專利名稱：發(fā)光二極管應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息化集成模塊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(以下簡稱LED)應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種針對點(diǎn)光 源、硬燈條、模組及戶內(nèi)外電源生產(chǎn)過程中的信息化集成模塊控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)通常分為四個階段產(chǎn)品設(shè)計、試驗、制造樣機(jī)和產(chǎn)品生產(chǎn)。 (1)產(chǎn)品設(shè)計階段包括方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和零部件設(shè)計；(2)實(shí)驗室試驗階段主要是對 關(guān)鍵零部件的工作進(jìn)行探索性的研究；C3)制造物理樣機(jī)階段主要是根據(jù)設(shè)計做出物理樣 機(jī)，以檢驗設(shè)計的合理性，此時要把樣機(jī)中一些部件或結(jié)構(gòu)作成可調(diào)的，必要時還需要做多 個零件來替換；(4)產(chǎn)品生產(chǎn)階段。從上述四個階段可以看出，傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)周期長，消 耗大，成本高，有明顯的局限性，所以不能適應(yīng)現(xiàn)代化制造業(yè)中對柔性化、快捷及高質(zhì)量的 要求。與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)主要集中在LED產(chǎn)品生產(chǎn)的設(shè)備上，主要包括全自動半 導(dǎo)體芯片鍵合機(jī)虛擬設(shè)計系統(tǒng)、LED分色分光機(jī)定位測試裝置的虛擬樣機(jī)研究，重點(diǎn)在傳送 機(jī)構(gòu)、虛擬樣機(jī)、實(shí)體建模、運(yùn)動仿真方面，使用三維制圖軟件(CAD軟件)和三維制圖軟件 (Pro/ENGINEER軟件)對LED鍵合機(jī)傳送機(jī)構(gòu)的零部件進(jìn)行了三維實(shí)體建模，并將分散的零 部件進(jìn)行了虛擬裝配，得到了整機(jī)的實(shí)體裝配圖。然后通過接口模塊(Mechanism/ftx))把 整個傳送機(jī)構(gòu)的裝配模型導(dǎo)入到虛擬樣機(jī)分析軟件(ADAMS軟件)中。在ADAMS中對裝配 模型施加各種約束和運(yùn)動驅(qū)動，從而創(chuàng)建出一臺有意義的虛擬樣機(jī)。最后針對LED鍵合機(jī) 傳送機(jī)構(gòu)各零部件工作的不同情況，對虛擬樣機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真分析，得出了部分關(guān)鍵 零部件的運(yùn)動數(shù)據(jù)曲線圖，為產(chǎn)品的設(shè)計改進(jìn)提供了依據(jù)。這些研究及技術(shù)是集中在LED 產(chǎn)品生產(chǎn)成套設(shè)備方面的，在現(xiàn)有的LED應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)的領(lǐng)域里基本沒有這樣的信息化集 成控制，而且大部分虛擬樣機(jī)、實(shí)體建模、運(yùn)動仿真方面、溫度場仿真等都不能真正地鑲?cè)?整個生產(chǎn)流水的整個過程中。以上技術(shù)都是獨(dú)立于生產(chǎn)過程中，應(yīng)用在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)的前 期設(shè)計上，而不能實(shí)現(xiàn)高效率的一體化生產(chǎn)流程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種LED應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息化集成模塊系統(tǒng)，使其貫穿 于整個生產(chǎn)過程，在不改變原有生產(chǎn)流水線原型的狀態(tài)下鑲?cè)肴笮畔⒒K，從而實(shí)現(xiàn) 設(shè)計、生產(chǎn)、下線篩選、檢測、后臺遠(yuǎn)程評價的一體化生產(chǎn)。為了從根本上改變現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，近年來在產(chǎn)品開發(fā)中出現(xiàn)了一個新研究 領(lǐng)域——虛擬樣機(jī)技術(shù)。虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種基于智能設(shè)計技術(shù)(三維制圖軟件CAD)，該 技術(shù)的出現(xiàn)是產(chǎn)品設(shè)計歷史上的一個里程碑，它在很大程度上縮短了產(chǎn)品設(shè)計的周期，減 少了設(shè)計人員的工作量。但現(xiàn)有的CAD技術(shù)注重于外形細(xì)節(jié)設(shè)計行為，卻忽略了產(chǎn)品概念 信息的描述。實(shí)際上，設(shè)計人員總是先考慮產(chǎn)品的功能，然后才設(shè)計出產(chǎn)品的外形。因此， 對虛擬樣機(jī)技術(shù)來說，產(chǎn)品描述應(yīng)是超越幾何性的。由于虛擬樣機(jī)技術(shù)對概念設(shè)計的要求， 智能設(shè)計技術(shù)需要將用于概念設(shè)計的分析工具(如有限元分析、快速原型等)、計算機(jī)輔助概念設(shè)計和CAD技術(shù)有機(jī)地集成起來，支持產(chǎn)品幾何定形前的功能規(guī)劃和計算。通過分析 這種幕后的功能計算，虛擬樣機(jī)系統(tǒng)指導(dǎo)設(shè)計者將幾何形狀轉(zhuǎn)化為易于裝配的、滿足功能 要求的、具有合適工藝的設(shè)計圖形。再通過并行工程同步實(shí)現(xiàn)設(shè)計、分析評估、制造、裝配、 核算和管理。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員從一開始就考慮到產(chǎn)品整個生命周期的所有因素(質(zhì)量 成本、工藝、結(jié)構(gòu)、性能等)，且要求實(shí)現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同工作。要實(shí)現(xiàn)同步的目標(biāo)， 其實(shí)質(zhì)就是整個工作都要在一個共享的數(shù)據(jù)庫下進(jìn)行信息交互。仿真工程對于虛擬樣機(jī)系 統(tǒng)來說，必須有一套能有效支持可制造性分析的產(chǎn)品、工藝和生產(chǎn)系統(tǒng)模型。虛擬樣機(jī)系統(tǒng) 需要對上述模型進(jìn)行數(shù)字化仿真和可視化，以對產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計進(jìn)行評估和優(yōu)化。利用 分布式設(shè)計與制造，可以實(shí)時地決定產(chǎn)品所需組模數(shù)量、規(guī)格及實(shí)現(xiàn)最終要求的數(shù)據(jù)參數(shù)， 不僅節(jié)約了時間，而且由于分布節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系建立在一種全面合作和開放式體系的基礎(chǔ) 上，所以有利于設(shè)計、規(guī)劃和處理問題。本發(fā)明以計算機(jī)仿真和建模技術(shù)為支持，利用虛擬 產(chǎn)品模型，在產(chǎn)品實(shí)際加工之前對產(chǎn)品的性能、行為、功能和產(chǎn)品的可制造性進(jìn)行預(yù)測，從 而對設(shè)計方案進(jìn)行評估和優(yōu)化，以達(dá)到產(chǎn)品生產(chǎn)的最優(yōu)目標(biāo)。其發(fā)光及耐受實(shí)驗的溫度場仿真模塊是一個檢驗的過程，檢驗虛擬樣機(jī)模塊設(shè)計 的虛擬產(chǎn)品模型的可行性，對虛擬產(chǎn)品在發(fā)光和不同溫度條件下的適應(yīng)力和承受能力，形 成原型產(chǎn)品量化生產(chǎn)的初步審核，并且在生產(chǎn)線上也起到檢測的作用，檢驗產(chǎn)品在生產(chǎn)線 中的可行性，這樣會大大地減少人工檢測和減少產(chǎn)品下線的報廢率，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的 目的。其遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊對原型產(chǎn)品量化生產(chǎn)的初步審核進(jìn)行人工評價，并集中對過 程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動統(tǒng)計，對成功或失敗的參數(shù)進(jìn)行比對并進(jìn)入產(chǎn)品設(shè)計庫，對今后的新 產(chǎn)品起到數(shù)據(jù)共享的作用。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明是在整個生產(chǎn)流程中鑲?cè)胩摂M樣機(jī)設(shè)計模塊、發(fā)光及耐受實(shí)驗的溫度場仿 真模塊、遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊，用于控制生產(chǎn)中的各個階段，達(dá)到協(xié)從性的強(qiáng)化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一 體化生產(chǎn)流程。三個模塊與生產(chǎn)線的具體連接關(guān)系為虛擬樣機(jī)設(shè)計模塊連接生產(chǎn)線的原材料組 模計算；發(fā)光及耐受實(shí)驗的溫度場仿真模塊連接原材料組模計算和成品檢測；遠(yuǎn)程產(chǎn)品評 價模塊連接成品檢測。上述遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊還連接生產(chǎn)線的下線封裝和成品入庫。三個模塊的作用分 別為1、通過第一模塊“虛擬樣機(jī)設(shè)計模塊”的工作，在導(dǎo)入原始產(chǎn)品參數(shù)的建模產(chǎn)品要 求參數(shù)和數(shù)據(jù)的情況下，對LED應(yīng)用產(chǎn)品形成新的設(shè)計方案和原型產(chǎn)品。因為LED應(yīng)用產(chǎn) 品的結(jié)構(gòu)相對簡單，可實(shí)現(xiàn)在不脫機(jī)的情況下產(chǎn)生原型產(chǎn)品。2、通過第二模塊“發(fā)光及耐受實(shí)驗的溫度場仿真模塊”對原型產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)光及耐 受仿真實(shí)驗，在理論實(shí)驗達(dá)成后直接傳導(dǎo)至檢驗實(shí)驗過程，通過相關(guān)的兩個模塊傳導(dǎo)形成 原型產(chǎn)品的量化生產(chǎn)的初步審核。3、通過第三模塊“遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊”對原型產(chǎn)品的量化生產(chǎn)的初步審核進(jìn)行人 工評價，并集中對過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動統(tǒng)計，對成功或失敗的參數(shù)進(jìn)行比對并進(jìn)入產(chǎn)品 設(shè)計庫。
上述“LED應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息化集成模塊系統(tǒng)”的全部模塊可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的 一體化，在該領(lǐng)域(LED應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn))中是具有新穎性的。目前該領(lǐng)域特別是在生產(chǎn)領(lǐng)域 中還沒有相關(guān)的單位實(shí)施應(yīng)用該項技術(shù)。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明應(yīng)用后大大減少了人力資源成本，實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品設(shè)計周期1/3以上。單 型號產(chǎn)品從設(shè)計-原理性樣品一成品化生產(chǎn)的研發(fā)成本縮減20% -30%。同時為新產(chǎn)品的 開發(fā)、產(chǎn)品新型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生爭取了寶貴的時間，增強(qiáng)了企業(yè)在同行業(yè)競爭中的實(shí)力。2、在與相近產(chǎn)品的比對中，其優(yōu)勢很明顯。本系統(tǒng)不需要獨(dú)立于自動生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可 裝備于所有應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)線上，不會增大生產(chǎn)投入成本，具有可控性和可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢。 在同行業(yè)相近產(chǎn)品中仍未發(fā)現(xiàn)該集成化系統(tǒng)的集中應(yīng)用范例。僅出現(xiàn)獨(dú)立式的控制信息化 集成系統(tǒng)，較多地出現(xiàn)在設(shè)計方面，主要集中在虛擬樣機(jī)設(shè)計方面，而且無法鑲?cè)氲缴a(chǎn)線 中。3、由于LED應(yīng)用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相對簡單，成品從設(shè)計到原型到批量生產(chǎn)的時間進(jìn)度 要求很高，同業(yè)市場的競爭激烈，怎么樣在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品 的創(chuàng)新性和實(shí)用性，是很多生產(chǎn)企業(yè)的重大課題。該系統(tǒng)在應(yīng)用中較好地解決了上述相關(guān) 問題。同時在“遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊”上首次提出了自動評價和人工評價的結(jié)合應(yīng)用。目前 很多LED應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)仍沿用完全人工評價的方式來評估產(chǎn)品的“量產(chǎn)指標(biāo)”、“產(chǎn)品周 期”、“線性生產(chǎn)調(diào)整”等指標(biāo)，人為干預(yù)因素較多，完成不了自動化生產(chǎn)的要求，且面臨龐大 的數(shù)據(jù)整理和評估收集。而本發(fā)明即可克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的弊端。


圖1為本發(fā)明與生產(chǎn)線的連接示意圖。圖2為本發(fā)明的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述參閱圖1，實(shí)施時將虛擬樣機(jī)設(shè)計模塊連接生產(chǎn)線的原材料組模計算；發(fā)光及耐 受實(shí)驗的溫度場仿真模塊連接原材料組模計算和成品檢測；遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊連接成品檢 測、下線封裝和成品入庫。1、第一模塊“虛擬樣機(jī)設(shè)計模塊”在實(shí)際應(yīng)用生產(chǎn)中的初期產(chǎn)生作用，針對實(shí)現(xiàn)產(chǎn) 品原型具有關(guān)鍵作用。在產(chǎn)品實(shí)際加工之前，通過建模數(shù)據(jù)及要求參數(shù)鍵入，在虛擬樣機(jī)設(shè) 計模塊的響應(yīng)下，得出了符合設(shè)計要求的原型產(chǎn)品，并且很直觀地把原型產(chǎn)品的核心結(jié)構(gòu) 和改進(jìn)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出來。同時形成了數(shù)據(jù)的響應(yīng)回饋，為成型后的量產(chǎn)節(jié)約了很多時間。2、第二模塊“發(fā)光及耐受實(shí)驗的溫度場仿真模塊”對原型產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)光及耐受仿 真實(shí)驗，在理論實(shí)驗達(dá)成后直接傳導(dǎo)至檢驗實(shí)驗過程，通過相關(guān)的兩個模塊傳導(dǎo)形成原型 產(chǎn)品的量化生產(chǎn)的初步審核。首先檢驗虛擬產(chǎn)品模型在發(fā)光和不同溫度場的環(huán)境中的可行 性，選擇出最適合虛擬產(chǎn)品的生產(chǎn)條件，即可開始上線生產(chǎn)，并在生產(chǎn)線上可檢測成品在不 同溫度場的適應(yīng)力和承受力，從而可減少人工檢測，達(dá)到節(jié)約成本和提高產(chǎn)品精度的目的。3、第三模塊“遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊”對原型產(chǎn)品的量化生產(chǎn)的初步審核進(jìn)行人工評價，并集中對過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動統(tǒng)計，對成功或失敗的參數(shù)進(jìn)行比對并進(jìn)入產(chǎn)品設(shè)計庫。綜上所述，"LED應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息化集成模塊系統(tǒng)”是目前LED應(yīng)用產(chǎn)品生 產(chǎn)中的新型產(chǎn)品。應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，從多方面節(jié)省了生產(chǎn)成 本和人力資源成本。該產(chǎn)品不需要重建，不需要單獨(dú)構(gòu)架，可直接采取鑲?cè)胧椒绞綄?shí)現(xiàn)，對 原有的自動化流水線不產(chǎn)生基型的改變，實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的成本較低。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明的基本構(gòu)思或等同技術(shù)的范圍，則 本發(fā)明也應(yīng)該包含這些改動和變型在內(nèi)。本說明書中若有未作詳細(xì)描述的內(nèi)容，應(yīng)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的技術(shù)，此處 不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息化集成模塊系統(tǒng)，其特征在于虛擬樣機(jī)設(shè) 計模塊連接生產(chǎn)線的原材料組模計算；發(fā)光及耐受實(shí)驗的溫度場仿真模塊連接原材料組模 計算和成品檢測；遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊連接成品檢測。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息化集成模塊系統(tǒng)，其特征在 于上述遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊還連接生產(chǎn)線的下線封裝和成品入庫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)中的信息化集成模塊系統(tǒng)，其中，虛擬樣機(jī)設(shè)計模塊連接生產(chǎn)線的原材料組模計算；發(fā)光及耐受實(shí)驗的溫度場仿真模塊連接原材料組模計算和成品檢測；遠(yuǎn)程產(chǎn)品評價模塊連接成品檢測。本發(fā)明貫穿于整個生產(chǎn)過程，在不改變原有生產(chǎn)流水線原型的狀態(tài)下鑲?cè)肴笮畔⒒K，從而能實(shí)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、下線篩選、檢測、后臺遠(yuǎn)程評價的一體化生產(chǎn)。
文檔編號G05B19/418GK102129241SQ20111007595
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者石毅 申請人:湖北創(chuàng)通科技有限公司