專利名稱：Led貼片機雙臂多頭貼片自動控制系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種自動化控制系統，具體地說是一種應用于LED貼片機雙臂多頭貼片的電氣自動控制系統。
背景技術：
目前，隨著現代電子元器件大步向微型化、集成化和高可靠性方向發展，特別是面對日益激烈的市場競爭，電子產品的生產與制造設備正朝著高速、高糖度、智能化、多功能等全自化方向發展。電子信息產品尤其是關鍵部件印刷板的組裝需要經過貼裝工藝生產。 近幾年，隨著LED產業的發展，給LED貼片機的整體性能帶來了新挑戰。現有的LED貼片機，貼片作業的電氣自動控制系統只能適應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，只能適用于貼裝小于750mm長度的PCB板。

發明內容
為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種能夠同時控制兩套貼裝移動臂部件并行運行的自動控制系統。為了實現以上目的，本發明的技術方案如下一種LED貼片機雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于由計算機軟件通過CAN總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數據采集模塊組成；所述左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機、吸頭Z 向電機和吸頭R向電機動作；左、右臂多頭貼裝數據采集模塊用于采集吸頭壓力數據、吸頭 Z向原點信號和吸頭R向原點信號。進一步地，所述左、右臂多頭貼裝控制器根據吸頭的X、Y向原點信號，指令X、Y向電機動作。所述左、右臂多頭貼裝數據采集模塊采集吸頭的壓力數據，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作。所述左、右臂多頭貼裝控制器根據吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號后，指令吸頭ζ向電機和R向電機動作。所述左、右臂多頭貼片控制器采用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數據采集模塊采用1顆ARM微處理器。雙臂多頭貼片自動控制系統可應用于控制LED貼片機雙臂多頭貼片流程，步驟如下a.計算機軟件啟動，左臂貼裝頭組件進入工作狀態，而右臂貼裝頭組件處于待機狀態；b.左臂多頭貼裝控制器指令左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，兩支吸頭進行吸料；c.利用CXD攝像器對吸頭進行拍照以獲得LED電子元件位置數據；d.計算機軟件根據CXD攝像器采集到的圖像數據，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偏量以得到準確貼裝位置；f.第一支吸頭到達貼裝點貼裝，同時啟動右臂多頭貼裝組件進入工作狀態，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偏量以得到準確貼裝位置；h.第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成；i.待右區從標點貼裝作業完成后，循環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出X和Y向電機控制信號，X和Y向電機驅動左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，吸頭進行吸料。所述左臂多頭貼裝控制器發出Z向電機控制信號，Z向電機驅動吸頭Z往喂料系統吸料。所述吸頭吸料后，由左臂多頭貼裝數據采集模塊采集吸頭的壓力數據，左臂多頭貼裝控制器根據吸頭的壓力數據判斷LED電子元件是否吸到，如果不成功，則重新吸料，如果連續三次吸料不成功，則報警。所述e步驟中，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭的角度數據后，發出R向電機控制信號，指令R向電機驅動吸頭旋轉以修正角度。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偏移量數據并發出第一支吸頭的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第一支吸頭貼裝點貼裝。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偏移量數據并發出第二支吸頭的X、Y向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第二支吸頭貼裝點貼裝。所述h步驟為第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左臂多頭貼裝控制器修正第三支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置；接著，i.第三支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成；j.待右區從標點貼裝作業完成后，循環a j步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。與現有技術相比，本發明不僅可以控制雙臂多頭貼片裝置單獨地貼裝一片小于 750mm長度規格的PCB板，也可以同時并行控制兩套單臂多頭貼片裝置同時貼裝兩塊小于 750mm長度規格的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貼裝一塊大于750mm長度規格的PCB板，適用于大型PCB板貼裝生產。


圖1為多臂多頭貼片自動控制系統示意圖。圖2為雙臂多頭貼片自動控制方法的工作流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，LED貼片機雙臂多頭貼片自動控制系統，由計算機軟件通過CAN總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數據采集模塊組成。左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機、吸頭Z向電機和吸頭R向電機動作；左、右臂多頭貼裝數據采集模塊用于采集吸頭壓力數據、吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號。左、右臂多頭貼裝控制器根據吸頭的X、Y向原點信號，指令X、Y向電機動作。左、 右臂多頭貼裝數據采集模塊采集吸頭的壓力數據，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作。如果三次吸料不成功，則報警。停機檢測后，再重新啟動貼裝流程。左、右臂多頭貼裝數據采集模塊根據采集到的吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號， 輸入到左、右臂多頭貼裝控制器，并指令吸頭Z向電機和R向電機動作。為了避免發生撞擊危險，左、右臂多頭貼裝控制器根據防撞感應信號，指令X、Y向電機后退動作。左、右臂多頭貼片控制器采用6顆ARM微處理器，左、右臂多頭貼裝數據采集模塊采用1顆ARM微處理
ο如圖2所示，雙臂多頭貼片自動控制方法的工作流程如下啟動雙臂多頭貼裝運行模式，左臂貼裝頭組件開始工作，此時，左臂多頭貼裝組件處于等待狀態。首先，左臂多頭貼裝控制器發出X和Y向電機控制信號，X和Y向電機驅動左臂貼裝頭組件移動到達吸料位。接著，左臂多頭貼裝控制器發出Z向電機控制信號，Z向電機驅動兩支吸頭Z往喂料系統吸料。每支吸頭吸料后，由左臂多頭貼裝數據采集模塊采集吸頭Z壓力數據，左臂多頭貼裝控制器根據采集到的數據分析出吸頭Z壓力數據并據以確定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，直到元件到位才進行下一步步驟。如果連續三次吸料不成功，則報警并停機，待解除故障后再重新吸料。接著，利用飛行CXD攝像器對吸頭Z進行拍照獲得LED電子元件位置數據，由左臂多頭貼裝數據采集模塊處理得到LED電子元件的角度和X、Y偏移量，左臂多頭貼裝數控制器修正吸頭的角度數據后發出R向電機控制信號，指令R向電機驅動吸頭Z旋轉以修正角度。接著，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭Zl的X、Y偏移量數據并發出吸頭Zl的X、Y 向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達吸頭Zl貼裝點貼裝。接著，左臂多頭貼裝控制器修正吸頭Z2的X、Y偏移量數據并發出吸頭Z2的X、Y 向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達吸頭Z2貼裝點進行貼裝，完成對左區PCB板的貼裝任務。在左臂多頭貼裝流程中，當完成左區PCB板Zl貼裝點貼裝的同時，啟動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。當完成對右區PCB板的貼裝任務后，才完成一次完整的雙臂多頭貼裝流程。如此循環多次，直至完成兩塊PCB板的貼裝作業。如圖所示，左、右臂多頭貼片控制器和左、右臂多頭貼裝數據采集模塊通過CAN總線與計算機XX軟件進行數據交換，由計算機XX軟件程序實現總控制。左、右臂多頭貼片控制器采用6顆ARM微處理器，輸入X、Y向原點信號和防撞感應信號，輸出電機控制信號。 左、右臂多頭貼裝數據采集模塊采用1顆ARM微處理器，用于采集左、右臂吸頭真空度數據、 電磁閥開關控制數據、Z向原點信號，輸出真空閥信號。
權利要求
1.一種LED貼片機雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于由計算機軟件通過CAN 總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數據采集模塊組成；所述左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機、吸頭Z向電機和吸頭R向電機動作；左、右臂多頭貼裝數據采集模塊用于采集吸頭壓力數據、吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號。
2.根據權得要求1所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，所述左、右臂多頭貼裝控制器根據吸頭的X、Y向原點信號，指令X、Y向電機動作。
3.根據權得要求1所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，所述左、右臂多頭貼裝數據采集模塊采集吸頭的壓力數據，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作。
4.根據權得要求1所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，所述左、右臂多頭貼裝控制器根據吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號后，指令吸頭Z向電機和R向電機動作。
5.根據權得要求1所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，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、右臂多頭貼裝數據采集模塊采用1顆ARM微處理器。
6.根據權得要求1至5任一項所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，其應用于控制LED貼片機雙臂多頭貼片流程，步驟如下a.計算機軟件啟動，左臂貼裝頭組件進入工作狀態，而右臂貼裝頭組件處于待機狀態；b.左臂多頭貼裝控制器指令左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，吸頭進行吸料；c.利用CXD攝像器對吸頭進行拍照以獲得LED電子元件位置數據；d.計算機軟件根據CCD攝像器采集到的圖像數據，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偏量以得到準確貼裝位置；f.第一支吸頭到達貼裝點貼裝，同時啟動右臂多頭貼裝組件進入工作狀態，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偏量以得到準確貼裝位置；h.第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成；1.待右區從標點貼裝作業完成后，循環a i步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。
7.根據權得要求6所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，所述b步驟中，左臂多頭貼裝控制器發出X和Y向電機控制信號，X和Y向電機驅動左臂貼裝頭組件移動到達吸料位，吸頭進行吸料。
8.根據權得要求7所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，所述左臂多頭貼裝控制器發出Z向電機控制信號，Z向電機驅動兩支吸頭Z往喂料系統吸料。
9.根據權得要求8所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，所述吸頭吸料后， 由左臂多頭貼裝數據采集模塊采集吸頭的壓力數據，左臂多頭貼裝控制器根據吸頭的壓力數據判斷LED電子元件是否吸到，如果不成功，則重新吸料，如果連續三次吸料不成功，則報警。
10.根據權得要求6所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，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據后，發出R向電機控制信號，指令R向電機驅動吸頭旋轉以修正角度。
11.根據權得要求6所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，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偏移量數據并發出第一支吸頭的Χ、Υ向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第一支吸頭貼裝點貼裝。
12.根據權得要求6所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，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偏移量數據并發出第二支吸頭的Χ、Υ向電機控制信號，指令X、Y向電機驅動左臂貼裝頭組件到達第二支吸頭貼裝點貼裝。
13.根據權得要求6所述的雙臂多頭貼片自動控制系統，其特征在于，所述h步驟為第二支吸頭到達貼裝點貼裝，左臂多頭貼裝控制器修正第三支吸頭的X、Y偏量以得到準確貼裝位置；接著，i.第三支吸頭到達貼裝點貼裝，左區坐標點貼裝作業完成；j.待右區從標點貼裝作業完成后，循環a j步驟直至完成貼裝兩塊PCB板。
全文摘要
本發明公開了一種LED貼片機雙臂多頭貼片自動控制系統，由計算機軟件通過CAN總線控制左、右臂多頭貼裝控制器及左、右臂多頭貼裝數據采集模塊組成。左、右臂多頭貼裝控制器用于控制X、Y向電機、吸頭Z向電機和吸頭R向電機動作；左、右臂多頭貼裝數據采集模塊用于采集吸頭壓力數據、吸頭Z向原點信號和吸頭R向原點信號。本明不僅可以控制雙臂多頭貼片裝置單獨地貼裝一片小于750mm長度規格的PCB板，也可以同時并行控制兩套單臂多頭貼片裝置同時貼裝兩塊小于750mm長度規格的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貼裝一塊大于750mm長度規格的PCB板，適用于大型PCB板貼裝生產。
文檔編號H05K3/30GK102540930SQ20121000899
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者吳克樺, 程治國, 陳軍 申請人:廣州市攀森機械設備制造有限公司