点胶机的设计和调试毕业设计.docx

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点胶机的设计和调试毕业设计

第一章点胶机的概述 1

1.1点

点胶机和点胶的定义 1

1.2点胶机的品牌 1

1.3点胶机的应用领域 1

1.4点胶机的发展前景 2

第二章点胶机的组成及特点 3

2.1点胶机器人 3

2.2编程器 3

2.3点胶控制器 5

第三章点胶机的选型 6

3.1点胶机器人 6

3.2点胶阀 7

3.3点胶控制器 7

3.4点胶针头 8

3.4.1点胶针头的选择方法 9

3.4.2常用的针头 11

3.5编程器 12

3.6胶水 12

3.7AB胶压力桶 14

第四章点胶机的调试 16

4.1点胶机的安装 16

4.2点胶机的试运行 17

4.3点胶过程 18

第五章点胶 19

5.1点胶工艺分析 19

5.1.1点胶工艺的优缺点 19

5.1.2.点胶过程中的工艺 19

5.2机台存在的不良情况 20

5.3如何有效而快速的排除胶阀的问题 21

第六章点胶机的设计理念 23

总结 24

答谢辞 25

参考资料 26

第一章点胶机的概述

1.1点胶机和点胶的定义

点胶机就是将胶体作相应的控制，并将胶体以其特定的形态分布/涂覆/灌封于特定的产品“之上”或“之内”的专业的自动化控制设备。

目前所有电子变压设备都需要使用AB胶以点状形式固定，该流程称为点胶！

点胶分为2种：

1.手动点胶：

人工使用手动点胶机在电子产品上点胶，该工艺方法简单，成本低廉，缺点是浪费劳动力，速度慢，精度差等。

2.自动点胶：

自动点胶机是用气压在设定时间内，把胶液推出。

由仪表控制每次注滴时间，确保每次注滴量一样。

只要调节好气压、时间和选择适当的针嘴，便可轻易改变每次注滴量。

该工艺技术含量高，但是成本高！

1.2点胶机的品牌

目前市场上台式点胶机的品牌：

美国：

CAMALOT

日本：

JANOME、IEI

大陆：

奥松、AS、AB

美国，日本的点胶机质量不错，但价格太贵；奥松、AS点胶机性价比争对应用问题还不错,对以SMT、LED等加工行业奥松独具开发有专用的点胶0设备。

应该算目前市场上存量最大的一个品牌！

1.3点胶机的应用领域

在工业生产中，很多地方都需要用到点胶，比如集成电路、印刷电路板、彩色液晶屏、电子元器件（如继电器、扬声器）、汽车部件等等。

传统的点胶是靠工人手工操作的。

随着自动化技术的迅猛发展，手工点胶已经远远不能满足工业上的要求。

全自动点胶机是一种专为各种工件涂胶而研制的高品质三自由度涂胶设备以下为点胶机架式机械结构适用于点，直线，圆弧以及任意不规则产品的点胶，涂胶，运动参数下载方便，可直接输入运行轨迹进行编程。

本机器具有很高的定位精度，并有着优良的运动性能和极低的运动噪声。

本设备应安装于空气流通，清洁明亮，无腐蚀气体的车间内。

在生产某些单调，频繁，和重复的长时间作业，或是危险环境下的作业。

适用的产品主要有：

手机按键、印花、开关、连接器、电脑、数码产品、数码相机、MP3、MP4、电子玩具、喇叭、蜂鸣器、电子元器件、集成电路、电路板、LCD液晶屏、继电器、扬声器、晶振元件、LED灯、机壳粘接、光学镜头、机械部件密封等；适用胶水如：

硅胶、EMI导电胶、UV胶、AB胶、快干胶、环氧胶、密封胶、热胶、润滑脂、银胶、红胶、锡膏、散热膏、防焊膏、透明漆、螺丝固定剂等；主要用途如：

产品工艺中的粘接、灌注、涂层、密封、填充、点滴、线形/弧形/圆形涂胶等。

另外，立式的点胶机一般用在需要流水线或产品更大的地方。

机器人系统是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代制造生产系统中的一个重要组成部分。

机器人的迅速发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：

1.它能部分代替人工操作。

2.它能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序,时间和位置来完成一定工作。

机器人自动涂胶（又称点胶机）是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代制造生产系统中的一个重要组成部分。

机器人自动涂胶系统的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：

1.它能部分代替人工操作；

2.它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序，时间和位置来完成任务。

3.它的操作，使用方便。

因此，它能大大地改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因此，受到各先进工业国家的重视，并投入了大量的人力物力加以研究和用应。

尤其在高温，高压，粉尘噪声以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。

在我国，近几年来也有较快的发展，并取的一定的成果，受到各工业部门的重视。

1.4点胶机的发展前景

随着我国经济的高速发展，特别是近几年机械工业的持续稳定发展，给点胶机行业带来难得的发展机遇，点胶机产品在国民经济各部门中属于应用量大面广的产品之一。

据有关部门调查显示，点胶机产品应用在各主要行业分别是:

建筑占、环保占、轻工占、冶金占、矿山占、船舶占、水泥占、电力占、地铁和隧道占、纺织占、煤炭占、化工占、石油占、空分装置占。

然而，点胶机产品尚未涉及或将要涉及的领域还有许多，即点胶机产品的潜在市场。

例如：

煤矸石综合利用、新型干法熟料技改项目、烟气脱硫、垃圾焚烧热电联产、高炉喷煤、改造温室用点胶机等等。

第二章点胶机的组成及特点

完整的点胶控制系统应由点胶机（机器人），手持式编程器，点胶控制器，AB胶压力桶，脚踏板等组成。

2.1点胶机器人

点胶机器人由“机械＋电机＋运动控制卡”组成。

点胶机器人结构示意图如图2-1所示：

图2-1 点胶机器人结构示意图

机械部分就是一个三自由度的传动机构平台。

胶头可以通过机械的移动定位到空间的任意一个（X，Y，Z）坐标。

运动控制卡实际上相当于一个智能的电子计算机。

它发脉冲给电机的驱动器，使电机带动机械运动。

它可以控制机械走出各种各样的轨迹，灵活的控制运动速度、加速度，进行高精度的定位。

为了适应工业点胶设备快速向自动化方向的发展，人们在多年运动控制系统研究成果的基础上，全新推出面向企业应用的工业点胶机器人产品。

根据实际生产需要，在满足运动性能指标的前提下，对产品结构进行了优化设计，适应在点胶过程中的灵活快速的要求，提高了产品的可靠性，并有效降低了产品成本。

点胶机器人见附录1

2.2编程器

编程器在台湾是叫烧录器，因为台湾的半导体产业发展的早，到大陆后,客户之所以叫它为“编程器”是因为现在英文名为PROGRAMMER，这个英文名与一般编写软件程式设计师是同名，所以就叫“编程器”，编程器实际上是一个把可编程的集成电路写上数据的工具,编程器主要用于单片机（含嵌入式）/存储器之类的芯片的编程（或称刷写）。

编程器在功能上可分通用编程器和专用编程器.专用型编程器价格最低，适用芯片种类较少，适合以某一种或者某一类专用芯片编程的需要，例如仅仅需要对PIC系列编程。

全功能通用型一般能够涵盖几乎（不是全部）所有当前需要编程的芯片，由于设计麻烦，成本较高，限制了销量，最终售价极高，适合需要对很多种芯片进行编程的情况。

示教盒主要由CPU、LCD显示、键盘、FLASH可掉电存储器、通讯模块组成。

操作人员使用键盘和LCD进行人机交互。

CPU把操作人员的想法变成机器指令通过RS232通讯口发给运动控制卡。

另外，CPU还可以把一些人员设置好的图形以文件存储在FLASH可掉电存储器中。

示教盒硬件结构示意图如图2-2所示：

图2-2 示教盒硬件结构示意图

软件使用KeilC语言编写。

键盘检测选择采用扫描方式而不是中断方式。

因此扫描方式使软件结构更加整洁，更容易管理。

键盘触发的持续时间一般比较长，至少是毫秒级的。

MCU的速度是MHZ级，扫描键盘绰绰有余，不要担心实时响应问题。

键盘检测的中断方式虽然响应很快，但是会导致软件的结构混乱，难以管理，内存操作复杂。

软件的核心模块在于文件的储存和编译。

文件需要以一定格式来储存。

文件存储并不需要用标准的Fat或Fat32等格式，因为它并不需要携带复杂信息.文件只需要进行方便的读，写，复制，删除，修改等操作就可以了。

因此，选择采用链表的方式来存储文件。

另外，使用链表操作效率也是很高的。

以用户的角度看，文件中存储的内容就是一些列表。

比如孤立点，直线起点，直线终点等等。

这些点在一起就可以组成一个完整的图形。

另外文件中还有一些参数，比如运动的速度，加速度、上抬高度等等。

示教盒软件示意如图2-3所示：

图2-3 示教盒软件示意图

文件编译就是把存储在文件中的点列表信息和参数转化成运动指令发送给运动控制卡。

文件编译过程示意图如图2-4所示：

图2-4 文件编译过程示意图

2.3点胶控制器

控制胶量的输出，可以调定所需胶量。

每一种加工的产品所需胶量是不同的，所以须调定适合的压力值，从而控制输出胶量。

总的要求是可由压力调整阀控制输出气压，直观的压力显示，便于观测真空止滴功，能防止液体外泄，可进行手动、自动灵活控制滴定。

第三章点胶机的选型

3.1点胶机器人

点胶机器人是实现点胶程序的机械部分，下面是DR-200型点胶机器人外部示意图如图3-1所示：

图3-1 DR-200型点胶机器人图

DR系列点胶机器人功能特点：

1．操作简单方便：

DR系列点胶机器人产品在设计中充分考虑到使用的简单化，在不影响功能的前提下，使按键的数量减少到最少，简化操作过程，工人培训简单，节约培训时间和培训费用。

2．CAD图形识别：

配有专用的控制软件，可识别CAD图形，自动生成运动轨迹，配合原点示教可以满足任意平面产品的自动点胶，免去了逐点示教的繁琐工作，尤其是在已有工件CAD图形的情况下，可以大大减少生产准备的时间，提高生产效率，为企业带来更大的经济效益。

3．轨迹存储：

在点胶机控制系统中，可以同时存储120个工作轨迹图形，只需进行简单的选择操作，可以快速适应不同的工件；一次下载以后可以脱离计算机。

4．喷胶针头可调：

可以在一定范围内适应不同高度工件的要求，并可以保证在更换点胶机针筒的时候，不需要对运动轨迹进行重新矫正。

5．设定开关胶延迟时间，提前距离等功能，避免出胶不匀，拉丝，毛边等现象。

6．关键部件精心选用零部件，在保证较高的速度、精度的同时，满足自动化生产条件下的高可靠性的要求,点胶机器人的主要参数见表3-1所示：

表3-1 点胶机器人的主要参数

规格型号

DR-200

X轴行程

200mm

Y轴行程

200mm

Z轴行程

100mm

X轴速度

600mm/s

Y轴速度

600mm/s

Z轴速度

300mm/S

重复精度

0.02mm

外形尺寸

长

350mm

宽

350mm

高

350mm

重量

25Kg

轨迹编辑

计算机图形输入+关键点示教

工作轨迹存储量

120

电源

AC220V50Hz

使用环境

温度0～40C湿度20～90%（无结露）

7.适用产品:

集成电路、印刷电路板、彩色液晶屏、电子元器件（如继电器、扬声器）、光学镜头、汽车部件、医疗用品。

8.适用胶剂:

间胶、银胶、红胶、锡膏、散热膏、防焊膏、透明漆、润滑油、螺丝固定剂…等液体点胶。

3.2点胶阀

要使用AB胶同时涂胶，点胶阀如图3-2所示：

图3-2 点胶阀

它具有两个胶水进口并配有各自的真空回吸口，前端胶管配有调节阀对胶水的混合情况进行调节。

这是由奥松公司提供的一款AB胶点胶阀，点胶阀见附录4。

3.3点胶控制器

一般在控制胶量输出大小时采用胶量控制器，胶量控制器如图3-3所示：

图3-3 胶量控制器

LED专用设备,专用于灌封LED、高压模块、负离子、水泥电阻等。

1．采用LED数码显示滴胶量，可随时随意微调滴胶量。

2．点胶精度及点胶频率：

最小滴胶量达0.001毫升,精度0.01%,频率大于800次/分。

3．自动吐出时间调节:

0.001S-99.99秒,吐出间隔时间调节:

0.1-9.9秒。

4．有16种调节模式,如自动循环,定时定量叶出，恒量吐出，手动藏匿功能等。

5．具有真空回抽功能，可调节负压至600毫米汞柱。

6．输入气压3.5—7KG/cm2，输出气压0.1—7KG/cm2。

3.4点胶针头

系列点胶针头形状如图3-4所示：

图3-4 系列点胶针头形状

系列点胶针头1：

螺旋塑座针头:

皆为精工所制，内径误差绝对不超过0.01mm，所有钢管皆采用独特工艺，无毛边加工，实现内外管壁抛光及钢管端面倒角，确保液体吐出精度，杜绝拉丝，双螺旋锁紧及大面积旋转设计，不仅使配合更安全|<<<<<12345678910>>>>>|而且拆卸更容易（可按客户要求制作成弯头针嘴）规格内径外径

系列点胶针头2：

PP挠性针头:

采用PP针管，适用于不易接触的工作面或防止刮伤的部件，管径误差为0.02mm规格：

内径、外径、颜色15G。

3.4.1点胶针头的选择方法

1．四条准则：

小点——小号针头，低压力，短时间

大点——大号针头，较大压力，较长时间

浓胶——斜式针头，较大压力，依需要设定时间

水性液体——小号针头，较小压力，依需要设定时间

2．需要特殊设定的流体:

（1）瞬间胶：

对水性瞬间胶使用安全式活塞及Teflon内衬金属针头，对浓稠性瞬间胶，则使用锥形斜式针头，若需挠性则使用PP针头。

（2）UV胶：

使用琥珀色针筒，白色活塞及斜式针头（可遮紫外线）若使用其他种类针头，请向我司订做可遮紫外线之针头。

（3）光固化胶：

使用黑色不透明针筒，白色活塞，可遮紫外线之针头。

（4）厌氧胶：

使用10CC针筒及白色PE通用活塞。

（5）密封胶及膏状流体：

若使用白色活塞反弹严重时，请改用安全式活式，使用斜式针头。

针头选择简明对照表见表3-2所示：

表3-2 针头选择简明对照表

使用场合

斜式针Angled

不锈钢针

stainlesssteel

挠性针Flexible

铁氟龙针PTFE（Teflon）

极稀液体Extremelythinliquid

否

佳

含颗粒膏状物Containsshape

佳

可

否

微小点Microdot

否

佳

可

佳

与金属会反应Canreactwiththemetal

佳

否

佳

凹槽内Influte

可

佳

可

抹开Wipes

佳

可

佳

可

快干胶dryingrubber

佳

可

佳

划线Drawsaline

佳

可

防括伤againstthewound

佳

可

佳

一般胶Commonglue

佳

厌氧胶Nooxygenglue

佳

可

佳

可

保护胶Protectionglue

佳

可

否

瞬间胶Instantaneousglue

佳

可

佳

膏状瞬间胶

Pasteshapeinstantaneousrubber

佳

可

佳

否

树脂Resin

佳

润滑油Lubricatingoil

佳

否

光固化胶Lightsolidificationglue

否

可*

否

油Oil

可

佳

可

油漆Paint

可

佳

否

锡膏Tinpaste

佳

可

否

防焊漆againstweldsthepaint

佳

可

否

铜焊膏Coppersolderingpaste

佳

可

否

溶剂Solvent

否

佳

紫外固化胶

Ultravioletsolidificationglue

佳

可

（5）螺旋塑座针头:

皆为精工所制，内径误差绝对不超过0.01mm，所有钢管皆采用独特工艺，无毛边加工，实现内外管壁抛光及钢管端面倒角，确保液体吐出精度，杜绝拉丝，双螺旋锁紧及大面积旋转设计，不仅使配合更安全而且拆卸更容易（可按客户要求制作成弯头针嘴）螺旋塑座针头参数见表3-3：

表3-3 螺旋塑座针头参数

规格

内径

外径

色泽

14G

1.55mm

2.10mm

橄榄色

15G

1.36mm

1.80mm

琥珀色

18G

0.84mm

1.27mm

绿色

20G

0.60mm

0.91mm

粉红色

21G

0.51mm

0.82mm

紫色

22G

0.41mm

0.72mm

蓝色

23G

0.34mm

0.64mm

橙色

25G

0.26mm

0.51mm

红色

27G

0.21mm

0.41mm

本色

30G

0.16mm

0.31mm

浅紫色

32G

0.11mm

0.23mm

黄色

34G

0.06mm

0.19mm

雪青色

|<<<<<12345678910>>>>>|

（6）铁氟龙针头:

采用PP针管具有耐腐蚀性可以延长堵胶现象，适用于各种快干胶的使用场合。

铁氟龙针头参数见表3-4所示：

表3-4 铁氟龙针头参数

规格

内径

外径

颜色

15G

1.37mm

1.80mm

琥珀色

18G

0.33mm

1.27mm

绿色

20G

0.60mm

0.91mm

粉红

25G

0.26mm

0.51mm

红色

（7）PP挠性针头:

采用PP针管，适用于不易接触的工作面或防止刮伤的部件，管径误差为0.02mm。

PP挠性针头参数见表3-5所示：

表3-5 PP挠性针头参数

规格

内径

外径

颜色

15G

1.37mm

1.80mm

琥珀色

18G

0.33mm

1.27mm

绿色

20G

0.60mm

0.91mm

粉红

22G

0.41mm

0.72mm

兰色

25G

0.26mm

0.51mm

红色

（8）TT斜式针头:

采用独特设计，无毛边精密成型，确保出胶精确一致，适用大部分流体，对较稠液体效果较好，流动顺畅快速。

TT斜式针头参数所示如表3-6所示：

图3-6 TT斜式针头参数

规格

内径

颜色

14G

1.55mm

橄榄

16G

1.20mm

灰色

18G

0.84mm

绿色

20G

0.60mm

粉红

22G

0.41mm

兰色

25G

0.26mm

红色

3.4.2常用的针头

锥形针头适用于大部分流体，流动顺畅快速，无毛边。

精密成型，确保出胶量精度一致，有PP，TT二种，材质可供选择，点胶针钢管皆采用精密加工，内径误差不超过0.01MM，针头长度误差不超过0.1MM。

所有钢管均实现内外管壁抛光及侧管墙面倒角，出胶更精确，料座采用双螺纹锁紧及大面积旋转设计，不仅配合密切而且拆卸更容易。

综上所述选择锥形TT斜式针头。

3.5编程器

手持式编程器一般应用比较广，它可以进行多台操作，用它对其中一台进行编程后可以把程序保存，并下载到其它机器中进行运转操作，DHP-100型示教编程器如图3-5所示：

DHP-100型示教编程器：

它是按键操作，液晶显示，串口通信，中文操作界面于一体的便携式设备，具有重量轻，操作灵活方便，实时性强等特点。

可进行点，线，圆弧等不同方式的运行。

实现系统参数的设置，示数任务的硬件模拟，下载，新建编辑，存储，删除，示数点定位类型的选择，示数速度和模式的教改。

3.6胶水

一般常用胶水为AB胶。

AB胶如图3-6所示：

图3-6 AB胶

AB胶的使用：

A胶和B胶分别从压力桶接到胶枪A、B进胶口，A、B胶分别通过三通到混合管时开始混合，胶水混合程度由混合管长度决定，只需控制压杆即可控制胶水通断。

混合管的混合方式为静态混合，由一连串左右旋叶片相互垂直排列在套管内组成，A、B胶水经过混合管时进行连续的切割与重合为均匀的混合液。

混合管出口部可接转接头，方便使用任何口径的针头，以保证出胶量精确。

1.产品特点

固化后粘接部位粘接强度高、抗冲击，耐震动，硬度较好，有较好的韧性；

固化物耐酸碱性能好，防潮防水、防油防尘性能佳，可耐250度高温10分钟和大气老化；

固化物具有良好的绝缘、抗压、粘接强度高等电气及物理特性。

2.适用范围

凡需要粘接固定的电子类或其它类产品均可使用；

广泛应用于电子元器件及工艺品、礼品的粘接固定，对于金属、陶瓷、木材、玻璃、纤维制品及硬质塑胶之间的封装粘接，有优异的粘接强度；

不适用于弹性或软质材料类产品的粘接。

3.外观及物性

型号：

607A、607B

粘度25℃7000±250cps、7×104cps

顔色、灰色粘稠液体、淡黄色粘稠液体

保存期限25℃12个月

4.使用方法

配比：

A：

B=100：

100（重量比）

可使用时间：

25℃×2分钟（100g混合量）

固化条件：

25℃/10分钟基本固化

搅拌均匀后请及时进行注胶，并尽量在可使用时间内使用完已混合的胶液；

固化过程中，请及时清洁使用的容器及用具，以免胶水凝固在器具物品上。

5.固化后特性

硬度：

ShoreD75-82

吸水率:

25℃%24小时<0.15

抗压强度66kg/mm2

剪切强度（钢/钢）：

17kg/mm2

拉伸强度（钢/钢）:

29kg/mm2

介电常数1KHZ3.8～4.2

体积电阻:

25℃1.35×1015cm

表面电阻:

25℃1.2×1014hm

耐电压:

25℃16~18Kv/mm

6.注意事项

本品在混合后会开始逐渐固化，其粘稠度会逐渐上升；

混合在一起的胶量越多，其反应就越快，固化速度也会越快，并可能伴随放出少量的热量，请注意控制一次配胶的量，因为由于反应加快，其可使用的时间也会缩短，混合后的胶液尽量在短时间内使用完。

可使用时间：

是指在25℃条件下，100g混合后的胶液的粘稠度增加一倍的时间，并非可操作时间之后,胶液绝对不能使用。

有极少数人长时间接触胶液会产生轻度皮肤过敏，有轻度痒痛，建议使用时戴防护手套，粘到皮肤上请用丙酮或酒精擦去，并使用清洁剂清洗干净。

在大量使用前，请先小量试用，掌握产品的使用技巧，以免差错。

3.7AB胶压力桶

AB胶压力桶见附录3

用来装AB胶的压力桶并且用不锈钢的材质生产，耐腐蚀，易清洗。

压力桶如图3-7所示。

图3-7 AB胶压力桶

各种规格的压力桶，为点胶AB胶担供能量存储必备品。

参数如下表3-7所示。

表3-7 压力桶参数

规格

1加仑

1．5加仑

5加仑

12加仑

容量（KG）

重量（KG）

材质

钢

壁厚（mm）

内径（mm）

185

210

260

400

内高（mm）

240

350

400

外径（mm）

260

280

370

520

总高（mm）

380

480

520

调压（Mpa）

0.1-0.7

第四

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