机器视觉运动控制一体机在线路板跟随灌胶上的应用

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。

VPLC系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷，占地空间小，还能与其它控制单元部件（如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等）无缝集成，提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。

VPLC712机器视觉运动控制一体机，本身最多支持64轴，EtherCAT最小通讯周期可达到250us；板载20数字输入，20数字输出以及4路高速锁存输入；板载2路本地差分脉冲轴、2路AD和2路DA。

 

03 提供易用的可视化视觉点胶开发调试软件

正运动技术通过不断深化扩展VPLC系列视觉运动控制一体机在点胶行业的应用，为用户提供了简单易用的视觉点胶开发调试软件。

软件结合丰富的视觉、运动控制功能，只需进行简单的参数设置，即可构建视觉点胶项目程序，可大幅缩短项目开发周期，降低开发成本，可满足不同产品不同工艺需求。

适用于点、线、灌封、填充、底部填充、封装、密封、喷射等多种点胶应用场景。

▌功能齐全

支持点胶轨迹打点、线、圆、弧、连续线段、阵列、提前开关胶、手动示教、相机示教、点胶工艺功能。

▌机器视觉纠偏

产品任意位置和角度摆放，视觉自动识别并完成点胶、喷胶作业。

▌操作界面友好功能齐全

调试编程操作简单便捷，支持在视觉图像上进行示教和点动运动。

 

为了帮助您更好地、更快速的开发和应用机器视觉运动控制一体机在线路板跟随灌胶上的应用方案，我们为运动控制模块准备了详细的说明文档和源代码。进一步了解其使用方法、参数配置及实际应用案例。

审核编辑 黄宇