1. 研究目的与意义

我国是电子产品的生产大国、出口大国，电子制造主要分部在我国东南沿海地区，也是我国沿海地区的支柱产业。因为我国劳动力充足，使得电子生产领先于世界，电子工业也取得较大的成就，但是，随着电子机械自动化的发展，人工制造的速度远远不足以弥补自动化不发达的缺陷，在人口缺乏的地区更是跟不上基本水平，我国在电子工业生产发展中就存在着极度不平衡的现象。因此，我国电子工业有两个方面，一方面，电子工业的发展如火如荼，在轻工业中占的比重越来越大，另一方面，电子工业中自动化程度很低，生产效率低下，工作条件恶劣。因此，虽然我国是电子制造业大国，生产规模庞大，但与发达国家相比，电子产品的质量水平和生产效率都很低，制造装备的落后是一个最主要的原因。

随着信息产业的发展，电子封装的要求越来越严格，对点胶机数控系统的控制能力要求越来越高。目前我国电子产品生产企业主要是沿海一些中小型企业，在经济省钱、操作简单、控制精确、更改方便的要求下，经济型的数控系统更适应电子封装。本文开发了一种基于西门子plc的自动点胶机运动控制系统，对于提高企业的生产效率和降低生产成本具有重要意义。最初的时候，人们是用手动方式将胶体涂敷在产品上，这种方式浪费劳动力，生产效率低下并且不宜与控制胶量与点胶时间。手动点胶机也就是半自动点胶机，缺少了机械运动部分，只能人工的手持出胶头，在所需的点胶产品上进行点胶操作。由于缺少了机械运动比分，设备在运行效率方面就降低了很多。手动点胶机有点胶机控制器和出胶针筒两部分组成，适合应用到点胶产品种类多且不规则的产品，不适宜批量生产。之后气动手持点胶枪诞生了，用手持式点胶枪点胶，速度慢，容易出现拉丝，缺胶，拖尾，点胶不均匀等现象。手动点胶枪的诞生已经在很大程度上提高了生产效率，是点胶设备向自动化方向发展中的一个重大突破，但始终还是停留于动阶段，因此还需要更大程度提高点胶设备的白动化水平。接着出现了半自动点胶机，这种点胶设备结构简单可以直按用即踏板来控制，踩一次下脚踏开关胶液从针头流出，松开脚踏开关停止出胶，出胶速度可调节。采用脚踩出胶的方式减少了操作上的疲劳。半自动点胶机是手动点胶枪的衍生品，但技术上还不够成熟，不能实现可视化实时点胶控制。自动点胶机是一种为电子精密设备密封要求而研制的自动涂胶设备，以设备硬件为基础，控制系统技术为核心，根据程序，做点、直线、圆弧等任意不规则的点胶产品。所以，自动点胶机的工作效率和工作质量，主要取决于运动控制系统。其工作原理是，压缩空气送入胶瓶（注射器），将胶压进与活塞室相连的进给管中，当活塞处于上冲程时，活塞室中填满胶，当活塞向下推进滴胶针头时，胶从针嘴压出。滴出的胶量由活塞下冲的距离决定，可以手工调节，也可以在软件中自动控制。

点胶技术应用在生产生活中的各个方面。但对于不同的产品，所需要点胶的位置和胶量也不一样，采用的点胶方式也各具特点。这就导致了点胶机种类的多样化。通过对点胶机市场的调研发现，用于工业生产方面的点胶机占了绝大部分的市场份额，按不同工业生产的需求，这种点胶机可分为两种：通用型和专用型点胶机。通用型自动点胶机能够对多种不同的产品完成点胶。但是专用型自动点胶机只能在某一种特定基板上进行点胶。显然，通用型作用的范围要比专用型大，但其点胶性能却不如专用型，通常用在对点胶精度要求不太高的产品上：专用型虽然只能对固定的产品进行点胶，但点胶质量和效率都比通用型要高，而且设计具有针对性，开发周期短，成本低。按照控制轴数可分为两轴点胶机和多轴点胶机。点胶机的控制轴数越多，就越灵活，就能够实现比较复杂的点胶轨迹运动，适用能力也就越强。即使是外形比较复杂的产品，也能对其进行精确点胶。但其控制的过程也相应比较复杂，研发成本较高，同时还需要设计与之相对应的能满足特殊功能的执行机构，可靠性难以保证。按照胶头个数可分为单头点胶机和多头点胶机。单头点胶机的结构简单，设计过程也比较容易。但只有一个点胶头工作，导致点胶的效率不高。显然，多头点胶机生产效率要远高于单头，胶头的个数越多生产效率也成倍高于单头。但目前多头点胶技术水平还不够高，只能实现点胶轨迹的重复即多个点胶头的运动轨迹都一致，还不能使每个点胶头按照各自不同的运动轨迹点胶，从而互相协同点胶。随着微控制器的发展，人们充分将微控制器与点胶技术结合，继而设计出多功能可编程的全自动点胶机，这类产品具有高精度定位功能，能对整个工作系统进行实时监控并能根据点胶反馈自动调节点胶过程中的各相应参数实现了点胶技术的闭环控制。属于自动化点胶机发展的高级阶段。目前这种全自动多功能点胶机的制造技术主要由美国、日本和德国等技术比较发达的国家掌握，国内全自动点胶机生产技术还存在很多不足，有待提高。

2. 研究内容与预期目标

1．内容

随着自动化技术的迅猛发展，传统的手动点胶已远远无法满足工厂生产的需求，自动点胶正逐渐取代手动点胶。自动点胶机广泛应用于工业生产中，如集成电路、印刷电路板、电子元器件、汽车部件等。自动点胶机的应用在很大程度上提高了生产效率，提高了产品的品质，能够实现一些手动点胶无法完成的工艺。本课题即是利用压缩空气为动力源，开发自动点胶机控制系统。

2．预期目标

3. 研究方法与步骤

1．研究方法

通过采集点胶机的位置参数、压力参数，结合喷射点胶的实际需求，以压缩空气为动力源，借助于控制核心和人机交互等，建立功能较为完备、界面友好的气动式点胶机控制系统。

2．研究步骤

4. 参考文献

[1]赵航宇.全自动在线式点胶机的研制[d].哈尔滨工业大学,2018.

[2]贾远鸿.高速点胶机嵌入式控制器设计[d].哈尔滨工业大学,2018.

[3]张义华.视觉点胶机系统的设计与实现[d].东南大学,2016.

5. 工作计划

（1）2022-3-01～2022-3-21（3周） 查阅课题背景及技术资料，制订具体实施计划，完成开题报告。（2）2022-3-22～2022-4-11（3周） 提出设计方案，熟悉控制器硬件资源，完成器件选型。（3）2022-4-12～2022-5-02（3周） 设计电路原理图，制订程序框图，编制控制程序。（4）2022-5-03～2022-5-23（3周） 系统调试及改进，修正程序错误，完成毕业设计初稿。（5）2022-5-24～2022-6-06（2周） 整理毕业设计文档，完善毕业设计论文。（6）2022-6-07～2022-6-13（1周） 提交毕业论文终稿，进行答辩。