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 高性能数据采集卡。
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，配备一台中高端处理器，并在长时间内保持可靠运行。
方案说明
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、吞吐量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。
项目实施
系统架构
为什么选择研华？
我们的专业研究团队在电机控 制应用方面的丰富经验使我们能够为预评估、样品开发和现场调整提供专业支持。
在电机控制方面，之所以选择 研华的PCI-1203 2端口EtherCAT 主站卡是因为它支持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®处理器使其 成为实时诊断、记录控制和错误管理的最佳选择，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，可加快当前和未来的项目开发速度。
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。在图像采集方面， 采用PCIE-1674E图像采集卡联动 摄像头进行高速多角度监控，与商用GigE Vision摄像头的兼容性使得 可以灵活选择摄像头。
最后，通过ACP-4020实现了系统控制，这是世界上最流行的工业PC选择。
