為了確保每個“剪刀腳”組件都能以正面的姿態(tài)精準地壓入治具上，新時達設計了一套先進的自動化裝配技術和精密的定位系統(tǒng)。這些技術不僅提高了安裝效率，還保證了每個按鍵的一致性和穩(wěn)定性。

　　文/新時達

　　你可能不知道，筆記本電腦的鍵盤組裝過程中蘊含著許多不為人知的技術細節(jié)。例如，每個按鍵下方都隱藏著一個精巧的“剪刀腳”結(jié)構，正是這種設計讓鍵盤能夠順暢地響應每一次敲擊。

　　那么，在安裝剪刀腳時，如何讓每個“剪刀腳”組件都能以“正面”的姿態(tài)放置在鍵盤上呢?

　　圖1 筆記本電腦鍵盤“剪刀腳”

　　為了確保每個“剪刀腳”組件都能以正面的姿態(tài)精準地壓入治具上，新時達設計了一套先進的自動化裝配技術和精密的定位系統(tǒng)。這些技術不僅提高了安裝效率，還保證了每個按鍵的一致性和穩(wěn)定性。

　　在一種筆記本電腦的鍵盤“剪刀腳”上鋁板自動組裝裝置中，剪刀腳被正反隨機地放入料盤中，料盤通常是多行乘8列的格子，相機會識別出料盤中剪刀腳的正反。

　　每個工位使用一個機械手，每個機械手上有8個吸嘴，機械手從左右兩個料盤里面輪番取料，需要盡可能花費更少抓取次數(shù)取滿一組OK料(即8個正面朝上的剪刀腳)，然后把料下壓到鍵盤治具上。

　　圖2 鍵盤“剪刀腳”抓取

　　料盤里面的OK料不夠一組時，料盤需要刷新，刷新的時間一般需要8秒以上，因此減少刷新時間是影響筆記本鍵盤裝配的關鍵，控制機械手取料的篩選方法是高速加工的重要環(huán)節(jié)。針對此市場需求，對新時達創(chuàng)新升級篩選方案的介紹，由此展開。

　　1 機械手取料的方法

　　為方便理解，隨機生成一個料盤數(shù)據(jù)。圖3是某料盤識別出來的矩陣化數(shù)據(jù)，深藍色為正面料，淺藍色為反面料。對機械手的取料要求是：要從料盤中取出8個正面料。

　　圖3 某料盤識別出來的矩陣化數(shù)據(jù)

　　(1)第一種取料方案(見圖4)

　　圖4

　　(2)第二種取料方案(見圖5)

　　圖5

　　(3)是否有更高效的取料方案

　　當然有，可以偏移取料。假設料盤矩陣中只剩兩行數(shù)據(jù)，機械手第一次取第一行的1,2,4,5料，此時只有第3,6,7,8個吸嘴沒有取到料;機械手可以向左偏移1列，向下進行第二次取料，如此，取兩次就完成了一組取料要求(如圖6所示)。

　　圖6

　　2 傳統(tǒng)篩選方法的“痛點”

　　總體來看，在目前傳統(tǒng)的筆記本電腦鍵盤“剪刀腳”抓取篩選控制方案的應用中普遍存在以下幾個問題：

　　(1)取料次數(shù)較多，效率低、磨損大

　　? 取料次數(shù)多：通常需要3到4次才能完成一組數(shù)據(jù)的取料;

　　? 機械手頻繁操作：由于取料次數(shù)多，機械手需頻繁執(zhí)行動作(移動、取料、放料)，增加工作負擔并加速磨損;

　　? 料盤刷新頻繁：傳統(tǒng)方法需頻繁刷新料盤，每次取料后需重新排列或清空部分物料，浪費時間且可能導致料盤空置或物料分布不均，影響后續(xù)取料效率。

　　(2) 拍照與識別的花費時間長

　　? 每組取料后需拍照：在每組取料完成后，都需要通過相機拍照獲取新的物料狀態(tài);而每次拍照后，計算機都需處理圖像，以計算下一步取料方案;

　　? 拍照與圖像識別延遲：拍照及圖像識別過程耗時，且受環(huán)境因素影響(如光照、攝像頭質(zhì)量、物料位置等)，降低識別準確性和速度。

　　(3)左右料盤資源利用不足

　　? 左右盤未能互補利用：傳統(tǒng)方法未實現(xiàn)左右盤資源高效互補，物料分開管理，導致生產(chǎn)過程中物料使用不平衡，增加刷新次數(shù)和生產(chǎn)線停滯時間;

　　? 左盤和右盤不能共享數(shù)據(jù)：傳統(tǒng)方法未充分利用左右盤物料信息，無法在取料過程中相互補充或調(diào)配，導致一盤點剩余過多而另一盤已取完，造成資源浪費。

　　3 新時達創(chuàng)新升級篩選方法

　　為此，新時達創(chuàng)新升級了一種新的筆記本電腦鍵盤“剪刀腳”抓取篩選控制方案，其特點及應用優(yōu)勢如下：

　　(1)減少取料次數(shù)

　　系統(tǒng)能夠算出最優(yōu)的取料解，減少了每組取料的次數(shù)(通常為 2 到 3 次)，降低了料盤刷新的頻率和時間消耗。

　　(2)一次性計算所有取料數(shù)據(jù)

　　取料前一次性計算所有數(shù)據(jù)，無需每次拍照識別。機械手連續(xù)取料，節(jié)省時間。提前了解料盤物料情況，為刷新做好準備，保障組裝作業(yè)連續(xù)性和穩(wěn)定性，確保生產(chǎn)線持續(xù)運行。

　　(3)支持左右盤互補

　　新方法將右盤物料視為左盤延伸，提高資源利用率?；パa策略相當于增加料盤容量，提升取料效率，減少次數(shù)，優(yōu)化整體利用率。

　　在運動控制領域，新時達實行“STEP”、“SIGRINER”及“ADTECH”等多品牌戰(zhàn)略，采用多軸同步、總線控制、多機協(xié)同平臺化控制、免調(diào)試、自適應等自有核心技術，為設備制造商系統(tǒng)集成商等上下游客戶提供包括從伺服驅(qū)動、運動控制到集成化的應用，從單機自動化到智能制造的多層次解決方案。

　　4 創(chuàng)新升級配置介紹

　　新時達創(chuàng)新升級的筆記本電腦鍵盤“剪刀腳”抓取篩選控制方案的系統(tǒng)結(jié)構如圖7所示。

　　圖7 新時達筆記本電腦鍵盤“剪刀腳”抓取控制方案系統(tǒng)結(jié)構圖

　　(1)客戶配置

　　? ADT-6320E-B08 EtherCat總線運動控制卡1套;

　　? Ω6 EtherCAT總線型伺服30套;

　　? 工業(yè)相機4套;

　　? AR5520工業(yè)機器人2套;

　　(2)相關參數(shù)

　　? 精度：±0.01mm。

　　(3)行業(yè)優(yōu)勢

　　? 能跨越行列局限，迅速鎖定最優(yōu)取料路徑;

　　? 擁有強大的預估能力，篩選方法可一次性精準算出能獲取的料組總量;

　　? 支持跨盤互補運作模式，進一步提升料盤整體利用率。