一个吸的动作。照相单元由气缸驱动,通过四个夹子对磁头进行粗略调整。
图象处理部分由光源、相机、电脑三部分组成,相机通过光源精确定位找到轮廓。判断磁头有没有问题,并且通过软件处理后得到准确信息,给PLC反馈信号,从而达到精准控制。机器视觉方法具有实时、在线、非接触、重复误差小、精度高自动化高等特有的优点。图1结构图。
2.压片磁头自动贴合机的前期分析
首先想减少压片磁头自动贴合机的时间周期,就要减少相应的运行动作或是提高运行速度,运行速度已经是最高速,速度已经没有办法提高,那就只能从动作上进行改进,通过分解动作运行的时间来分析,可以很清晰的分析出每个动作需要的运行时间,总共有10个飞机仔,通过减少每个飞机仔照相动作时间和图像处理时间就可以减少总运行循环周期时间,从而达到要求。如表1动作分解时间对比表。
3.压片磁头自动贴合机的改进方案
3.1 硬件上的改进
工业相机由原来的30W像素的索尼相机更改成200W像素的索尼相机,型号为XCD-U100。镜头由6倍的镜头更改成4倍的镜头,型号为VS-TCH4-65CO。灯光由原来的环形白光更改成环形红光,型号为Wordop-SQ2-32R。
3.2 软件上的改进
图像的处理由原来单独一次照相飞机仔点胶位,总共需要照相两次。现在改进成一次照飞机仔两个点胶位,总共只需要照相一次。如图2照相图像改进。
通过这样的改进既可以减少PLC的动作时间,也可以减少图像处理的时间,从而达到减少运行循环周期的总时间。压片磁头动贴合机的部分图像程序如下:
void CHCCMVisionDoc::LiveImage()
{
POSITION pos=NULL;
CView* pView=NULL;
if((m_nCurCamera==NO_CAMERA)||(!m_bPXCReady))
return;
pos=GetFirstViewPosition();
if(pos)
{
pView=GetNextView(pos);
if(pView)
StartLive(pView->m_hWnd);
}
}
6.结语
通过对压片磁头自动贴合机的硬件和图像处理的改进,运行循环周期时间已经由原来的130S减到至现在的97S,提高了产能和效率,达到节约人工成本,压片磁头自动贴合机的性能也有很大的改善。
参考文献
[1] 郭水平,陈锦昌,刘桂雄.机器视觉在硬盘磁头组装生产中的应用[J].机电产品开发与创新,2004,17(8):80-81.
[2] 张建中,何永义,李军.组合机床与自动化加工技术.基于机器视觉的手机镜头机器人装配应用研究,2011(6):29-32.