一、 系統(tǒng)概述
在全球大力推動節(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。
作為目前全球最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世紀最有發(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，我國已成為世界第一大照明電器生產(chǎn)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，而自動化的生產(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
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、精準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(nèi)，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(diào)試設備、設置參數(shù)、顯示結(jié)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(jié)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(jié)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(gòu)把PCB板傳送到工作臺夾具上的工作位置，再由點膠機構(gòu)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(gòu)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).....。
四、 系統(tǒng)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(nèi)存條，總?cè)萘孔畲笾С?6GB;板載2個10/100/1000Mbps網(wǎng)絡接口;支持VGA+VGA、VGA+DVI雙顯示功能;支持4個SATA接口;10個USB 2.0接口、2個串口(其中1個支持RS-232/RS-422/RS-485)、1個并口等豐富的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(jié)構(gòu)堅固。具有優(yōu)良的散熱、抗振及抗幅射性能?？梢詽M足振動、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總線設計，CPU板與底板間連接全采用CPCI針孔連接器來實現(xiàn)。
六、 EVOC產(chǎn)品優(yōu)勢
1.整機系統(tǒng)采用研祥EPE總線設計，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際使用中所有的不良表現(xiàn)，保證了工控機工作的可靠性;
板一旦安裝到位，CPCI針孔連接器公母頭接觸面間不會發(fā)生相對位移，不會產(chǎn)生相對摩擦，不會損傷導電層，提升了系統(tǒng)抗振動和沖擊的能力，保證設備在振動環(huán)境下長時間可靠工作的要求;
3.獨特的CPU背板支架設計，將CPU散熱器重量轉(zhuǎn)架到金屬機箱上，避免CPCI針對連接器間接觸力的不平衡，同時使兩個連接器間更加穩(wěn)固，不會產(chǎn)生相對位移，進一步提高了整機在振動環(huán)境下可靠工作的能力;
總線計算機解決了傳統(tǒng)金手指工業(yè)計算機平臺無法通過底板供電，造成機箱走線復雜;EPE總線定義PS-ON#，5V SBS(2A)等信號，12V電源有5個管腳可承受7A電流，避免使用ATX電源時底板與CPU板之間控制連線;
總線系統(tǒng)擴展接口在信號分布上優(yōu)先考慮高速控制信號走線，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(tǒng)的可靠性;
6.整機系統(tǒng)采用了研祥獨創(chuàng)的“工業(yè)計算機運行狀態(tài)實時監(jiān)控智能系統(tǒng)”，它可以實時的監(jiān)控系統(tǒng)關鍵器件溫度及運行的內(nèi)部環(huán)境溫度，并能實時通過計算機技術根據(jù)溫度狀況來控制散熱器件智能工作,根據(jù)不同的CPU溫度，溫控風扇會有不同的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與之對應，在此過程中，操作人員同時可以直接實時查看到變化中CPU內(nèi)核溫度，通過此智能交互系統(tǒng)，能有效防范系統(tǒng)過熱運行，即使運行出現(xiàn)問題，也能在瞬間知道問題所在，為操作人員進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(tǒng)采用注油減震墊對硬盤進行減震保護，在硬盤與其安裝支架之間采用注油減震墊進行軟連接，有效避免硬盤與支架在外界震動及沖擊作用力下的相互硬碰撞，從而有力保護硬盤不被震動或沖擊損壞;注油減震墊結(jié)構(gòu)簡單、適用寬溫環(huán)境、使用壽命長、能對三維振動進行減震、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)境下長時間無故障穩(wěn)定工作的特性，能夠很好的滿足多塵、潮濕、高/低溫、腐蝕、振動等各種嚴酷環(huán)境下對硬件的需求。
（轉(zhuǎn)載）
