一,、系統(tǒng)概述
由于全球環(huán)保節(jié)能的意識(shí)加強(qiáng),,在各國(guó)大力出臺(tái)推動(dòng)節(jié)能減排、積極應(yīng)對(duì)氣候變化等法律法規(guī)的形勢(shì)下,,我國(guó)提出了單位GDP能耗降低,、主要污染物排放減少的目標(biāo)要求。我國(guó)在2016年全面禁止各種瓦數(shù)的白熾燈市面銷售,,這無(wú)疑給我國(guó)的LED推廣及普及應(yīng)用提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇,。隨著LED產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展對(duì)LED生產(chǎn)設(shè)備的要求也越來(lái)越高,固晶機(jī)等半導(dǎo)體設(shè)備在市場(chǎng)上的需求越來(lái)越大,,與此同時(shí),,研祥IPC技術(shù)的快速發(fā)展為滿足以上需求提供了保證,。研祥IPC-820整機(jī)具有高可靠更穩(wěn)定性的特種計(jì)算機(jī),在LED固晶機(jī)的控制,、處理和機(jī)器視覺(jué)等先進(jìn)技術(shù)被廣泛應(yīng)用,,極大提高了LED固晶機(jī)的自動(dòng)化程度,使設(shè)備在精度,、速度,、人機(jī)交互性等方面更加優(yōu)化。
而LED產(chǎn)業(yè)鏈的中游封裝技術(shù)(固晶機(jī),、焊線機(jī),、點(diǎn)膠機(jī)等)基本掌握在中國(guó)大陸和臺(tái)灣地區(qū)的企業(yè)手中,減少人力,、提高產(chǎn)品一致性,、提高產(chǎn)品質(zhì)量、更適合大批量生產(chǎn),、降低生產(chǎn)成本,、提高生產(chǎn)效率成為這些企業(yè)追求的目標(biāo),而自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備為這些企業(yè)提高生產(chǎn)效率,、降低成本,、提高產(chǎn)品的一致性提供了有效保障,從而切實(shí)有效的提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,,尤其是要提高產(chǎn)品精度,,不使用自動(dòng)化生產(chǎn),根本就無(wú)法滿足生產(chǎn)需要,。
二,、系統(tǒng)要求
LED固晶機(jī)是一種將LED晶片從晶片盤(pán)吸取后貼裝到PCB(印刷線路板)上,實(shí)現(xiàn)LED晶片的自動(dòng)健合和缺陷晶片檢測(cè)功能的自動(dòng)化設(shè)備,,可滿足大多數(shù)LED生產(chǎn)線的需求,,適于各種高品質(zhì)、高亮度LED(紅色,、綠色,、白色、黃色等)的生產(chǎn),,部分可適用于三極管,、半導(dǎo)體分立器件、DIP和SOP等產(chǎn)品的生產(chǎn),,適用范圍廣,,通用性強(qiáng)。
LED固晶機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括運(yùn)動(dòng)控制模塊,、氣動(dòng)部分,、機(jī)器視覺(jué)部分和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊,,通過(guò)PCI總線接口實(shí)現(xiàn)與特種計(jì)算機(jī)控制中心的數(shù)據(jù)通信。
工作原理:由上料機(jī)構(gòu)把PCB板傳送到工作臺(tái)卡具上的工作位置,,先由點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)將PCB需要鍵合晶片的位置點(diǎn)膠,然后鍵合臂從原點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到吸取晶片位置,,晶片放置在薄膜支撐的擴(kuò)張器晶片盤(pán)上,,鍵合臂到位后吸嘴向下運(yùn)動(dòng),頂針向上運(yùn)動(dòng)頂起晶片,,在拾取晶片后鍵合臂返回原點(diǎn)位置(漏晶檢測(cè)位置),,鍵合臂再?gòu)脑c(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到鍵合位置,吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點(diǎn)位置,,這樣就是一個(gè)完整的鍵合過(guò)程,。當(dāng)一個(gè)節(jié)拍運(yùn)行完成后,由機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)得到晶片下一個(gè)位置的數(shù)據(jù),,并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤(pán)電機(jī),,讓電機(jī)走完相應(yīng)的距離后使下一個(gè)晶片移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)的拾取晶片位置。PCB板的點(diǎn)膠鍵合位置也是同樣的過(guò)程,,直到PCB板上所有的點(diǎn)膠位置都鍵合好晶片,,再由傳送機(jī)構(gòu)把PCB板從工作臺(tái)移走,并裝上新的PCB板開(kāi)始新的工作循環(huán),。
三,、系統(tǒng)描述
固晶機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)一般采用基于PCI總線的運(yùn)動(dòng)控制卡與工控機(jī)相結(jié)合的方案,氣動(dòng)部分和機(jī)器視覺(jué)部分也是通過(guò)PCI總線實(shí)現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通訊,,通過(guò)圖像識(shí)別系統(tǒng),、運(yùn)動(dòng)控制和氣動(dòng)抓取等模塊系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了基于機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)LED固晶控制的全自動(dòng)高速固晶功能,,采用了模糊控制算法和高精度數(shù)字伺服控制方式,,實(shí)現(xiàn)了固晶機(jī)控制中多軸、運(yùn)動(dòng)時(shí)序配合,、高精度,、高速度的運(yùn)功控制。
LED固晶機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制部分由伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn),,其中的各個(gè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)都是由行業(yè)專用計(jì)算機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡來(lái)控制,,行業(yè)專用計(jì)算機(jī)是LED固晶機(jī)控制系統(tǒng)的核心部分,主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面管理和控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控工作,,發(fā)布運(yùn)動(dòng)指令,,有效處理控制卡采集傳輸?shù)男畔ⅲ垢鱾€(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng),,確保機(jī)械位置精度檢測(cè)和操作安全,。
在Windows平臺(tái)的行業(yè)專用計(jì)算機(jī)控制下,,LED固晶機(jī)系統(tǒng)可以充分利用硬件資源,大大加快了數(shù)據(jù)處理速度,,提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率,,并采用了可視化用戶界面程序,人機(jī)界面友好,。
四,、系統(tǒng)框圖
五、項(xiàng)目產(chǎn)品清單
主控設(shè)備:研祥EPE整機(jī)IPC-820
該主控設(shè)備的主板是一款采用Intel®H61芯片組,,支持Intel®LGA1155封裝雙核,、四核I3、I5,、I7等系列CPU的高性能平臺(tái),;支持2條800M/1066M/1333M的DDR3內(nèi)存條,總?cè)萘孔畲笾С?6GB,;板載2個(gè)10/100/1000Mbps網(wǎng)絡(luò)接口,;支持VGA+VGA、VGA+DVI雙顯示功能,;支持4個(gè)SATA接口,;10個(gè)USB 2.0接口、2個(gè)串口(其中1個(gè)支持RS-232/RS-422/RS-485),、1個(gè)并口等豐富的I/O接口,。
該整機(jī)機(jī)箱是一款4U 19"上架機(jī)箱,該機(jī)箱采用1.2mm厚的優(yōu)質(zhì)鋼板成型,,噴涂高溫烘烤漆,,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。具有優(yōu)良的散熱,、抗振及抗幅射性能,。可以滿足振動(dòng),、電磁干擾等嚴(yán)酷工作環(huán)境的使用,, 該主控設(shè)備的CPU板及底板采用研祥EPE總線設(shè)計(jì),CPU板與底板間連接全采用CPCI針孔連接器來(lái)實(shí)現(xiàn),。
六,、EVOC產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
1.整機(jī)系統(tǒng)采用研祥EPE總線設(shè)計(jì),CPU板與底板間采用CPCI針孔連接器相連,,360度全包圍接觸,,具有高度氣密性、防腐防氧化性、防塵性等,,解決了在多塵,、潮濕、高/低溫,、腐蝕等各種工業(yè)惡劣環(huán)境下工作時(shí)連接器接觸面間易堵塞,、氧化或發(fā)霉而造成的電氣接觸不良,徹底消除金手指連接在實(shí)際使用中所有的不良表現(xiàn),,保證了工控機(jī)工作的可靠性,;
2.CPU板一旦安裝到位,CPCI針孔連接器公母頭接觸面間不會(huì)發(fā)生相對(duì)位移,,不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)摩擦,不會(huì)損傷導(dǎo)電層,,提升了系統(tǒng)抗振動(dòng)和沖擊的能力,,保證設(shè)備在振動(dòng)環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間可靠工作的要求;
3.獨(dú)特的CPU背板支架設(shè)計(jì),,將CPU散熱器重量轉(zhuǎn)架到金屬機(jī)箱上,,避免CPCI針對(duì)連接器間接觸力的不平衡,同時(shí)使兩個(gè)連接器間更加穩(wěn)固,,不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移,,進(jìn)一步提高了整機(jī)在振動(dòng)環(huán)境下可靠工作的能力;
4.EPE總線計(jì)算機(jī)解決了傳統(tǒng)金手指工業(yè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)無(wú)法通過(guò)底板供電,,造成機(jī)箱走線復(fù)雜,;EPE總線定義PS-ON#,5V SBS(2A)等信號(hào),,12V電源有5個(gè)管腳可承受7A電流,,避免使用ATX電源時(shí)底板與CPU板之間控制連線;
5.EPE總線系統(tǒng)擴(kuò)展接口在信號(hào)分布上優(yōu)先考慮高速控制信號(hào)走線,,設(shè)置地信號(hào)和高速控制信號(hào)的針腳相鄰, 避免由于信號(hào)傳輸線上存在較大的分布電容的影響,,從而增強(qiáng)了信號(hào)的完整性,增強(qiáng)了EMC性能,,增強(qiáng)了高速信號(hào)對(duì)地的參考和屏蔽作用,,使得PCI、PCIE擴(kuò)展信號(hào)質(zhì)量得到大大改善,,保證了系統(tǒng)的可靠性,;
6.整機(jī)系統(tǒng)采用了研祥獨(dú)創(chuàng)的“工業(yè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控智能系統(tǒng)”,它可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵器件溫度及運(yùn)行的內(nèi)部環(huán)境溫度,,并能實(shí)時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)根據(jù)溫度狀況來(lái)控制散熱器件智能工作,根據(jù)不同的CPU溫度,,溫控風(fēng)扇會(huì)有不同的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與之對(duì)應(yīng),在此過(guò)程中,操作人員同時(shí)可以直接實(shí)時(shí)查看到變化中CPU內(nèi)核溫度,,通過(guò)此智能交互系統(tǒng),,能有效防范系統(tǒng)過(guò)熱運(yùn)行,即使運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題,,也能在瞬間知道問(wèn)題所在,,為操作人員進(jìn)行有效操作提供指南,避免其“知其然,,不知其所以然”的尷尬境地,。
8.整機(jī)系統(tǒng)采用注油減震墊對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行減震保護(hù),在硬盤(pán)與其安裝支架之間采用注油減震墊進(jìn)行軟連接,,有效避免硬盤(pán)與支架在外界震動(dòng)及沖擊作用力下的相互硬碰撞,,從而有力保護(hù)硬盤(pán)不被震動(dòng)或沖擊損壞;注油減震墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、適用寬溫環(huán)境,、使用壽命長(zhǎng)、能對(duì)三維振動(dòng)進(jìn)行減震,、兼容不同重量物體減震,。
七、結(jié)論
研祥EPE總線產(chǎn)品具備在惡劣工業(yè)環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障穩(wěn)定工作的特性,,能夠很好的滿足多塵,、潮濕、高/低溫,、腐蝕,、振動(dòng)等各種嚴(yán)酷環(huán)境下對(duì)硬件的需求。
多年來(lái)研祥還在自動(dòng)化控制,、機(jī)器視覺(jué),、數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)上積累了諸多經(jīng)驗(yàn)和成功案例,研祥將不懈努力,,為大家提供高性價(jià)比的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù),。