摘 要

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2 目的和意义及国内外研究现状 1

1.3课题研究内容 2

第2章 点胶系统的工艺流程及设计要求 4

2.1 点胶系统工艺流程 4

2.1.1 流水线生产 4

2.1.2 点胶技术 5

2.2 点胶机要求 6

2.3 本章小结 7

第3章 全自动点胶系统的总体方案设计 8

3.1 点胶系统单元设计 8

3.1.1上下料设计 8

3.1.2 定位控制设计 8

3.1.3 点胶控制设计 9

3.2点胶机控制系统方案设计 10

3.3 点胶系统的总体设计 11

3.4 本章小结 12

第4章 全自动点胶系统的硬件设计 13

4.1控制系统硬件结构 13

4.2 控制系统硬件选型 13

4.2.1 PLC选型 13

4.2.2 触摸屏选型 14

4.2.3 驱动系统的选型 14

4.2.4 气缸系统的选型 15

4.3 硬件系统电路图设计 15

4.3.1 触摸屏与PLC通讯 15

4.3.2 PLC与电机驱动器的连接 15

4.3.3 点胶系统的电气原理图 17

4.4 PLC的I/O口分配 17

4.5本章小结 18

第5章 全自动点胶系统的软件设计 19

5.1 点胶系统的软件方案 19

5.2 点胶系统各部分设计 20

5.2.1 初始化设计 20

5.2.2 系统报警 20

5.2.3 定位程序设计 21

5.2.4 点胶程序设计 21

5.3 本章小结 23

第6章 系统调试及结果分析 24

6.1 IRAI虚拟仿真平台 24

6.1.1 仿真方案 24

6.2 仿真模型调试 24

6.2.1 空气压缩机单元仿真构建 24

6.2.2 七小孔点胶单元仿真构建 25

6.2.3 大孔点胶单元仿真构建 25

6.2.4 剩余孔点胶单元 26

6.2.5 程序装载及运行 26

6.3 结果分析 27

6.4本章小结 28

第7章 结论与展望 29

7.1 结论 29

7.2展望 29

参考文献 31

附录A 点胶系统电气原理图 33

附录B PLC程序梯形图 34

致谢 35

摘要

点胶机，又称封胶机，是一种自动化机器，主要功能是控制流体并将其点滴、覆盖在工件的外表或者内部。近年来，伴随着科技水平的迅猛发展，各种工业对于电子封装的要求也愈加严格，在点胶设施的需求上也日益增长。因此，本文中研究的一种基于PLC的全自动点胶系统对目前的工业需求来说具有重要意义。

本文对于该系统的研究包括以下几个方面：

1. 根据系统的设计要求提出合理的设计方案，包括点胶系统的整体结构设计与控制系统方案设计。其中，整体结构分为定位机构和点胶机构，
2. 点胶系统的硬件设计。主要分为系统配置、硬件选型和硬件电路设计；
3. 点胶系统的软件设计。在IRAI上进行编制软件程序，实现自动化生产线的全部功能；
4. 系统调试。在IRAI上进行系统的仿真与调试，确保系统能正常运行。

其中，IRAI仿真软件是由西门子 PLCSIM配合VUP仿真模型，PLCSIM负责PLC程序的编译，VUP负责相关虚拟模块的编译。这项技术极大提高了现代工业系统设计的成功率。在系统投入实际生产前，便可通过虚拟仿真运行找出系统中可能出现的问题。

最终，根据仿真软件的结果显示，所设计的点胶系统能够按照系统设计要求正常运作，相信经过一定的优化后能够投入到实际中使用

。

关键词：PLC、IRAI虚拟仿真、伺服电机、步进电机

Abstract

The glue dispenser, also known as a sealant, is an automatic machine that controls fluids and drops fluid bits, covering the surface of the product or inside. In recent years, with the rapid development of science and technology, various industries have put forward more stringent requirements for electronic packaging, as well as the increasing demand for dispensing equipment. Therefore, it is of great significance for the current industrial demand to study a kind of automatic point glue system based on PLC.

The research on this system in this paper includes the following aspects：

1. Put forward reasonable design plan according to the design requirements of the system, including the overall structure design and control system design of the point glue system. Among them, the whole structure is divided into positioning mechanism and point glue mechanism;

2. Hardware design of point glue system. It is mainly divided into system configuration, hardware selection and hardware circuit design.

3. Software design of point glue system. In IRAI, the software program was developed to realize the full functions of the five-site automated production line.

4. System debugging. Carry out system simulation and debugging on IRAI to ensure the system can operate normally.

Among them, IRAI simulation software is Siemens PLCSIM cooperates with VUP simulation model, PLCSIM is responsible for the compilation of PLC program, VUP is responsible for the compilation of the relevant virtual module. This technology has greatly improved the success rate of modern industrial system design. Before the system is put into actual production, virtual simulations can be run to identify possible problems in the system.

According to the results of simulation software, the designed point glue system can operate according to the system design requirements, and it is believed that after certain optimization, it can be put into practice.

Keywords: PLC, IRAI virtual simulation,servo motor, stepping motor.

第1章 绪论

1.1课题背景

随着人类社会科技的发展，集成电路产业在信息时代中扮演的角色越来越重要，主要包含设计、制作和封装这三个大方面。其中，封装不仅影响着产品的各种性能，也与成本与安全性有关。因此，封装已成为当代工业话题的热点。

点胶就是一种控制流体并将其点滴、覆盖在工件外表或者内部的特定封装过程。在现代工业生产中，点胶的使用率很高，涉及到的工业制造领域十分宽泛，大到火车游轮，小到书本鞋子等生产，其中都含有点胶的运用。最初，人们点胶的技术十分简单，通常是用手动点胶的方式在工件上进行封装。这种工业方式虽然操作简略，所需资本也无需太多，却需要大批的劳动力。为了提高效率和减少不必要的劳动力，手动胶枪、半自动化点胶机和全自动点胶机逐渐被人们发明出来。其中，全自动点胶机是目前工业中使用最为广泛的点胶方法。这种点胶方式的原理是利用气体压力在一定时间内把胶液压出，通过仪表上的显示控制点滴时间从而使每次压出的胶液量相同。该工艺的优点在于可以通过控制气压大小和时间，再配置合适的点胶针嘴，就能随意改变每次压出的胶液量，这对于工业生产过程可谓十分便利。

1.2 目的和意义及国内外研究现状

伴随着科技技术的发展，微控制器的技术也得到了巨大的提升，相关技术人员将其与自动点胶技术结合，成功制造出一种全新的多功能可编程的全自动点胶机。点胶机，又称封胶机，是一种自动化机器，主要功能是控制流体并将其点滴、覆盖在工件的外表或者内部，对于点、直线、圆弧及不规则产品的点胶均可实现，通常是通过输入参数进行控制。自动点胶机在工业上的用途也非常广泛，比如半导体封装、集成电路、汽车部件等。最初，人们使用的是手工点胶，随后由于自动化行业的兴起，手工点胶已经越来越更不上时代的步伐，自动点胶机便因此孕育而生，并逐步成为了现代工业的主题。

在国内：人们一直使用的是手工点胶技术，直至2005年自动点胶机才开始引入中国。因此，国产自动点胶机大部分都是通过模仿国外技术发展的，在点胶机的发展理念模式、控制精度和制品精度上均落后于国外。其中相对比较成熟的技术是单组份点胶，它的主攻方向在于高自动化程度和高精度。而对于双组分点胶仍然正在努力摸索研究中，其主攻方向为灌胶行业。在通过一定程度的研究后，国内对自动点胶机技术的了解到达了一个新的高度，为了避免国外对该技术的垄断，我国相关技术人员决定开始研究出属于我们自己的自动点胶机。从2005年到2009年，短短4年间我国从刚刚引进自动点胶机逐步发展到拥有30多家点胶机厂，发展可谓十分迅猛。其中，国内在普通点胶机上的技术已经发展成熟，价格多种多样，市场竞争非常激烈，但存在的问题也有很多，常见的问题有精度不高、点胶不稳定，也有散热差、经常死机、会出现位置偏差等不足之处。总的来说，相较于测量和胶液控制技术，国内仍然和国外有一定的差距。这就造成国内在高端的点胶机上的选择上明显偏向国外，从而国产的点胶设备无法在市场上和国外设备进行有效竞争。最初国产点胶机就是先模仿国外的设备，再根据市场需要来改变相应的功能，这样长时间的通过模仿技术发展使得国内技术很难得到创新。目前，国内大部分点胶机厂家都是使用的传统标准机型，当然，其中也有一些国内比较好的自主品牌，如奥松、世椿等。近年来，随着国内技术人员对自动点胶机技术研究的深入，我国的点胶行业的发展也得到了十分强劲的动力，正一步步逼近国外的技术，也将会迈进更高更好地境界。

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