臺達人機界面在點膠機器人上的應用

　　1 引言
　　隨著自動化水平的日益提高，基于觸摸屏技術的人機界面（HMI）技術應用日益深入到裝備制造業的各個領域。同時，隨著HMI的功能和配置升級，原來較為復雜的一些控制領域也得到應用，呈現觸摸屏技術出特有的人性化友好和信息化人機工程優勢。本文的把HMI應用到點膠機器人上的控制監控管理，就是典型的案例。
　　電路板表面貼裝技術（SMT）工藝流程由絲印（或點膠）；貼裝（固化）；回流焊接；清洗；檢測等工藝環節組成。絲印或點膠工藝作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上，為元器件的焊接做準備。所用設備為絲印機（絲網印刷機），位于SMT生產線的最前端。點膠是將膠水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設備為點膠機，位于SMT生產線的最前端或檢測設備的后面。因此關鍵工藝設備點膠機器人得到越來越廣泛的應用。
　　2 系統分析
　　對于自動化點膠機器人來說，其主要動作有兩種：一種是到達每一位置點后點膠一次，例如按鍵類的點膠處理，此種處理容易控制，僅僅需要點到點的點位控制即可；另一種則是實現軌跡運動的處理，如直線、圓弧、點線等。此種點膠要求比較高，必須確保點到點的插補聯動要求。
　　點膠機工藝在人機交互的這個方面，應用較為多的是傳統的按鍵操作配合LED顯示，可操作性、擴展性比較差。自動化程度更高的是采用專用運動控制器的機器人方式。點膠機器人的成本較高，并且集成的運動控制器可開發性比較差。針對此種情況，項目使用人機界面作為人機交互的窗口，實現M型桌面機器人的控制器。臺達DOP系列觸摸屏人機界面以其豐富靈活的組態方式、功能強大的宏旨令能夠很好的滿足系統的要求。
　　3 系統設計
　　M型桌面機器人的控制器由三臺伺服電機帶動傳動機構與膠槍進行X/Y/Z軸的點線運動來完成點膠工作。機器人的控制器是在運動板卡上采用VC++語言進行二次開發，集成了日本三菱A系列PLC的協議（此協議的集成是為了更好的匹配DOP人機界面）。由于采用了運動板卡，存貯介質一般選用為電子盤。但考慮到使用了人機界面，一些重要的數據、參數與工藝要求存貯在HMI中。
　　3.1HMI功能設計
　　（1）實現50套工藝參數存儲要求，包括單軸，多軸完成MOVEARCLINE等參數的字符存貯。
　　（2）在人機界面上需要完成較為復雜的功能（目前很多人機界面做不到）包括：下拉列表的選擇；自由點選字符命令參數并記憶選擇的參數；由選擇到的參數組合成工藝。
　　（3）字符信息實時反饋機構的執行情況等。
　　3.2下拉列表編程
　　以下拉列表的實現，可以達到如圖1所示的效果。

圖1 工藝參數下拉列表

　　箭頭按鍵

　　工藝內容

　　工藝參數編號

圖2自由點選功能

　　圖1工藝參數下拉列表

　　通過對測箭頭按鍵的點擊來選擇不同的編號工藝，而且只可以在一個畫面操作，不可以用換畫面來實現。同時，點擊任意工藝內容，可以輕松的修改工藝。

　　由于DOP系列觸摸屏組態軟件中并沒有這樣的下拉列表組件。最終用簡易指示燈、切換子畫面、數值顯示、設常數值、指針并配合控制器程序實現，達到了通常只有桌面形計算機才能完成的功能。

　　3.3自由點選命令編程

　　要將如圖2所示的這些命令點選后組成工藝參數，然后下達給控制器。難點在于“數字”與“字符”的轉換處理。這一難點的實現得益與DOP內部豐富的宏指令。

　　3.4系統信息實時DOP顯示

　　系統信息實時DOP顯示難點在于要顯示長字符串，長字符串中還要由“隨時可變”的字符。這一技術

　　要點的實現最終靠*$指針來實現，“隨時可變”的字符也用指針變量。單然，程序上還要做一些運算和處理來顯示正確的信息。

　　以上介紹的只是程序上眾多技巧的一部分，由于篇幅的關系和基于可以技術產權的關系，本文并不能詳述更多。客戶的技術人員特別聘請了韓國很有聲望的工程師，這位工程師對于DOP強大的功能贊不絕口。

　　3.5界面裝飾

　　界面的裝飾是常經常被自動化研發工程師忽視的一個問題。人機界面的使用不僅在操作的方便性上，同時也會顯示更多的信息。界面的裝飾對人的視覺感觀影響很大，一個好的界面會對人產生強烈的沖擊，所以一個好的人機界面程序一定包含美的視覺。本程序在美化界面方面做了很多工作，很多按鍵都是用圖形軟件精心處理過的。幾幅程序美化的截圖如圖3所示。

圖3人性化界面裝飾

　　4 結束語
　　現代機電裝備人機界面技術和過去已經有很大不同，突出的表示就是功能的強大。某些領域完全可以替代“工控機”＋“組態軟件”的慣用架構。臺達DOP系列觸摸屏性能在M型桌面機器人的控制器系統表現的靈活實用，無論是與臺達機電產品和其它主流自動化產品集成應用，臺達DOP的兼容性都非常出色。同時友好的界面，強大的軟件，人性化的設計，都會讓您在嚴肅的設計中體會到別樣的樂趣。