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研祥EPE總線(xiàn)產(chǎn)品IPC-820整機(jī)在自動(dòng)化LED固晶機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
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產(chǎn)品簡(jiǎn)介
產(chǎn)品介紹
一、 系統(tǒng)概述
在大力推動(dòng)節(jié)能減排、積極應(yīng)對(duì)氣候變化的形勢(shì)下，我國(guó)提出了單位GDP能耗降低、主要污染物排放減少的目標(biāo)，與此同時(shí)，很多國(guó)家紛紛出臺(tái)淘汰白熾燈路線(xiàn)圖，我國(guó)也將會(huì)于2016年全面禁止各種瓦數(shù)的白熾燈市面銷(xiāo)售，這無(wú)疑給我國(guó)的LED推廣及普及應(yīng)用提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。
作為目前受矚目的新一代光源，LED因其高亮度、低熱量、長(zhǎng)壽命、無(wú)毒、可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)為是21世紀(jì)發(fā)展前景的綠色照明光源。我國(guó)的LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展，現(xiàn)已形成上海、大連、南昌、廈門(mén)、深圳、揚(yáng)州和石家莊7個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于景觀(guān)照明和普通照明領(lǐng)域，我國(guó)大照明電器生產(chǎn)國(guó)和第二大照明電器出口國(guó)；雖然LED行業(yè)面臨激烈競(jìng)爭(zhēng)、核心技術(shù)受制于人、產(chǎn)學(xué)研松散、標(biāo)準(zhǔn)體系不完備的嚴(yán)峻格局，但是政府招標(biāo)如火如荼、禁白補(bǔ)貼大步邁進(jìn)、上游技術(shù)國(guó)產(chǎn)化突破、下游管道猛烈進(jìn)展……也讓該行業(yè)看到了未來(lái)的光明。
LED產(chǎn)業(yè)鏈的中游封裝技術(shù)（固晶機(jī)、焊線(xiàn)機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)等）基本掌握在中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)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(dòng)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(shí)有效的提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)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(tǒng)要求
1.整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備要求長(zhǎng)時(shí)間工作，由主控設(shè)備來(lái)控制整機(jī)設(shè)備的運(yùn)行，對(duì)主控設(shè)備的可靠性要求較高，主控設(shè)備一般采用工控機(jī)，商用機(jī)一般不會(huì)考慮；
2.主控設(shè)備安裝于高速、精準(zhǔn)的自動(dòng)化的終端設(shè)備中，終端設(shè)備一般放置于LED顆粒封裝廠(chǎng)工作車(chē)間內(nèi)，且?guī)в蠿、Y、Z軸控制馬達(dá)、吸晶擺臂機(jī)械手自動(dòng)輸送系統(tǒng)、自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，受振動(dòng)、灰塵等惡劣環(huán)境影響較大；
3.因?yàn)樾枰B接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，一般需要2-4個(gè)網(wǎng)口；
4.因?yàn)橐獢U(kuò)展一些應(yīng)用卡，需要1-2個(gè)PCI擴(kuò)展槽位；
5.因?yàn)橐{(diào)試設(shè)備、設(shè)置參數(shù)、顯示結(jié)果、接外設(shè)等，所以VGA接口、PS2接口、COM接口、USB接口是必須的；
6.應(yīng)用程序全中文界面、操作簡(jiǎn)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(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)一般采用基于PCI總線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制卡與工控機(jī)相結(jié)合的方案，氣動(dòng)部分和機(jī)器視覺(jué)部分也是通過(guò)PCI總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通訊，通過(guò)圖像識(shí)別系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制和氣動(dòng)抓取等模塊系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了基于機(jī)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(shù)字伺服控制方式，實(shí)現(xiàn)了固晶機(jī)控制中多軸、運(yùn)動(dòng)時(shí)序配合、高精度、高速度的運(yùn)功控制。系統(tǒng)以Windows為平臺(tái)，采用了可視化用戶(hù)界面程序，人機(jī)界面友好。
LED固晶機(jī)的主要功能是實(shí)現(xiàn)LED晶片的自動(dòng)鍵合和缺陷晶片的檢測(cè)，在把晶片從晶片盤(pán)吸取后，貼裝到PCB上去。由上料機(jī)構(gòu)把PCB板傳送到工作臺(tái)夾具上的工作位置，再由點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)將PCB板上需要鍵合的晶片的位置點(diǎn)膠， 然后鍵合擺臂從原點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到吸取晶片的位置，晶片放置在薄膜支撐的擴(kuò)張器晶盤(pán)上，鍵合臂到位后鍵合臂吸嘴向下運(yùn)動(dòng)頂針向下運(yùn)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(cè)位置），鍵合臂在從原點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到鍵合臂位置，吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點(diǎn)位置，這樣就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的固晶節(jié)拍。當(dāng)一個(gè)節(jié)拍運(yùn)行完成后，由機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)到晶片下一個(gè)位置的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤(pán)的電機(jī)，電機(jī)走完相應(yīng)的距離后使晶盤(pán)的下一個(gè)晶片到達(dá)鍵合臂拾取晶片位置。PCB板的點(diǎn)膠鍵合位置也完成同樣類(lèi)似的過(guò)程，直到PCB上所有的點(diǎn)膠位置都固晶完畢，再由傳送機(jī)構(gòu)把固晶后PCB板從工作臺(tái)移走，并裝上新的PCB板開(kāi)始下一輪工作循環(huán).....。
四、 系統(tǒng)框圖
五、 項(xiàng)目產(chǎn)品清單
主控設(shè)備：研祥EPE整機(jī)IPC-820
該主控設(shè)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(tái)；支持2條800M/1066M/1333M的DDR3內(nèi)存條，總?cè)萘恐С?6GB；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(jī)機(jī)箱是一款4U 19＂上架機(jī)箱，該機(jī)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(jiān)固。具有優(yōu)良的散熱、抗振及抗幅射性能。可以滿(mǎn)足振動(dòng)、電磁干擾等嚴(yán)酷工作環(huán)境的使用， 該主控設(shè)備的CPU板及底板采用研祥EPE總線(xiàn)設(shè)計(jì)，CPU板與底板間連接全采用CPCI針孔連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
六、 EVOC產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
1.整機(jī)系統(tǒng)采用研祥EPE總線(xiàn)設(shè)計(jì)，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，*消除金手指連接在實(shí)際使用中所有的不良表現(xiàn)，保證了工控機(jī)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(duì)位移，不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)摩擦，不會(huì)損傷導(dǎo)電層，提升了系統(tǒng)抗振動(dòng)和沖擊的能力，保證設(shè)備在振動(dòng)環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間可靠工作的要求；
3.*的CPU背板支架設(shè)計(jì)，將CPU散熱器重量轉(zhuǎn)架到金屬機(jī)箱上，避免CPCI針對(duì)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(wěn)固，不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移，進(jìn)一步提高了整機(jī)在振動(dòng)環(huán)境下可靠工作的能力；
4.EPE總線(xiàn)計(jì)算機(jī)解決了傳統(tǒng)金手指工業(yè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)無(wú)法通過(guò)底板供電，造成機(jī)箱走線(xiàn)復(fù)雜；EPE總線(xiàn)定義PS－ON#，5V SBS(2A)等信號(hào)，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(tǒng)擴(kuò)展接口在信號(hào)分布上優(yōu)先考慮高速控制信號(hào)走線(xiàn)，設(shè)置地信號(hào)和高速控制信號(hào)的針腳相鄰, 避免由于信號(hào)傳輸線(xiàn)上存在較大的分布電容的影響，從而增強(qiáng)了信號(hào)的完整性，增強(qiáng)了EMC性能，增強(qiáng)了高速信號(hào)對(duì)地的參考和屏蔽作用，使得PCI、PCIE擴(kuò)展信號(hào)質(zhì)量得到大大改善，保證了系統(tǒng)的可靠性；
6.整機(jī)系統(tǒng)采用了研祥的“工業(yè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控智能系統(tǒng)"，它可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵器件溫度及運(yùn)行的內(nèi)部環(huán)境溫度，并能實(shí)時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)根據(jù)溫度狀況來(lái)控制散熱器件智能工作,根據(jù)不同的CPU溫度，溫控風(fēng)扇會(huì)有不同的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與之對(duì)應(yīng)，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(nèi)核溫度，通過(guò)此智能交互系統(tǒng)，能有效防范系統(tǒng)過(guò)熱運(yùn)行，即使運(yùn)行出現(xiàn)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(jī)系統(tǒng)采用注油減震墊對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行減震保護(hù)，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(hù)硬盤(pán)不被震動(dòng)或沖擊損壞；注油減震墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用寬溫環(huán)境、使用壽命長(zhǎng)、能對(duì)三維振動(dòng)進(jìn)行減震、兼容不同重量物體減震。
七、 結(jié)論
研祥EPE總線(xiàn)產(chǎn)品具備在惡劣工業(yè)環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間*穩(wěn)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(yán)酷環(huán)境下對(duì)硬件的需求。
