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機器視覺運動控制一體機在導熱硅脂涂膠的應用

http://www.henanjusheng.com 2025-11-17 15:04 深圳市正運動技術(shù)有限公司

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什么是導熱硅脂?

導熱硅脂是一種高導熱絕緣有機硅材料無需固化即可直接使用,被用于填充發(fā)熱元件(如功率放大器、晶體管、CPU、變頻器等)與散熱器兩者接觸面之間的微小間隙,改善熱傳遞效率。

工作原理是通過優(yōu)化熱傳導路徑,增強熱源從發(fā)熱元件快速傳導至散熱器的能力,提高整體散熱效率,防止過熱導致元件損壞或性能下降,從而確保設(shè)備在高速運行中的穩(wěn)定性和可靠性。

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導熱硅脂市場導讀

隨著電子設(shè)備朝著小型化和高功率化發(fā)展,散熱性能已成為決定產(chǎn)品穩(wěn)定性和壽命的關(guān)鍵因素。無論是新能源汽車的功率模塊和電池包,5G 基站與數(shù)據(jù)中心服務器,還是高性能計算與工業(yè)控制設(shè)備,溫度每上升10℃,產(chǎn)品使用壽命、安全性成倍下降。

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導熱硅脂的傳統(tǒng)應用工藝相對粗放,主要依賴人工點膠、完成熱界面填充。由于操作人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗差異,涂膠質(zhì)量一致性較差,易產(chǎn)生涂膠厚度不均、氣泡、涂膠不足或過量等問題,直接影響產(chǎn)品散熱效果、穩(wěn)定性等。

導熱硅膠傳統(tǒng)應用工藝.webp

因此,自動導熱硅脂涂膠設(shè)備逐漸成為散熱難題的有效途徑,能夠緊貼元件輪廓點膠,避免產(chǎn)生間隙并提高導熱系數(shù),能夠提供更高的涂膠精度、一致性和生產(chǎn)效率,從而滿足現(xiàn)代需要散熱的高功率電子設(shè)備和通信設(shè)施對散熱管理的高要求。

客戶原方案涂膠工藝難點

高粘度導熱硅脂涂膠時,設(shè)備易磨損和堵塞,導致出膠不均和頻繁維護,可能發(fā)生泵出或干涸現(xiàn)象。

干涸現(xiàn)象.webp

(干涸現(xiàn)象)

涂膠過程中易產(chǎn)生氣泡和間隙,降低散熱效率。

設(shè)備僅按程序運行,無法實時檢查涂膠結(jié)果,缺乏在線判定和圖像存證,質(zhì)量問題只能依賴人工檢測,數(shù)據(jù)不可追溯。

兼容不同規(guī)格元件時,調(diào)試和配方切換繁瑣。

從 “會涂” 到 “涂得準,涂得快” !

正運動針對客戶應用需求,推出了基于VPLC系列機器視覺運動控制一體機的通用視覺點膠系統(tǒng),配合第三方3D視覺檢測系統(tǒng),可實現(xiàn)高精度單/雙工位高精度導熱硅脂涂膠

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正運動技術(shù)解決方案:

方案可應用于各類導熱材料涂膠環(huán)節(jié)中(如:硅脂、凝膠)的“視覺+運動控制”的一體化控制,靈活適應復雜部件形狀,精準控制膠量,適應同一散熱器下元件接觸面涂覆單層/多層厚度的需求。

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通過XYZ+推膠四軸控制,配合螺桿,將導熱硅脂從容器中均勻擠出,螺旋結(jié)構(gòu)可對膠水進行均質(zhì)化處理,保持粘度一致,消除氣泡、間隙、沉降和堵塞等問題,可調(diào)回抽控制,斷膠更利落,提升產(chǎn)品散熱效率、使用壽命和穩(wěn)定性。

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方案支持高速PSO、PWM、路徑規(guī)劃、多軸同步跟隨等功能,確保涂膠路徑的連續(xù)、穩(wěn)定、閉合,保持膠水形態(tài)穩(wěn)定,膠點穩(wěn)定輸出,支持多種點膠工藝,降低客戶二次開發(fā)成本與系統(tǒng)集成難度。

解決方案運行視頻可點擊→正運動導熱硅脂視覺涂膠解決方案運行視頻查看。

『正運動解決方案主要功能』

回抽控制、簡易清洗、殘余量報警、視覺定位、智能排膠、旋轉(zhuǎn)定量、滴膠控制、流體控制、軌跡填充、中英切換。

導熱硅脂涂膠工藝類型

方案提供標準的線形、點狀及各類區(qū)域?qū)峁柚畛鋱D案涂膠工藝。

點陣類:

  • 單點:LED芯片中心1滴。

  • 矩陣:CPU蓋板3×3、4×4等間距陣列,點距2~4mm。

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線狀類:

  • I型直線:邊緣點膠1條。

  • L型折線:IGBT模組角部兩條邊。

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面域類:

  • 回形/矩形螺旋:示教三點后自動生成,外框→內(nèi)縮→逐圈密排,圈距0.8~1.2 mm,可用于整面填充。

  • S形往復:筆記本均熱板長條形區(qū)域,速度30~50mm/s,相鄰軌跡50%搭接。

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涂前2D視覺校準 + 涂后3D視覺檢測

涂前2D視覺

2D視覺檢測產(chǎn)品是否到位、定位產(chǎn)品單個/多個涂膠區(qū)域。使用Z軸相機進行兩次拍攝,通過機械定位確保產(chǎn)品處于固定位置。

對于姿態(tài)隨機的產(chǎn)品,利用幾何定位工具(如抓邊、抓圓)確定標定點位置(通常為長邊頂點或?qū)蔷€頂點),計算平移和角度調(diào)整,結(jié)合手眼標定和對位工具,得出糾偏量,確保準確定位涂膠區(qū)域。

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涂后3D視覺

配合第三方3D視覺檢測系統(tǒng),對涂膠輪廓進行3D檢測,識別缺膠、斷膠、溢膠、面積不足等問題,輸出檢測結(jié)果給VPLC系列機器視覺運動控制一體機后,執(zhí)行下一步驟。

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正運動解決方案核心工藝流程

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正運動導熱硅脂涂膠解決方案可將高粘度膠沿產(chǎn)品的涂膠區(qū)域進行自動均勻涂覆,用戶需預制和庫存多規(guī)格的固態(tài)導熱墊片。方案支持DXF導圖功能與工藝配方快速切換,輕松完成新零件加工。

提供易用的可視化視覺點膠開發(fā)調(diào)試軟件

易用的可視化視覺點膠開發(fā)調(diào)試軟件.webp

正運動技術(shù)通過不斷深化擴展VPLC系列視覺運動控制一體機在點膠行業(yè)的應用,為用戶提供了簡單易用的視覺點膠開發(fā)調(diào)試軟件。

軟件結(jié)合豐富的視覺、運動控制功能,只需進行簡單的參數(shù)設(shè)置,即可構(gòu)建視覺點膠項目程序可大幅縮短項目開發(fā)周期,降低開發(fā)成本,可滿足不同產(chǎn)品不同工藝需求。

適用于點、線、灌封、填充、底部填充、封裝、密封、噴射等多種點膠應用場景。

視覺點膠開發(fā)調(diào)試軟件功能介紹

功能齊全

支持點膠軌跡打點、線、圓、弧、連續(xù)線段、陣列、提前開關(guān)膠、手動示教、相機示教、點膠工藝功能。

機器視覺糾偏

產(chǎn)品任意位置和角度擺放,視覺自動識別并完成點膠作業(yè)。

操作界面友好,結(jié)果可視化

調(diào)試編程操作簡單便捷,支持在視覺圖像上進行示教和點動運動,同時可實時呈現(xiàn)可視化檢測結(jié)果。

界面運行視頻可點擊→視覺點膠界面運行視頻查看。

一、機器視覺運動控制一體機VPLC7系列

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  • 可選4-64軸運動控制(脈沖+EtherCAT總線),EtherCAT最小通訊周期250us;

  • 內(nèi)置強實時運動控制內(nèi)核MotionRT750,支持第三方視覺軟件;

  • 板載20路通用輸入(其中VPLC711的10路和VPLC712的8路為高速輸入),20路高速輸出;

  • 基于x86架構(gòu)的EtherCAT總線視覺運動控制器,支持脫機運行,內(nèi)置豐富的視覺和運動控制功能,大幅簡化配置流程;

  • 支持EtherCAT冗余功能,解決單點故障停機,自動診斷并持續(xù)運行,增強系統(tǒng)可靠性,簡化維護工作;

  • 提供一體化開放式IPC形態(tài)的實時軟控制器/軟PLC集成的視覺+運動控制解決方案。                                             

二、強實時運動控制內(nèi)核 - MotionRT750

  • x86架構(gòu)Windows/Linux系統(tǒng)下獨占CPU內(nèi)核的運動控制實時內(nèi)核

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  • 支持多達254軸的高精度運動控制,控制周期可低至125us,顯著提升設(shè)備性能,助力產(chǎn)能提升至少20%

  • 單條指令的交互時間為1-3us,相較于傳統(tǒng)的PCI/PCIe、網(wǎng)口等通訊方式,速度提升了10-100倍以上

通訊速度提升.webp

  • 搭載環(huán)形冗余架構(gòu),確保非故障從站持續(xù)保持正常EtherCAT通信,可顯著提升系統(tǒng)可靠性與運行穩(wěn)定性。可有效杜絕EtherCAT通訊故障導致的產(chǎn)能損失。

  • 當Windows因病毒入侵、硬件異常插拔或驅(qū)動沖突導致系統(tǒng)崩潰時,運動控制實時內(nèi)核  MotionRT750仍可持續(xù)運行,且急停功能仍然保持有效,提供充分響應時間進行事故處置,顯著提升工業(yè)控制安全性與可靠性。

方案一和方案二.webp

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正運動技術(shù)專注于運動控制技術(shù)研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā),是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運動技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才,在堅持自主創(chuàng)新的同時,積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究,是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一,也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術(shù)和實時工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務有:運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等等。

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