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LabVIEW在全自动点胶机中的应用

作者:作者:陈谦 上海飞睿测控科技有限公司工程师时间:2010-05-10来源:电子产品世界收藏

  应用领域:工业自动化、工业视觉、运动控制

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/108830.htm

  挑战:运用+Vision+Motion的结合,迅速开发一套面向商用的全自动点胶机。

  应用方案:应用的运动控制卡和视觉开发模块,快速开发出一套全自动点胶机系统。

  使用的产品:-7344,-6601, 8.6.1,Vision Module

  介绍:

  首先通过1394相机拍照获得二极管杯子图像信息,再通过NI Vision Module中自带的一些视觉判断模块,快速找到被点胶二极管杯子XY像素坐标,经过换算得到XY实际运动坐标,通过运动控制卡NI-7344和NI-6601脉冲卡,控制点胶阀运动和点胶。运动执行系统采用了松下伺服系统,保证运动的准确。通过NI-6601脉冲卡控制点胶速度,保证了点胶一致性。由于采用了NI的运动控制和相关产品,使得开发时间大大缩短。给客户将产品投入市场节省了大量时间成本。

  正文:

  1. 系统背景

  LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。

  在LED生产工艺流程及封装技术生产步骤多大20几项,其中较为重要的一项极为LED点胶。在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片。) 工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。 由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。

  调查显示,2007年,我国全社会用电约24210亿度,按照明用电占全社会用电的12%计算,2007年我国照明用电约2905亿度,如我国照明装置有50%采用LED灯具(按使用节电50%的低端产品计算),每年至少可节电726亿度,相当于新建2个三峡电站或8至9台百万千瓦超临界燃煤发电机组,可节约电厂建设经费近千亿元,每年节约原电煤近1252万吨,若以燃煤发电每千瓦时排放0.638公斤二氧化碳计算,每年还可减少4632万吨二氧化碳排放。

  LED生产需求量大同时,需要有相应的生产设备来支持,低速、喷胶精准度、胶量不均匀的机器已经不能满足生产的需求,因此市场需要一种高速点胶、胶量均匀并易控制的全自动点胶机。

  2. 系统组成及工作流程

  系统主要有以下几部分组成

  1) 3轴运动丝杠及相应机构

  2)运动控制器及伺服器

  3) 点胶阀

  4) 点胶阀控制设备

  5) 视觉识别设备

  NI PCI-7344步进/伺服运动控制器是National Instruments公司的中档运动产品之一。该控制器简单易用,推荐用于简单的步进或直流电机控制和复杂的多轴运动控制。NI PCI-7344包括双处理器和一个实时板载操作系统,并具有多轴插值功能。

  结合软件及其范例查找器中丰富的范例程序,通过简单的线缆连接,在很短的时间内就搭建了一套伺服运动控制系统。在点胶机中需要大量IO端口,NI-7344板卡也提供了多达32个数字IO通道口,用于一些夹具是否到位,气阀开闭,点胶信号指示,以及报警灯控制等一些数字控制上。

  此外控制光源、点胶阀的实际高度,用到NI-7344中内置的8个模拟量输入端口,通过这些端口可实时了解到光源及点胶阀的位置高度信息。


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关键词: NI LabVIEW

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