探討研祥EPE總線產(chǎn)品IPC-820整機在自動化LED固晶機系統(tǒng)中的應用

一、 系統(tǒng)概述

在大力推動節(jié)能減排、積極應對氣候變化的形勢下，我國提出了單位GDP能耗降低、主要污染物排放減少的目標，與此同時，很多國家紛紛出臺淘汰白熾燈路線圖，我國也將會于2016年全面禁止各種瓦數(shù)的白熾燈市面銷售，這無疑給我國的LED推廣及普及應用提供了巨大的市場機遇。

作為目前zui受矚目的新一代光源，LED因其高亮度、低熱量、長壽命、無毒、可回收再利用等優(yōu)點，被稱為是21世紀zui有發(fā)展前景的綠色照明光源。我國的LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀70年代，經(jīng)過近40年的發(fā)展，現(xiàn)已形成上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊7個國家半導體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地，產(chǎn)品廣泛應用于景觀照明和普通照明領域，我國已成為世界*大照明電器國和第二大照明電器出口國；雖然LED行業(yè)面臨激烈競爭、核心技術受制于人、產(chǎn)學研松散、標準體系不完備的嚴峻格局，但是政府招標如火如荼、禁白補貼大步邁進、上游技術國產(chǎn)化突破、下游管道猛烈進展……也讓該行業(yè)看到了未來的光明。

LED產(chǎn)業(yè)鏈的中游封裝技術（固晶機、焊線機、點膠機等）基本掌握在大陸和中國臺灣地區(qū)的企業(yè)手中，減少人力、提高產(chǎn)品一致性、提高產(chǎn)品質量、更適合大批量、降低成本、提高效率成為這些企業(yè)追求的目標，而自動化的設備為這些企業(yè)提高效率、降低成本、提高產(chǎn)品的一致性提供了有效保障，從而切實有效的提高了企業(yè)的競爭力，尤其是要提高產(chǎn)品精度，不使用自動化，根本就無法滿足需要。

二、 系統(tǒng)要求

1.整個系統(tǒng)設備要求長時間工作，由主控設備來控制整機設備的運行，對主控設備的可靠性要求較高，主控設備一般采用工控機，商用機一般不會考慮；

2.主控設備安裝于高速、的自動化的終端設備中，終端設備一般放置于LED顆粒封裝廠工作車間內，且?guī)в蠿、Y、Z軸控制馬達、吸晶擺臂機械手自動輸送系統(tǒng)、自動傳動系統(tǒng)，受振動、灰塵等惡劣環(huán)境影響較大；

3.因為需要連接網(wǎng)絡攝像機，一般需要2-4個網(wǎng)口；

4.因為要擴展一些應用卡，需要1-2個PCI擴展槽位；

5.因為要調試設備、設置參數(shù)、顯示結果、接外設等，所以VGA接口、PS2接口、COM接口、USB接口是必須的；

6.應用程序全中文界面、操作簡單，要求操作系統(tǒng)一般為Windows XP； 

7.主控系統(tǒng)要完成信息的采集、處理、分析、傳輸通信等功能，CPU性能不能太低，但是一般也不要求太高，適用即可。

三、 系統(tǒng)描述

固晶機系統(tǒng)的運動控制系統(tǒng)一般采用基于PCI總線的運動控制卡與工控機相結合的方案，氣動部分和機器視覺部分也是通過PCI總線實現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通訊，通過圖像識別系統(tǒng)、運動控制和氣動抓取等模塊系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)了基于機器視覺的自動LED固晶控制的全自動高速固晶功能，采用了模糊控制算法和高精度數(shù)字伺服控制方式，實現(xiàn)了固晶機控制中多軸、運動時序配合、高精度、高速度的運功控制。系統(tǒng)以Windows為平臺，采用了可視化用戶界面程序，人機界面友好。

LED固晶機的主要功能是實現(xiàn)LED晶片的自動鍵合和缺陷晶片的檢測，在把晶片從晶片盤吸取后，貼裝到PCB上去。由上料機構把PCB板傳送到工作臺夾具上的工作位置，再由點膠機構將PCB板上需要鍵合的晶片的位置點膠， 然后鍵合擺臂從原點位置運動到吸取晶片的位置，晶片放置在薄膜支撐的擴張器晶盤上，鍵合臂到位后鍵合臂吸嘴向下運動頂針向下運動頂起晶片，在拾取晶片后鍵合臂返回原點位置（漏晶檢測位置），鍵合臂在從原點位置運動到鍵合臂位置，吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點位置，這樣就實現(xiàn)了一個完整的固晶節(jié)拍。當一個節(jié)拍運行完成后，由機器視覺系統(tǒng)檢測到晶片下一個位置的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤的電機，電機走完相應的距離后使晶盤的下一個晶片到達鍵合臂拾取晶片位置。PCB板的點膠鍵合位置也完成同樣類似的過程，直到PCB上所有的點膠位置都固晶完畢，再由傳送機構把固晶后PCB板從工作臺移走，并裝上新的PCB板開始下一輪工作循環(huán).....。

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