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一、系統概述

由于全球環保節能的意識加強，在各國大力出臺推動節能減排、積極應對氣候變化等法律法規的形勢下，我國提出了單位GDP能耗降低、主要污染物排放減少的目標要求。我國在2016年全面禁止各種瓦數的白熾燈市面銷售，這無疑給我國的LED推廣及普及應用提供了巨大的市場機遇。隨著LED產業的蓬勃發展對 LED生產設備的要求也越來越高，固晶機等半導體設備在市場上的需求越來越大，與此同時，研祥IPC技術的快速發展為滿足以上需求提供了保證。研祥 IPC-820整機具有高可靠更穩定性的特種計算機，在LED固晶機的控制、處理和機器視覺等先進技術被廣泛應用，極大提高了LED固晶機的自動化程度，使設備在精度、速度、人機交互性等方面更加優化。

而LED產業鏈的中游封裝技術(固晶機、焊線機、點膠機等)基本掌握在中國大陸和臺灣地區的企業手中，減少人力、提高產品一致性、提高產品質量、更適合大批量生產、降低生產成本、提高生產效率成為這些企業追求的目標，而自動化的生產設備為這些企業提高生產效率、降低成本、提高產品的一致性提供了有效保障，從而切實有效的提高了企業的競爭力，尤其是要提高產品精度，不使用自動化生產，根本就無法滿足生產需要。

二、系統要求

LED固晶機是一種將LED晶片從晶片盤吸取后貼裝到PCB(印刷線路板)上，實現LED晶片的自動健合和缺陷晶片檢測功能的自動化設備，可滿足大多數 LED生產線的需求，適于各種高品質、高亮度LED(紅色、綠色、白色、黃色等)的生產，部分可適用于三極管、半導體分立器件、DIP和SOP等產品的生產，適用范圍廣，通用性強。

LED固晶機系統結構主要包括運動控制模塊、氣動部分、機器視覺部分和運動執行機構模塊，通過PCI總線接口實現與特種計算機控制中心的數據通信。

工作原理：由上料機構把PCB板傳送到工作臺卡具上的工作位置，先由點膠機構將PCB需要鍵合晶片的位置點膠，然后鍵合臂從原點位置運動到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撐的擴張器晶片盤上，鍵合臂到位后吸嘴向下運動，頂針向上運動頂起晶片，在拾取晶片后鍵合臂返回原點位置(漏晶檢測位置)，鍵合臂再從原點位置運動到鍵合位置，吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點位置，這樣就是一個完整的鍵合過程。當一個節拍運行完成后，由機器視覺檢測得到晶片下一個位置的數據，并把數據傳送給晶片盤電機，讓電機走完相應的距離后使下一個晶片移動到對準的拾取晶片位置。PCB板的點膠鍵合位置也是同樣的過程，直到PCB 板上所有的點膠位置都鍵合好晶片，再由傳送機構把PCB板從工作臺移走，并裝上新的PCB板開始新的工作循環。

三、系統描述

固晶機系統的運動控制系統一般采用基于PCI總線的運動控制卡與工控機相結合的方案，氣動部分和機器視覺部分也是通過PCI總線實現相互間的數據通訊，通過圖像識別系統、運動控制和氣動抓取等模塊系統相結合，實現了基于機器視覺的自動LED固晶控制的全自動高速固晶功能，采用了模糊控制算法和高精度數字伺服控制方式，實現了固晶機控制中多軸、運動時序配合、高精度、高速度的運功控制。

LED固晶機系統的運動控制部分由伺服電機和步進電機實現，其中的各個電機運動都是由行業專用計算機和運動控制卡來控制，行業專用計算機是LED固晶機控制系統的核心部分，主要負責人機交互界面管理和控制系統實時監控工作，發布運動指令，有效處理控制卡采集傳輸的信息，使各個環節實現預期運動，確保機械位置精度檢測和操作安全。

在Windows平臺的行業專用計算機控制下，LED固晶機系統可以充分利用硬件資源，大大加快了數據處理速度，提高了系統運行效率，并采用了可視化用戶界面程序，人機界面友好。

四、系統框圖

五、項目產品清單

主控設備：研祥EPE整機IPC-820

該主控設備的主板是一款采用Intel?H61芯片組，支持Intel?LGA1155封裝雙核、四核I3、I5、I7等系列CPU的高性能平臺;支持2 條800M/1066M/1333M的DDR3內存條，總容量最大支持16GB;板載2個10/100/1000Mbps網絡接口;支持VGA+VGA、 VGA+DVI雙顯示功能;支持4個SATA接口;10個USB 2.0接口、2個串口(其中1個支持RS-232/RS-422/RS-485)、1個并口等豐富的I/O接口。

該整機機箱是一款4U 19"上架機箱，該機箱采用1.2mm厚的優質鋼板成型，噴涂高溫烘烤漆，結構堅固。具有優良的散熱、抗振及抗輻射性能。可以滿足振動、電磁干擾等嚴酷工作環境的使用，該主控設備的CPU板及底板采用研祥EPE總線設計，CPU板與底板間連接全采用CPCI針孔連接器來實現。

六、EVOC產品優勢

1.整機系統采用研祥EPE總線設計，CPU板與底板間采用CPCI針孔連接器相連，360度全包圍接觸，具有高度氣密性、防腐防氧化性、防塵性等，解決了在多塵、潮濕、高/低溫、腐蝕等各種工業惡劣環境下工作時連接器接觸面間易堵塞、氧化或發霉而造成的電氣接觸不良，徹底消除金手指連接在實際使用中所有的不良表現，保證了工控機工作的可靠性;

2.CPU板一旦安裝到位，CPCI針孔連接器公母頭接觸面間不會發生相對位移，不會產生相對摩擦，不會損傷導電層，提升了系統抗振動和沖擊的能力，保證設備在振動環境下長時間可靠工作的要求;

3.獨特的CPU背板支架設計，將CPU散熱器重量轉架到金屬機箱上，避免CPCI針對連接器間接觸力的不平衡，同時使兩個連接器間更加穩固，不會產生相對位移，進一步提高了整機在振動環境下可靠工作的能力;

4.EPE總線計算機解決了傳統金手指工業計算機平臺無法通過底板供電，造成機箱走線復雜;EPE總線定義PS-ON#，5V SBS(2A)等信號，12V電源有5個管腳可承受7A電流，避免使用ATX電源時底板與CPU板之間控制連線;

5.EPE總線系統擴展接口在信號分布上優先考慮高速控制信號走線，設置地信號和高速控制信號的針腳相鄰, 避免由于信號傳輸線上存在較大的分布電容的影響，從而增強了信號的完整性，增強了EMC性能，增強了高速信號對地的參考和屏蔽作用，使得PCI、PCIE 擴展信號質量得到大大改善，保證了系統的可靠性;

6.整機系統采用了研祥獨創的“工業計算機運行狀態實時監控智能系統”，它可以實時的監控系統關鍵器件溫度及運行的內部環境溫度，并能實時通過計算機技術根據溫度狀況來控制散熱器件智能工作,根據不同的CPU溫度，溫控風扇會有不同的轉速調節與之對應，在此過程中，操作人員同時可以直接實時查看到變化中 CPU內核溫度，通過此智能交互系統，能有效防范系統過熱運行，即使運行出現問題，也能在瞬間知道問題所在，為操作人員進行有效操作提供指南，避免其“知其然，不知其所以然”的尷尬境地。

8.整機系統采用注油減震墊對硬盤進行減震保護，在硬盤與其安裝支架之間采用注油減震墊進行軟連接，有效避免硬盤與支架在外界震動及沖擊作用力下的相互硬碰撞，從而有力保護硬盤不被震動或沖擊損壞;注油減震墊結構簡單、適用寬溫環境、使用壽命長、能對三維振動進行減震、兼容不同重量物體減震。

七、結論

研祥EPE總線產品具備在惡劣工業環境下長時間無故障穩定工作的特性，能夠很好的滿足多塵、潮濕、高/低溫、腐蝕、振動等各種嚴酷環境下對硬件的需求。

多年來研祥還在自動化控制、機器視覺、數控機床設計上積累了諸多經驗和成功案例，研祥將不懈努力，為大家提供高性價比的產品和技術服務。