板形工件包边装置的下料臂摆臂控制系统

IPC分类号 : B29C65/50I,B29C65/78I,H05K3/00I

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CN201811301362.9

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专利摘要

一种板形工件包边装置的下料臂摆臂控制系统，由比较环节下料臂运行控制环节Cβ、下料臂摆角控制驱动环节Drβ、下料臂逆变触发模块Gβ、下料臂逆变执行模块Aβ、下料臂旋摆电机Mβ和下料臂摆角信号处理模块DTβ构成。下料臂给定摆角信号βR与下料臂摆角反馈信号β在中比较，产生下料臂转角偏差信号△β；经Cβ计算处理，△β转换成下料臂摆角控制信号βC；经Drβ放大，βC成为下料臂运行驱动信号βDr，在Gβ、Aβ的级联环节Gβ‑Aβ，βDr触发PWM三相逆变桥，向下料臂旋摆电机输出三相驱动电流——iβA、iβB和iβC，该电流驱动Mβ，转换成下料臂摆角输出信号βout；经DTβ检测、反馈，βout以β引入

权利要求

1.一种板形工件包边装置的下料臂摆臂控制系统，由比较环节下料臂运行控制环节Cβ、下料臂摆角控制驱动环节Drβ、下料臂逆变触发模块Gβ、下料臂逆变执行模块Aβ、下料臂旋摆电机Mβ和下料臂摆角信号处理模块DTβ构成，其特征是：

下料臂给定摆角信号βR与下料臂摆角反馈信号β在存储于控制器芯片U的比较环节中比较，产生下料臂转角偏差信号△β；经存储于控制器芯片U的下料臂运行控制环节Cβ计算处理，下料臂转角偏差信号△β转换成为下料臂摆角控制信号βC；经存储于控制器芯片U的下料臂摆角控制驱动环节Drβ放大，下料臂摆角控制信号βC成为下料臂运行驱动信号βDr，在下料臂逆变触发模块Gβ、下料臂逆变执行模块Aβ的级联环节Gβ-Aβ，下料臂运行驱动信号βDr触发PWM三相逆变桥，向下料臂旋摆电机输出三相驱动电流，即下料臂旋摆电机A相驱动电流iβA、下料臂旋摆电机B相驱动电流iβB和下料臂旋摆电机C相驱动电流iβC，下料臂旋摆电机A相驱动电流iβA、下料臂旋摆电机B相驱动电流iβB和下料臂旋摆电机C相驱动电流iβC驱动下料臂旋摆电机Mβ，转换产生下料臂摆角输出信号βout；经下料臂摆角信号处理模块DTβ检测、反馈，下料臂摆角输出信号βout以下料臂摆角反馈信号β引入比较环节

下料臂给定摆角信号βR在比较环节中依如下逻辑给定：如果β＝β00→βR赋值β1；β00为下料臂摆角放料位；如果β＝β1→βR赋值β00；比较环节的传函模型为：△β＝βR-β；

下料臂运行控制环节Cβ的传函模型为：下料臂摆角控制信号βC脉宽τβC依控制触发脉冲单位计算周期占空比τβC(k+1)＝△β(k)[1-(πnβeRβWβ/(9.8TCβPβ))k]近似计算，其中nβe为下料臂旋摆电机Mβ的计算转数，Rβ为下料臂的计算臂长，Wβ为下料臂惯量计算常数，TCβ为由试验得出的下料臂旋摆电机Mβ结构常数，Pβ为下料臂旋摆电机Mβ的计算功率，k为单位计算周期次第数；

下料臂摆角控制驱动环节Drβ的传函模型为：下料臂运行驱动信号βDr依120度相角差分出A、B、C三相控制触发脉冲βDrA、βDrB、βDrC，每相控制触发脉冲脉宽按单位计算周期占空比τβDr(k+1)＝KββC(k)/nβe近似计算，其中Kβ为下料臂旋摆电机Mβ的转角比例系数，由试验和计算得出。

2.根据权利要求1所述的板形工件包边装置的下料臂摆臂控制系统，其特征是：

下料臂的首端装配有摆臂驱动电机转子和下料轴承外圈，镗有下料臂管线腔；首段制有管线道；中段铣有下料管线槽；尾端装配有下料伸缩杆和伸缩电机定子绕组；下料柱上端装配有摆臂驱动电机定子和下料轴承，镗有下料柱管线线腔；全段镗有下料柱管线孔道；下料吸盘为柔性材料伞形机构，以其顶端通过下料连接器与下料伸缩杆配合连接；下料管线槽挖制在下料臂的上顶中段，首端与下料臂内的管线道贯通，尾端与下料臂的上顶面曲面过渡并有伸缩线缆从过渡面底部穿向下料臂尾端的伸缩电机定子绕组；

下料臂管线腔镗制于下料臂的首端，为摆臂驱动电机转子的内芯腔，呈喇叭口形结构，大口向上并与下料臂的管线道圆滑贯通；下料摆臂电机转子N极片与下料摆臂电机转子S极片一一相间固贴在与下料臂首端的摆臂驱动电机转子磁轭槽环位内，磁极面朝下；下料摆臂电机转子S极片与下料摆臂电机转子N极片一一相间固贴在下料臂首端的摆臂驱动电机转子磁盘槽环位内，磁极面朝下；下料摆臂电机转角传感器动部为光栅编码结构器件，沿下料臂轴承外座下面圆环面外环的首侧半圆环贴敷，呈半圆弧形；下料臂轴承外座为转子磁轭内沿环面的内环线向下凸起结构，下沿内扣以与下料臂轴承上部的外沿及其之间的侧壁扣封下料轴承的外圈；

下料摆臂电机定子极靴为矩形截面柱体；各个柱体与其根部圆盘环一体，构成电机定子磁轭；整体由剪切成形、同心盘环的高磁密硅钢片叠成；下料摆臂电机定子绕组按三相六极依次装绕在18个下料摆臂电机定子极靴上，并按三相六极分向连接；下料轴承滚柱为圆台柱体结构，以大底面在上组合装配成下料轴承；下料摆臂电机转角传感器静部为红外LED收发组合器件，对应下料摆臂电机转角传感器动部，装设于下料柱轴承槽环槽底的外环外端；下料柱轴承槽环为阶梯槽环结构；其深梯槽环镗制在外槽环，用于与下料臂轴承外座构成松动配合；其浅梯槽环镗制在内槽环，用于紧固装配下料轴承内圈；下料柱管线腔镗制于下料柱中轴位上端并与下料柱同轴，为摆臂驱动电机转子的内芯腔，呈喇叭口形结构，大口向上并与下料臂的下料臂管线腔的下口对正、贯通，小口向下并圆滑接续下料柱管线孔道的上端；

定子磁轭盘环作为下料摆臂电机定子磁轭的基底结构，为矩形径切截面圆盘环体，与下料摆臂电机定子极靴各个柱体一体，构成电机定子磁轭；摆臂线缆作为摆臂驱动电机的驱动线和下料摆臂电机转角信号传输线的线缆束，在下料柱管线孔道的上端从下料线缆束中与伸缩线缆和下料信号电缆分离，穿引到摆臂驱动电机定子接线端。

3.根据权利要求1所述的板形工件包边装置的下料臂摆臂控制系统，其特征是：

B相正驱动光耦LCBP、C相正驱动光耦LCCP、A相正驱动光耦LCAP、B相负驱动上拉电阻RBN、C相负驱动上拉电阻RCN、A相负驱动上拉电阻RAN、B相负驱动光耦LCBN、C相负驱动光耦LCCN和A相负驱动光耦LCAN组成下料臂逆变触发模块Gβ；B相正驱动光耦LCBP输出端正极、C相正驱动光耦LCCP输出端正极和为A相正驱动光耦LCAP输出端正极均连接到系统工作电源正极端EP，B相正驱动光耦LCBP输出端负极、C相正驱动光耦LCCP输出端负极和A相正驱动光耦LCAP输出端负极分别连接到B相开关正极MOSFET QBP的栅极、C相开关正极MOSFET QCP的栅极和A相开关正极MOSFET QAP的栅极；B相负驱动上拉电阻RBN的一端、C相负驱动上拉电阻RCN的一端和A相负驱动上拉电阻RAN的一端系统工作电源正极端EP，B相负驱动上拉电阻RBN的另一端、C相负驱动上拉电阻RCN的另一端和A相负驱动上拉电阻RAN的另一端分别连接到B相负驱动光耦LCBN的输出端正极、C相负驱动光耦LCCN的输出端正极和A相负驱动光耦LCAN的输出端正极，B相负驱动光耦LCBN的输出端负极、C相负驱动光耦LCCN的输出端负极和A相负驱动光耦LCAN的输出端负极分别连接到B相开关负极MOSFET QBN的栅极、C相开关负极MOSFET QCN的栅极和A相开关负极MOSFET QAN的栅极；

A相开关正极MOSFET QAP、B相开关正极MOSFET QBP为、C相开关正极MOSFET QCP、A相开关负极MOSFET QAN、B相开关负极MOSFET QBN、C相开关负极MOSFET QCN组成下料臂逆变执行模块Aβ；A相开关正极MOSFET QAP的漏极、C相开关正极MOSFET QCP的漏极和B相开关正极MOSFETQBP的漏极均连接到系统工作电源正极端EP，A相开关正极MOSFET QAP的源极、C相开关正极MOSFET QCP的源极和B相开关正极MOSFET QBP的源极分别连接到A相绕组WA的首端、C相绕组WC的首端和B相绕组WB的首端；A相开关负极MOSFET QAN的漏极、C相开关负极MOSFET QCN的漏极和B相开关负极MOSFET QBN的漏极分别连接到A相绕组WA的首端、C相绕组WC的首端和B相绕组WB的首端，A相开关负极MOSFET QAN的源极、C相开关负极MOSFET QCN的源极和B相开关负极MOSFET QBN的源极均连接到系统工作电源负极端EN；

A相绕组WA、B相绕组WB和C相绕组WC为下料臂旋摆电机Mβ的定子三相绕组，即下料摆臂电机定子绕组；A相绕组WA的尾端、C相绕组WC的尾端和B相绕组WB的尾端连接一点；下料摆臂电机转角传感器静部对应下料摆臂电机转角传感器动部装设，以取得转角脉冲信号；

两级顺向连接的反相器组成下料臂摆角信号处理模块DTβ；最后一级反相器的输出端作为下料臂摆角反馈信号接线端Pβ，最前一级反相器的输入端连接到下料摆臂电机转角传感器静部的信号输出端；下料摆臂电机转角传感器静部的正极电源端和接地端分别连接到系统控制电路电源正极端E和接地；反相器芯片的正极电源端连接到系统控制电路电源正极端E，反相器芯片的负极电源端接地。

说明书

技术领域

本发明涉及一种对平板形工件进行侧边包贴的方法。

背景技术

在许多平板形产品生产线中，都有一道对平板形工件进行侧边包贴的工序，尤其是电路板生产企业。这类生产工序是：用专用胶带将平板形工件全周边包贴起来。目前该类工序均为人工完成，其结果是包贴状态一致性差，且有不等部位的偏贴、褶皱、漏隙等缺陷。对于通常的大、重板件，人工操作困难更大。这对于相关产品生产线是个严重影响流程的瓶颈，掣肘整个生产过程自动化。这就亟待研发一种能够保证包贴状态一致性且取代重体力人工操作的自动化方法，以实现整个生产过程的自动化。

发明内容

为解决包贴状态一致性差，偏贴、褶皱、漏隙等缺陷和人工包贴操作笨重等困难，本发明提供一种板形工件包边装置的下料臂摆臂控制系统，由比较环节下料臂运行控制环节C_β、下料臂摆角控制驱动环节Dr_β、下料臂逆变触发模块G_β、下料臂逆变执行模块A_β、下料臂旋摆电机M_β和下料臂摆角信号处理模块DT_β构成。下料臂给定摆角信号β_R与下料臂摆角反馈信号β在中比较，产生下料臂转角偏差信号△β；经C_β计算处理，△β转换成下料臂摆角控制信号β_C；经Dr_β放大，β_C成为下料臂运行驱动信号β_Dr，在G_β、A_β的级联环节G_β-A_β，β_Dr触发PWM三相逆变桥，向下料臂旋摆电机输出三相驱动电流——i_βA、i_βB和i_βC，该电流驱动M_β，转换成下料臂摆角输出信号β_out；经DT_β检测、反馈，β_out以β引入

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

板形工件包边装置的下料臂摆臂控制系统由比较环节下料臂运行控制环节C_β、下料臂摆角控制驱动环节Dr_β、下料臂逆变触发模块G_β、下料臂逆变执行模块A_β、下料臂旋摆电机M_β和下料臂摆角信号处理模块DT_β构成。

下料臂给定摆角信号β_R与下料臂摆角反馈信号β在存储于控制器芯片U的比较环节中比较，产生下料臂转角偏差信号△β；经存储于控制器芯片U的下料臂运行控制环节C_β计算处理，下料臂转角偏差信号△β转换成为下料臂摆角控制信号β_C；经存储于控制器芯片U的下料臂摆角控制驱动环节Dr_β放大，下料臂摆角控制信号β_C成为下料臂运行驱动信号β_Dr，在下料臂逆变触发模块G_β、下料臂逆变执行模块A_β的级联环节G_β-A_β，下料臂运行驱动信号β_Dr触发PWM三相逆变桥，向下料臂旋摆电机输出三相驱动电流——下料臂旋摆电机A相驱动电流i_βA、下料臂旋摆电机B相驱动电流i_βB和下料臂旋摆电机C相驱动电流i_βC，下料臂旋摆电机A相驱动电流i_βA、下料臂旋摆电机B相驱动电流i_βB和下料臂旋摆电机C相驱动电流i_βC驱动下料臂旋摆电机M_β，转换产生下料臂摆角输出信号β_out；经下料臂摆角信号处理模块DT_β检测、反馈，下料臂摆角输出信号β_out以下料臂摆角反馈信号β引入比较环节

下料臂给定摆角信号β_R在比较环节中依如下逻辑给定：如果β＝β₀→β_R赋值β₁；如果β＝β₁→β_R赋值β₀。比较环节的传函模型为：△β＝β_R-β。

下料臂运行控制环节C_β的传函模型为：下料臂摆角控制信号β_C脉宽τ_βC依控制触发脉冲单位计算周期占空比τ_βC(k+1)＝△β(k)[1-(πn_βeR_βW_β/(9.8T_CβP_β))^k]近似计算，其中n_βe为下料臂旋摆电机M_β的计算转数，R_β为下料臂的计算臂长，W_β为下料臂惯量计算常数，T_Cβ为由试验得出的下料臂旋摆电机M_β结构常数，P_β为下料臂旋摆电机M_β的计算功率，k为单位计算周期次第数。

下料臂摆角控制驱动环节Dr_β的传函模型为：下料臂运行驱动信号β_Dr依120度相角差分出A、B、C三相控制触发脉冲β_DrA、β_DrB、β_DrC，每相控制触发脉冲脉宽按单位计算周期占空比τ_βDr(k+1)＝K_ββ_C(k)/n_βe近似计算，其中K_β为下料臂旋摆电机M_β的转角比例系数，由试验和计算得出。

本发明的有益效果是：一种可以高效支持并实现平板形工件侧边包贴的设备成套系统。它使得平板形工件侧边包贴在较宽的规格范围可设定、调节，并能在多给定值下保持稳定，并克服了人工操作不可靠、不可控等缺陷。特别对于批量包贴，能快速完成，远远超过人工工作速度；而且同时大大节省了人工、人力。系统以紧凑、简洁的结构实现了平板形工件侧边包贴，其控制系统结构化、系统化程度高，易于调整；极易形成性价比高的成套设备系统。整体易于批量生产；系统维护、维修简便易行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一个实施例-板形工件包边方法俯视示意图。

图2是板形工件包边装置结构主视图。

图3是下料机构的剖视图。

图4是下料摆转系统的放大-驱动-执行-转角检测电路图。

图5是板形工件包边系统操作、控制电路图。

图6是下料臂取、放料角位放大、操作电路图。

图7是板形工件包边装置的下料臂控制系统框图。

在图1～7中：1.基台，2.下料机构，3.包成件，4.下料车，5.上料车，6.待包件，7.上料机构，8.馈带机构，9.工件。α₀₀为上料臂摆角取料位，α₁₀为上料臂摆角放料位；β₀₀为下料臂摆角放料位，β₁₀为下料臂摆角取料位。

在图2～7中：1.1.旋座，1.2.测数器，1.3.主电机，1.4.操作盘，2.1.下料气管，2.2.下料臂，2.3.下料柱，2.4.下料伸缩杆，2.5.下料吸盘，2.1.下料气管，2.2.下料臂，2.3.下料柱，2.4.下料伸缩杆，2.5.下料吸盘，8.1.导带轮，8.2托带轴，8.3.胶带卷，8.4.托带盘，8.5.端坐盘，8.6.摇臂电缆，8.7.摇臂电机，8.8.摇臂，8.9.弹臂，8.10.连臂，8.11.切头驱动线圈，8.12.连杆，8.13.电热电缆，8.14.切头，8.15.切刀。

在图3～7中：2.2.9.伸缩电机定子绕组，2.2.10.伸缩线缆，2.2.11.管线道；2.3.10.定子磁轭盘环，2.3.11.摆臂线缆。

在图4～7中：LC_BP为B相正驱动光耦，LC_CP为C相正驱动光耦，LC_AP为A相正驱动光耦；R_BN为B相负驱动上拉电阻，R_CN为C相负驱动上拉电阻，R_AN为A相负驱动上拉电阻；LC_BN为B相负驱动光耦，LC_CN为C相负驱动光耦，LC_AN为A相负驱动光耦；G_β为下料臂逆变触发模块。Q_AP为A相开关正极MOSFET，Q_BP为B相开关正极MOSFET，Q_CP为C相开关正极MOSFET；Q_AN为A相开关负极MOSFET，Q_BN为B相开关负极MOSFET，Q_CN为C相开关负极MOSFET；A_β为下料臂逆变执行模块。W_A为A相绕组，W_B为B相绕组，W_C为C相绕组；M_β为下料臂旋摆电机。E为系统控制电路电源正极端，P_β为下料臂摆角反馈信号接线端；DT_β为下料臂摆角信号处理模块。

在图6～7中：R_MnC为主电机转角控制信号下拉电阻，LC_M为主电机启动-运行控制信号光耦，J_SF1-3为上料杆低压继电器第三常开接点，R_Mb为主电机启动-运行触发信号偏流电阻，D_M1为主电机启动-运行信号第一触发二极管，R_Mg为主电机运行开关栅偏压电阻，Q_M为主电机运行开关MOSFET，R_Mc为主电机运行开关耦合电阻，D_M2为主电机启动-运行信号第二触发二极管，T_M为主电机运行开关触发三级管，DW_M为主电机运行驱动续流稳压管，L_M为主电机运行驱动滤波电感，C_M为主电机运行驱动滤波电容；A_M为主电机控制系统放大环节；E_M为主电机运行驱动信号，M_M为主电机。

在图7中：β_R为下料臂给定摆角信号，△β为下料臂转角偏差信号，C_β为下料臂运行控制环节，β_C为下料臂摆角控制信号，Dr_β为下料臂摆角控制驱动环节，β_Dr为下料臂运行驱动信号，i_βA为下料臂旋摆电机A相驱动电流，i_βB为下料臂旋摆电机B相驱动电流，i_βC为下料臂旋摆电机C相驱动电流，β_out为下料臂摆角输出信号，β为下料臂摆角反馈信号。

具体实施方式

在图1所示的本发明的一个实施例-板形工件包边方法俯视示意图中：板形工件包边方法所述的总体配置包括基台1、下料机构2、包成件、下料车4、上料车5、待包件6、上料机构7、馈带机构8和被包件9。基台1作为系统总体装置的主体工作台、机箱体和工作、承载面，坐落于工作场中间偏右处。下料机构2作为系统装置工作的包成件抓持、转移、下放机构，装配于基台1上面的左端。包成件3作为系统装置工作的对象-已包边完成工件，由下料机构2抓持、转移、下放，依次置于下料车4内。下料车4作为承载、运送包成件3的转运设备，暂停于基台1的左侧，处于待装载定位位置。上料车5作为承载、运送待包件6的转运设备，暂停于基台1的外侧，处于待卸载定位位置。待包件6作为系统装置工作的对象-待包边工件，依次由上料机构7抓持、转移、下放，按压于基台1上面中部的工作位。上料机构7作为系统装置工作的待包件抓持、转移、下放、按压机构，装配于基台1上面的右外端。馈带机构8作为包边胶带的馈送机构，装配于基台1上面的上料机构7右侧。被包件9作为正在被包边的工件，由上料机构7抓持、转移、下放，按压于基台1上面中部的工作位。

在图1所示的本发明的一个实施例-板形工件包边方法俯视示意图和图2所示的板形工件包边装置结构主视图中：

基台1为系统总体装置的主体工作台、机箱体和工作、承载面。旋座1.1作为承载并带动被包件9旋转的机件，通过其配轴孔与主轴，即主电机1.3的输出轴紧固配接。测数器1.2作为感知、检测、传送旋座1.1转角的器件，根植安装于基台1上面的主电机1.3右侧，旋座1.1下方，其上端与旋座1.1下面留有3mm距离。主电机1.3作为系统装置工作的主动力和系统执行器件，嵌装于基台1的中部偏左位，其输出轴与旋座1.1配接。操作盘1.4作为系统工作的人机交互键盘操作面，以抽拉结构内嵌装配于基台1内侧偏右的槽室内。

下料气管2.1作为为下料吸盘2.5取得负压的抽气管线，引自下料吸盘2.5，穿过下料伸缩杆2.4，再穿入下料臂2.2、下料柱2.3和基台1，引到抽气系统。下料臂2.2作为下料机构2的转移运动悬臂梁机构，首端作为转轴端装配于的下料柱2.3顶部，尾端作为工作端装配有下料伸缩杆2.4。下料柱2.3作为下料机构2的主支撑结构，上端装配下料臂2.2，下端安装于基台1的左端中部。下料伸缩杆2.4作为下料机构2的提起、下放机构，装配于下料臂2.2的工作端，下端装配下料吸盘2.5。下料吸盘2.5作为下料机构2的抓持、转移、下放的终端机件，为柔性材料伞形机构，以其顶端装配于下料伸缩杆2.4的下端。

上料气管7.1作为为上料吸盘7.5取得负压的抽气管线，引自上料吸盘7.5，穿过上料伸缩杆7.4，再穿入上料臂7.2、上料柱7.3和基台1，引到抽气系统。上料臂7.2作为上料机构7的转移运动悬臂梁机构，为铁质材料制成，其首端作为转轴端装配于的上料柱7.3顶部，尾端作为工作端装配有上料伸缩杆7.4。上料柱7.3作为上料机构7的主支撑机构，上端装配上料臂7.2，上端安装于基台1的右端外部。上料伸缩杆7.4作为上料机构7的提起、下放、按压机构，装配于上料臂7.2的工作端，下端装配上料吸盘7.5。上料吸盘7.5作为上料机构7的抓持、转移、下放按压的终端机件，为柔性材料伞形机构，以其顶端装配于上料伸缩杆7.4的下端。

导带轮8.1作为导引包边胶带的倒转机构，为车有轮边凹槽的轮盘件，装配于端座盘8.5的左内端。托带轴8.2作为馈带机构的定位轴，为托带盘8.4的中轴凸出部，用于定位套配胶带卷8.3，与胶带卷8.3的套配孔构成转动配合。胶带卷8.3作为包边所用胶带材料的商品件，为带有中轴套配孔的圆盘结构，以套配孔套配托带轴8.2，平放在托带盘8.4的上面。托带盘8.4作为定位承托胶带卷8.3的部件，为制有托带轴8.2的圆盘，圆盘体连同托带轴8.2一体的中轴位，套制有上端不透的轴套孔；通过该轴套孔，托带盘8.4与端座盘8.5构成转动配合。端座盘8.5作为馈带机构8的终端基盘，外侧中位向外延伸出弹臂8.9，上面右内角位装配托带盘8.4，上面左内角位装配导带轮8.1，下面中部偏左外位安装切头驱动线圈8.11。摇臂电缆8.6作为电热电缆8.13和弹臂8.9压力信号线的线缆束，从基台1的上料柱7.3和摇臂电机8.7之间内侧位引出，引入摇臂8.8的线缆孔道。摇臂电机8.7作为馈带机构8的驱动器件和系统执行终端，安装于基台1的右外端，即上料柱7.3右侧。摇臂8.8作为馈带机构8的驱动主臂，首端紧固装配于摇臂电机8.7的输出轴端，尾端装配弹臂8.9和连臂8.10。弹臂8.9作为馈带机构8的弹性驱动次臂，首端装配在摇臂8.8的尾端，尾端与端座盘8.5连为一体。连臂8.10作为馈带机构8的分力驱动次臂，首端装配在摇臂8.8的尾端，尾端与连杆8.12的尾端铰链配合。切头驱动线圈8.11作为切带机构的电磁驱动器件和系统执行终端，安装于端座盘8.5下面中部的偏左外位。连杆8.12作为馈带机构8的分力转向摇臂，首端铰链装配在端座盘8.5左内侧的下方，基台1的内边沿上面，操作盘1.4槽室的紧右侧。电热电缆8.13作为切刀8.15的电热驱动线缆，从摇臂8.8的线缆孔道尾口引出，下伴贴敷弹臂8.9、端座盘8.5，沿切头驱动线圈8.11的外侧引入切头8.14。切头8.14作为切刀8.15的动作摆臂，尾端上面安装切刀8.15，下面引入电热电缆8.13并支撑电热电缆8.13与切刀8.15的电气连接。切刀8.15作为切割胶带的工作结构，由电热丝裹绕支撑主体形成，电热丝的两端穿过切头8.14与电热电缆8.13的两端分别连接；切刀8.15的支撑主体由耐热绝缘材料制成，以其根部装配于切头8.14的尾端。

在图3所示的下料机构的剖视图中：

下料气管2.1引自引到抽气系统，穿越下料柱2.3中的下料柱管线孔道2.3.1、下料柱管线线腔2.3.9，经由下料臂2.2中的下料臂管线腔2.2.1、管线道2.2.11，跨经下料管线槽2.7，跨越下料臂2.2的尾段，穿入下料杆管线孔道2.6，最后以下料杆气管直段2.1.1引入下料吸盘2.5。下料臂2.2的首端装配有摆臂驱动电机转子和下料轴承2.2.6外圈，镗有下料臂管线腔2.2.1；首段制有管线道2.2.11；中段铣有下料管线槽2.7；尾端装配有下料伸缩杆2.4和伸缩电机定子绕组2.2.9。下料柱2.3上端装配有摆臂驱动电机定子和下料轴承2.2.6，镗有下料柱管线线腔2.3.9；全段镗有下料柱管线孔道2.3.1。下料吸盘2.5为柔性材料伞形机构，以其顶端通过下料连接器2.5.1与下料伸缩杆2.4配合连接。下料杆管线孔道2.6套制于下料伸缩杆2.4的中轴位，上端固结下料气管架箍2.4.4用以紧固下料杆气管直段2.1.1上端及其所伴敷的下料信号电缆2.4.7，下端制有内收沿套箍用以紧固下料杆气管直段2.1.1下端及其所伴敷的下料信号电缆2.4.7。下料管线槽2.7挖制在下料臂2.2的上顶中段，首端与下料臂2.2内的管线道2.2.11贯通，尾端与下料臂2.2的上顶面曲面过渡并有伸缩线缆2.2.10从过渡面底部穿向下料臂2.2尾端的伸缩电机定子绕组2.2.9。

下料杆气管直段2.1.1深入装配在下料伸缩杆2.4内的下料杆管线孔道2.6中心，其上端通过下料气管架箍2.4.4固结在下料杆管线孔道2.6的上端，下端紧固在下料杆管线孔道2.6下端的内收沿套箍中，一路伴敷有下料信号电缆2.4.7。磁敏电阻2.2.0装嵌于下料臂2.2的尾端下壁，伸缩杆滑壁2.4.3口外的一侧；磁敏电阻2.2.0的引线引向并旁敷伸缩电机定子绕组2.2.9，再并入伸缩线缆2.2.10。下料臂管线腔2.2.1镗制于下料臂2.2的首端，为摆臂驱动电机转子的内芯腔，呈喇叭口形结构，大口向上并与下料臂2.2的管线道2.2.11圆滑贯通。下料摆臂电机转子N极片与下料摆臂电机转子S极片2.2.4一一相间固贴在与下料臂2.2首端的摆臂驱动电机转子磁轭槽环位内，磁极面朝下。下料摆臂电机转子S极片2.2.4与下料摆臂电机转子N极片2.2.3一一相间固贴在下料臂2.2首端的摆臂驱动电机转子磁盘槽环位内，磁极面朝下。下料摆臂电机转角传感器动部2.2.7为光删编码结构器件，沿下料臂轴承外座2.2.8下面圆环面外环的首侧半圆环贴敷，呈半圆弧形。下料臂轴承外座2.2.8为转子磁轭内沿2.2.5环面的内环线向下凸起结构，下沿内扣以与下料臂轴承上部2.2.2的外沿及其之间的侧壁扣封下料轴承2.2.6的外圈。

伸缩电机定子绕组2.2.9作为伸缩电机定子磁力的驱动器件，为绕制于高强度聚酯材料环槽盒内的高强度电磁线线圈，整体为螺线管圆盘柱结构，线圈两端引出并入伸缩线缆2.2.10。伸缩线缆2.2.10作为伸缩电机定子绕组2.2.9驱动电缆，在下料柱管线孔道2.3.1的上段与摆臂线缆2.3.11分离，与下料信号电缆2.4.7一并，沿路伴敷下料气管2.1，经由下料柱管线线腔2.3.9、下料臂管线腔2.2.1和管线道2.2.11，从管线道2.2.11的尾口与下料气管2.1和下料信号电缆2.4.7分离，沿下料管线槽2.7敷走，在下料管线槽2.7尾端的过渡曲面底部引入下料臂2.2尾段线缆孔道，穿向下料臂2.2尾端的伸缩电机定子绕组2.2.9接线端。管线道2.2.11作为下料气管2.1及所伴敷伸缩线缆2.2.10和下料信号电缆2.4.7在下料臂2.2中穿行的通道，配制于下料臂2.2的首段；其首端与下料臂管线腔2.2.1的尾端贯通，尾端开口与下料管线槽2.7的首端贯通。

下料柱管线孔道2.3.1镗制于下料柱2.3中轴位并与下料柱2.3同轴，其上端口与下料柱管线线腔2.3.9的底端口贯通并圆滑过渡。下料摆臂电机定子极靴2.3.3为矩形截面柱体；各个柱体与其根部圆盘环一体，构成电机定子磁轭；整体由剪切成形、同心盘环的高磁密硅钢片叠成。下料摆臂电机定子绕组2.3.4按三相六极依次装绕在18个下料摆臂电机定子极靴2.3.3上，并按三相六极分向连接。下料轴承滚柱2.3.6为圆台柱体结构，以大底面在上组合装配成下料轴承2.2.6。下料摆臂电机转角传感器静部2.3.7为红外LED收发组合器件，对应下料摆臂电机转角传感器动部2.2.7，装设于下料柱轴承槽环2.3.8槽底的外环外端。下料柱轴承槽环2.3.8为阶梯槽环结构；其深梯槽环镗制在外槽环，用于与下料臂轴承外座2.2.8构成松动配合；其浅梯槽环镗制在内槽环，用于紧固装配下料轴承2.2.6内圈。下料柱管线腔2.3.9镗制于下料柱2.3中轴位上端并与下料柱2.3同轴，为摆臂驱动电机转子的内芯腔，呈喇叭口形结构，大口向上并与下料臂2.2的下料臂管线腔2.2.1的下口对正、贯通，小口向下并圆滑接续下料柱管线孔道2.3.1的上端。

定子磁轭盘环2.3.10作为下料摆臂电机定子磁轭的基底结构，为矩形径切截面圆盘环体，与下料摆臂电机定子极靴2.3.3各个柱体一体，构成电机定子磁轭；整体由剪切成形、同心盘环的高磁密硅钢片叠成。摆臂线缆2.3.11作为摆臂驱动电机的驱动线和下料摆臂电机转角信号传输线的线缆束，在下料柱管线孔道2.3.1的上端从下料线缆束中与伸缩线缆2.2.10和下料信号电缆分离，穿引到摆臂驱动电机定子接线端。

在图4所示的下料摆转系统的放大-驱动-执行-转角检测电路图中：

B相正驱动光耦LC_BP、C相正驱动光耦LC_CP、A相正驱动光耦LC_AP、B相负驱动上拉电阻R_BN、C相负驱动上拉电阻R_CN、A相负驱动上拉电阻R_AN、B相负驱动光耦LC_BN、C相负驱动光耦LC_CN和A相负驱动光耦LC_AN组成下料臂逆变触发模块G_β。B相正驱动光耦LC_BP输出端正极、C相正驱动光耦LC_CP输出端正极和为A相正驱动光耦LC_AP输出端正极均连接到系统工作电源正极端E_P，B相正驱动光耦LC_BP输出端负极、C相正驱动光耦LC_CP输出端负极和A相正驱动光耦LC_AP输出端负极分别连接到B相开关正极MOSFET Q_BP的栅极、C相开关正极MOSFET Q_CP的栅极和A相开关正极MOSFET Q_AP的栅极；B相负驱动上拉电阻R_BN的一端、C相负驱动上拉电阻R_CN的一端和A相负驱动上拉电阻R_AN的一端系统工作电源正极端E_P，B相负驱动上拉电阻R_BN的另一端、C相负驱动上拉电阻R_CN的另一端和A相负驱动上拉电阻R_AN的另一端分别连接到B相负驱动光耦LC_BN的输出端正极、C相负驱动光耦LC_CN的输出端正极和A相负驱动光耦LC_AN的输出端正极，B相负驱动光耦LC_BN的输出端负极、C相负驱动光耦LC_CN的输出端负极和A相负驱动光耦LC_AN的输出端负极分别连接到B相开关负极MOSFET Q_BN的栅极、C相开关负极MOSFET Q_CN的栅极和A相开关负极MOSFET Q_AN的栅极。

A相开关正极MOSFET Q_AP、B相开关正极MOSFET Q_BP为、C相开关正极MOSFET Q_CP、A相开关负极MOSFET Q_AN、B相开关负极MOSFET Q_BN、C相开关负极MOSFET Q_CN组成下料臂逆变执行模块A_β。A相开关正极MOSFET Q_AP的漏极、C相开关正极MOSFET Q_CP的漏极和B相开关正极MOSFET Q_BP的漏极均连接到系统工作电源正极端E_P，A相开关正极MOSFET Q_AP的源极、C相开关正极MOSFET Q_CP的源极和B相开关正极MOSFET Q_BP的源极分别连接到A相绕组W_A的首端、C相绕组W_C的首端和B相绕组W_B的首端；A相开关负极MOSFET Q_AN的漏极、C相开关负极MOSFET Q_CN的漏极和B相开关负极MOSFET Q_BN的漏极分别连接到A相绕组W_A的首端、C相绕组W_C的首端和B相绕组W_B的首端，A相开关负极MOSFET Q_AN的源极、C相开关负极MOSFET Q_CN的源极和B相开关负极MOSFET Q_BN的源极均连接到系统工作电源负极端E_N。

A相绕组W_A、B相绕组W_B和C相绕组W_C为下料臂旋摆电机M_β的定子三相绕组，即下料摆臂电机定子绕组2.3.4。A相绕组W_A的尾端、C相绕组W_C的尾端和B相绕组W_B的尾端连接一点。下料摆臂电机转角传感器静部2.3.7对应下料摆臂电机转角传感器动部7.2.7装设，以取得转角脉冲信号。

两级顺向连接的反相器组成下料臂摆角信号处理模块DT_β。最后一级反相器的输出端作为下料臂摆角反馈信号接线端P_β，最前一级反相器的输入端连接到下料摆臂电机转角传感器静部2.3.7的信号输出端；下料摆臂电机转角传感器静部2.3.7的的正极电源端和接地端分别连接到系统控制电路电源正极端E和接地；反相器芯片的正极电源端连接到系统控制电路电源正极端E，反相器芯片的负极电源端接地。

在图2所示的板形工件包边装置结构主视图、图3所示的下料机构的剖视图、图3～4所示的下料摆转系统的放大-驱动-执行-转角检测电路图和图5所示的板形工件包边系统操作、控制电路图中：

控制电路工作指示LED D_P的正极通过控制电路工作指示电阻R_P连接到系统控制电路电源正极端E，控制电路工作指示LED D_P的负极连接到控制器芯片U的PD0引脚。弹臂靠紧信号接线端P_BP连接到控制器芯片U的PD1引脚。下料臂逆变触发模块G_β右框中对应于上料臂逆变触发模块G_α左框中的A相正极触发信号下拉电阻R_AP0的一端、B相正极触发信号下拉电阻R_BP0的一端、C相正极触发信号下拉电阻R_CP0的一端、A相负极触发信号下拉电阻R_AN0的一端、B相负极触发信号下拉电阻R_BN0的一端和C相负极触发信号下拉电阻R_CN0的一端分别连接到控制器芯片U的PD2、PD3、PD4、PD5、PD6和PD7引脚。控制系统启动键K_M的一端通过启动信号缓冲电阻R_KM连接到控制器芯片U的PA0引脚，另一端接地；启动信号缓冲电容C_KM跨接在控制器芯片U的PA0引脚与地之间。主电机转角反馈信号接线端P_n通过转角反馈信号耦合电阻R_M连接到控制器芯片U的PA1引脚；上料臂摆角反馈信号接线端P_α通过上料臂摆角反馈信号耦合电阻R_PF连接到控制器芯片U的PA2引脚；下料臂摆角反馈信号接线端P_β通过下料臂摆角反馈信号耦合电阻R_PB连接到控制器芯片U的PA3引脚。上料杆上缩到位信号光耦LC_TF的输出端正极连接到控制器芯片U的PA4引脚，上料杆上缩到位信号光耦LC_TF的输出端负极接地；下料杆上缩到位信号光耦LC_TB的输出端正极连接到控制器芯片U的PA5引脚，下料杆上缩到位信号光耦LC_TB的输出端负极接地。上料杆触压信号接线端P_SF连接到控制器芯片U的PA6引脚；下料杆触压信号接线端P_SB连接到控制器芯片U的PA7引脚。第一自激电容C_p1跨接在控制器芯片U的XTAL1引脚和地之间；第二自激电容C_p2跨接在控制器芯片U的XTAL2引脚和地之间；晶振C_f跨接在控制器芯片U的XTAL1引脚和XTAL2引脚之间。控制器芯片U的V_CC引脚连接到系统控制电路电源正极端E。上料臂摆角取、放料位信号接线端P_αN连接到控制器芯片U的PC7引脚；下料臂摆角取、放料位信号接线端P_βN连接到控制器芯片U的PA6引脚。A相正极触发信号下拉电阻R_AP0的一端、B相正极触发信号下拉电阻R_BP0的一端、C相正极触发信号下拉电阻的一端、A相负极触发信号下拉电阻的一端、B相负极触发信号下拉电阻的一端和C相负极触发信号下拉电阻的一端分别连接到控制器芯片U的PC5、PC4、PC3、PC2、PC1和PC0引脚，A相正极触发信号下拉电阻R_AP0的另一端、B相正极触发信号下拉电阻R_BP0的另一端、C相正极触发信号下拉电阻的另一端、A相负极触发信号下拉电阻的另一端、B相负极触发信号下拉电阻的另一端和C相负极触发信号下拉电阻的另一端分别连接到A相正驱动光耦LC_AP、B相正驱动光耦LC_BP、C相正驱动光耦LC_CP、A相负驱动光耦LC_AN、B相负驱动光耦LC_BN和C相负驱动光耦LC_CN的输入端正极；A相正驱动光耦LC_AP、B相正驱动光耦LC_BP、C相正驱动光耦LC_CP、A相负驱动光耦LC_AN、B相负驱动光耦LC_BN和C相负驱动光耦LC_CN的输入端负极均接地。主电机转到3位信号接线端P_n3为、主电机转到2位信号接线端P_n2、主电机转到1位信号接线端P_n1和主电机转角控制信号接线端P_nC分别连接到控制器芯片U的PB7、PB6、PB5和PB4引脚。馈带机构操控信号光耦LC_PW的输入端正极、下料杆上缩操控信号光耦LC_PTB的输入端正极、上料杆下伸操控信号光耦LC_NTF的输入端正极和上料杆上缩操控信号光耦LC_PTF的输入端正极分别通过馈带机构操控信号下拉电阻R_PW、下料杆上缩操控信号下拉电阻R_RPB、上料杆下伸操控信号下拉电阻R_NTF和上料杆上缩操控信号下拉电阻R_PTF连接到控制器芯片U的PB3、PB2、PB1和PB0引脚。重置信号上拉电阻R_R1跨接在系统控制电路电源正极端E和控制器芯片U的引脚之间；重置信号缓冲电阻R_R2与控制器重置按键K_R串连，该串连支路与重置信号缓冲电容C_R并连；该并连支路跨接在控制器芯片U的引脚与地之间。控制器芯片U的GND引脚接地。

对应于与上料臂逆变触发模块G_α连接的PC5、PC4、PC3、PC2、PC1和PC0引脚，与下料臂逆变触发模块G_β中相对应负极触发信号下拉电阻的一端分别连接的是控制器芯片U的PD2、PD3、PD4、PD5、PD6和PD7引脚。

在图5所示的板形工件包边系统操作、控制电路图和图6所示的下料臂取料角位放大、操作电路图中：下料臂摆角放料位继电器续流二极管D_β的负极连接到系统控制电路电源正极端E，下料臂摆角放料位继电器续流二极管D_β的正极连接到下料臂摆角放料位位信号光耦LC_β的输出端正极；下料臂摆角放料位继电器电磁线圈J_β跨接在系统控制电路电源正极端E与下料臂摆角放料位位信号光耦LC_β的输出端正极之间；下料臂摆角放料位位信号光耦LC_β的输出端负极接地。下料臂摆角放料位位信号光耦LC_β的输入端正极通过下料臂摆角放料位位信号下拉电阻R_β连接到下料臂摆角放料位信号接线端P_βN，下料臂摆角放料位位信号光耦LC_β的输入端负极接地。

在图2所示的板形工件包边装置结构主视图、图4所示的下料摆转系统的放大-驱动-执行-转角检测电路图、图5所示的板形工件包边系统操作、控制电路图和图7所示的板形工件包边装置的下料臂控制系统框图中：

板形工件包边装置的下料臂控制系统由比较环节下料臂运行控制环节C_β、下料臂摆角控制驱动环节Dr_β、下料臂逆变触发模块G_β、下料臂逆变执行模块A_β、下料臂旋摆电机M_β和下料臂摆角信号处理模块DT_β构成。

下料臂给定摆角信号β_R在比较环节中依如下逻辑给定：如果β＝β₀→β_R赋值β₁；如果β＝β₁→β_R赋值β₀。比较环节的传函模型为：△β＝β_R-β。

下料臂运行控制环节C_β的传函模型为：下料臂摆角控制信号β_C脉宽τ_βC依控制触发脉冲单位计算周期占空比τ_βC(k+1)＝△β(k)[1-(πn_βeR_βW_β/(9.8T_CβP_β))^k]近似计算，其中n_βe为下料臂旋摆电机M_β的计算转数，R_β为下料臂2.2的计算臂长，W_β为下料臂2.2的惯量计算常数，T_Cβ为由试验得出的下料臂旋摆电机M_β结构常数，P_β为下料臂旋摆电机M_β的计算功率，k为单位计算周期次第数。