自动点胶机控制系统设计
点胶机方案
泡沫塑料自动点胶机的系统设计
一,设计内容
自动点胶机是专门对流体进行控制,并将流体点滴、涂于产品表面内部的自动化机械,可实现三维、四维点胶。
二,具体要求
1,最大加工范围:600*500*300mm^3,点胶机用丝杠对接模具,电动机传动。
2,完成点胶机的结构设计和系统设计
3,绘制总体装配图
4,绘制主要零件的零件图
三,设计思路
点胶机的总体结构包括:底部框架,工作台,定位机构,点胶机机构,传动机构,对接机构以及电控机构
四,具体流程
固定模具在工作台上以及吸附台上——电机带动工作台传送至点胶机龙门架下——点胶机阀电控打开涂胶——运送回原位——丝杠带动吸附台向下运动完成对接——取下对接好的模具五,总结
代替人工涂胶和粘合,提高生产效率和粘接质量;无须专用涂胶板,涂胶适应性强;通过涂胶路径优化,节约用胶量;减少工位设计,实现一个操作工完成生产线的装卸白模工作,节约人力成本。
基于自动点胶机控制系统的设计与实现
究 . 机床 电器 ,06 3 ( ) 3 — 8 2 0 ,3 4 : 4 3 .
【] 艳秋 . L 4孙 P C多 种 编程 方 法 实现 顺 序 控 制忉. 技信 息 , 科
2 1 , 1 )2 6 2 8 0 0 ( 8 :0 — 0 .
Au o t ma i le Ma hn n r l y t m sg n mpe t G c ie Co t se De ina d I lme t t n c u o S nai o
轴运动控制卡 +O卡 + I 工控机 ( 主机和显示器 ) 伺 + 3 解 决方 案 服系统 , 这种方案 的缺点 , 是成本高 , 设备体积庞大 , 设备启 动速度慢 , 开发周期长 , 需要强大 的硬件和软 本 团 队采用 的方 案 是 :各点 的水 平 位 置 定 位 采 件开发 团队的支持。 用 、 y两轴伺服系统 , z向点胶运动控制采用单 而 本团队 自主开发的 自动点胶机 ,采用 的方案是 轴伺服系统 。 由于要求两工位轮流工作 , 】向需要 故 , PC L +触摸屏 + 伺服系统。这种方案 的优点 , 就是集 两套独立 的伺服系统 ,每个系统分别控制一个工位 运动控制和点胶控制于一体 , 因而成本很低 , 设备维 和 轴进行联动定位 。主控单元采用 三菱 F X系列 护方便 , 线路相对简单 , 系统运行 可靠 。主控单元是 P C+ a i L E s Ve y w触摸屏组合 ,各点的位置参数 的设 P C 其运行 可靠 、 L, 稳定 、 互换性好 、 程序更新升级方 定 和显示 通过触摸 屏完成 ; P C分析 、 而 L 运算 由触 便, 随时可 以根据现场或客户的要求修改控制程序 , 摸屏获得 的各点位置参数 ,然后控制伺服系统完成
53 手动 调试 .
PLC和伺服控制技术下的自动点胶机设计和应用研究
PLC和伺服控制技术下的自动点胶机设计和应用研究发布时间:2022-11-30T05:52:31.095Z 来源:《科技新时代》2022年第15期第8月作者:谢宝琳[导读] 在当前工业生产加工过程中,点胶机作为一种要求多轴协同控制与精确控制点胶的部位和流量的系统谢宝琳深圳华海达科技有限公司摘要在当前工业生产加工过程中,点胶机作为一种要求多轴协同控制与精确控制点胶的部位和流量的系统。
在目前科学技术中,点胶机就是借助机器视觉技术的方式来明确点胶的部位,然而这类方式无法准确控制点胶的流量与位置偏差的情况。
所以,基于PLC与伺服控制技术的自动点胶机设计有着十分关键的作用,论文以PLC控制器作为中央控制设备,三轴独立配备了伺服驱动电路模块,进而能够对于点胶流量与部位进行准确控制,在点胶机的加工生产工艺中有着非常关键的意义。
关键词:点胶机、全自动控制技术、PLC控制器、伺服前言目前,点胶技术在集成电路的封装和表面贴装行业获得了大规模使用,并且还是微电子封装领域的一种核心技术。
在液体流量精确控制行业中,点胶机属于一类精密仪器,其在汽车电子、芯片封装、电磁兼容性、防水密封、音响设备、电子元件的粘贴等行业获得了广泛使用。
最近这几年以来,电子芯片与封装尺寸从大到小,使得点胶技术获得了迅猛发展。
如今,自动点胶机使用三轴机器人和外部点胶控制器,其运作机理见下:三轴机器人根据事先设置的点胶方法,在设备运动完成之后,点胶控制器的信号和电磁阀打开,从而做出点胶操作,三轴机器人和外部点胶控制器要求通信与协调,三轴机器人拥有主运动控制系统、执行系统、伺服电机、指令程序、丝杠与导轨相协调。
这种方案面临下面几种情况:首先,就是生产投入过多,没有良好的互换性,如若系统板受损,必定将提高维修难度,造成维修时间不断延长;其次,就是胶管中含胶量不多,使用结束后无法自动灌胶,要求人为控制点胶路线,整套流程较为复杂,需投入一定的人力,并且操作效率不高。
点胶系统解决方案(3篇)
第1篇一、引言随着科技的发展,自动化、智能化已经成为制造业的重要趋势。
在电子、精密仪器、汽车、医疗等行业,点胶工艺已成为生产过程中的关键环节。
点胶系统作为实现点胶自动化的重要设备,其性能和稳定性直接影响到产品的质量和生产效率。
本文将详细介绍点胶系统解决方案,包括系统组成、工作原理、应用领域、选型要点及维护保养等方面。
二、点胶系统组成1. 点胶机点胶机是点胶系统的核心部件,主要包括以下几部分:(1)点胶头:用于精确控制胶量的点胶装置,有气动、电动、磁力等多种类型。
(2)控制系统:实现对点胶头的控制,包括点胶速度、胶量、点胶模式等。
(3)驱动机构:驱动点胶头进行点胶动作,如伺服电机、步进电机等。
(4)视觉系统:实时监测点胶过程,确保点胶精度。
2. 胶水胶水是点胶系统的重要组成部分,其性能直接影响点胶效果。
根据不同的应用场景,胶水分为单组分胶、双组分胶、厌氧胶、硅橡胶、环氧树脂等。
3. 辅助设备(1)胶水存储系统:用于储存和输送胶水,如胶水桶、胶水泵、胶管等。
(2)上料系统:用于将胶水输送到点胶机,如输送带、料斗等。
(3)清洁设备:用于清洗点胶头和设备,如超声波清洗机、风枪等。
三、点胶系统工作原理1. 气动点胶系统气动点胶系统利用压缩空气作为动力源,通过气压控制点胶头的运动,实现胶水的精确点胶。
其工作原理如下:(1)胶水通过胶管输送到点胶头。
(2)当控制系统发出指令时,气压驱动点胶头进行点胶动作。
(3)点胶完成后,气压自动降低,点胶头回到原位。
2. 电动点胶系统电动点胶系统利用伺服电机或步进电机驱动点胶头进行点胶动作。
其工作原理如下:(1)胶水通过胶管输送到点胶头。
(2)控制系统发出指令,伺服电机或步进电机驱动点胶头进行点胶动作。
(3)点胶完成后,电机停止运动,点胶头回到原位。
四、点胶系统应用领域1. 电子行业:手机、电脑、电视等电子产品中的元器件封装、电路板焊接等。
2. 精密仪器:医疗器械、光学仪器、精密仪器等产品的组装和密封。
自动点胶机控制系统设计
自动点胶机控制系统设计摘要点胶是微电子封装工业中一道很重要的工序,胶滴的直径、一致性等质量问题直接关系到封装产品的质量。
基于运动控制器的数控系统,具有灵活的软硬件结构。
本课题针对点胶工艺流程的要求对点胶机进行了设计和研究,设计点胶机机械结构装置,达到对点胶位置精确定位;在根据点胶机实验装置的特点,结合运动控制器,伺服电机等,开发了一套蠕动点胶机控制系统,实现对蠕动泵和三坐标工作台的精确控制,进而结合触摸屏,最终实现人机交流。
关键词:点胶机,点胶装置,控制系统Automatic Dispenser Control System DesignABSTRACTDispensing the microelectronics packaging industry in a very important process, plasti c drop diameter, consistency and other quality issues directly related to thequality of the product packaging. CNC system based on motion controller with flexiblehardware and sof tware structure. Dispensing process for this project the requirements of the dispenser has b een designed and studied mechanical structure design ofdispensing device, to achieve preci se positioning of the dispensing location;dispensing apparatus in accordance with the chara cteristics, combined with motion controller Servo motor, the development of a peristalti c dispenser control systems, andcoordinate peristaltic pump to achieve precise control table, and then combined withtouch screen, and ultimately human-machine communication.KEY WORDS:Dispensing machines, dispensing device, control system目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1概述 (1)1.1点胶机研究背景 (1)1.2点胶技术分类 (1)1.2.1传统点胶技术 (1)1.2.2现代点胶技术 (2)1.3课题研究内容和意义 (3)2自动点胶机总体方案设计 (5)2.1自动点胶机运动分析 (5)2.2自动点胶机运动方案设计 (5)2.3自动点胶机总体结构 (6)2.4主要技术指标 (6)3 点胶机机械结构设计 (7)3.1滚珠丝杠螺母幅选择 (7)3.1.1滚珠丝杠螺母 (7)3.1.2X轴丝杆的选择 (7)3.1.3Z轴丝杆的选择 (10)3.2 伺服电机选择 (14)3.2.1 X轴电机选择 (14)3.2.2Z轴电机的选择 (15)3.3其余零件设计 (17)4点胶机控制系统设计 (20)4.1硬件系统 (21)4.1.1硬件系统总体架构 (21)4.1.2硬件部件选择 (21)4.1.3系统电源设计 (26)4.2蠕动点胶数控系统的软件结构设计 (27)4.2.1软件总体要求 (27)4.2.2点胶机触摸屏界面开发 (27)3.2.3数控G代码编程 (32)5 结论 (35)IV致谢 (36)参考文献 (37)1 概述1.1 点胶机研究背景集成电路产业已成为国民经济发展的关键,集成电路设计、制造和封装测试是集成电路产业发展的三大支柱产业。
点胶机设计知识点总结
点胶机设计知识点总结点胶机是一种用于涂布粘合剂、密封剂等材料的自动化设备。
它在工业领域的应用越来越广泛,因此了解点胶机的设计知识点对于从事相关工作的人员来说非常重要。
本文将对点胶机设计的相关知识进行总结。
一、点胶机的基本原理点胶机通过将涂布材料输送到喷射、滴落或涂抹的位置,实现涂布功能。
其基本原理主要包括以下几点:1. 涂胶系统:点胶机的核心部分,一般由涂胶阀、输送泵、压力调节器等组成。
涂胶阀控制胶水的流量和喷射方式,输送泵将胶水送至涂胶阀,压力调节器用于调整胶水的压力。
2. 控制系统:点胶机的操作和控制都依赖于控制系统。
该系统可以通过编程来实现各种涂布方式和胶水流量的调节。
3. 传输系统:点胶机通过传输系统将胶水输送到需要涂布的位置。
传输系统的类型多种多样,包括针头、喷嘴、滚轮等。
二、点胶机的设计要点点胶机的设计需要考虑以下几个要点:1. 胶水的选择:不同的应用场景需要使用不同性质的胶水。
因此,在设计点胶机时需要充分考虑胶水的黏性、粘度和流动性等指标,以及应用环境下的工作温度和压力等因素。
2. 涂布方式的选择:根据不同的工件形状和需求,选择合适的涂布方式。
常见的涂布方式包括喷射、滴落、涂抹等。
3. 控制系统的设计:设计点胶机的控制系统需要考虑到操作的灵活性和精准度。
合理的控制系统可以实现多种涂布方式的切换,并能对胶水流量进行精确控制。
4. 传输系统的选择:根据胶水的特性和工件的形状,选择合适的传输系统。
例如,对于涂布细小的工件,可以选择针头传输系统;对于涂布大面积的工件,可以选择滚轮传输系统。
三、点胶机的应用领域点胶机广泛应用于以下领域:1. 电子行业:点胶机可用于电子产品的组装和封装过程中,如电路板的防护涂覆和元器件的固定。
2. 汽车行业:在汽车制造过程中,点胶机被用于密封、固定和减振等方面,如汽车灯具的封胶、玻璃的固定等。
3. 医疗行业:点胶机可用于医疗器械的涂覆和组装过程中,如医用管道的封胶和医疗设备的固定。
基于PLC的自动点胶机控制系统
基于PLC的自动点胶机控制系统的研究与实现A Thesis in Mechanical EngineeringResearch and Implementation of Motion Control System of Automatic adhesive injectingmachine Based on PLC摘要随着信息产业的发展,电子封装的要求越来越严格,对点胶机数控系统的控制能力要求越来越高。
目前我国电子产品生产企业主要是沿海一些中小型企业,在经济省钱、操作简单、控制精确、更改方便的要求下,经济型的数控系统有极大的发展。
本文开发了一种基于PLC的自动点胶机运动控制系统,对于提高企业的生产效率和降低生产成本具有重要意义。
本文的主要工作包括以下内容:(1)通过详细分析企业对自动点胶机的要求以及各种类型运动控制系统的结构和应用特点,以及运动控制技术当前国内外发展状况,探讨了当前各种运动控制器的功能与优缺点。
(2)论证了采用PLC作为运动控制系统核心的主要优点,深入研究了松下FPX一C60T PLC的步进电机控制功能,建立了采用PC机编写运动程序和以PLC控制步进电机的开环平面运动控制系统。
(3)在分析了运动控制系统操作界面的功能要求的基础上,为使用户操作方便、简洁,设计了运动控制系统操作界面.通过触摸屏与PLC的通信,实现了点胶机的运动控制。
(4)根据逐点比较法插补原理,进行了基于PLC的直线插补、圆弧插补以及椭圆插补运动程序的开发。
使运动控制系统具有了平面点位运动控制和轨迹运动控制功能。
在客观上分析国内外成型产品的优缺点,并且考虑各种运动控制方案的经济性和可操作性,进而确定基于PLC的自动点胶机控制系统。
根据松下FP系列产品的编程习惯,并结合触摸屏编制出了一套操作简单的控制系统。
经过试验台实验,所开发的基于PLC的点胶机运动控制系统能够按照要求正常运行,经过进一步完善,可以在实际中加以应用。
点胶机控制系统设计
点胶机控制系统设计摘要随着生活水平的提高,产品包装的外观越来越受到人们的重视。
纸盒包装因其成本低廉、外观靓丽一直在商品外包装方面占有很大的市场份额。
人工点胶因其劳动量大、工作效率低、劳动成本高等问题,被机械化自动点胶逐步取代是一个趋势。
本文通过调研点胶机厂家生产实际,国内外研究现状及相关文献,确定了以直线三坐标式机器人为机械本体,单片机为控制系统核心的通用型自动点胶机。
本文通过运用机电一体化、机器人技术、机械设计等理论知识,对硬件结构进行选型,为控制系统软件设计提供了基础。
点胶机控制系统软件设计方面,本文针对圆形或带有圆角的方形包装盒的点胶问题,在查阅大量相关文献并搜集多方面资料的情况下,设计了基于逐点比较法的插补方法,实现了基于单片机控制器的直线插补和圆弧插补,从而准确点胶出圆形轨迹和带有倒圆角的方形轨迹。
并在此基础上搭配了工业相机,运用Harris角点检测算法进行图像处理,有效的解决了纸盒包装在传输带运行过程中出现的位置误差以及在线无夹具点胶,使流水线无人点胶作业成为可能。
最后搭建了点胶机实验平台,通过点胶轨迹模拟验证了本文所提出插补算法和图像处理算法的可行性,其点胶精度和运行速度达到了本文设计的基本要求,并取得了比较满意的结果。
所设计装置能够代替人工操作,提高工作效率,具备应用于工业生产中的潜力。
关键词点胶机器人;单片机;插补原理;图像处理Design of Dispenser Control SystemAbstractWith the improvement of living standards, product packaging look more and more people's attention. Carton packaging because of its low cost, beautiful appearance has a large market share in terms of product packaging. Artificial dispensing its labor intensive, low efficiency, high cost of labor, are gradually replacing the mechanized automated dispensing is a trend. In this paper, the actual production through research dispenser manufacturers, current research and literature, in order to determine the linear coordinate robot mechanical body microcontroller to control the core of the system of universal automatic dispenser.By using the theory of knowledge mechatronics, robotics, mechanical design, hardware architecture selection, the control system software provides the foundation design. Under the dispenser control system software design, this paper circular or dispensing problems square with rounded corners of the box, checking a large number of relevant literature and collect a wide range of information, the design based on interpolation point by point comparison fill method to achieve linear and circular interpolation based on single-chip controller to accurately dispense a circle track and square with rounded tracks. And on this basis, with the industrial camera using Harris corner detection algorithm for image processing, an effective solution to the carton conveyor belt occur during operation of the position error and no fixture Dispensing line, so no one dispensing line job possible. Finally dispenser built experiment platform, track by dispensing simulation verify the feasibility of the interpolationalgorithm and image processing algorithms presented in this paper, the dispensing accuracy and speed to achieve the basic requirements of this design, and achieved satisfactory the result of. The design of the device can replace manual operations, improve work efficiency, has the potential to be applied in industrial production.Keywords Dispensing robot,single chip microcomputer, interpolation algorithm, image processing目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)1.3 点胶机器人发展现状及分类 (2)1.3.1 点胶机器人国内外发展现状 (2)1.3.2 点胶机器人的分类 (3)1.4 课题研究的主要内容 (4)1.5 本章小结 (5)第2章点胶机控制硬件设计 (6)2.1 点胶机系统的基本要求 (6)2.2 结构部件的选择 (6)2.2.1 传动方式的选择 (6)2.2.2 驱动方式的选择 (7)2.2.3 导向支承部件的选择 (8)2.2.4 传感器选型 (9)2.3 控制电路核心器件选型 (10)2.3.1 主控芯片模块 (10)2.3.2 存储模块EEPROM (12)2.3.3 键盘模块及显示模块 (13)2.4 本章小结 (14)第3章点胶机控制系统软件设计 (16)3.1 控制系统软件整体方案设计 (16)3.2 各模块软件设计 (18)3.2.1 单片机芯片控制软件设计 (18)3.2.2 键盘控制软件设计 (21)3.2.3 显示模块软件设计 (21)3.2.4 I2C通信及EEPROM软件设计 (23)3.3 自动点胶插补算法 (25)3.3.1 直线插补 (25)3.3.2 圆弧插补 (30)3.4 图像处理及参数提取 (35)3.4.1 图像处理流程方案设计 (35)3.4.2 图像处理算法设计 (36)3.5 本章小结 (39)第4章点胶机实验平台功能测试 (40)4.1 点胶机实验平台搭建 (40)4.2 点胶机实验平台测试 (43)4.3 本章小结 (44)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (49)第1章绪论1.1课题背景随着中国制造2025的提出,中国开始迈进制造业强国的步伐,而强大的制造业背后的技术支撑就是工业机器人。
基于视觉控制技术的自动点胶机系统设计与实现
基于视觉控制技术的自动点胶机系统设计与实现作者:彭雄良师君吴秋霞汤磊来源:《中国新通信》 2017年第21期【摘要】自动点胶机的结构比较复杂,主要的功能是对工件进行点胶工作,广泛的应用于电子、汽车行业。
本文针对视觉控制技术的自动点胶机系统设计与实现进行研究,论述了基于视觉控制技术的自动点胶机技术现状,以及基于视觉控制技术的自动点胶机系统设计与实现。
【关键词】视觉控制技术自动点胶机系统设计实现前言:随着科学技术的发展,自动点胶机不断进行升级,使用范围越来越广,普遍在电子行业、汽车行业中应用,并且取得了显著效果。
自动点胶机自身结构比较复杂,但是使用过程却较为简单,具有多种操作方法。
自动点胶机属于非标产品,需要结合工件的外形以及点胶的过程,去进行程序设计,主要是由控制系统对机器人与供胶系统进行控制,将二者结合使用,从而去完成点胶任务。
一、基于视觉控制技术的自动点胶机技术现状视觉控制技术,主要是通过摄像机的图像信息,对机器人的行为动作进行控制。
而自动点胶机系统的设计与实现,需要透过视觉控制技术,将其进行融合,从而提高系统的实效性。
我国进口的自动点胶机,主要是采用四轴机器人与外部点胶控制器结合的控制方案。
其工作原理是依靠四轴机器人进行点位的确定,同时控制机器人移动到点位,发送信号给点胶控制器。
点胶控制器在接收信号之后,会打开电磁阀,进行压胶操作[1]。
四轴机器人与外部点胶控制器有效的进行协调,从而完成驱动器、主运动控制单元等的集成。
但是进口的自动点胶机成本较高,具有一定的局限性,若是发生故障,维修的难度较大,维修时间较长。
我国自主研发的自动点胶机,采用的控制方案是PLC、触摸屏、伺服系统三者相结合。
其优势是成本较低,并且能够将运动控制与点胶控制有效的结合,设备的维修比较方便,线路比较简单,方便使用。
我国研发的自动点胶机,主控单元是PLC,其具有较强的系统稳定性,运行可靠,互换性良好,并且能够根据客户的需求,合理的进行改进。
基于PLC的自动点胶机控制系统
基于PLC的自动点胶机控制系统的研究与实现A Thesis in Mechanical EngineeringResearch and Implementation of Motion Control System of Automatic adhesive injectingmachine Based on PLC摘要随着信息产业的发展,电子封装的要求越来越严格,对点胶机数控系统的控制能力要求越来越高。
目前我国电子产品生产企业主要是沿海一些中小型企业,在经济省钱、操作简单、控制精确、更改方便的要求下,经济型的数控系统有极大的发展。
本文开发了一种基于PLC的自动点胶机运动控制系统,对于提高企业的生产效率和降低生产成本具有重要意义。
本文的主要工作包括以下内容:(1)通过详细分析企业对自动点胶机的要求以及各种类型运动控制系统的结构和应用特点,以及运动控制技术当前国内外发展状况,探讨了当前各种运动控制器的功能与优缺点。
(2)论证了采用PLC作为运动控制系统核心的主要优点,深入研究了松下FPX一C60T PLC的步进电机控制功能,建立了采用PC机编写运动程序和以PLC控制步进电机的开环平面运动控制系统。
(3)在分析了运动控制系统操作界面的功能要求的基础上,为使用户操作方便、简洁,设计了运动控制系统操作界面.通过触摸屏与PLC的通信,实现了点胶机的运动控制。
(4)根据逐点比较法插补原理,进行了基于PLC的直线插补、圆弧插补以及椭圆插补运动程序的开发。
使运动控制系统具有了平面点位运动控制和轨迹运动控制功能。
在客观上分析国内外成型产品的优缺点,并且考虑各种运动控制方案的经济性和可操作性,进而确定基于PLC的自动点胶机控制系统。
根据松下FP系列产品的编程习惯,并结合触摸屏编制出了一套操作简单的控制系统。
经过试验台实验,所开发的基于PLC的点胶机运动控制系统能够按照要求正常运行,经过进一步完善,可以在实际中加以应用。
点胶机控制系统设计
点胶机控制系统设计摘要随着生活水平的提高,产品包装的外观越来越受到人们的重视。
纸盒包装因其成本低廉、外观靓丽一直在商品外包装方面占有很大的市场份额。
人工点胶因其劳动量大、工作效率低、劳动成本高等问题,被机械化自动点胶逐步取代是一个趋势。
本文通过调研点胶机厂家生产实际,国内外研究现状及相关文献,确定了以直线三坐标式机器人为机械本体,单片机为控制系统核心的通用型自动点胶机。
本文通过运用机电一体化、机器人技术、机械设计等理论知识,对硬件结构进行选型,为控制系统软件设计提供了基础。
点胶机控制系统软件设计方面,本文针对圆形或带有圆角的方形包装盒的点胶问题,在查阅大量相关文献并搜集多方面资料的情况下,设计了基于逐点比较法的插补方法,实现了基于单片机控制器的直线插补和圆弧插补,从而准确点胶出圆形轨迹和带有倒圆角的方形轨迹。
并在此基础上搭配了工业相机,运用Harris角点检测算法进行图像处理,有效的解决了纸盒包装在传输带运行过程中出现的位置误差以及在线无夹具点胶,使流水线无人点胶作业成为可能。
最后搭建了点胶机实验平台,通过点胶轨迹模拟验证了本文所提出插补算法和图像处理算法的可行性,其点胶精度和运行速度达到了本文设计的基本要求,并取得了比较满意的结果。
所设计装置能够代替人工操作,提高工作效率,具备应用于工业生产中的潜力。
关键词点胶机器人;单片机;插补原理;图像处理Design of Dispenser Control SystemAbstractWith the improvement of living standards, product packaging look more and more people's attention. Carton packaging because of its low cost, beautiful appearance has a large market share in terms of product packaging. Artificial dispensing its labor intensive, low efficiency, high cost of labor, are gradually replacing the mechanized automated dispensing is a trend. In this paper, the actual production through research dispenser manufacturers, current research and literature, in order to determine the linear coordinate robot mechanical body microcontroller to control the core of the system of universal automatic dispenser.By using the theory of knowledge mechatronics, robotics, mechanical design, hardware architecture selection, the control system software provides the foundation design. Under the dispenser control system software design, this paper circular or dispensing problems square with rounded corners of the box, checking a large number of relevant literature and collect a wide range of information, the design based on interpolation point by point comparison fill method to achieve linear and circular interpolation based on single-chip controller to accurately dispense a circle track and square with rounded tracks. And on this basis, with the industrial camera using Harris corner detection algorithm for image processing, an effective solution to the carton conveyor belt occur during operation of the position error and no fixture Dispensing line, so no one dispensing line job possible. Finally dispenser built experiment platform, track by dispensing simulation verify the feasibility of the interpolationalgorithm and image processing algorithms presented in this paper, the dispensing accuracy and speed to achieve the basic requirements of this design, and achieved satisfactory the result of. The design of the device can replace manual operations, improve work efficiency, has the potential to be applied in industrial production.Keywords Dispensing robot,single chip microcomputer, interpolation algorithm, image processing目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)1.3 点胶机器人发展现状及分类 (2)1.3.1 点胶机器人国内外发展现状 (2)1.3.2 点胶机器人的分类 (3)1.4 课题研究的主要内容 (4)1.5 本章小结 (5)第2章点胶机控制硬件设计 (6)2.1 点胶机系统的基本要求 (6)2.2 结构部件的选择 (6)2.2.1 传动方式的选择 (6)2.2.2 驱动方式的选择 (7)2.2.3 导向支承部件的选择 (8)2.2.4 传感器选型 (9)2.3 控制电路核心器件选型 (10)2.3.1 主控芯片模块 (10)2.3.2 存储模块EEPROM (12)2.3.3 键盘模块及显示模块 (13)2.4 本章小结 (14)第3章点胶机控制系统软件设计 (16)3.1 控制系统软件整体方案设计 (16)3.2 各模块软件设计 (18)3.2.1 单片机芯片控制软件设计 (18)3.2.2 键盘控制软件设计 (21)3.2.3 显示模块软件设计 (21)3.2.4 I2C通信及EEPROM软件设计 (23)3.3 自动点胶插补算法 (25)3.3.1 直线插补 (25)3.3.2 圆弧插补 (30)3.4 图像处理及参数提取 (35)3.4.1 图像处理流程方案设计 (35)3.4.2 图像处理算法设计 (36)3.5 本章小结 (39)第4章点胶机实验平台功能测试 (40)4.1 点胶机实验平台搭建 (40)4.2 点胶机实验平台测试 (43)4.3 本章小结 (44)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录 (49)第1章绪论1.1课题背景随着中国制造2025的提出,中国开始迈进制造业强国的步伐,而强大的制造业背后的技术支撑就是工业机器人。
基于PLC的自动点胶装置控制系统设计
《装备维修技术》2021年第7期基于PLC的自动点胶装置控制系统设计樊一博(辽宁装备制造职业技术学院,辽宁 沈阳 110000)摘 要:随着时代的发展和电子工业自动化的出现,如何才能实现点胶过程的高效化以及精确化已经成为时代关注的热点话题,基于PLC的自动点胶装置的出现就是为了解决这一问题。
关键词:自动点胶机;PLC;控制系统引言:本文从点胶机的特点以及运动控制系统的控制要求进行分析,并结合实际情况制定了运动控制系统的控制方案,并从点胶机的传动方式、执行元件以及硬件设施指出如何才能够切实提高自动点胶机的应用效率。
1 点胶机简介随着电子工业的发展以及自动化的普及,为了提高在制造工序中所占时间最长、工作条件最恶劣的涂胶效率,基于PLC的自动点胶装置已经广泛地应用到生产中,形成了所谓的点胶机,点胶机是伴随着汽车工业小密封工艺的出现而出现的,最初变速箱、发动机壳体等密封采用纸垫,随着对密封性能要求的提高以及密封工艺的改进,在密封结合面上直接涂胶代替纸垫。
此外,在工业生产中,很多地方都要用到点胶,比如常见的集成电路、印刷电路板、彩色液晶屏等,传统的点胶是要靠工人手动操作完成的,自动化点胶机的出现,能够从根本上提高点胶的效率,并保证了点胶的精准性。
【1】2 运动控制系统的控制要求基于PLC的自动点胶装置控制系统可以实现对于点胶机点位运动和运动轨迹的控制,点位运动的特点就是当代加工物品移动时,点胶机不对其进行加工,这是只需要完成以最快的速度从一点移动到另一点并确定待点胶位置的任务即可。
点胶机的点位控制主要包括胶枪的原点回归和快速移动两个内容,点胶机在进行点位运动的过程中,需要保证点胶位置的准确性。
而点胶机的轮廓运动则是对两个或两个以上的运动坐标的位移和速度同时进行连续相关控制,使胶枪和需要被点胶物体之间的相对运动符合点胶的要求。
3 运动控制系统控制方案确定运动控制系统将会直接决定点胶机的行动,在整个点胶过程中都占据着非常重要的位置,点胶机的每一个工作状态都是由运动控制系统所决定的,都由相应的路线来控制,会对产品的涂胶质量产生巨大的影响,点胶机的运动控制系统需要完成点胶机上下机位通信、传递控制参数、状态监控以及数据处理等任务。
点胶机控制器的驱动设计方案
点胶机控制器的驱动设计方案在进行点胶机控制器的总体设计时,需要考虑到控制系统和驱动系统的协调。
点胶机的动作控制绝大部分属于逻辑控制,因此选择单片机来完成机床的动作控制。
点胶机驱动系统是接收信号后利用各种电动机产生的力矩和力,直接或间接地驱动胶枪和工件以进行各种动作完成理想运动的执行机构。
驱动系统主要是实现对工作台的控制,使其根据控制系统的指令做出合适的动作。
点胶机的传动方式XY平台的运动方式有两种可以选择的方式,一种是基于单轴运动模式,另一种就是基于多轴协调运动模式。
单轴运动是极坐标的控制形式,通过控制单轴的长度和角度来实现各种运动轨迹。
多轴模式是常见的XY工作台,通过多轴的协调动作实现理想轨迹。
出于节约时间,提高效率的考虑,工作平台采用多轴协调运动的方式实现直线插补和圆弧插补。
描述复杂的多轴协调运动轨迹的最简单的方法是利用坐标系。
由于在坐标系内能够方便地描述运动对象的运动轨迹,所以多轴协调运动又称为坐标系运动。
在坐标系运动控制模式下可以实现单段轨迹运动、多段轨迹连续运动。
一个典型的控制进给系统,由运动控制器、驱动单元、机械传动装置和执行元件等几部分组成。
其中,机械传动装置是位置控制中的一个重要环节。
机械传动装置,是指将驱动源的旋转运动变为工作台的直线运动的整个机械传动链。
点胶设备的工作台,大多只需要完成平面二维运动。
每一维的运动机构,都由电机提供动力,传动机构将电机的旋转运动转变为直线运动,或者直接采用直线电机的方式。
传统的传动结构大都使用滚珠丝杠传动和齿轮齿条传动,传动方式对运动控制有较大影响,要综合考虑。
(1)丝杆螺母传动:通过丝杆螺母将伺服电机的旋转运动转为定位平台的直线运动,结构简单、安装维护方便。
但是长距离滚珠丝杠受自身重力作用及旋转时产生的惯性作用造成的丝杠变形负载不能太大,寿命低,成本高,对污染较为敏感。
(2)齿轮齿条传动:耗能小,可靠,噪音低,传动功率大,效率高。
但容易发生齿面磨损,并且要求润滑条件好。
自动点胶解决方案(3篇)
第1篇一、引言随着工业自动化程度的不断提高,点胶技术在电子、汽车、医疗等行业中的应用越来越广泛。
传统的手工点胶方式存在着效率低、精度差、劳动强度大等问题,已无法满足现代工业生产的需求。
因此,开发一种高效、精确、可靠的自动点胶解决方案势在必行。
本文将从自动点胶技术原理、设备选型、控制系统设计、软件编程等方面对自动点胶解决方案进行详细阐述。
二、自动点胶技术原理自动点胶技术是指利用机械装置实现胶水的自动定量、定位、涂覆的一种技术。
其主要原理包括以下三个方面:1. 胶水输送:通过胶管、胶泵等装置将胶水从储存容器输送到点胶头。
2. 定量控制:通过流量控制阀、定量泵等装置对胶水流量进行精确控制,确保每次点胶量一致。
3. 定位控制:通过伺服电机、步进电机等驱动装置,控制点胶头的运动轨迹,实现胶水的精准定位。
三、自动点胶设备选型1. 点胶头:点胶头是自动点胶系统的核心部件,其种类繁多,包括针式点胶头、圆盘式点胶头、圆珠式点胶头等。
根据点胶需求选择合适的点胶头。
2. 驱动装置:驱动装置用于控制点胶头的运动轨迹,包括伺服电机、步进电机等。
根据点胶精度和速度要求选择合适的驱动装置。
3. 控制系统:控制系统负责整个点胶过程的协调与控制,包括PLC、工控机、触摸屏等。
根据生产需求选择合适的控制系统。
4. 辅助设备:辅助设备包括胶水储存容器、胶管、胶泵、流量控制阀等,用于保证胶水的正常输送和定量。
四、自动点胶控制系统设计1. 硬件设计:根据设备选型,设计控制系统硬件,包括PLC、工控机、触摸屏、驱动装置等。
2. 软件设计:编写控制系统软件,实现以下功能:(1)参数设置:允许用户设置点胶参数,如点胶速度、点胶量、点胶位置等。
(2)点胶过程监控:实时监控点胶过程,包括胶水流量、点胶位置、点胶速度等。
(3)故障报警:当设备出现故障时,系统自动报警,提醒操作人员处理。
(4)数据记录:记录点胶过程中的关键数据,便于后续分析和改进。
五、自动点胶软件编程1. 编写PLC程序:根据控制系统硬件配置,编写PLC程序,实现点胶过程的自动化控制。
点胶设备自动控制
点胶设备自动控制随着科技的不断发展,自动控制技术已经成为了现代工业的重要组成部分。
在工业生产过程中,许多自动控制系统被广泛应用,其中点胶设备自动控制就是其中之一。
一、点胶设备的自动控制概述点胶是把胶水点在需要粘合的物体上的过程,具有使用方便、成本低廉、效率高等优点。
而在过去的工业生产中,点胶通常需要人工进行,这不仅费时费力,而且存在不稳定性、误差大等问题。
随着自动化技术的发展,点胶设备自动控制技术逐渐成为了工业生产中不可或缺的一部分。
点胶设备自动控制系统可以将点胶过程中的各项参数进行监控和控制,实现高效、准确的点胶操作。
比如通过自动化控制,可以实现胶水数量、点胶速度、喷嘴位置等参数的统一控制,从而大大提升了点胶过程的效率和质量。
目前,点胶设备自动控制系统广泛应用于半导体封装、平板显示、汽车工业、家电制造等领域。
点胶设备的自动控制方案包括:单机自动控制系统、视觉自动控制系统、机器人自动控制系统等多种实现方式。
其中,机器人自动控制系统是应用最为广泛的一类,下面我们着重介绍。
二、点胶设备机器人自动控制系统机器人自动控制系统是一种集电气、机械和计算机控制技术于一体的高度自动化技术。
在点胶设备自动控制方案中,机器人自动控制系统通常指的是通过悬臂式或者门式机器人来进行点胶操作的自动化控制方案。
悬臂式机器人是指机器人和支撑结构形成的一个悬臂结构,在工业生产中应用广泛。
悬臂式机器人通常由机械臂、控制柜、程序控制器和输入输出设备等组成,可以针对不同生产线和工艺进行定制化设计。
门式机器人是一种特殊的机器人自动控制系统,采用门式机器人的点胶设备通常都是大型设备,能够承担大型的产品点胶操作。
门式机器人的特点是移动自由度更大,速度快、稳定性好、精度高,可以快速进行点胶任务,并且可以通过先进的感应技术进行自动化控制操作。
三、点胶自动控制系统的关键技术在点胶设备自动控制系统中,机器人自动控制系统是应用最为广泛的一种方案。
然而,机器人自动控制系统仍然存在许多挑战,如何有效控制点胶的形状和尺寸,以达到精准的点胶效果?如何控制喷嘴和胶水的温度,以保证粘合质量?针对这些问题,点胶设备自动控制系统的关键技术主要包括以下方面:1. 机器视觉技术:机器视觉技术能够实现对胶水粘合点、产品表面和胶水喷嘴的位置等关键参数的在线监控和控制。
全自动点胶机控制系统
二、 装配全自动点胶机控制系统 ............................................. 8 1、 开关电源和 FS30 转接板的连接 ...................................... 8 2、 开关电源和 MPC05 运动控制卡的连接 ................................. 9 3、 MPC05GA 和 FS30 转接板的连接 ..................................... 10 4、 示教盒和 FS30 转接板的连接....................................... 11 5、 电机驱动器和 FS30 转接板的连接 ................................... 12 6、 限位开关和 FS30 转接板的连接 ..................................... 13 7、 电机驱动器和电机的连接 .......................................... 14 8、 典型输入输出接口的连接 .......................................... 15 (1) 控制按钮的接口连接 .......................................... 15 (2) 胶头输出的典型接法 .......................................... 16 9、 脱机前面板和液晶的连接 .......................................... 17 10、 升级固件........................................................ 18 11、 配置文件升级.................................................... 20 (1) 配置文件参数说明 ............................................ 20 (2) 配置文件按钮说明 ............................................ 21 (3) 下载和升级配置文件 .......................................... 22
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自动点胶机控制系统设计摘要点胶是微电子封装工业中一道很重要的工序,胶滴的直径、一致性等质量问题直接关系到封装产品的质量。
基于运动控制器的数控系统,具有灵活的软硬件结构。
本课题针对点胶工艺流程的要求对点胶机进行了设计和研究,设计点胶机机械结构装置,达到对点胶位置精确定位;在根据点胶机实验装置的特点,结合运动控制器,伺服电机等,开发了一套蠕动点胶机控制系统,实现对蠕动泵和三坐标工作台的精确控制,进而结合触摸屏,最终实现人机交流。
关键词:点胶机,点胶装置,控制系统Automatic Dispenser Control System DesignABSTRACTDispensing the microelectronics packaging industry in a very important process, plasti c drop diameter, consistency and other quality issues directly related to thequality of the product packaging. CNC system based on motion controller with flexiblehardware and sof tware structure. Dispensing process for this project the requirements of the dispenser has b een designed and studied mechanical structure design ofdispensing device, to achieve preci se positioning of the dispensing location;dispensing apparatus in accordance with the chara cteristics, combined with motion controller Servo motor, the development of a peristalti c dispenser control systems, andcoordinate peristaltic pump to achieve precise control table, and then combined withtouch screen, and ultimately human-machine communication.KEY WORDS:Dispensing machines, dispensing device, control system目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1概述 (1)1.1点胶机研究背景 (1)1.2点胶技术分类 (1)1.2.1传统点胶技术 (1)1.2.2现代点胶技术 (2)1.3课题研究内容和意义 (3)2自动点胶机总体方案设计 (5)2.1自动点胶机运动分析 (5)2.2自动点胶机运动方案设计 (5)2.3自动点胶机总体结构 (6)2.4主要技术指标 (6)3 点胶机机械结构设计 (7)3.1滚珠丝杠螺母幅选择 (7)3.1.1滚珠丝杠螺母 (7)3.1.2X轴丝杆的选择 (7)3.1.3Z轴丝杆的选择 (10)3.2 伺服电机选择 (14)3.2.1 X轴电机选择 (14)3.2.2Z轴电机的选择 (15)3.3其余零件设计 (17)4点胶机控制系统设计 (20)4.1硬件系统 (21)4.1.1硬件系统总体架构 (21)4.1.2硬件部件选择 (21)4.1.3系统电源设计 (26)4.2蠕动点胶数控系统的软件结构设计 (27)4.2.1软件总体要求 (27)4.2.2点胶机触摸屏界面开发 (27)3.2.3数控G代码编程 (32)5 结论 (35)IV致谢 (36)参考文献 (37)1 概述1.1 点胶机研究背景集成电路产业已成为国民经济发展的关键,集成电路设计、制造和封装测试是集成电路产业发展的三大支柱产业。
微电子封装不但影响着集成电路本身的电性能、机械性能、光性能和热性能,还影响其可靠性和成本,在很大程度上决定着电子整机系统的小型化、多功能化、可靠性和成本,微电子封装越来越受到重视.随着微电子技术的发展,集成电路复杂度的增加,一个电子系统的大部分功能都可集成于一个单芯片的封装内。
这就要求半导体封装具有很高的性能:更多的引线、更密的内连线、更小的尺寸、更大的热耗散能力、更好的电性能、更高的可靠性、更低的单个引线成本等。
由于封装的热、电、可靠性等性能直接影响着集成电路的性能,所以从上世纪80年代起,半导体封装技术,又称高级集成电路封装或AICE(Advanced Integrated Circuit Encapsulation)已逐渐成了影响微电子技术发展的重要因素之一,并逐渐发展成为一门多学科交叉的热门科技。
表面贴装技术最显著的特点是提高了电路的密度,改善了电子性能;同时可以降低工艺成本、提高产品质量和可靠性。
表面贴装技术的核心是在焊接之前将元件贴装到印制板焊盘区域使用的机器上。
这种机器和通孑L元件插装机器比较,它是通用型的,能够贴装不同类型的元件,它的设备度、精度和柔性都很高。
随着表面贴装技术的发展,半导体封装工业又将其用于芯片固定,倒扣封装,填充涂层等方面。
我国的集成电路市场需求量非常大,2007年我国石英晶体元器件的产量达到78亿只;预计2008年将达到83亿只;2009年将达到88亿只;2010年将达到92亿只,但很多高端产品的设计与制造的能力还十分薄弱,急待改善。
半导体封装过程中要广泛使用到各种封装流体,以对芯片进行机械保护及消除热应力。
封装过程中,流体的传送或转移一般都是通过点胶来完成。
流体点胶技术广泛用于芯片涂层,微机电产品,系统芯片,石英晶体谐振器等工艺过程,以及一些精度要求不太高的电子产品生产过程,如磁头、电路板、变压器等。
为了实现高质量的封装,除了选择合适的封装流体外,高精度的点胶技术是一个关键因素。
1.2点胶技术分类1.2.1 传统的点胶技术传统的点胶方式主要分为针移式点胶和屏刷式点胶。
(1)针移式针移式点胶过程中,针头以一种模式机械地移动到需要粘接的地方,针头浸在胶液中且胶液在针头凝结。
然后针头移到电路板的上方以便胶液接触到电路板,这样胶滴就被从针头转移到基板上,胶滴的质量决定于胶液本身的材料、针的直径、停留时间和偏移高度。
它是把黏合剂放到印刷电路板上的最快的方法之一,在自动化生产中应用非常普遍。
(2)屏刷式屏刷式点胶过程中与需要点胶模式相匹配的工艺方法是在刷屏上切割或展开,电路板放在屏幕下,橡胶扫刷把粘合剂刷到刷屏上,粘合剂被刷到刷屏上并转移到电路板表面。
关键参数包括刷屏厚度、橡胶扫刷压力、粘合剂材料和橡胶扫刷速度。
屏刷式也有一些缺点,就象针移式一样,屏刷式采用的是固定工具,所以缺乏灵活性。
但比起针移式,屏刷式能用更多不同的粘合剂材料。
针移式和屏刷式这些传统的点胶方法优点:速度快。
缺点:缺乏灵活性。
同传统的点胶方式相比,当前出现的接触式或非接触式点胶技术具有其独特的优越性。
1.2.2 现代点胶技术点胶过程简单讲就是将胶体运送到PCB板固定的位置,以固定或保护元器件的一个过程。
随着SMT不断变革,点胶技术也在不断的发生变化,适应的环境越来越广,采用的胶体种类、粘度范围也越来越多。
根据点胶技术的特征现代点胶技术可分成:接触式点胶和非接触式点胶。
(1)接触式点胶(a)时间压力型点胶。
由于时间压力型点胶技术采用脉动的空气压力和针管实现对胶水流体的控制,所以使用控制简单易于实现。
优点:经济、操作方便,适用性好,方便清洗,可用于变压器、扬声器、芯片、塑料壳体等各种物件。
缺点:时间压力型点胶技术采用脉动压缩空气会加热胶体并改变其粘度和胶体大小;随着针筒内的胶量的改变,点出的胶量也会跟着变化,响应速度越来越慢。
(b)活塞泵点胶。
活塞式点胶采用类似活塞一气缸的机构柬点胶。
点胶过程是采用恒定的气压使胶体流入到开口的气缸中,然后由电机驱动的活塞将气缸密闭并产生运动,直到将腔内的胶液体从点胶头挤出。
优点;点出胶屋一致性较好,对胶体粘度、温度、和压力不敏感。
缺点:利用机械运动来点胶,速度不快;点胶量太小不好调节。
(c)螺杆计量泵点胶。
螺杆计量泵点胶技术,采用全新设计的点胶头来提高点胶性能。
典型的计量泵为阿基米得计量管。
点胶过程是采用恒定的气压使腔体流入螺纹空隙,电机带动螺杆使胶水从针头流出。
优点:控制简单,适用的胶体较广可以用软件编程决定点出的胶量,控制灵活且精确度比时问压力型高,有较高的一致性。
缺点:这种技术对胶体粘度删样比较敏感,螺纹反复旋转会降低粘度,点胶量一致性受到波面高度、气压、胶体粘度、温度等影响。
(2)非接触式点胶非接触式点胶不需要Z轴方向的运动,这点与接触式点胶不同,这样的话就极大了减少了点胶周期,且不需考虑针尖剩PCB板之间距离对点胶质量的影响,一致性也有所提高。
常用的非接触式点胶方式有:(a)喷射式点胶。
胶体被注射器内的恒压挤到喷嘴和活塞之间的空腔内,通过马达快速驱动活塞上下往复运动喷射出胶体,可以实现高速点胶。
但机械结构复杂,清洁麻烦;成本很高,不方便维护;同样还受到流体粘度变化影响。
(b)压电式点胶。
压电陶瓷是具有双向作用的介质,可以实现电-力相互转化。
在压电陶瓷上通以高频率交流电,产生的作用力可以使压电陶瓷做同频震动。
在点胶过程中,胶体被注射器内的恒压挤到喷嘴和压电陶瓷之间的空腔内,压电陶瓷沿喷嘴轴向震动,挤出胶体。
非接触式点胶过程中,喷嘴不与工作面接触,喷嘴尺寸一定的情况下,可以通过在同一位置连续喷射多点叠加柬达到调节胶点尺寸的目的。
该方式的缺点是机械问题复杂并经常需要拆卸清洗,且需要一个加热器,并要大约20分钟的预热。
影响非接触式点胶质量的主要冈素有:胶体温度、活塞的直径、喷嘴内径、和行程等。
(3)点胶技术的发展趋势点胶技术受到内部和外部因素的影响,质量很难实现一致性。
对点胶来说,点胶体积和点胶形状是衡量点胶效果两个重要的指标,我们希望胶点体积能保持一致性以及胶点有比较稳定的形状。
由于点胶中作用参数和流体运动的复杂性,对点胶系统来说很难实现这种一致性的结果。
对于接触式点胶来说,该技术发展较早而且相对成熟,在生产实践过程中,获得了很多经验,也总结出了许多对点胶质量产生影响的参数和因索,如流体粘度、流体温度、针筒剩余流体高度、针筒内气压、针头的直径和长度、点胶高度、点胶结束时的回溯高度和速度等等,但是对于这些因索分析都是停留在定性分析上,不同的人可能会有所变化。