CN102621914B - Led贴片机自动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED贴片机自动控制方法，步骤如下：计算机软件启动；选择双PCB板模式或单PCB板模式；调宽后调用进板程序输入没有锡浆的样板；通过计算机软件进行坐标设定；调用出板程序输出没有锡浆的样板；将所有空板涂上锡浆后，LED贴片生产作业开始；进入软件生产界面；调用进板程序输入有锡浆的空板；启动贴装程序；贴装完成，调用出板程序输出已经贴装完成的成品板。本发明不仅可以控制LED贴片机生产两块长度小于750mm规格的PCB板，贴片效率提高一倍以上，还可以生产一块长度大于750～1500mm规格的PCB板，适用于大型PCB板贴装生产线。
Description
技术领域
本发明属于自动化控制领域，具体地说是一种应用于LED贴片作业的自动控制方法。
背景技术
目前，随着现代电子元器件大步向微型化、集成化和高可靠性方向发展，特别是面对日益激烈的市场竞争，电子产品的生产与制造设备正朝着高速、高精度、智能化、多功能等全自化方向发展。电子信息产品尤其是关键部件印刷板的组装需要经过贴装工艺生产。近几年，随着LED产业的发展，给LED贴片机的整体性能带来了新挑战。现有的LED贴片机的电气自动控制方法只能适用于控制单片LED板的生产流程，且仅适用于贴装长度小于750mm的PCB板，工作效率比较低，不能满足大型生产。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种既能生产双块小PCB板，也能生产单块大PCB板的自动控制方法，以提高生产效率。
为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：
1.一种LED贴片机自动控制方法，步骤如下：
（1）计算机软件启动；
（2）选择双PCB板模式或单PCB板模式；
（3）调宽后调用进板程序输入没有锡浆的样板；
（4）通过计算机软件进行坐标设定；
（5）调用出板程序输出没有锡浆的样板；
（6）将所有空板涂上锡浆后，LED贴片生产作业开始；
（7）进入软件生产界面；
（8）调用进板程序输入有锡浆的空板；
（9）启动贴装程序，该贴装程序控制方法的步骤如下：
a.计算机软件启动，左臂贴装头组件进入工作状态，而右臂贴装头组件处于待机状态；
b.左臂多头贴装控制器指令左臂贴装头组件移动到达吸料位，吸头进行吸料；
c.利用CCD摄像器对吸头进行拍照以获得LED电子元件位置数据；
d.计算机软件根据CCD摄像器采集到的图像数据，分析LED电子元件的角度和X、Y偏量；
e.左臂多头贴装控制器修正LED电子元件的角度，再修正第一支吸头的X、Y偏量以得到准确贴装位置；
f.第一支吸头到达贴装点贴装，同时启动右臂多头贴装组件进入工作状态，右臂多头贴装工作流程与左臂多头贴装工作流程相同；
g.左臂多头贴装控制器修正第二支吸头的X、Y偏量以得到准确贴装位置；
h.第二支吸头到达贴装点贴装，左区坐标点贴装作业完成；
i.待右区从标点贴装作业完成后，循环a～i步骤直至完成贴装两块PCB板；
（10）贴装完成，调用出板程序输出已经贴装完成的成品板。
进一步地，进出板程序由用于输送长度小于750mm双PCB板进出板控制流程组成：
a、启动进出板控制器；
b、调整输送通道的宽度；
c、第二段挡块上升，启动第一段步进电机，输入第一块PCB板；
d、PCB板到达第一段定位感应器，启动第二段步进电机；
e、PCB板到达第二段定位感应器，第二段步进电机运动280mm后停止；
f、第二段平移夹紧气缸平推PCB板靠紧定位基准面，第二段上移夹板气缸上升夹紧PCB板；
g、第一段挡块上升，开始输入第二块PCB板；
h、PCB板到达第一段定位感应器，第一段步进电机运动280mm后停止；
i、第一段平移平紧气缸平推PCB板靠紧定位基准面，第一段上移夹板气缸上升夹紧PCB板；
j、待贴装完成后，所有气缸执行反动作，启动第二段步进电机，输出第一块PCB板；
k、第一块PCB板离开出板感应器时，启动第一段步进电机，将第二块PCB板输出；
l、第二块PCB板离开第一段定位感应器时，停止第一段步进电机，第二块PCB板离开出板感应器时，停止第二段步进电机。
进一步地，用于输送长度大于750～1500mm单PCB板的控制流程如下：
a、启动进出板控制器；
b、调整输送通道的宽度；
c、第二段挡块上升，启动第一段步进电机输入PCB板；
d、PCB板到达第一段定位感应器，启动第二段步进电机；
e、PCB板行至第二段定位感应器，所有步进电机运动280mm后停止；
f、第一段与第二段平移夹紧气缸平推PCB板靠紧定位基准面，第一段与第二段上移夹板气缸上升将PCB板夹紧；
g、待PCB板贴装完成后，所有平移气缸执行反动作；
h、启动所有步进电机将板送出；
i、PCB板离开第一段定位感应器时，停止第一段步进电机；PCB板离开出板感器时，停止第二段步进电机。
所述贴装程序控制方法的b步骤中，左臂多头贴装控制器发出X和Y向电机控制信号，X和Y向电机驱动左臂贴装头组件移动到达吸料位，吸头进行吸料。
所述左臂多头贴装控制器发出Z向电机控制信号，Z向电机驱动两支吸头Z往喂料***吸料。
所述吸头吸料后，由左臂多头贴装数据采集模块采集吸头的压力数据，左臂多头贴装控制器根据吸头的压力数据判断LED电子元件是否吸到，如果不成功，则重新吸料，如果连续三次吸料不成功，则报警。
所述贴装程序控制方法的e步骤中，左臂多头贴装控制器修正吸头的角度数据后，发出R向电机控制信号，指令R向电机驱动吸头旋转以修正角度；所述e步骤中，左臂多头贴装控制器修正第一支吸头的X、Y偏移量数据并发出第一支吸头的X、Y向电机控制信号，指令X、Y向电机驱动左臂贴装头组件到达第一支吸头贴装点贴装；所述f步骤中，左臂多头贴装控制器修正第二支吸头的X、Y偏移量数据并发出第二支吸头的X、Y向电机控制信号，指令X、Y向电机驱动左臂贴装头组件到达第二支吸头贴装点贴装。
所述贴装程序控制方法的h步骤为第二支吸头到达贴装点贴装，左臂多头贴装控制器修正第三支吸头的X、Y偏量以得到准确贴装位置；接着，i.第三支吸头到达贴装点贴装，左区坐标点贴装作业完成；j.待右区从标点贴装作业完成后，循环a～j步骤直至完成贴装两块PCB板。
所述贴装程序控制方法的左、右臂多头贴片控制器和左、右臂多头贴装数据采集模块通过CAN总线与计算机软件进行数据交换，由计算机软件程序实现总控制；所述左、右臂多头贴片控制器采用6颗ARM微处理器,左、右臂多头贴装数据采集模块采用1颗ARM微处理器。
与现有技术相比，本发明不仅可以控制LED贴片机生产两块长度小于750mm规格的PCB板，贴片效率提高一倍以上，还可以生产一块长度大于750～1500mm规格的PCB板，适用于大型PCB板贴装生产线。
附图说明
图1为LED贴片机控制流程图。
图2为LED贴片机控制***结构图。
图3为送板自动控制方法流程图。
图4为贴装自动控制方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，LED贴片机的自动控制方法如下：（1）计算机软件启动；（2）选择双PCB板模式或单PCB板模式；（3）调宽后调用进板程序输入没有锡浆的样板；（4）通过计算机软件进行坐标设定；（5）调用出板程序输出没有锡浆的样板；（6）将所有空板涂上锡浆后，LED贴片生产作业开始；（7）进入软件生产界面；（8）调用进板程序输入有锡浆的空板；（9）启动贴装程序；（10）贴装完成，调用出板程序输出已经贴装完成的成品板。
如图3所示，LED贴片机的自动控制方法中的送板自动控制方法包含了长度小于750mm双PCB板进出板程序长度750～1500mm单PCB板进出板程序，既可用于控制双PCB板，也可用于控制单PCB板，用户可择一选择。
针对长度小于750mm双PCB板进出板程序的工作流程如下：LED贴片机开机，计算机软件启动，第一段、第二段进出板控制器发出调宽指令，调宽步进电机调整输送通道的宽度为250mm；调宽完毕后，如果进板感应器检测到有PCB板，则开始送入第一块PCB板，此时第二段挡块上升，启动第一段步进电机；PCB板到达第一段定位感应器，启动第二段步进电机；PCB板到达第二段定位感应器，第二段步进电机运动280mm后停止，第一块PCB板的输入完成；第二段平移夹紧气缸平推第一块PCB板靠紧定位基准面，第二段上移夹板气缸上升将PCB板夹紧，第二段挡块下降；接着，开始输入第二块PCB板，第一段挡块上升；PCB板到达第一段定位感应器，第一段步进电机运动280mm后停止；第一段平移夹紧气缸平推第二块PCB板靠紧定位基准面，第一段上移夹板气缸上升将PCB板夹紧，第一段挡块下降，第二块PCB板输送完成；待两块PCB板都贴装完成后，所有平移气缸后退、夹紧气缸下降；启动第二段步进电机，将第二块PCB板输出；第二块PCB板离开出板感应器时启动第一段步进电机，将第一块PCB板输出；第一块PCB板离开第一段定位感应器时，停止第一段步进电机；第一块PCB板离开出板感应器时，停止第二段步进电机，至此，一次送板作业完成。下次送板业循环上面步骤即可。
针对长度750～1500mm单PCB板进出板程序的工作流程如下：LED贴片机开机，计算机软件启动，第一段、第二段进出板控制器发出调宽指令，调宽步进电机调整输送通道的宽度为250mm；调宽完毕后，如果进板感应器检测到有PCB板，则开始送入第一块PCB板，此时第二段挡块上升，启动第一段步进电机；PCB板到达第一段定位感应器，启动第二段步进电机；PCB板行至第二段定位感应器，所有步进电机运动280mm后停止；第一段与第二段平移夹紧气缸平推PCB板靠紧定位基准面；第一段与第二段上移夹板气缸上升将PCB板夹紧；待PCB板贴装完成后，所有平移气缸后退、夹紧气缸下降；启动所有步进电机将板送出；PCB板离开第一段定位感应器时，停止第一段步进电机；PCB板离开出板感器时，停止第二段步进电机，至此，一次送板作业完成。下次送板作业循环上面步骤即可。
送板自动控制方法是通过进出板控制***（图2）实现的。进出板控制***包括计算机软件和进出板控制器。进出板控制器采用C51单片机，它与计算机软件通过R232实现通信。步进电机、气缸、进板感应器、定位感应器和定位机构上、下限感应器由进出板控制器控制。
如图4所示，LED贴片机的自动控制方法中的贴装程序的工作流程如下：
启动双臂多头贴装运行模式，左臂贴装头组件开始工作，此时，左臂多头贴装组件处于等待状态。首先，左臂多头贴装控制器发出X和Y向电机控制信号，X和Y向电机驱动左臂贴装头组件移动到达吸料位。
接着，左臂多头贴装控制器发出Z向电机控制信号，Z向电机驱动两支吸头Z往喂料***吸料。每支吸头吸料后，由左臂多头贴装数据采集模块采集吸头Z压力数据，左臂多头贴装控制器根据采集到的数据分析出吸头Z压力数据并据以确定LED电子元件是否到位。如果某一吸头吸料不成功，则重新吸料，直到元件到位才进行下一步步骤。如果连续三次吸料不成功，则报警并停机，待解除故障后再重新吸料。
接着，利用飞行CCD摄像器对吸头Z进行拍照获得LED电子元件位置数据，由左臂多头贴装数据采集模块处理得到LED电子元件的角度和X、Y偏移量，左臂多头贴装数控制器修正吸头的角度数据后发出R向电机控制信号，指令R向电机驱动吸头Z旋转以修正角度。
接着，左臂多头贴装控制器修正吸头Z1的X、Y偏移量数据并发出吸头Z1的X、Y向电机控制信号，指令X、Y向电机驱动左臂贴装头组件到达吸头Z1贴装点贴装。
接着，左臂多头贴装控制器修正吸头Z2的X、Y偏移量数据并发出吸头Z2的X、Y向电机控制信号，指令X、Y向电机驱动左臂贴装头组件到达吸头Z2贴装点进行贴装，完成对左区PCB板的贴装任务。
在左臂多头贴装流程中，当完成左区PCB板Z1贴装点贴装的同时，启动右臂多头贴装组件工作。右臂多头贴装组件工作流程与左臂多头贴装组件工作流程相同。当完成对右区PCB板的贴装任务后，才完成一次完整的双臂多头贴装流程。如此循环多次，直至完成两块PCB板的贴装作业。
如图2所示，实现LED贴装自动控制方法的控制***，由计算机软件通过CAN总线控制左、右臂多头贴装控制器及左、右臂多头贴装数据采集模块组成。左、右臂多头贴片控制器采用6颗ARM微处理器,左、右臂多头贴装数据采集模块采用1颗ARM微处理器。
左、右臂多头贴装控制器用于控制X、Y向电机、吸头Z向电机和吸头R向电机动作；左、右臂多头贴装数据采集模块用于采集吸头压力数据、吸头Z向原点信号和吸头R向原点信号。
左、右臂多头贴装控制器根据吸头的X、Y向原点信号，指令X、Y向电机动作。左、右臂多头贴装数据采集模块采集吸头的压力数据，由左、右臂多头贴装控制器判断是否吸料成功；如果不成功，指令吸头真空阀再次做吸料动作。如果三次吸料不成功，则报警。停机检测后，再重新启动贴装流程。左、右臂多头贴装数据采集模块根据采集到的吸头Z向原点信号和吸头R向原点信号，向左、右臂多头贴装控制器发出指令，由左、右臂多头贴装控制器指令吸头Z向电机和R向电机动作。为了避免发生撞击危险，左、右臂多头贴装控制器根据防撞感应信号，指令X、Y向电机后退动作。
Claims (9)
1.一种LED贴片机自动控制方法，步骤如下：
（1）计算机软件启动；
（2）选择双PCB板模式或单PCB板模式；
（3）调宽后调用进板程序输入没有锡浆的样板；
（4）通过计算机软件进行坐标设定；
（5）调用出板程序输出没有锡浆的样板；
（6）将所有空板涂上锡浆后，LED贴片生产作业开始；
（7）进入软件生产界面；
（8）调用进板程序输入有锡浆的空板；
（9）启动贴装程序；
（10）贴装完成，调用出板程序输出已经贴装完成的成品板；
其特征在于，所述贴装程序控制方法的步骤如下：
a.计算机软件启动，左臂贴装头组件进入工作状态，而右臂贴装头组件处于待机状态；
b.左臂多头贴装控制器指令左臂贴装头组件移动到达吸料位，吸头进行吸料；
c.利用CCD摄像器对吸头进行拍照以获得LED电子元件位置数据；
d.计算机软件根据CCD摄像器采集到的图像数据，分析LED电子元件的角度和X、Y偏量；
e.左臂多头贴装控制器修正LED电子元件的角度，再修正第一支吸头的X、Y偏量以得到准确贴装位置；
f.第一支吸头到达贴装点贴装，同时启动右臂多头贴装组件进入工作状态，右臂多头贴装工作流程与左臂多头贴装工作流程相同；
g.左臂多头贴装控制器修正第二支吸头的X、Y偏量以得到准确贴装位置；
h.第二支吸头到达贴装点贴装，左区坐标点贴装作业完成；
i.待右区从标点贴装作业完成后，循环a～i步骤直至完成贴装两块PCB板。
2.根据权利要求1所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，进出板程序由用于输送长度小于750mm双PCB板进出板控制流程组成：
a、启动进出板控制器；
b、调整输送通道的宽度；
c、第二段挡块上升，启动第一段步进电机，输入第一块PCB板；
d、PCB板到达第一段定位感应器，启动第二段步进电机；
e、PCB板到达第二段定位感应器，第二段步进电机运动280mm后停止；
f、第二段平移夹紧气缸平推PCB板靠紧定位基准面，第二段上移夹板气缸上升夹紧PCB板；
g、第一段挡块上升，开始输入第二块PCB板；
h、PCB板到达第一段定位感应器，第一段步进电机运动280mm后停止；
i、第一段平移平紧气缸平推PCB板靠紧定位基准面，第一段上移夹板气缸上升夹紧PCB板；
j、待贴装完成后，所有气缸执行反动作，启动第二段步进电机，输出第一块PCB板；
k、第一块PCB板离开出板感应器时，启动第一段步进电机，将第二块PCB板输出；
l、第二块PCB板离开第一段定位感应器时，停止第一段步进电机，第二块PCB板离开出板感应器时，停止第二段步进电机。
3.根据权利要求1所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，由用于输送长度大于750～1500mm单PCB板的控制流程如下：
a、启动进出板控制器；
b、调整输送通道的宽度；
c、第二段挡块上升，启动第一段步进电机输入PCB板；
d、PCB板到达第一段定位感应器，启动第二段步进电机；
e、PCB板行至第二段定位感应器，所有步进电机运动280mm后停止；
f、第一段与第二段平移夹紧气缸平推PCB板靠紧定位基准面，第一段与第二段上移夹板气缸上升将PCB板夹紧；
g、待PCB板贴装完成后，所有平移气缸执行反动作；
h、启动所有步进电机将板送出；
i、PCB板离开第一段定位感应器时，停止第一段步进电机；PCB板离开出板感器时，停止第二段步进电机。
4.根据权得要求1所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，所述b步骤中，左臂多头贴装控制器发出X和Y向电机控制信号，X和Y向电机驱动左臂贴装头组件移动到达吸料位，吸头进行吸料。
5.根据权得要求3所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，所述左臂多头贴装控制器发出Z向电机控制信号，Z向电机驱动两支吸头Z往喂料***吸料。
6.根据权得要求5所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，所述吸头吸料后，由左臂多头贴装数据采集模块采集吸头的压力数据，左臂多头贴装控制器根据吸头的压力数据判断LED电子元件是否吸到，如果不成功，则重新吸料，如果连续三次吸料不成功，则报警。
7.根据权得要求1所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，所述e步骤中，左臂多头贴装控制器修正吸头的角度数据后，发出R向电机控制信号，指令R向电机驱动吸头旋转以修正角度；
所述e步骤中，左臂多头贴装控制器修正第一支吸头的X、Y偏移量数据并发出第一支吸头的X、Y向电机控制信号，指令X、Y向电机驱动左臂贴装头组件到达第一支吸头贴装点贴装；
所述f步骤中，左臂多头贴装控制器修正第二支吸头的X、Y偏移量数据并发出第二支吸头的X、Y向电机控制信号，指令X、Y向电机驱动左臂贴装头组件到达第二支吸头贴装点贴装。
8.根据权得要求1所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，所述h步骤为第二支吸头到达贴装点贴装，左臂多头贴装控制器修正第三支吸头的X、Y偏量以得到准确贴装位置；
接着，i.第三支吸头到达贴装点贴装，左区坐标点贴装作业完成；
j.待右区从标点贴装作业完成后，循环a～j步骤直至完成贴装两块PCB板。
9.根据权得要求1所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于，所述左、右臂多头贴片控制器和左、右臂多头贴装数据采集模块通过CAN总线与计算机软件进行数据交换，由计算机软件程序实现总控制；
所述左、右臂多头贴片控制器采用6颗ARM微处理器,左、右臂多头贴装数据采集模块采用1颗ARM微处理器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: GUANGDONG MOJE INTELLIGENT EQUIPMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: GUANGZHOU POCEA MACHINE EQUIPMENTS MANUFACTURING CO,. LTD. Effective date: 20140228 |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 511434 GUANGZHOU, GUANGDONG PROVINCE TO: 510000 GUANGZHOU, GUANGDONG PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140228 Address after: 510000, 17, Fenghuang three road, Guangzhou, Guangzhou, Guangdong, China, five rooms 323 Patentee after: GUANGDONG MOJE INTELLIGENT EQUIPMENT CO., LTD. Address before: 511434 Guangdong city of Guangzhou province Panyu District Hualong Town eyebrow village quarry Industrial Zone No. 2 Patentee before: Guangzhou Pan Sen Machinery Manufacturing Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170613 Address after: No. 7 forewin International Industrial Park, 528000 Guangdong city of Foshan province Shunde District Daliang Street office five community neighborhood committee Xinkai road sand a plant a two unit 205 Patentee after: Guangdong Hua Zhicheng Intelligent Technology Co Ltd Address before: 510000, 17, Fenghuang three road, Guangzhou, Guangzhou, Guangdong, China, five rooms 323 Patentee before: GUANGDONG MOJE INTELLIGENT EQUIPMENT CO., LTD. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200731 Address after: 501, building a, No. 29, Dongyuan Road, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee after: GUANGDONG MOJE INTELLIGENT EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: No. 7 forewin International Industrial Park, 528000 Guangdong city of Foshan province Shunde District Daliang Street office five community neighborhood committee Xinkai road sand a plant a two unit 205 Patentee before: GUANGDONG HUAZHICHENG INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |