专利名称：Led贴片机自动控制方法
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I. 一种LED贴片机自动控制方法，步骤如下(I)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。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280_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；I、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。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CXD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CXD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。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往喂料系统吸料。
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カ数据，左臂多头贴装控制器根据吸头的压カ数据判断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，1.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換，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I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，还可以生产ー块长度大于750 1500mm规格的PCB板，适用于大型PCB板贴装生产线。
图I为LED贴片机控制流程图。图2为LED贴片机控制系统结构图。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。
具体实施例方式如图I所示，LED贴片机的自动控制方法如下⑴计算机软件启动；⑵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250_ ;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280_后停止；第一段平移夹紧气缸平推第ニ块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，第ニ块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；第ニ块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板离开出板感应器吋，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250_ ;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280_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，停止第二段歩进电机，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系统(图2)实现的。进出板控制系统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往喂料系统吸料。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压カ数据，左臂多头贴装控制器根据采集到的数据分析出吸头Z压カ数据并据以确定LED电子元件是否到位。如果某ー吸头吸料不成功，则重新吸料，直到元件到位才进行下一歩步骤。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CXD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Zl的X、Y偏移量数据并发出吸头Zl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Zl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Zl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系统，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I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。
权利要求
1.一种LED贴片机自动控制方法，其特征在于控制方法的步骤如下 (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。
2.根据权利要求I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； I、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I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280_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I所述的LED贴片机自动控制方法，其特征在于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CXD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。
5.根据权得要求4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。
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往喂料系统吸料。
7.根据权得要求6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カ数据，左臂多头贴装控制器根据吸头的压カ数据判断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m目O
8.根据权得要求4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。
9.根据权得要求4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。
10.根据权得要求4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換，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I颗ARM微处理器。
全文摘要
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。
文档编号G05B19/042GK102621914SQ20121007768
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者吴克桦, 程治国, 陈军 申请人:广州市攀森机械设备制造有限公司