基于QD75D4定位模块点胶图形的开发

赵乃辉，赵子龙，林 波，侯 宇

(中国电子科技集团公司第二研究所，山西太原 030024)

在触摸屏行业中，随着UV胶水技术的不断成熟，越来越多的厂商在生产中开始使用UV胶替代OCA膜。具体做法是将上、下玻璃片分别固定在上、下平台，点胶三轴带动胶桶在上玻璃片画点胶图形，由翻转机构带动上平台翻转180°后，再由上升机构带动下玻璃片上升，在上升的过程中，两片玻璃在受力的状态下逐渐将胶水挤压开。此处主要介绍点胶图形的生成，每一个图形都是由若干组定位数据构成，不同的定位数据组合可以构成不同的图形。

1 QD75D4定位数据的构成

轴1（X轴）定位数据存储在QD75D4定位模块的缓冲存储器#2000-#7999，每10个缓冲存储器对应一组定位数据，它的构成如图1所示。

点胶路径即定位标志符，它是Da.1-Da.5的十六进制组合（见图2）。定位地址包括定位地址X和定位地址Y，对应各个点的X坐标和Y坐标。Z轴状态即M码。

图1 定位数据构成

图2 定位标志符构成

Da.1运行形式

指定是否继续执行启动的定位数据后的定位数据。

“运行形式”包括以下三种：

（1）独立定位控制（运行形式：00）

（2）连续定位控制（运行形式：01）

（3）连续路径控制（运行形式：11）

连续定位控制同连续轨迹控制区别：

连续定位控制：执行完一个定位数据后，执行下一个定位数据（速度要降为零）

连续轨迹控制：执行完一个定位数据后，执行下一个定位数据（速度不降为零）

以点胶图形（见图3）为例，为实现拐角处（第一点到第三点、第四点到第六点）胶量的平滑过渡，必须将运行形式设定为连续轨迹控制。

Da.2控制系统设定

在此处指定两轴线性插补控制或圆弧插补控制。A代表两轴线性插补，C代表圆弧插补（A、C为十六进制数）。

Da.3加速时间、Da.4减速时间

设置“加速/减速时间0至3”中哪一组用于定位数据执行期间的加速/减速时间。加速时间0用二进制数00表示，加速时间1用二进制数01表示，加速时间2用二进制数10表示，加速时间3用二进制数11表示。

Da.5要插补的轴

设置在两轴插补控制中运行的目标轴，此处选择轴1（X轴）为基准轴，轴2（Y轴）为目标轴，用二进制数01表示。

Da.6定位地址

设置定位控制目标值的地址。以双Y图形（见图3）为例，需要8组定位地址，包括定位地址X、定位地址Y。

Da.8弧地址

执行环形插补控制时需要设置的数据。执行两轴线性插补控制时，弧地址不需要设置。执行两轴环形插补控制时需要同时写入定位地址和弧地址。

Da.10 M代码

当与定位数据组合发布辅助命令时设置该代码。

“M代码输出功能”用于执行与定位数据相关的辅助动作，按时序可分为WITH模式和AFTER模式，在此处使用了AFTER模式，即当定位运行完成时输出M码，并且M代码ON信号变成ON，当定位执行期间M代码ON信号变为ON时，M代码编号以“Md25有效M代码”的形式存储，从PLC CPU读取这些“Md.25有效M代码”可用于命令辅助动作。在此处M代码用于点胶Z轴的上升与下降，可为各个定位数据设置不同的M代码。当接收到M码1时，Z轴开始下降，下降到位后，点胶器打开，到设定时间，点胶器关闭，同时Z轴上升，M码1可控制点胶器打点。当接收到M码2时，Z轴下降，下降到位后，点胶器打开，开始点胶。当接收到M码3时，点胶器关闭，停止点胶，同时Z轴上升。M码2与M码3组合使用可控制点胶器画线。

2 触屏界面规划

以双Y图形（图3）为例，Da.1-Da.10在触屏界面中规划如表1。

图3 点胶图形（双Y）

表1 触屏界面

3 数据生成方式

以点胶图形（双Y）为例，图中的数据按以下顺序生成：

读取X轴、Y轴、Z轴机械进给值（见图4），机械进给值随着三轴移动位置不同不断更新数值。

图4 读取X、Y轴机械进给值

D5010、D5020为读取的X轴和Y轴的机械进给值，默认以0.1μm为位，需要将D5010、D5020除以10 000将单位改变为mm。

点动移动X轴、Y轴、Z轴到点胶图形（图3）各点，点动程序如图5。

图5 X轴点动程序

在JOG运行中，正向运行JOG START信号（YA8、YAA、YAC） 或反 向 JOG START（YA8、YAA、YAC）信号变为ON时，从QD75D4输出脉冲到驱动装置，然后工件以指定方向移动。以点胶X轴点动为例，程序如图5：

X500为触屏中点动正向移动按钮，X501为点动反向移动按钮，D9050为X轴点动移动速度，当速度设置为零时，点动移动无效，当检测到点胶X轴对应QD75D4模块出错时，点动移动无效，Y0A8为X轴正向移动JOG启动输出，Y0A9为X轴反向移动JOG启动输出。Y、Z轴点动可采用同样的方式。

将定位地址分别保存。移动到指定位置后，点保存按钮，将X轴、Y轴当前的机械进给值写入到配方数据中的定位地址X和定位地址Y（见图6），对双Y图形而言，需要8组定位地址，即需要保存8次。

图6 将机械进给值保存到定位数据

X311为触屏中定位数据保存按钮，按下该按钮可将机械当前值保存到触屏配方中的定位地址中，D2201为欲保存的定位地址的编号，对应触屏界面中的 1-10，通过更改 D2201的当前值可将机械进给值保存到不同的定位地址中。

为每个定位数据设置不同的M码，依据运动方式的不同分别设置1、2、3。在指定位置打点时，将触屏中需要打点的定位地址一行对应的Z轴状态设置为1。在画线时，将需要画线的起始点的定位地址一行对应的Z轴状态设置为2，将终点的定位地址一行对应的Z轴状态设置为3。以双Y图形第7点到第8点的直线为例，将触屏中第7点定位数据对应的Z轴状态设置为2，第8点定位数据对应的Z轴状态设置为3，当点胶3轴带动胶桶到达第7点时，接收到M码2，控制Z轴下降，下降到位后，点胶器打开开始点胶，当运动到第8点时，接收到M码3，停止点胶，同时Z轴上升。

设置定位标志符号。所画图形拐角处对应的点胶路径设置为A07，如双Y图形中第2点和第5点的点胶路径应设置为A07，最后一点设置为A04，其余设置为A05，A代表直线插补，07代表连续路径控制，05代表连续定位控制，04代表点胶结束。

分别为每个定位数据设置不同的速度值，速度不同胶量不同，点胶图形的粗细也不同。

圆弧插补采用分点指定的2轴环形插补控制，通过在起始点地址和终点地址中间指定一个第3点的方式实现。圆形插补的实现可采取与直线插补同样的方法：在触屏界面中定位地址旁边并列规划一组弧地址数据，以同直线插补相同的方式将第3点的X坐标和Y坐标写入到触屏界面中的弧地址数据，即可实现。

4 结束语

本文提到的基于QD75D4定位模块图形的生成方式，具有稳定性好，兼容性强的特点，适用于各种不同的图形构造，同时可根据图形的复杂程度相应地调整定位数据的数量。

[1] MITSUBISHI.Q系列定位模块[M].QD75P/D用户手册，2003.

[2] 胡佑德.伺服系统原理与设计[M].北京：北京理工大学出版社，2005.

[3] 廖常初.可编程控制器的编程方法与工程应用[M].重庆：重庆大学出版社，2006.