Led貼片機自動控制方法
2023-05-05 19:45:31 3
專利名稱：Led貼片機自動控制方法
技術領域：
本發明屬於自動化控制領域，具體地說是一種應用於LED貼片作業的自動控制方法。
背景技術：
目前，隨著現代電子元器件大步向微型化、集成化和高可靠性方向發展，特別是面對日益激烈的市場競爭，電子產品的生產與製造設備正朝著高速、高精度、智能化、多功能等全自化方向發展。電子信息產品尤其是關鍵部件印刷板的組裝需要經過貼裝工藝生產。近幾年，隨著LED產業的發展，給LED貼片機的整體性能帶來了新挑戰。現有的LED貼片機的電氣自動控制方法只能適用於控制單片LED板的生產流程，且僅適用於貼裝長度小於750mm的PCB板，工作效率比較低，不能滿足大型生產。
發明內容
為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種既能生產雙塊小PCB板，也能生產單塊大PCB板的自動控制方法，以提高生產效率。為了實現以上目的，本發明的技術方案如下I. 一種LED貼片機自動控制方法，步驟如下(I)計算機軟體啟動；(2)選擇雙PCB板模式或單PCB板模式；(3)調寬後調用進板程序輸入沒有錫漿的樣板；(4)通過計算機軟體進行坐標設定；(5)調用出板程序輸出沒有錫漿的樣板；(6)將所有空板塗上錫漿後，LED貼片生產作業開始；(7)進入軟體生產界面；(8)調用進板程序輸入有錫漿的空板；(9)啟動貼裝程序；(10)貼裝完成，調用出板程序輸出已經貼裝完成的成品板。進一步地，進出板程序由用於輸送長度小於750mm雙PCB板進出板控制流程組成a、啟動進出板控制器；b、調整輸送通道的寬度；C、第二段擋塊上升，啟動第一段步進電機，輸入第一塊PCB板；
d、PCB板到達第一段定位感應器，啟動第二段步進電機；e、PCB板到達第二段定位感應器，第二段步進電機運動280_後停止；f、第二段平移夾緊氣缸平推PCB板靠緊定位基準面，第二段上移夾板氣缸上升夾緊PCB板；
g、第一段擋塊上升，開始輸入第二塊PCB板；h、PCB板到達第一段定位感應器，第一段步進電機運動280mm後停止；i、第一段平移平緊氣缸平推PCB板靠緊定位基準面，第一段上移夾板氣缸上升夾緊PCB板；j、待貼裝完成後 ，所有氣缸執行反動作，啟動第二段步進電機，輸出第一塊PCB板；k、第一塊PCB板離開出板感應器時，啟動第一段步進電機，將第二塊PCB板輸出；I、第二塊PCB板離開第一段定位感應器時，停止第一段步進電機，第二塊PCB板離開出板感應器時，停止第二段步進電機。進一步地，用於輸送長度大於750 1500mm單PCB板的控制流程如下a、啟動進出板控制器；b、調整輸送通道的寬度；C、第二段擋塊上升，啟動第一段步進電機輸入PCB板；d、PCB板到達第一段定位感應器，啟動第二段步進電機；e、PCB板行至第二段定位感應器，所有步進電機運動280mm後停止；f、第一段與第二段平移夾緊氣缸平推PCB板靠緊定位基準面，第一段與第二段上移夾板氣缸上升將PCB板夾緊；g、待PCB板貼裝完成後，所有平移氣缸執行反動作；h、啟動所有步進電機將板送出；i、PCB板離開第一段定位感應器時，停止第一段步進電機；PCB板離開出板感器時，停止第二段步進電機。貼裝程序控制方法的步驟如下a.計算機軟體啟動，左臂貼裝頭組件進入工作狀態，而右臂貼裝頭組件處於待機狀態；b.左臂多頭貼裝控制器指令左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，吸頭進行吸料；c.利用CXD攝像器對吸頭進行拍照以獲得LED電子元件位置數據；d.計算機軟體根據CXD攝像器採集到的圖像數據，分析LED電子元件的角度和X、Y偏量；e.左臂多頭貼裝控制器修正LED電子元件的角度，再修正第一支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置；f.第一支吸頭到達貼裝點貼裝，同時啟動右臂多頭貼裝組件進入工作狀態，右臂多頭貼裝工作流程與左臂多頭貼裝工作流程相同；g.左臂多頭貼裝控制器修正第二支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置；h.第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成；i.待右區從標點貼裝作業完成後，循環a i步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。所述貼裝程序控制方法的b步驟中，左臂多頭貼裝控制器發出X和Y向電機控制信號，X和Y向電機驅動左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，吸頭進行吸料。所述左臂多頭貼裝控制器發出Z向電機控制信號，Z向電機驅動兩支吸頭Z往餵料系統吸料。
所述吸頭吸料後，由左臂多頭貼裝數據採集模塊採集吸頭的壓カ數據，左臂多頭貼裝控制器根據吸頭的壓カ數據判斷LED電子元件是否吸到，如果不成功，則重新吸料，如果連續三次吸料不成功，則報警。所述貼裝程序控制方法的e步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭的角度數據後，發出R向電機控制信號，指令R向電機驅動吸頭旋轉以修正角度；所述e步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正第一支吸頭的X、Y偏移量數據並發出第一支吸頭的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第一支吸頭貼裝點貼裝；所述f步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正第二支吸頭的X、Y偏移量數據並發出第二支吸頭的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第二支吸頭貼裝點貼裝。所述貼裝程序控制方法的h步驟為第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左臂多頭貼裝控制器修正第三支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置；接著，1.第三支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成；j.待右區從標點貼裝作業完成後，循環a j步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。所述貼裝程序控制方法的左、右臂多頭貼片控制器和左、右臂多頭貼裝數據採集模塊通過CAN總線與計算機軟體進行數據交換，由計算機軟體程序實現總控制；所述左、右臂多頭貼片控制器採用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數據採集模塊採用I顆ARM微處理器。與現有技術相比，本發明不僅可以控制LED貼片機生產兩塊長度小於750mm規格的PCB板，貼片效率提高一倍以上，還可以生產ー塊長度大於750 1500mm規格的PCB板，適用於大型PCB板貼裝生產線。
圖I為LED貼片機控制流程圖。圖2為LED貼片機控制系統結構圖。圖3為送板自動控制方法流程圖。圖4為貼裝自動控制方法流程圖。
具體實施例方式如圖I所示，LED貼片機的自動控制方法如下⑴計算機軟體啟動；⑵選擇雙PCB板模式或單PCB板模式；(3)調寬後調用進板程序輸入沒有錫漿的樣板；(4)通過計算機軟體進行坐標設定；(5)調用出板程序輸出沒有錫漿的樣板；(6)將所有空板塗上錫漿後，LED貼片生產作業開始；(7)進入軟體生產界面；(8)調用進板程序輸入有錫漿的空板；
(9)啟動貼裝程序；(10)貼裝完成，調用出板程序輸出已經貼裝完成的成品板。如圖3所示，LED貼片機的自動控制方法中的送板自動控制方法包含了長度小於750mm雙PCB板進出板程序長 度750 1500mm單PCB板進出板程序，既可用於控制雙PCB板，也可用於控制單PCB板，用戶可擇一選擇。針對長度小於750mm雙PCB板進出板程序的工作流程如下LED貼片機開機，計算機軟體啟動，第一段、第二段進出板控制器發出調寬指令，調寬步進電機調整輸送通道的寬度為250_ ;調寬完畢後,如果進板感應器檢測到有PCB板,則開始送入第一塊PCB板,此時第二段擋塊上升，啟動第一段步進電機；PCB板到達第一段定位感應器，啟動第二段步進電機；PCB板到達第二段定位感應器，第二段步進電機運動280mm後停止，第一塊PCB板的輸入完成；第二段平移夾緊氣缸平推第一塊PCB板靠緊定位基準面，第二段上移夾板氣缸上升將PCB板夾緊，第二段擋塊下降；接著，開始輸入第二塊PCB板，第一段擋塊上升；PCB板到達第一段定位感應器，第一段步進電機運動280_後停止；第一段平移夾緊氣缸平推第ニ塊PCB板靠緊定位基準面，第一段上移夾板氣缸上升將PCB板夾緊，第一段擋塊下降，第ニ塊PCB板輸送完成；待兩塊PCB板都貼裝完成後，所有平移氣缸後退、夾緊氣缸下降；啟動第二段步進電機，將第二塊PCB板輸出；第ニ塊PCB板離開出板感應器時啟動第一段步進電機，將第一塊PCB板輸出；第一塊PCB板離開第一段定位感應器時,停止第一段步進電機；第一塊PCB板離開出板感應器吋，停止第二段步進電機，至此，一次送板作業完成。下次送板業循環上面步驟即可。針對長度750 1500mm單PCB板進出板程序的工作流程如下LED貼片機開機，計算機軟體啟動，第一段、第二段進出板控制器發出調寬指令，調寬步進電機調整輸送通道的寬度為250_ ;調寬完畢後,如果進板感應器檢測到有PCB板,則開始送入第一塊PCB板,此時第二段擋塊上升，啟動第一段步進電機；PCB板到達第一段定位感應器，啟動第二段步進電機；PCB板行至第二段定位感應器，所有步進電機運動280_後停止；第一段與第二段平移夾緊氣缸平推PCB板靠緊定位基準面；第一段與第二段上移夾板氣缸上升將PCB板夾緊；待PCB板貼裝完成後，所有平移氣缸後退、夾緊氣缸下降；啟動所有步進電機將板送出；PCB板離開第一段定位感應器時，停止第一段步進電機；PCB板離開出板感器時，停止第二段歩進電機，至此，一次送板作業完成。下次送板作業循環上面步驟即可。送板自動控制方法是通過進出板控制系統(圖2)實現的。進出板控制系統包括計算機軟體和進出板控制器。進出板控制器採用C51單片機，它與計算機軟體通過R232實現通信。步進電機、氣缸、進板感應器、定位感應器和定位機構上、下限感應器由進出板控制器控制。如圖4所示，LED貼片機的自動控制方法中的貼裝程序的工作流程如下啟動雙臂多頭貼裝運行模式，左臂貼裝頭組件開始工作，此時，左臂多頭貼裝組件處於等待狀態。首先，左臂多頭貼裝控制器發出X和Y向電機控制信號，X和Y向電機驅動左臂貼裝頭組件移動到達吸料位。接著，左臂多頭貼裝控制器發出Z向電機控制信號，Z向電機驅動兩支吸頭Z往餵料系統吸料。每支吸頭吸料後，由左臂多頭貼裝數據採集模塊採集吸頭Z壓カ數據，左臂多頭貼裝控制器根據採集到的數據分析出吸頭Z壓カ數據並據以確定LED電子元件是否到位。如果某ー吸頭吸料不成功，則重新吸料，直到元件到位才進行下一歩步驟。如果連續三次吸料不成功，則報警並停機，待解除故障後再重新吸料。接著，利用飛行CXD攝像器對吸頭Z進行拍照獲得LED電子元件位置數據，由左臂多頭貼裝數據採集模塊處理得到LED電子元件的角度和X、Y偏移量，左臂多頭貼裝數控制器修正吸頭的角度數據後發出R向電機控制信號，指令R向電機驅動吸頭Z旋轉以修正角度。接著，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭Zl的X、Y偏移量數據並發出吸頭Zl的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達吸頭Zl貼裝點貼裝。
接著，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭Z2的X、Y偏移量數據並發出吸頭Z2的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達吸頭Z2貼裝點進行貼裝，完成對左區PCB板的貼裝任務。
在左臂多頭貼裝流程中，當完成左區PCB板Zl貼裝點貼裝的同時，啟動右臂多頭貼裝組件工作。右臂多頭貼裝組件工作流程與左臂多頭貼裝組件工作流程相同。當完成對右區PCB板的貼裝任務後，才完成一次完整的雙臂多頭貼裝流程。如此循環多次，直至完成兩塊PCB板的貼裝作業。如圖2所示，實現LED貼裝自動控制方法的控制系統，由計算機軟體通過CAN總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數據採集模塊組成。左、右臂多頭貼片控制器採用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數據採集模塊採用I顆ARM微處理器。左、右臂多頭貼裝控制器用於控制X、Y向電機、吸頭Z向電機和吸頭R向電機動作；左、右臂多頭貼裝數據採集模塊用於採集吸頭壓力數據、吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號。左、右臂多頭貼裝控制器根據吸頭的X、Y向原點信號，指令X、Y向電機動作。左、右臂多頭貼裝數據採集模塊採集吸頭的壓力數據，由左、右臂多頭貼裝控制器判斷是否吸料成功；如果不成功，指令吸頭真空閥再次做吸料動作。如果三次吸料不成功，則報警。停機檢測後，再重新啟動貼裝流程。左、右臂多頭貼裝數據採集模塊根據採集到的吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號，向左、右臂多頭貼裝控制器發出指令，由左、右臂多頭貼裝控制器指令吸頭Z向電機和R向電機動作。為了避免發生撞擊危險，左、右臂多頭貼裝控制器根據防撞感應信號，指令X、Y向電機後退動作。
權利要求
1.一種LED貼片機自動控制方法，其特徵在於控制方法的步驟如下 (1)計算機軟體啟動； (2)選擇雙PCB板模式或單PCB板模式； (3)調寬後調用進板程序輸入沒有錫漿的樣板； (4)通過計算機軟體進行坐標設定； (5)調用出板程序輸出沒有錫漿的樣板； (6)將所有空板塗上錫漿後，LED貼片生產作業開始； (7)進入軟體生產界面； (8)調用進板程序輸入有錫漿的空板； (9)啟動貼裝程序； (10)貼裝完成，調用出板程序輸出已經貼裝完成的成品板。
2.根據權利要求I所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，進出板程序由用於輸送長度小於750mm雙PCB板進出板控制流程組成 a、啟動進出板控制器； b、調整輸送通道的寬度； C、第二段擋塊上升，啟動第一段步進電機，輸入第一塊PCB板； d、PCB板到達第一段定位感應器，啟動第二段步進電機； e、PCB板到達第二段定位感應器，第二段步進電機運動280mm後停止； f、第二段平移夾緊氣缸平推PCB板靠緊定位基準面，第二段上移夾板氣缸上升夾緊PCB 板； g、第一段擋塊上升，開始輸入第二塊PCB板； h、PCB板到達第一段定位感應器，第一段步進電機運動280mm後停止； i、第一段平移平緊氣缸平推PCB板靠緊定位基準面，第一段上移夾板氣缸上升夾緊PCB 板； j、待貼裝完成後，所有氣缸執行反動作，啟動第二段步進電機，輸出第一塊PCB板； k、第一塊PCB板離開出板感應器時，啟動第一段步進電機，將第二塊PCB板輸出； I、第二塊PCB板離開第一段定位感應器時，停止第一段步進電機，第二塊PCB板離開出板感應器時，停止第二段步進電機。
3.根據權利要求I所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，由用於輸送長度大於750 1500mm單PCB板的控制流程如下 a、啟動進出板控制器； b、調整輸送通道的寬度； C、第二段擋塊上升，啟動第一段步進電機輸入PCB板； d、PCB板到達第一段定位感應器，啟動第二段步進電機； e、PCB板行至第二段定位感應器，所有步進電機運動280_後停止； f、第一段與第二段平移夾緊氣缸平推PCB板靠緊定位基準面，第一段與第二段上移夾板氣缸上升將PCB板夾緊； g、待PCB板貼裝完成後，所有平移氣缸執行反動作； h、啟動所有步進電機將板送出；i、PCB板離開第一段定位感應器時，停止第一段步進電機；PCB板離開出板感器時，停止第二段步進電機。
4.根據權得要求I所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於貼裝程序控制方法的步驟如下 a.計算機軟體啟動，左臂貼裝頭組件進入工作狀態，而右臂貼裝頭組件處於待機狀態； b.左臂多頭貼裝控制器指令左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，吸頭進行吸料； c.利用CXD攝像器對吸頭進行拍照以獲得LED電子元件位置數據； d.計算機軟體根據CCD攝像器採集到的圖像數據，分析LED電子元件的角度和X、Y偏量; e.左臂多頭貼裝控制器修正LED電子元件的角度，再修正第一支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置； f.第一支吸頭到達貼裝點貼裝，同時啟動右臂多頭貼裝組件進入工作狀態，右臂多頭貼裝工作流程與左臂多頭貼裝工作流程相同； g.左臂多頭貼裝控制器修正第二支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置； h.第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成； i.待右區從標點貼裝作業完成後，循環a i步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。
5.根據權得要求4所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，所述b步驟中，左臂多頭貼裝控制器發出X和Y向電機控制信號，X和Y向電機驅動左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，吸頭進行吸料。
6.根據權得要求5所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，所述左臂多頭貼裝控制器發出Z向電機控制信號，Z向電機驅動兩支吸頭Z往餵料系統吸料。
7.根據權得要求6所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，所述吸頭吸料後，由左臂多頭貼裝數據採集模塊採集吸頭的壓カ數據，左臂多頭貼裝控制器根據吸頭的壓カ數據判斷LED電子元件是否吸到，如果不成功，則重新吸料，如果連續三次吸料不成功，則報m目O
8.根據權得要求4所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，所述e步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭的角度數據後，發出R向電機控制信號，指令R向電機驅動吸頭旋轉以修正角度； 所述e步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正第一支吸頭的X、Y偏移量數據並發出第一支吸頭的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第一支吸頭貼裝點貼裝； 所述f步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正第二支吸頭的X、Y偏移量數據並發出第二支吸頭的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第二支吸頭貼裝點貼裝。
9.根據權得要求4所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，所述h步驟為第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左臂多頭貼裝控制器修正第三支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置； 接著，i.第三支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成；j.待右區從標點貼裝作業完成後，循環a j步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。
10.根據權得要求4所述的LED貼片機自動控制方法，其特徵在於，所述左、右臂多頭貼片控制器和左、右臂多頭貼裝數據採集模塊通過CAN總線與計算機軟體進行數據交換，由計算機軟體程序實現總控制； 所述左、右臂多頭貼片控制器採用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數據採集模塊採用I顆ARM微處理器。
全文摘要
本發明公開了一種LED貼片機自動控制方法，步驟如下計算機軟體啟動；選擇雙PCB板模式或單PCB板模式；調寬後調用進板程序輸入沒有錫漿的樣板；通過計算機軟體進行坐標設定；調用出板程序輸出沒有錫漿的樣板；將所有空板塗上錫漿後，LED貼片生產作業開始；進入軟體生產界面；調用進板程序輸入有錫漿的空板；啟動貼裝程序；貼裝完成，調用出板程序輸出已經貼裝完成的成品板。本發明不僅可以控制LED貼片機生產兩塊長度小於750mm規格的PCB板，貼片效率提高一倍以上，還可以生產一塊長度大於750～1500mm規格的PCB板，適用於大型PCB板貼裝生產線。
文檔編號G05B19/042GK102621914SQ20121007768
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者吳克樺, 程治國, 陳軍 申請人:廣州市攀森機械設備製造有限公司