COBLED全自動分選機研發(fā)設(shè)計

摘 要:在LED產(chǎn)品應(yīng)用中，對其性能的一致性要求非常高，因此在LED安裝產(chǎn)品進行快速檢測和分選出近似相同檔次的產(chǎn)品歸類，文章所研究項目分選機采用機械手自動上料、下料，采用PC機和DSP控制對COBLED進行按參數(shù)檢測和分選，對參數(shù)在區(qū)域內(nèi)進行歸檔噴碼標(biāo)識，簡化了生產(chǎn)工藝流程，減少生產(chǎn)成本，提高分選精度及效率。

關(guān)鍵詞：COBLED分選；機械手；積分球；測試系統(tǒng)；噴碼

中圖分類號：TN312.8 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）20-0110-02

“板上芯片”為(ChipOnBoard，COB)，“發(fā)光二極管”為（LingtEmittingDiode，LED）；COB板上芯片工藝過程首先是在基底表面用導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂（一般用摻銀顆粒的環(huán)氧樹脂）覆蓋硅片安放點，然后將硅片直接放在基底表面，熱處理到硅片牢固在基底為止，隨后再用絲焊的方法在硅片和基底之間直接建立電氣連接。

1 設(shè)備工作原理

整臺設(shè)備共采用了7套伺服驅(qū)動單元，配合PC機平臺與運動控制卡完成所有動作的控制。運動精度上達到±0.02 mm，檢測速度每5 s完成一個產(chǎn)品。

2 上料機械手設(shè)計

3 視覺系統(tǒng)

影像系統(tǒng)也稱視覺傳感器。其原理是指通過攝像機拍攝到的圖像進行圖像處理，來計算對象物的特征量（面積、重心、長度、位置等），并輸出數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果的傳感器，其工作原理如圖1所示。

4 旋轉(zhuǎn)工位臺設(shè)計

4.1 旋轉(zhuǎn)工位臺機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

由于COB片的質(zhì)量也較輕，也均為平板形，因定裝夾COB片采用真空吸力固定，在電木材料工位臺上加工對稱陣列的小孔，增加吸力面積，即提高真空作用力，引結(jié)構(gòu)使得機械簡化，成本也減小，對裝夾的COB片各類通用性也強，不易損壞。

4.2 伺服電機選型

5 光色電檢測系統(tǒng)

整個LED多參數(shù)檢測系統(tǒng)采用上、下位機模式，雙核DSP控制。LED檢測數(shù)據(jù)的采集、分析和處理以及操作命令的發(fā)出主要由PC機完成，旋轉(zhuǎn)工位臺和機械手以及其他控制分別由DSD單元完成，DSP與PC機之間采用串口通信模式。

通過以上系統(tǒng)配置處理光信號后，再由USB2.0接口將光譜儀及RS-232串口將測試儀連接PC機，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過安裝在PC機上軟件處理運算進行分類得出參數(shù)報表，此軟件是在CCS環(huán)境下用C++語言編程設(shè)計的處理數(shù)據(jù)程序，根據(jù)不同的測試參數(shù)要求而編寫。生成的光色電參數(shù)報表格式如表1所示。

根據(jù)不同的COBLED產(chǎn)品應(yīng)用范圍場合，可升級軟件的程序功能，同時用戶需要裝配一些相應(yīng)的儀器就可以檢測LED更多的性能參數(shù)，便于硬件升級。由表1可看出每個檔位對應(yīng)一組代碼，此代碼標(biāo)明了每件產(chǎn)品的性能參數(shù)、生產(chǎn)日期、歸屬批次等，有利于管理生產(chǎn)次序及質(zhì)檢和今后的工作質(zhì)量。

6 結(jié) 論

本文設(shè)計項目是代替COBLED分選工藝流程的歸總，滿足批量生產(chǎn)的需求，從產(chǎn)品的進料、出料、分類測試，噴碼都集中于一體，與目前人工單工序操作比較，每條生產(chǎn)線可節(jié)省5～10人。整機采用精密的運動零部件，用數(shù)字控制系統(tǒng)高精度、高效率地實時驅(qū)動每個工作部件，且應(yīng)用高端CCD攝像機檢測，種種設(shè)計應(yīng)用避免人工在每個環(huán)節(jié)上因人為失誤而影響測試質(zhì)量穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率穩(wěn)定性。

因LED具有節(jié)能環(huán)保優(yōu)點，隨著主流社會的需求在各種場合應(yīng)用的LED必然會由小量轉(zhuǎn)為大批量生產(chǎn)，從而單靠人工生產(chǎn)，必不能滿足當(dāng)今企業(yè)的激烈競爭的要求，本文研發(fā)設(shè)計的設(shè)備正好解決以上的問題，為企業(yè)爭取更大的效益。

參考文獻：

[1] 秦嵐，呂云日，鄧維禮.LED多參數(shù)檢測系統(tǒng)的設(shè)計與控制[J].國際LDE技術(shù)，2009，(10).