机器视觉运动控制一体机在线路板跟随灌胶上的应用-电子发烧友网

市场应用背景

电源模块作为现代电子设备的核心组件，其稳定性和可靠性直接决定设备性能与寿命，广泛应用于通信、工业控制及汽车电子等领域。

随着设备日益小型化、高功率密度化及场景多元化，电源模块常在高温、恶劣环境中持续运行，面临散热、防水、抗震、耐腐蚀等严峻挑战。有效保护内部元件免受水分、灰尘、震动等侵害，已成为设计关键。电子灌封胶凭借其优异特性，成为保障电源长期稳定运行的理想解决方案。

线路板跟随灌胶工艺方案介绍

>> 灌胶目的 <<

1.防护保障：在电源封装过程中，紧密包裹电气部分，隔绝湿气与化学物质侵入，提升防腐蚀能力，确保电源模块稳定性与可靠性。

2.物理强化：灌封胶固化后形成具有绝缘性能的弹性保护层，有效吸收机械应力，提升抗冲击性、电气绝缘性，防止元件松动、漏电等隐患。

3.散热优化：导热灌封胶可将元器件热量高效传导至外壳并散发至环境，辅助散热，降低工作温度，延长电源模块寿命。

4.固定防震：牢固固定电子器件与电源模块，防止脱落松动；有效减缓震动与冲击，提升整体结构可靠性及使用寿命。

>> 灌胶位置 <<

灌胶位置在焊盘与元件引脚交界区域。灌胶过程需确保胶量稳定均匀，避免因胶量不均导致局部应力集中或空隙，影响线路板内部元件的绝缘可靠性及长期稳定性。

▲线路板产品灌胶图片▲

传统点胶解决方案在线路板灌胶行业中存在的问题

当前市场传统灌胶方案主要分为半自动灌胶机、自动灌胶机，均存在明显瓶颈：

● 半自动灌胶机

人工放置产品、启停灌胶、转移工件至流水线上，适用于各类PCBA产品，对产品大小没有限制，但效率低下（UPH低），高度依赖人工操作，胶量控制精度不稳定。

● 自动灌胶机

需使用专用治具固定产品，适用于小尺寸产品。治具成本高、产品更换操作繁琐，本质仍是“停-点-走”的步进模式，限制整体效率提升。

>> 传统方案核心痛点总结 <<

1.效率瓶颈：普遍依赖“停-点-走”步进模式或人工干预，生产节拍慢，UPH低。

2.精度依赖：人工对位或机械治具定位精度有限；胶量控制稳定性差，易产生少胶、溢胶，良率难以保障。

3.柔性不足：更换产品型号需重新设计、制作或调整治具，换线时间长，难以适应多品种、小批量生产需求。

4.成本压力：治具成本、人工成本高，不良品返修成本增加。

正运动技术解决方案

正运动推出基于VPLC系列机器视觉运动控制一体机的电路板流水线跟随视觉灌胶方案，实现视觉与运动控制一体化集成。

该方案无需专用治具。系统通过视觉实时拍照定位与纠偏，结合XYZ轴与皮带同步控制，实现在传送带持续运行状态下的在线动态灌胶，显著提升产能。方案优势如下：

1.免治具，高柔性：支持工件360°任意摆放，快速换线（一键调用视觉模板）。

2.高效连续生产：流水线不停顿，边传送边精准灌胶。

3.精准控制，提升良率：定时排胶、精密胶阀开关控制，提高点胶良率。

4.智能纠偏：内置视觉自动识别工件位置与方向，实时调整点胶路径，确保胶水均匀、准确覆盖目标区域。

5.先进运动控制：支持高速PSO、PWM、路径规划、多轴同步跟随等功能，实现平滑轨迹与稳定胶量输出。

6.工艺灵活：支持多种点胶工艺，参数调整便捷，简化流程。

专为线路板灌胶加固环节设计，有效提升生产速度与产品质量，降低综合生产成本。

01 机器视觉运动控制一体机在线路板跟随灌胶上的应用

流水线跟随灌胶运行视频点→“机器视觉运动控制一体机在线路板跟随灌胶上的应用”查看。

正运动技术同步跟随点胶方案设计

1.20DI：接原点、限位等传感器，以及开关信号、编码器等；

2.20DO：高速输出口接工业相机的硬触发输出和点胶阀；

3.EtherCAT接口：接EtherCAT总线驱动器，控制X、Y、Z、R轴运动；

4.4路单端脉冲输出：接脉冲驱动器，控制传送带；

5.RS232通讯接口：接光源控制器；

6.EtherNET接口：千兆网口，接支持Gige协议的面阵相机，实现视觉定位应用。

运动控制与机器视觉实现过程

▌机器视觉

采用多模板匹配技术，对皮带线上运动目标进行高效视觉识别。系统基于预设的形状、尺寸及标记点特征，实时采集图像并比对所有特征点。获得目标运动轨迹，智能过滤重复工件，确保相邻目标互不干扰，最终引导点胶头按预设轮廓对每个产品进行逐一点胶加工。

▌运动控制

点胶过程中，系统通过编码器实时监测产品在皮带线上的运行位置与速度，并与目标值进行比对。控制器据此计算出位置偏移量，动态补偿至预设点胶轨迹，确保移动中产品的点胶位置精确。

基于位置同步跟随功能，系统持续调整点胶头运动轨迹，使其与产品的实时位置保持同步，并精准控制胶阀启闭时序。该机制有效适应生产线速度变化，实现连续、精准的点胶作业。

同步跟随点胶工艺流程

方案核心优势

1.高精度视觉定位：通过相机定位产品在流水线上的位置与角度，即使来料任意摆放，设备也能自动修正加工轨迹，确保精准作业。

2.多列产品同步进料：支持同款产品多列并行进料，视觉系统一次性完成全部识别与路径规划，各加工单元独立运行，互不干扰，大幅提升生产效率。

3.智能排胶不间断生产：在生产过程中定时监测胶料状态，缺料时自动执行排胶程序，恢复供料后自动运行排胶作业，有效避免生产中断。

4.自动程序切换：产线换型时，系统通过视觉匹配自动调用对应的点胶参数与加工程序，无需人工干预，显著减少换线时间。

5.动态速度协同：根据实际点胶工艺要求，自动调节流水线运行速度，实现多工位、复杂轨迹的高自由度精准点胶，提升整体柔性生产能力。

6.智能启停防撞保护：加工过程中，设备在点胶针头接近限位前自动暂停流水线，完成作业后再度启动，有效避免碰撞风险，保障设备安全稳定运行。

7.皮带角度矫正：允许皮带安装存在一定角度偏差，系统通过校准自动补偿XYZ轴坐标误差，实现传送带与点胶操作的精准同步与跟随。

解决方案硬件配置

02 高集成机器视觉运动控制一体机VPLC712

正运动技术VPLC712机器视觉运动控制一体机是一款基于x86架构的EtherCAT总线视觉运动控制器，采用一体化设计，将实时机器视觉、运动控制、IO和监控集成于一台多核控制器上，实现多任务并行实时处理自动化设备任务，通过共享内存机制，将PC部分硬件资源通过MotionRT750进行配置，实现核内高速交互，驱动执行器进行对应操作，完成设备整体的控制。