CN102540930A - Led贴片机双臂多头贴片自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED贴片机双臂多头贴片自动控制系统，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。本明不仅可以控制双臂多头贴片装置单独地贴装一片小于750mm长度规格的PCB板，也可以同时并行控制两套单臂多头贴片装置同时贴装两块小于750mm长度规格的PCB板，贴片效率提高一倍以上，还可以控制双臂多头贴片装置单独贴装一块大于750mm长度规格的PCB板，适用于大型PCB板贴装生产。

Description

LED贴片机双臂多头贴片自动控制系统

技术领域

本发明属于一种自动化控制系统，具体地说是一种应用于LED贴片机双臂多头贴片的电气自动控制系统。

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、高糖度、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，贴片作业的电气自动控制系统只能适应于控制一套贴装部件的工作流程，工作效率比较低，不能满足大型生产，只能适用于贴装小于750mm长度的PCB板。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种能够同时控制两套贴装移动臂部件并行运行的自动控制系统。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：一种LED贴片机双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于：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；所述左、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。

进一步地，所述左、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。

所述左、右臂多头贴装数据采集模块采集吸头的压力数据，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。

所述左、右臂多头贴装控制器根据吸头Z向原点信号和吸头R向原点信号后，指令吸头Z向电机和R向电机动作。

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。

双臂多头贴片自动控制系统可应用于控制LED贴片机双臂多头贴片流程，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，两支吸头进行吸料；

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。

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。

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。

与现有技术相比，本发明不仅可以控制双臂多头贴片装置单独地贴装一片小于750mm长度规格的PCB板，也可以同时并行控制两套单臂多头贴片装置同时贴装两块小于750mm长度规格的PCB板，贴片效率提高一倍以上，还可以控制双臂多头贴片装置单独贴装一块大于750mm长度规格的PCB板，适用于大型PCB板贴装生产。

附图说明

图1为多臂多头贴片自动控制系统示意图。

图2为双臂多头贴片自动控制方法的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，LED贴片机双臂多头贴片自动控制系统，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，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，输入到左、右臂多头贴装控制器，并指令吸头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。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。

如图2所示，双臂多头贴片自动控制方法的工作流程如下：

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。

如图所示，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XX软件进行数据交换，由计算机XX软件程序实现总控制。左、右臂多头贴片控制器采用6颗ARM微处理器，输入X、Y向原点信号和防撞感应信号，输出电机控制信号。左、右臂多头贴装数据采集模块采用1颗ARM微处理器，用于采集左、右臂吸头真空度数据、电磁阀开关控制数据、Z向原点信号，输出真空阀信号。

Claims (13)

1.一种LED贴片机双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于：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；

所述左、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。

2.根据权得要求1所述的双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于，所述左、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。

3.根据权得要求1所述的双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于，所述左、右臂多头贴装数据采集模块采集吸头的压力数据，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。

4.根据权得要求1所述的双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于，所述左、右臂多头贴装控制器根据吸头Z向原点信号和吸头R向原点信号后，指令吸头Z向电机和R向电机动作。

5.根据权得要求1所述的双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于，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。

6.根据权得要求1至5任一项所述的双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于，其应用于控制LED贴片机双臂多头贴片流程，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。

7.根据权得要求6所述的双臂多头贴片自动控制系统，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。

8.根据权得要求7所述的双臂多头贴片自动控制系统，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。

9.根据权得要求8所述的双臂多头贴片自动控制系统，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。

10.根据权得要求6所述的双臂多头贴片自动控制系统，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。

11.根据权得要求6所述的双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于，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。

12.根据权得要求6所述的双臂多头贴片自动控制系统，其特征在于，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。

13.根据权得要求6所述的双臂多头贴片自动控制系统，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。

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