一、系統(tǒng)概述
由于全球環(huán)保節(jié)能的意識加強(qiáng)，在各國大力出臺推動節(jié)能減排、積極應(yīng)對氣候變化等法律法規(guī)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(biāo)要求。我國在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(yīng)用提供了巨大的市場機(jī)遇。隨著LED產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展對LED生產(chǎn)設(shè)備的要求也越來越高，固晶機(jī)等半導(dǎo)體設(shè)備在市場上的需求越來越大，與此同時，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)定性的特種計算機(jī)，在LED固晶機(jī)的控制、處理和機(jī)器視覺等先進(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)、點膠機(jī)等)基本掌握在中國大陸和臺灣地區(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(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，不使用自動化生產(chǎn)，根本就無法滿足生產(chǎn)需要。
二、系統(tǒng)要求
LED固晶機(jī)是一種將LED晶片從晶片盤吸取后貼裝到PCB(印刷線路板)上，實現(xiàn)LED晶片的自動健合和缺陷晶片檢測功能的自動化設(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)主要包括運動控制模塊、氣動部分、機(jī)器視覺部分和運動執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊，通過PCI總線接口實現(xiàn)與特種計算機(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板傳送到工作臺卡具上的工作位置，先由點膠機(jī)構(gòu)將PCB需要鍵合晶片的位置點膠，然后鍵合臂從原點位置運動到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撐的擴(kuò)張器晶片盤上，鍵合臂到位后吸嘴向下運動，頂針向上運動頂起晶片，在拾取晶片后鍵合臂返回原點位置(漏晶檢測位置)，鍵合臂再從原點位置運動到鍵合位置，吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點位置，這樣就是一個完整的鍵合過程。當(dāng)一個節(jié)拍運行完成后，由機(jī)器視覺檢測得到晶片下一個位置的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤電機(jī)，讓電機(jī)走完相應(yīng)的距離后使下一個晶片移動到對準(zhǔn)的拾取晶片位置。PCB板的點膠鍵合位置也是同樣的過程，直到PCB板上所有的點膠位置都鍵合好晶片，再由傳送機(jī)構(gòu)把PCB板從工作臺移走，并裝上新的PCB板開始新的工作循環(huán)。
三、系統(tǒng)描述
固晶機(jī)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(jī)相結(jié)合的方案，氣動部分和機(jī)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(jié)合，實現(xiàn)了基于機(jī)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(jī)控制中多軸、運動時序配合、高精度、高速度的運功控制。
LED固晶機(jī)系統(tǒng)的運動控制部分由伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)，其中的各個電機(jī)運動都是由行業(yè)專用計算機(jī)和運動控制卡來控制，行業(yè)專用計算機(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)實時監(jiān)控工作，發(fā)布運動指令，有效處理控制卡采集傳輸?shù)男畔ⅲ垢鱾€環(huán)節(jié)實現(xiàn)預(yù)期運動，確保機(jī)械位置精度檢測和操作安全。
在Windows平臺的行業(yè)專用計算機(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
