一、 系統概述

   由于全球環(huán)保節能的意識加強，在各國大力出臺推動(dòng)節能減排、積極應對氣候變化等法律法規的形勢下，我國提出了單位GDP能耗降低、主要污染物排放減少的目標要求。我國在2016年全面禁止各種瓦數的白熾燈市面銷(xiāo)售，這無(wú)疑給我國的LED推廣及普及應用提供了巨大的市場(chǎng)機遇。隨著(zhù)LED產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展對LED生產(chǎn)設備的要求也越來(lái)越高，固晶機等半導體設備在市場(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(mǎn)足以上需求提供了保證。研祥IPC-820整機具有高可靠更穩定性的特種計算機，在LED固晶機的控制、處理和機器視覺(jué)等先進(jìn)技術(shù)被廣泛應用，極大提高了LED固晶機的自動(dòng)化程度，使設備在精度、速度、人機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、焊線(xiàn)機、點(diǎn)膠機等）基本掌握在中國大陸和臺灣地區的企業(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，而自動(dòng)化的生產(chǎn)設備為這些企業(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)的競爭力，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(mǎn)足生產(chǎn)需要。

  二、 系統要求

  LED固晶機是一種將LED晶片從晶片盤(pán)吸取后貼裝到PCB（印刷線(xiàn)路板）上，實(shí)現LED晶片的自動(dòng)健合和缺陷晶片檢測功能的自動(dòng)化設備，可滿(mǎn)足大多數LED生產(chǎn)線(xiàn)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。
LED固晶機系統結構主要包括運動(dòng)控制模塊、氣動(dòng)部分、機器視覺(jué)部分和運動(dòng)執行機構模塊，通過(guò)PCI總線(xiàn)接口實(shí)現與特種計算機控制中心的數據通信。

  工作原理：由上料機構把PCB板傳送到工作臺卡具上的工作位置，先由點(diǎn)膠機構將PCB需要鍵合晶片的位置點(diǎn)膠，然后鍵合臂從原點(diǎn)位置運動(dòng)到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撐的擴張器晶片盤(pán)上，鍵合臂到位后吸嘴向下運動(dòng)，頂針向上運動(dòng)頂起晶片，在拾取晶片后鍵合臂返回原點(diǎn)位置(漏晶檢測位置)，鍵合臂再從原點(diǎn)位置運動(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。當一個(gè)節拍運行完成后，由機器視覺(jué)檢測得到晶片下一個(gè)位置的數據，并把數據傳送給晶片盤(pán)電機，讓電機走完相應的距離后使下一個(gè)晶片移動(dòng)到對準的拾取晶片位置。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，再由傳送機構把PCB板從工作臺移走，并裝上新的PCB板開(kāi)始新的工作循環(huán)。

  三、 系統描述

   固晶機系統的運動(dòng)控制系統一般采用基于PCI總線(xiàn)的運動(dòng)控制卡與工控機相結合的方案，氣動(dòng)部分和機器視覺(jué)部分也是通過(guò)PCI總線(xiàn)實(shí)現相互間的數據通訊，通過(guò)圖像識別系統、運動(dòng)控制和氣動(dòng)抓取等模塊系統相結合，實(shí)現了基于機器視覺(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字伺服控制方式，實(shí)現了固晶機控制中多軸、運動(dòng)時(shí)序配合、高精度、高速度的運功控制。

  LED固晶機系統的運動(dòng)控制部分由伺服電機和步進(jìn)電機實(shí)現，其中的各個(gè)電機運動(dòng)都是由行業(yè)專(zhuān)用計算機和運動(dòng)控制卡來(lái)控制，行業(yè)專(zhuān)用計算機是LED固晶機控制系統的核心部分，主要負責人機交互界面管理和控制系統實(shí)時(shí)監控工作，發(fā)布運動(dòng)指令，有效處理控制卡采集傳輸的信息，使各個(gè)環(huán)節實(shí)現預期運動(dòng)，確保機械位置精度檢測和操作安全。

  在Windows平臺的行業(yè)專(zhuān)用計算機控制下，LED固晶機系統可以充分利用硬件資源，大大加快了數據處理速度，提高了系統運行效率，并采用了可視化用戶(hù)界面程序，人機界面友好。

  四、 系統框圖
  
                

  五、 項目產(chǎn)品清單

   主控設備：研祥EPE整機IPC-820

   該主控設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；支持2條800M/1066M/1333M的DDR3內存條，總容量最大支持16GB；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。

   該整機機箱是一款4U 19＂上架機箱，該機箱采用1.2mm厚的優(yōu)質(zhì)鋼板成型，噴涂高溫烘烤漆，結構堅固。具有優(yōu)良的散熱、抗振及抗幅射性能?？梢詽M(mǎn)足振動(dòng)、電磁干擾等嚴酷工作環(huán)境的使用， 該主控設備的CPU板及底板采用研祥EPE總線(xiàn)設計，CPU板與底板間連接全采用CPCI針孔連接器來(lái)實(shí)現。

  六、 EVOC產(chǎn)品優(yōu)勢

  1.整機系統采用研祥EPE總線(xiàn)設計，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，保證了工控機工作的可靠性；

  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)生相對位移，不會(huì )產(chǎn)生相對摩擦，不會(huì )損傷導電層，提升了系統抗振動(dòng)和沖擊的能力，保證設備在振動(dòng)環(huán)境下長(cháng)時(shí)間可靠工作的要求；

  3.獨特的CPU背板支架設計，將CPU散熱器重量轉架到金屬機箱上，避免CPCI針對連接器間接觸力的不平衡，同時(shí)使兩個(gè)連接器間更加穩固，不會(huì )產(chǎn)生相對位移，進(jìn)一步提高了整機在振動(dòng)環(huán)境下可靠工作的能力； 

  4.EPE總線(xiàn)計算機解決了傳統金手指工業(yè)計算機平臺無(wú)法通過(guò)底板供電，造成機箱走線(xiàn)復雜；EPE總線(xiàn)定義PS－ON#，5V SBS(2A)等信號，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(xiàn)；

  5.EPE總線(xiàn)系統擴展接口在信號分布上優(yōu)先考慮高速控制信號走線(xiàn)，設置地信號和高速控制信號的針腳相鄰, 避免由于信號傳輸線(xiàn)上存在較大的分布電容的影響，從而增強了信號的完整性，增強了EMC性能，增強了高速信號對地的參考和屏蔽作用，使得PCI、PCIE擴展信號質(zhì)量得到大大改善，保證了系統的可靠性；

  6.整機系統采用了研祥獨創(chuàng )的“工業(yè)計算機運行狀態(tài)實(shí)時(shí)監控智能系統”，它可以實(shí)時(shí)的監控系統關(guān)鍵器件溫度及運行的內部環(huán)境溫度，并能實(shí)時(shí)通過(guò)計算機技術(shù)根據溫度狀況來(lái)控制散熱器件智能工作,根據不同的CPU溫度，溫控風(fēng)扇會(huì )有不同的轉速調節與之對應，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內核溫度，通過(guò)此智能交互系統，能有效防范系統過(guò)熱運行，即使運行出現問(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.整機系統采用注油減震墊對硬盤(pán)進(jìn)行減震保護，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，從而有力保護硬盤(pán)不被震動(dòng)或沖擊損壞；注油減震墊結構簡(jiǎn)單、適用寬溫環(huán)境、使用壽命長(cháng)、能對三維振動(dòng)進(jìn)行減震、兼容不同重量物體減震。

  七、 結論

  研祥EPE總線(xiàn)產(chǎn)品具備在惡劣工業(yè)環(huán)境下長(cháng)時(shí)間無(wú)故障穩定工作的特性，能夠很好的滿(mǎn)足多塵、潮濕、高/低溫、腐蝕、振動(dòng)等各種嚴酷環(huán)境下對硬件的需求。

  多年來(lái)研祥還在自動(dòng)化控制、機器視覺(jué)、數控機床設計上積累了諸多經(jīng)驗和成功案例，研祥將不懈努力，為大家提供高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。