消费类电子产品的性能固然主要取决于核心部件与软件技术，但功能性材料器件的品质亦不容小觑。导电辅料、泡棉、防尘罩和密封胶框等部件的加工水平，对器件连接性能、防水防尘等级以及屏幕密封性等都有着巨大影响，会直接左右产品的品质。因此，提升其重要加工设备，圆刀模切机的技术水平能有效提升最终产品的质量表现和用户口碑。
对于在工业自动化控制领域有着丰富经验的深圳市汇川技术股份有限公司看来，要提升圆刀模切机的控制精度和加工水平，可总结为“快、准、稳”三要素。要达到这三点，一方面需要圆刀模切机控制系统能具备多轴同步运动控制、准确定位与追标、速度波动和转矩波动精准控制、高响应速度以及实时控制等能力；另一方面也要需要实现对产线的实时监控和智能检测，能够自动对不良品进行标识。
为此，汇川技术与合作伙伴英特尔一起，借助英特尔® 酷睿™ i5 处理器带来的强劲处理能力，并结合英特尔® 工业边缘控制平台构建了先进的 AC800 系列高性能控制系统(智能机械控制器)，并引入了融合 OpenVINO™ 工具套件的人工智能 (Artificial Intelligence，AI) 工业视觉技术，令圆刀模切机在生产实践中实现了高效率、高精度的柔性生产作业能力，在帮助生产企业提升产品质量的同时也有效降低了总拥有成本 (Total Cost of Ownership，TCO)。
圆刀模切机是模切工艺的利器
生产这些功能性材料器件，就是将各类高分子材料、新型材料加工成所需的非标准化器件。这一过程的核心生产环节是模切加工。随着加工工艺的不断演进与成熟，模切设备也由传统的平板模切机、热压模机，逐渐发展为圆刀模切机。圆刀模切机属模切机的一种，全称为“多工位轮转模切机”，它以滚刀的形式连续旋转进行模切加工。广泛应用于手机、数码相机、电脑等电子胶粘配件的模切。具有多层复合、多座模切、排废、多组收放卷同时进行，技术先进、工艺合理、结构紧凑、操作灵活方便、生产效率高等优点。是模切产品提高产能、降低生产运行成本的理想选择。
圆刀模切机生产工序
一般电子配件产品都需要经过多次的模切、贴合与剥离几个步骤。传统方案需要采用多台贴合机与模切机组合的方案才可以完成。但圆刀模切机通过各工位组合，一机即可轻松搞定。
圆刀模切工艺难点
1、张力控制
模切产品生产过程中，材料张力的波动对产品质量影响很大，所以在对料材进行收放卷控制时，需要考虑收放卷在卷曲过程中的卷径、惯量以及机械摩擦的作用力。
2、模切精度
模切产品越来越小，让模切的高精度至关重要，需要对每个刀座的位置都进行精准控制，该部分的控制难点包括多轴同步、色标跟踪等。
3、灵活丰富的工艺组合
一个复杂的模切产品往往要经过多工位的模切与贴合，其中有的要求工作在同步模式，有的要求工作在异步模式，甚至多异步模式。只有更灵活自由的刀座跟随选择，更丰富的功能，才能更充分地发挥圆刀模切机的“高效性”。
汇川技术的圆刀模切机方案基于高精度的运动控制性能，集成行业重难点工艺库，实现同步模式 60m/min，精度 ±0.05mm；异步模式 25m/min，精度 ±0.10mm；匀速运行时 ±1N 张力波动，加减速运行时 ±2N 张力波动，助力模切行业更快、更准、更稳、更高效。
满足无与伦比的控制精度要求，保障模切生产稳定运行
汇川技术圆刀模切机方案采用开环力矩控制，解耦启动、加速、稳速、减速阶段受力过程，进行相应的动态转矩补偿。同时伺服内置齿槽转矩补偿功能，可以有效抑制高频小波动。而扰动观测器功能，可以有效抑制外部扰动引起低频大波动。让产品运行时稳上加稳。
汇川行业工艺库里的追标功能块配合伺服高精度探针，比较实时位置与基准位置偏差,实现动态趋势补偿,有效消除累计误差。
汇川技术也在方案中引入工业视觉技术来提升产品质检的效率与精度。汇川技术基于英特尔® 酷睿™ 处理器以及 OpenVINO™ 工具套件研发的兼具 AI 与高性能边缘计算能力的麒麟视觉控制器平台。高速相机进行实时图像采集，抓取产品状态信息并传输到平台中，再通过边缘服务器进行实时推理运算，从而精确、高效地获得缺陷检测结果，并对不良品进行自动标识。
如图九所示，麒麟视觉平台中使用的 OpenVINO™ 工具套件，是英特尔面向高性能计算机视觉和深度学习应用推出的开源开发工具包，其不仅对传统 OpenCV 等图像处理库进行了指令集优化，还集成了英特尔® 深度学习部署工具 (Intel® Deep Learning Deployment Toolkit, 英特尔® DLDT) 来大幅提升平台的模型推理效率，能有效提升智能质检效率。
对行业工艺的深度理解，带来更丰富的功能体验
汇川技术圆刀模切机解决方案支持每个工位自由选择虚主轴或者其它工位刀座作为主轴。除了同步电子齿轮关系，还可以根据参数自动规划单异步及多异步电子凸轮曲线，实现最大效率生产。
同时通过电子凸轮中嵌入五次方曲线处理，满足高速且精准的飞剪运动。
此外，断电记忆功能支持在异步模式，断电后可记忆当前带料位置，开机继续运行，尽可能的减少原材料浪费，提高生产转化率；一机两用，独立操作，让圆刀模切机更加高效。
一网到底从指令到执行的快速响应
在新方案中，出色的运动控制、转矩控制和位置控制能力都对核心控制系统的计算处理性能提出了高要求，汇川AC800系列智能机械控制器，具备更突出的运动控制功能。
- 双 EtherCAT 主站网络，兼顾高速应用与多轴普通定位控制，最大轴控 256 轴；
- 总线周期低至 250μs，确保张力控制稳定性与多轴同步性能；
- 集成了模切行业重难点工艺库，方便工程师实现模块化快速编程。
- 更突出的运动控制功能。内嵌的英特尔® 酷睿™ i5 处理器有着优异的计算处理能力，结合英特尔® 睿频加速技术，能有效提升圆刀模切解决方案所关注的响应速度，同时其还能以良好的功耗和稳定性适用于环境复杂的产线环境。
- 结合英特尔® 工业边缘控制平台 (Intel Edge Controls for Industrial，ECI)，能够将实时计算和控制能力有效串接，为 AC800 系列高性能控制系统提供了虚拟化、标准化工业协议、实时计算、信息安全等一系列子模块，使方案实现边缘侧的负载整合，帮助用户增强系统响应以及降低运维难度。
一系列先进软硬件产品技术的结合，让汇川技术的圆刀模切解决方案能够解决针对消费电子产品功能性材料器件模切加工中的技术难点与痛点，显著强化和提升设备的生产效率、稳定性和加工精度，真正实现让模切更高效。这与英特尔致力于通过“智能工业控制+机器视觉+柔性制造”的智能工厂解决方案，推动 AI 技术在制造行业落地应用、进而帮助传统制造企业实施数字化、智能化转型升级的目标相一致。未来，英特尔还将与汇川技术等合作伙伴一起展开更深入的合作，引进更多先进的软硬件产品与技术，利用英特尔® 处理器强大的处理能力进行工作负载整合和边缘数据分析，为更多的制造业领域打造柔性高效的智能化生产解决方案。