基于CAN總線解決方案在插片機上的應(yīng)用

　　CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國BOSCH公司開發(fā)了的，并最終成為國際標(biāo)準(zhǔn)。是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。 在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計算機控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車和重工機械車輛設(shè)計的J1939協(xié)議。近年來，其所具有的高可靠性和良好的錯誤檢測能力受到重視，被廣泛應(yīng)用于汽車計算機控制系統(tǒng)和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強和振動大的工業(yè)環(huán)境。

　　CAN 是Controller Area Network 的縮寫，是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

　　現(xiàn)在，CAN 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面?，F(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技術(shù)支持。

　　系統(tǒng)概述

　　插片工序是晶振等電子元器件封裝過程中的重要工序，用旋轉(zhuǎn)吸嘴拾取散裝的石英晶片，通過視覺處理系統(tǒng)，進(jìn)行位置和角度自動補正后，將石英晶片按照指定的方向整齊放置到統(tǒng)一的鍍膜盤中供下一道工序使用。傳統(tǒng)的插片機使用旋轉(zhuǎn)式電機做驅(qū)動主軸及單個吸取的方式，限制插片速度，最高速度0.67個/秒。而步進(jìn)科技推出的新型設(shè)計方案中通過對主軸及吸取方式進(jìn)行的創(chuàng)造性改造，使用直線伺服電機作為主軸，采取獨特的4頭循環(huán)吸取方式，大大提高了速度及精度，設(shè)計速度達(dá)到1.25個/秒，取放料精度達(dá)到0.01mm。同時系統(tǒng)采用基于CANOPEN總線的多軸控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了單臺PLC對10個軸的控制，高效的通訊速度不僅實現(xiàn)電機的同步，同時降低系統(tǒng)的安裝及維護(hù)復(fù)雜性。

　　傳動原理

　　插片機主要包括工序有：

　　1） 識別散料：移動攝像頭及散裝料盤，通過視覺系統(tǒng)查找散盤上散料位置，根據(jù)識別位置移動吸嘴；

　　2） 取料：四吸頭順序吸取散料，延主軸運動到放料位置；

　　3） 調(diào)整位置及方向：主軸傳動過程中再次進(jìn)行單個散料位置識別；

　　4） 料盤進(jìn)給：鍍膜盤延軸移動到物料吸放位置；

　　5） 放置到料盤：根據(jù)單個位置的的識別，進(jìn)行角度調(diào)節(jié)到統(tǒng)一方向后放入鍍膜盤。

　　圖1　插片機傳動原理圖