專利名稱：Led貼片機(jī)雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種應(yīng)用于LED貼片機(jī)雙臂多頭貼片的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，隨著現(xiàn)代電子元器件大步向微型化、集成化和高可靠性方向發(fā)展，特別是面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造設(shè)備正朝著高速、高糖度、智能化、多功能等全自化方向發(fā)展。電子信息產(chǎn)品尤其是關(guān)鍵部件印刷板的組裝需要經(jīng)過(guò)貼裝工藝生產(chǎn)。 近幾年，隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，給LED貼片機(jī)的整體性能帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的LED貼片機(jī)，貼片作業(yè)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)只能適應(yīng)于控制一套貼裝部件的工作流程，工作效率比較低，不能滿足大型生產(chǎn)，只能適用于貼裝小于750mm長(zhǎng)度的PCB板。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠同時(shí)控制兩套貼裝移動(dòng)臂部件并行運(yùn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種LED貼片機(jī)雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于由計(jì)算機(jī)軟件通過(guò)CAN總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊組成；所述左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機(jī)、吸頭Z 向電機(jī)和吸頭R向電機(jī)動(dòng)作；左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊用于采集吸頭壓力數(shù)據(jù)、吸頭 Z向原點(diǎn)信號(hào)和吸頭R向原點(diǎn)信號(hào)。進(jìn)一步地，所述左、右臂多頭貼裝控制器根據(jù)吸頭的X、Y向原點(diǎn)信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)動(dòng)作。所述左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采集吸頭的壓力數(shù)據(jù)，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(dòng)作。所述左、右臂多頭貼裝控制器根據(jù)吸頭Z向原點(diǎn)信號(hào)和吸頭R向原點(diǎn)信號(hào)后，指令吸頭ζ向電機(jī)和R向電機(jī)動(dòng)作。所述左、右臂多頭貼片控制器采用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采用1顆ARM微處理器。雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)可應(yīng)用于控制LED貼片機(jī)雙臂多頭貼片流程，步驟如下a.計(jì)算機(jī)軟件啟動(dòng)，左臂貼裝頭組件進(jìn)入工作狀態(tài)，而右臂貼裝頭組件處于待機(jī)狀態(tài)；b.左臂多頭貼裝控制器指令左臂貼裝頭組件移動(dòng)到達(dá)吸料位，兩支吸頭進(jìn)行吸料；c.利用CXD攝像器對(duì)吸頭進(jìn)行拍照以獲得LED電子元件位置數(shù)據(jù)；d.計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)CXD攝像器采集到的圖像數(shù)據(jù)，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(zhǔn)確貼裝位置；f.第一支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)貼裝，同時(shí)啟動(dòng)右臂多頭貼裝組件進(jìn)入工作狀態(tài)，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(zhǔn)確貼裝位置；h.第二支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)貼裝，左區(qū)坐標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成；i.待右區(qū)從標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成后，循環(huán)a i步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。所述b步驟中，左臂多頭貼裝控制器發(fā)出X和Y向電機(jī)控制信號(hào)，X和Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件移動(dòng)到達(dá)吸料位，吸頭進(jìn)行吸料。所述左臂多頭貼裝控制器發(fā)出Z向電機(jī)控制信號(hào)，Z向電機(jī)驅(qū)動(dòng)吸頭Z往喂料系統(tǒng)吸料。所述吸頭吸料后，由左臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采集吸頭的壓力數(shù)據(jù)，左臂多頭貼裝控制器根據(jù)吸頭的壓力數(shù)據(jù)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(xù)三次吸料不成功，則報(bào)警。所述e步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭的角度數(shù)據(jù)后，發(fā)出R向電機(jī)控制信號(hào)，指令R向電機(jī)驅(qū)動(dòng)吸頭旋轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)并發(fā)出第一支吸頭的X、Y向電機(jī)控制信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件到達(dá)第一支吸頭貼裝點(diǎn)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(shù)據(jù)并發(fā)出第二支吸頭的X、Y向電機(jī)控制信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件到達(dá)第二支吸頭貼裝點(diǎn)貼裝。所述h步驟為第二支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)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(zhǔn)確貼裝位置；接著，i.第三支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)貼裝，左區(qū)坐標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成；j.待右區(qū)從標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成后，循環(huán)a j步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可以控制雙臂多頭貼片裝置單獨(dú)地貼裝一片小于 750mm長(zhǎng)度規(guī)格的PCB板，也可以同時(shí)并行控制兩套單臂多頭貼片裝置同時(shí)貼裝兩塊小于 750mm長(zhǎng)度規(guī)格的PCB板，貼片效率提高一倍以上，還可以控制雙臂多頭貼片裝置單獨(dú)貼裝一塊大于750mm長(zhǎng)度規(guī)格的PCB板，適用于大型PCB板貼裝生產(chǎn)。


圖1為多臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖。圖2為雙臂多頭貼片自動(dòng)控制方法的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，LED貼片機(jī)雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)軟件通過(guò)CAN總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊組成。左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機(jī)、吸頭Z向電機(jī)和吸頭R向電機(jī)動(dòng)作；左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊用于采集吸頭壓力數(shù)據(jù)、吸頭Z向原點(diǎn)信號(hào)和吸頭R向原點(diǎn)信號(hào)。左、右臂多頭貼裝控制器根據(jù)吸頭的X、Y向原點(diǎn)信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)動(dòng)作。左、 右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采集吸頭的壓力數(shù)據(jù)，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(dòng)作。如果三次吸料不成功，則報(bào)警。停機(jī)檢測(cè)后，再重新啟動(dòng)貼裝流程。左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)采集到的吸頭Z向原點(diǎn)信號(hào)和吸頭R向原點(diǎn)信號(hào)， 輸入到左、右臂多頭貼裝控制器，并指令吸頭Z向電機(jī)和R向電機(jī)動(dòng)作。為了避免發(fā)生撞擊危險(xiǎn)，左、右臂多頭貼裝控制器根據(jù)防撞感應(yīng)信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)后退動(dòng)作。左、右臂多頭貼片控制器采用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采用1顆ARM微處理
ο如圖2所示，雙臂多頭貼片自動(dòng)控制方法的工作流程如下啟動(dòng)雙臂多頭貼裝運(yùn)行模式，左臂貼裝頭組件開(kāi)始工作，此時(shí)，左臂多頭貼裝組件處于等待狀態(tài)。首先，左臂多頭貼裝控制器發(fā)出X和Y向電機(jī)控制信號(hào)，X和Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件移動(dòng)到達(dá)吸料位。接著，左臂多頭貼裝控制器發(fā)出Z向電機(jī)控制信號(hào)，Z向電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩支吸頭Z往喂料系統(tǒng)吸料。每支吸頭吸料后，由左臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采集吸頭Z壓力數(shù)據(jù)，左臂多頭貼裝控制器根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)分析出吸頭Z壓力數(shù)據(jù)并據(jù)以確定LED電子元件是否到位。如果某一吸頭吸料不成功，則重新吸料，直到元件到位才進(jìn)行下一步步驟。如果連續(xù)三次吸料不成功，則報(bào)警并停機(jī)，待解除故障后再重新吸料。接著，利用飛行CXD攝像器對(duì)吸頭Z進(jìn)行拍照獲得LED電子元件位置數(shù)據(jù)，由左臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊處理得到LED電子元件的角度和X、Y偏移量，左臂多頭貼裝數(shù)控制器修正吸頭的角度數(shù)據(jù)后發(fā)出R向電機(jī)控制信號(hào)，指令R向電機(jī)驅(qū)動(dòng)吸頭Z旋轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)并發(fā)出吸頭Zl的X、Y 向電機(jī)控制信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件到達(dá)吸頭Zl貼裝點(diǎn)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(shù)據(jù)并發(fā)出吸頭Z2的X、Y 向電機(jī)控制信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件到達(dá)吸頭Z2貼裝點(diǎn)進(jìn)行貼裝，完成對(duì)左區(qū)PCB板的貼裝任務(wù)。在左臂多頭貼裝流程中，當(dāng)完成左區(qū)PCB板Zl貼裝點(diǎn)貼裝的同時(shí)，啟動(dòng)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(dāng)完成對(duì)右區(qū)PCB板的貼裝任務(wù)后，才完成一次完整的雙臂多頭貼裝流程。如此循環(huán)多次，直至完成兩塊PCB板的貼裝作業(yè)。如圖所示，左、右臂多頭貼片控制器和左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)CAN總線與計(jì)算機(jī)XX軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，由計(jì)算機(jī)XX軟件程序?qū)崿F(xiàn)總控制。左、右臂多頭貼片控制器采用6顆ARM微處理器，輸入X、Y向原點(diǎn)信號(hào)和防撞感應(yīng)信號(hào)，輸出電機(jī)控制信號(hào)。 左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采用1顆ARM微處理器，用于采集左、右臂吸頭真空度數(shù)據(jù)、 電磁閥開(kāi)關(guān)控制數(shù)據(jù)、Z向原點(diǎn)信號(hào)，輸出真空閥信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種LED貼片機(jī)雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于由計(jì)算機(jī)軟件通過(guò)CAN 總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊組成；所述左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機(jī)、吸頭Z向電機(jī)和吸頭R向電機(jī)動(dòng)作；左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊用于采集吸頭壓力數(shù)據(jù)、吸頭Z向原點(diǎn)信號(hào)和吸頭R向原點(diǎn)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)得要求1所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述左、右臂多頭貼裝控制器根據(jù)吸頭的X、Y向原點(diǎn)信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)得要求1所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采集吸頭的壓力數(shù)據(jù)，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(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)得要求1所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述左、右臂多頭貼裝控制器根據(jù)吸頭Z向原點(diǎn)信號(hào)和吸頭R向原點(diǎn)信號(hào)后，指令吸頭Z向電機(jī)和R向電機(jī)動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)得要求1所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述左、右臂多頭貼片控制器采用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采用1顆ARM微處理器。
6.根據(jù)權(quán)得要求1至5任一項(xiàng)所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，其應(yīng)用于控制LED貼片機(jī)雙臂多頭貼片流程，步驟如下a.計(jì)算機(jī)軟件啟動(dòng)，左臂貼裝頭組件進(jìn)入工作狀態(tài)，而右臂貼裝頭組件處于待機(jī)狀態(tài)；b.左臂多頭貼裝控制器指令左臂貼裝頭組件移動(dòng)到達(dá)吸料位，吸頭進(jìn)行吸料；c.利用CXD攝像器對(duì)吸頭進(jìn)行拍照以獲得LED電子元件位置數(shù)據(jù)；d.計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)CCD攝像器采集到的圖像數(shù)據(jù)，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(zhǔn)確貼裝位置；f.第一支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)貼裝，同時(shí)啟動(dòng)右臂多頭貼裝組件進(jìn)入工作狀態(tài)，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(zhǔn)確貼裝位置；h.第二支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)貼裝，左區(qū)坐標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成；1.待右區(qū)從標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成后，循環(huán)a i步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。
7.根據(jù)權(quán)得要求6所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述b步驟中，左臂多頭貼裝控制器發(fā)出X和Y向電機(jī)控制信號(hào)，X和Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件移動(dòng)到達(dá)吸料位，吸頭進(jìn)行吸料。
8.根據(jù)權(quán)得要求7所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述左臂多頭貼裝控制器發(fā)出Z向電機(jī)控制信號(hào)，Z向電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩支吸頭Z往喂料系統(tǒng)吸料。
9.根據(jù)權(quán)得要求8所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述吸頭吸料后， 由左臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊采集吸頭的壓力數(shù)據(jù)，左臂多頭貼裝控制器根據(jù)吸頭的壓力數(shù)據(jù)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(xù)三次吸料不成功，則報(bào)警。
10.根據(jù)權(quán)得要求6所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述e步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭的角度數(shù)據(jù)后，發(fā)出R向電機(jī)控制信號(hào)，指令R向電機(jī)驅(qū)動(dòng)吸頭旋轉(zhuǎn)以修正角度。
11.根據(jù)權(quán)得要求6所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，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(shù)據(jù)并發(fā)出第一支吸頭的Χ、Υ向電機(jī)控制信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件到達(dá)第一支吸頭貼裝點(diǎn)貼裝。
12.根據(jù)權(quán)得要求6所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，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(shù)據(jù)并發(fā)出第二支吸頭的Χ、Υ向電機(jī)控制信號(hào)，指令X、Y向電機(jī)驅(qū)動(dòng)左臂貼裝頭組件到達(dá)第二支吸頭貼裝點(diǎn)貼裝。
13.根據(jù)權(quán)得要求6所述的雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述h步驟為第二支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)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(zhǔn)確貼裝位置；接著，i.第三支吸頭到達(dá)貼裝點(diǎn)貼裝，左區(qū)坐標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成；j.待右區(qū)從標(biāo)點(diǎn)貼裝作業(yè)完成后，循環(huán)a j步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種LED貼片機(jī)雙臂多頭貼片自動(dòng)控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)軟件通過(guò)CAN總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊組成。左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機(jī)、吸頭Z向電機(jī)和吸頭R向電機(jī)動(dòng)作；左、右臂多頭貼裝數(shù)據(jù)采集模塊用于采集吸頭壓力數(shù)據(jù)、吸頭Z向原點(diǎn)信號(hào)和吸頭R向原點(diǎn)信號(hào)。本明不僅可以控制雙臂多頭貼片裝置單獨(dú)地貼裝一片小于750mm長(zhǎng)度規(guī)格的PCB板，也可以同時(shí)并行控制兩套單臂多頭貼片裝置同時(shí)貼裝兩塊小于750mm長(zhǎng)度規(guī)格的PCB板，貼片效率提高一倍以上，還可以控制雙臂多頭貼片裝置單獨(dú)貼裝一塊大于750mm長(zhǎng)度規(guī)格的PCB板，適用于大型PCB板貼裝生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H05K3/30GK102540930SQ20121000899
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者吳克樺, 程治國(guó), 陳軍 申請(qǐng)人:廣州市攀森機(jī)械設(shè)備制造有限公司