凌臣 PLC 賦能手機后蓋高速貼標設(shè)備

文:/蘇州市凌臣采集計算機有限公司2025年第五期

摘要:近期,凌臣科技成功為一套手機后蓋模組貼碼設(shè)備提供了完整的控制系統(tǒng)解決方案,并順利完成項目結(jié)案。 該項目不僅展現(xiàn)了凌臣PLC系統(tǒng)在復(fù)雜自動化設(shè)備中的穩(wěn)定性和強大功能,更在精度、節(jié)拍和安全性上實現(xiàn)了 突破。


在精密電子制造領(lǐng)域,智能手機后蓋的精準、高效貼標是保證產(chǎn)品追溯與品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近期,凌臣科技成功為一套手機后蓋模組貼碼設(shè)備提供了完整的控制系統(tǒng)解決方案,并順利完成項目結(jié)案。該項目不僅展現(xiàn)了凌臣PLC系統(tǒng)在復(fù)雜自動化設(shè)備中的穩(wěn)定性和強大功能,更在精度、節(jié)拍和安全性上實現(xiàn)了突破。
1 精密工藝流程
圖1為高速貼標設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為高速貼標機控制系統(tǒng)拓撲圖。
高速貼標設(shè)備的運行流程清晰、高效(圖3), 其中包括:
(1)初始化上/下料
操作員將滿料盤(10pcs,2*5布局)放入上料倉并確認;同時,在下料倉放入一個空tray盤并確認。
(2)批量上料搬運
上料搬運模組一次抓取5pcs產(chǎn)品,逐個精準放置到同步搬運軸的上料位。
(3)同步精準移位
同步搬運模組將上料位的產(chǎn)品和貼標位的產(chǎn)品同步移送至下一工位。
(4)高速視覺貼標
· 取標模組取標簽后移動至下相機拍照位;
· 下相機精確定位標簽位置,數(shù)據(jù)實時反饋給PLC;
· 上相機同時定位貼標工位上的產(chǎn)品;
· 貼標模組綜合上下相機數(shù)據(jù),執(zhí)行高精度貼標動作。
(5)智能下料歸集
下料搬運模組一次取1pcs已貼標產(chǎn)品,集滿5pcs后整齊放入下料倉的空tray盤中。

2 項目需求與解決方案

在凌臣科技近期為一套智能手機后蓋模組貼碼設(shè)備提供 

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的控制系統(tǒng)的項目實施中,成功地解決了以下多項關(guān)鍵難題:
(1)清料模式自動化
應(yīng)用需求:啟動后,上料停止,待當(dāng)前物料完成貼標流程并放置到位后,等待5s,同步軸將貼標位產(chǎn)品移至下料位,下料模組取料入倉,空tray軸放置空盤,實現(xiàn)有序清空。
凌臣解決方案:通過精準的程序邏輯設(shè)計,實現(xiàn)全流程自動化清料。
(2)根治機構(gòu)干涉
取料模組與空tray搬運軸在取料位1干涉→ 增設(shè)空tray避讓位。
下料模組與空tray搬運模組在放料位1干涉 → 增設(shè)空tray避讓位。
上/下料模組與料倉Z軸干涉 → 分別增設(shè)上料Z軸避讓位與下料Z軸避讓位。
(3)保障手動操作安全
凌臣解決方案:程序?qū)用嬖黾虞S手動互鎖

邏輯,實時監(jiān)測并判斷影響軸運動的條件,有效預(yù)防手動調(diào)試時的撞機風(fēng)險。
(4)檢測系統(tǒng)優(yōu)化升級
· 一鍵標定:示教12點標定中心點,相機就緒后一鍵啟動標定,極大簡化調(diào)試操作;
· GRR測試: 專用于測試和驗證貼標模組的貼標精度(拍照 →反饋→貼標);
· 上相機復(fù)檢:完成貼標后對結(jié)果進行檢測,并用于初始化時檢查貼標位產(chǎn)品狀態(tài);
· 攻克上相機延遲瓶頸(700ms):通過程序優(yōu)化,增加等待貼標位,使貼標模組提前運行一段距離,有效縮短整體節(jié)拍時間(CT)。
(5)伺服系統(tǒng)精益調(diào)試(解決嘯叫與抖動)
機構(gòu)優(yōu)化: 調(diào)整皮帶松緊度及同步輪位置,確保行程內(nèi)無摩擦;為上/下料模組Y軸增加3:1減速機提升穩(wěn)定性;
程序參數(shù)調(diào)整: 伺服啟動參數(shù)啟用16#2001:16#31 (Adptive notch mode = 2),并減小加減速;
· 深度伺服調(diào)參: 優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)如速度前饋(來源1, 100%)、轉(zhuǎn)矩前饋(來源1,80%),以及位置環(huán)增益、速度環(huán)增益、濾波截止頻率等。

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(6)消除貼標后氣缸異常頂起(見圖4)
· 根源:設(shè)備高速運行時,程序邏輯BUG導(dǎo)致同步搬運標志位被重復(fù)置位,引發(fā)氣缸錯誤動作和干涉;
· 根治方案:徹底優(yōu)化程序邏輯,解決標志位重復(fù)置位問題,系統(tǒng)創(chuàng)新性地增加了貼標次數(shù)計數(shù)、搬運次數(shù)計數(shù)、貼標計數(shù),并進行實時比較判斷,一旦計數(shù)不一致,系統(tǒng)則立即停機報警,從而杜絕撞擊風(fēng)險。
3 性能優(yōu)秀,價值彰顯
本項目成功驗證了凌臣PLC、HMI、遠程IO及伺服系統(tǒng)組成的控制方案,具備穩(wěn)定開發(fā)與運行中型復(fù)雜自動化設(shè)備的核心能力,滿足主流市場需求。視覺系統(tǒng)的無縫集成,顯著拓寬了應(yīng)用場景。設(shè)備內(nèi)嵌的智能位置偏移計算功能,大幅提升了操作便捷性與換型靈活性,有效降低了對操作人員的技術(shù)門檻,縮短上手時間,整機節(jié)拍(CT)可達3.5s (可優(yōu)化至3.2s),相機檢測精度達GRR 0.02mm、CRR 0.01mm。
該項目形成了一套可復(fù)用的標準化開發(fā)流程與解決方案,為凌臣科技在精密自動化領(lǐng)域,特別是高速視覺貼標領(lǐng)域的應(yīng)用,打造了極具推廣價值的標桿案例。



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