探讨研祥EPE总线产品IPC-820整机在自动化LED固晶机系统中的应用

一、 系统概述

在大力推动节能减排、积极应对气候变化的形势下，我国提出了单位GDP能耗降低、主要污染物排放减少的目标，与此同时，很多国家纷纷出台淘汰白炽灯路线图，我国也将会于2016年全面禁止各种瓦数的白炽灯市面销售，这无疑给我国的LED推广及普及应用提供了巨大的市场机遇。

作为目前zui受瞩目的新一代光源，LED因其高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等优点，被称为是21世纪zui有发展前景的绿色照明光源。我国的LED产业起步于20世纪70年代，经过近40年的发展，现已形成上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄7个国家半导体照明工程产业化基地，产品广泛应用于景观照明和普通照明领域，我国已成为世界*大照明电器国和第二大照明电器出口国；虽然LED行业面临激烈竞争、核心技术受制于人、产学研松散、标准体系不完备的严峻格局，但是政府招标如火如荼、禁白补贴大步迈进、上游技术国产化突破、下游管道猛烈进展……也让该行业看到了未来的光明。

LED产业链的中游封装技术（固晶机、焊线机、点胶机等）基本掌握在大陆和中国台湾地区的企业手中，减少人力、提高产品一致性、提高产品质量、更适合大批量、降低成本、提高效率成为这些企业追求的目标，而自动化的设备为这些企业提高效率、降低成本、提高产品的一致性提供了有效保障，从而切实有效的提高了企业的竞争力，尤其是要提高产品精度，不使用自动化，根本就无法满足需要。

二、 系统要求

1.整个系统设备要求长时间工作，由主控设备来控制整机设备的运行，对主控设备的可靠性要求较高，主控设备一般采用工控机，商用机一般不会考虑；

2.主控设备安装于高速、的自动化的终端设备中，终端设备一般放置于LED颗粒封装厂工作车间内，且带有X、Y、Z轴控制马达、吸晶摆臂机械手自动输送系統、自动传动系统，受振动、灰尘等恶劣环境影响较大；

3.因为需要连接网络摄像机，一般需要2-4个网口；

4.因为要扩展一些应用卡，需要1-2个PCI扩展槽位；

5.因为要调试设备、设置参数、显示结果、接外设等，所以VGA接口、PS2接口、COM接口、USB接口是必须的；

6.应用程序全中文界面、操作简单，要求操作系统一般为Windows XP； 

7.主控系统要完成信息的采集、处理、分析、传输通信等功能，CPU性能不能太低，但是一般也不要求太高，适用即可。

三、 系统描述

固晶机系统的运动控制系统一般采用基于PCI总线的运动控制卡与工控机相结合的方案，气动部分和机器视觉部分也是通过PCI总线实现相互间的数据通讯，通过图像识别系统、运动控制和气动抓取等模块系统相结合，实现了基于机器视觉的自动LED固晶控制的全自动高速固晶功能，采用了模糊控制算法和高精度数字伺服控制方式，实现了固晶机控制中多轴、运动时序配合、高精度、高速度的运功控制。系统以Windows为平台，采用了可视化用户界面程序，人机界面友好。

LED固晶机的主要功能是实现LED晶片的自动键合和缺陷晶片的检测，在把晶片从晶片盘吸取后，贴装到PCB上去。由上料机构把PCB板传送到工作台夹具上的工作位置，再由点胶机构将PCB板上需要键合的晶片的位置点胶， 然后键合摆臂从原点位置运动到吸取晶片的位置，晶片放置在薄膜支撑的扩张器晶盘上，键合臂到位后键合臂吸嘴向下运动顶针向下运动顶起晶片，在拾取晶片后键合臂返回原点位置（漏晶检测位置），键合臂在从原点位置运动到键合臂位置，吸嘴向下键合晶片后键合臂再次返回原点位置，这样就实现了一个完整的固晶节拍。当一个节拍运行完成后，由机器视觉系统检测到晶片下一个位置的数据，并把数据传送给晶片盘的电机，电机走完相应的距离后使晶盘的下一个晶片到达键合臂拾取晶片位置。PCB板的点胶键合位置也完成同样类似的过程，直到PCB上所有的点胶位置都固晶完毕，再由传送机构把固晶后PCB板从工作台移走，并装上新的PCB板开始下一轮工作循环.....。

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