新时达运控系统在3C行业智能卡芯片嵌入铣槽工艺的应用
2025-07-28
新时达运控系统在3C行业智能卡芯片嵌入铣槽工艺的应用
项目背景
随着物联网、金融支付和身份认证技术的快速发展，智能卡作为核心载体，其制造工艺的精密性与效率需求日益提升。在智能卡生产过程中，铣槽工艺是决定芯片嵌入精度的关键环节，铣槽机通过锣头旋转，带动铣刀高速运动在标准的卡片上铣出与芯片大小相等并符合标准的槽孔。
传统工艺受限于控制系统的能力，难以满足高精度、柔性化生产的需求。新时达运动控制系统通过上位机技术与控制卡的迭代升级，正推动智能卡铣槽机向智能化、高精度方向跨越式发展。
客户需求
智能卡铣槽是在 PVC、ABS 等基材上加工凹槽以嵌入芯片、天线等元件的精密工艺。其核心流程包括：
高速切削：通过转速达 2–6 万转/分钟的铣刀，在 X/Y/Z 轴伺服系统控制下沿预设轨迹切削；
动态补偿：通过传感器实时监测加工状态，补偿材料变形或设备振动导致的偏差；
参数自适应：根据材质特性（如 PVC 进给速度 500–1000 mm/min）自动调节主轴转速与进给量；
精度要求：槽深与宽度公差需控制在 ±0.05mm 内，表面粗糙度 Ra≤1.6μm，符合 ISO 7810 等国际标准。
然而，传统控制系统存在明显瓶颈：
轴数有限(如仅 4 轴)，难以支持复杂异形槽加工；脉冲频率低(≤4MHz)，制约电机高速运行；缓存功能薄弱，多轴协同易出现指令延迟；插补功能单一，无法处理空间曲面轨迹。
新时达方案
方案组成
本应用方案配置了先进的运动控制系统和伺服系统，其中运动控制系统采用的是ADT-8909系列运动控制卡，而伺服系统则选用了辛格林纳Ω6系列。
方案优势
以 ADT-8909 系列为代表的新一代控制卡，通过六大技术革新，全面赋能智能卡铣槽机。
• 多轴多卡扩展：支持复杂协同场景
ADT-8909 系列提供 4 轴、6 轴、8 轴多规格配置，远超传统4 轴系统的限制。多轴联动能力可适配异形槽、曲面槽等复杂加工需求，为智能卡柔性化生产奠定硬件基础。例如，8 轴多卡系统可同时控制铣刀进给、主轴转速、材料平移及辅助压合机构，实现多工序同步作业。
• 高频脉冲输出：提升运动控制精度
脉冲输出频率高达 5MHz（传统系统仅 4MHz），支持电机更高转速运行。在精密铣槽轨迹控制中，高频脉冲显著减少丢步现象，确保加工路径的连贯性与精度。
• 数字 I/O 扩展：增强设备感知能力
通用数字输入达 42 路、输出 24 路（传统系统每轴仅 8 入 8 出），可连接更多传感器（如压力、温度、振动监测）和执行器，实现产线全流程监控与闭环控制。例如，压力传感器实时反馈铣刀与材料接触力，避免因材料硬度不均导致的过切或欠切；温度传感器联动冷却系统，防止高温变形。
• 高级缓存控制：保障指令流畅执行
支持速度前瞻、缓存 IO 事件（容量达 1000）、缓存输出控制、NURBS 曲线插补等高级功能。速度前瞻可预判加减速过程，优化轨迹规划；大容量缓存确保多轴插补指令无延迟执行，避免加工抖动。
• 多维插补功能：拓展工艺应用范围
除基础直线、圆弧插补外，新增空间圆弧、螺旋插补及同步跟随功能。例如，螺旋插补可高效加工智能卡中的环形天线槽，空间插补支持三维曲面槽体一次成型，大幅减少工艺步骤。
• A9双核平台：强化实时运算能力
搭载高性能 A9 双核处理器，算力较传统平台提升显著。可实时处理多轴轨迹解算、参数自适应调节及工艺数据建模，确保设备在高速运行下控制指令的精准响应。
关联产品
ADT-8989 C1/H1 基于PCI总线的高性能八轴脉冲运动控制卡
辛格林纳Ω6-A伺服驱动器
项目结果
开发效率优化
提供标准化API替换方案，大幅简化客户软件系统升级流程，直接减少软件替换开发工作时间40%，降低客户技术改造的时间与人力成本。
加工精度跃升
通过实时动态补偿与自适应参数调节技术，槽深公差稳定控制在±0.03mm内，表面粗糙度Ra≤0.8μm，精度指标优于行业标准50%以上。某公司实测数据显示，升级后芯片嵌入良率从95%提升至99.2%，显著降低返工率与材料损耗成本。
生产效率突破
依托5MHz高频脉冲输出与多轴协同控制，加工速度提升30%；配合NURBS连续轨迹优化技术，单卡加工周期缩短15%。以年产能1亿张的产线计算，效率提升可直接节省设备投入成本约120万元/年，同时缩短订单交付周期20%，增强客户市场响应能力。
联系方式
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运动控制：400-809-6368
多关节机器人：400-920-0275
SCARA机器人：400-168-2718
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