CN104518068A - 一种led封装中的固化时序控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED封装中的固化时序控制系统，包括控制器、烤炉、传动装置、若干温度传感器及计时器，所述控制器分别与烤炉、传动装置、若干温度传感器连接，所述烤炉包括依次连接的第一至第三温区，每个温区内设置一个温度传感器和一个计时器，所述传动装置包括依次设置的第一至第三导轨，所述温度传感器检测所在温区的温度信息传输至控制器，所述计时器用于对烘烤时间进行计时，控制器根据温度信息控制及烘烤时间，控制各温区的加热系统及各导轨的工作或停止。通过设置不同的温区长度，并且分时控制，提高了系统的利用率。

Description

一种LED封装中的固化时序控制系统
技术领域
本发明属于LED应用领域，具体涉及一种LED封装中的固化时序控制系统。
背景技术
中国是LED封装大国，据估计全世界80%数量的LED器件封装集中在中国，分布在各类美资、台资、港资、内资封装企业。
在过去的五年里，外资LED封装企业不断内迁大陆，内资封装企业不断成长发展，技术不断成熟和创新。在中低端LED器件封装领域，中国LED封装企业的市场占有率较高，在高端LED器件封装领域，部分中国企业有较大突破。随着工艺技术的不断成熟和品牌信誉的积累，中国LED封装企业必将在中国这个LED应用大国里扮演重要和主导的角色。
LED灯封装解释：简单来说LED封装就是把LED封装材料封装成LED灯的过程； LED灯封装流程：一般led封装必须经过扩晶-固晶-焊线-灌胶-切脚-分光分色等流程；LED灯封装材料：LED的主要封装材料有：芯片、金线、支架、胶水等； LED灯封装设备：扩晶设备、固晶机、焊线机、点胶机、烘烤箱等，一般分为全自动封装设备手工封装设备两种。
现有技术中，型号为DS-4000的隧道生产线烘箱主用于LED封装灌胶烘烤固化烘烤设备, 烘箱流水线是连续式烘干设备，可持续不间断地烘烤，提高产品生产效率。
该隧道烘箱具有如下特点：
1)双边配有链条传动，解决传送过程中跑偏的现象。
2)烘箱分段式加热，独立电箱控制、操作方便。
3)结构主要由输送机系统与烘干炉两大部分组成,多段独立。
4)ID温度控制，炉内温度均匀。
5)输送速度变频调速，调节自如，运行平稳，生产效率高。
6)每段独立箱体设置废气排放接口,可外接到车间外面,免车间废气污。
上述烤箱采用多段的温区，但是各温区对工件的烘烤时间不同，而且，所有的温区均采用一个导轨，因此，在一些温区工作的时候，必然会造成另一些温区处于闲置状态，必须等一批工件全部工序都完成才能够进行下一批工件的烘烤，这种系统的各温区有效利用率不高，导致工作效率低等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED封装中的固化时序控制系统，解决了现有技术中烤炉各温区内烘烤时间不一致导致烤炉利用率低的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种LED封装中的固化时序控制系统，包括控制器、烤炉、传动装置、若干温度传感器及计时器，所述控制器分别与烤炉、传动装置、若干温度传感器连接，所述烤炉包括依次连接的第一至第三温区，每个温区内设置一个温度传感器和一个计时器，所述传动装置包括依次设置的第一至第三导轨，其中，第一导轨的一端位于第一温区的外部，另一端位于第一温区的下方，第二导轨位于第二温区的下方，第三导轨的一端位于第三温区的下方，另一端位于第三温区的外部，所述第一至第三导轨均连接一个驱动电机，所述温度传感器检测所在温区的温度信息传输至控制器，所述计时器用于对烘烤时间进行计时，控制器根据温度信息控制及烘烤时间，控制各温区的加热系统及各导轨的工作或停止。
所述控制器包括中央处理器、显示单元、存储单元、数据传输单元、控制面板，所示显示单元用于显示当前工作数据，所述存储单元用于存储预先设定的工艺、工序参数及工作过程中产生的中间数据，数据传输单元用于传输控制数据以及工作反馈的数据，控制面板用于设置预先设定的工艺、工序参数，中央处理器用于处理接收的温度信息、计时信息，并根据处理结果发出各温区加热系统及导轨的控制信息。
所述控制器的中央处理器为FPGA、DSP、ARM中的一种。
所述控制器的中央处理器为Spartan-6系列的FPGA芯片。
所述第一温区的温度为25~35度，第二温区的温度为120~150度，第三温区的温度为20~30度。
所述第一温区的烘烤时间与第三温区的烘烤时间相等，为第二温区烘烤时间的两倍，第一温区、第三温区内部的长度等于第二温区长度的二倍。
所述第一温区的温度为35度，第二温区的温度为130度，第三温区的温度为25度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、每个温区下方均设置导轨，内部均设置温度传感器及计时器，控制器能够根据各温区的设置参数及烘烤时间来控制相应导轨的工作，需要将工件移入下一温区或移入、移出烤炉时才控制导轨的运动，提高了系统的利用率。
2、多段导轨各自运行，速度可控，使得该系统的工作效率得到提高。
3、第一温区为预热温区、第三温区为降温温区，两个时间相同，并且是高温烘烤温区的时间的一倍，使得温度变化过程平缓，避免冷热冲击对影响工件的性能。
4、Spartan-6系列芯片具有低风险、低成本和低功耗的最佳平衡，与前几代器件相比，不仅功耗降低 42%，同时性能提高 12%。Spartan-6系列芯片能够满足LED显示屏对数据传输速度及精度的要求，同时，降低了整个LED显示屏的成本。
具体实施方式
下面对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
一种LED封装中的固化时序控制系统，包括控制器、烤炉、传动装置、若干温度传感器及计时器，所述控制器分别与烤炉、传动装置、若干温度传感器连接，所述烤炉包括依次连接的第一至第三温区，每个温区内设置一个温度传感器和一个计时器，所述传动装置包括依次设置的第一至第三导轨，其中，第一导轨的一端位于第一温区的外部，另一端位于第一温区的下方，第二导轨位于第二温区的下方，第三导轨的一端位于第三温区的下方，另一端位于第三温区的外部，所述第一至第三导轨均连接一个驱动电机，所述温度传感器检测所在温区的温度信息传输至控制器，所述计时器用于对烘烤时间进行计时，控制器根据温度信息控制及烘烤时间，控制各温区的加热系统及各导轨的工作或停止。
所述控制器包括中央处理器、显示单元、存储单元、数据传输单元、控制面板，所示显示单元用于显示当前工作数据，所述存储单元用于存储预先设定的工艺、工序参数及工作过程中产生的中间数据，数据传输单元用于传输控制数据以及工作反馈的数据，控制面板用于设置预先设定的工艺、工序参数，中央处理器用于处理接收的温度信息、计时信息，并根据处理结果发出各温区加热系统及导轨的控制信息。
所述控制器的中央处理器为FPGA、DSP、ARM中的一种。
所述控制器的中央处理器为Spartan-6系列的FPGA芯片。
所述第一温区的温度为25~35度，第二温区的温度为120~150度，第三温区的温度为20~30度。
所述第一温区的烘烤时间与第三温区的烘烤时间相等，为第二温区烘烤时间的两倍，第一温区、第三温区内部的长度等于第二温区长度的二倍。
所述第一温区的温度为35度，第二温区的温度为130度，第三温区的温度为25度。
具体实施例， 
一种LED封装中的固化时序控制系统，包括控制器、烤炉、传动装置、若干温度传感器及计时器，所述控制器分别与烤炉、传动装置、若干温度传感器连接，所述烤炉包括依次连接的第一至第三温区，每个温区内设置一个温度传感器和一个计时器，所述传动装置包括依次设置的第一至第三导轨，其中，第一导轨的一端位于第一温区的外部，另一端位于第一温区的下方，第二导轨位于第二温区的下方，第三导轨的一端位于第三温区的下方，另一端位于第三温区的外部，所述第一至第三导轨均连接一个驱动电机，所述温度传感器检测所在温区的温度信息传输至控制器，所述计时器用于对烘烤时间进行计时，控制器根据温度信息控制及烘烤时间，控制各温区的加热系统及各导轨的工作或停止。
本系统的工作过程及工作原理如下：
将第一温区的温度设置为25~35度，第二温区的温度设置为120~150度，第三温区的温度设置为20~30度，具体控制过程如下：
将单位面积内的点胶后的LED灯放置于第一导轨上，控制第一导轨运动，将点胶后的LED灯移入第一温区内，当所有LED灯全部进入第一温区内时，停止导轨运动，LED灯位于第一温区的左侧，启动第一温区内的计时器开始工作；
计时时间达到预先设定的时间时，停止计时，启动第一导轨运动，将第一温区内的LED灯移至第一温区的右侧，将第一温区外部的点胶后的LED灯移入第一温区的左侧，第一导轨停止后启动第一温区计时器；
当第一温区的计时时间达到预先设定的时间时，停止计时，同时启动第一导轨和第二导轨，将第一温区右侧的LED灯移入第二温区内，将第一温区左侧的LED灯移至第一温区右侧，将第一温区外的LED灯移至第一温区左侧，同时控制第一温区内、第二温区内的计时器计时；
当计时时间达到预先设定的值时，同时启动第一导轨、第二导轨、第三导轨，将第二导轨内的LED灯移入第三温区的左侧，第一温区右侧的LED灯移入第二温区，第一温区左侧的LED灯移至第一温区的右侧，第一温区外部的LED灯移入第一温区左侧，当第一导轨、第二导轨、第三导轨停止时，启动三个温区内的计时器，开始计时；
当计时时间达到预先设定的时间时，同时启动第一导轨、第二导轨、第三导轨，将第三温区左侧的LED灯移至第三温区的右侧，将第二导轨内的LED灯移入第三温区的左侧，第一温区右侧的LED灯移入第二温区，第一温区左侧的LED灯移至第一温区的右侧，第一温区外部的LED灯移入第一温区左侧，当第一导轨、第二导轨、第三导轨停止时，启动三个温区内的计时器，开始计时；
当计时时间达到预先设定的时间时，同时启动第一导轨、第二导轨、第三导轨，将第三温区右侧的LED灯移出第三温区，将第三温区左侧的LED灯移至第三温区的右侧，将第二导轨内的LED灯移入第三温区的左侧，第一温区右侧的LED灯移入第二温区，第一温区左侧的LED灯移至第一温区的右侧，第一温区外部的LED灯移入第一温区左侧，当第一导轨、第二导轨、第三导轨停止时，启动三个温区内的计时器；
重复上述过程，直至所有的LED灯烘烤完成。
采用Spartan-6系列芯片作为处理器，具备如下优点：Spartan-6系列芯片具有低风险、低成本和低功耗的最佳平衡，与前几代器件相比，不仅功耗降低 42%，同时性能提高 12%。Spartan-6系列芯片能够满足LED显示屏对数据传输速度及精度的要求，同时，降低了整个LED显示屏的成本。

Claims (7)

1.一种LED封装中的固化时序控制系统，其特征在于：包括控制器、烤炉、传动装置、若干温度传感器及计时器，所述控制器分别与烤炉、传动装置、若干温度传感器连接，所述烤炉包括依次连接的第一至第三温区，每个温区内设置一个温度传感器和一个计时器，所述传动装置包括依次设置的第一至第三导轨，其中，第一导轨的一端位于第一温区的外部，另一端位于第一温区的下方，第二导轨位于第二温区的下方，第三导轨的一端位于第三温区的下方，另一端位于第三温区的外部，所述第一至第三导轨均连接一个驱动电机，所述温度传感器检测所在温区的温度信息传输至控制器，所述计时器用于对烘烤时间进行计时，控制器根据温度信息控制及烘烤时间，控制各温区的加热系统及各导轨的工作或停止。
2.根据权利要求1所述的LED封装中的固化时序控制系统，其特征在于：所述控制器包括中央处理器、显示单元、存储单元、数据传输单元、控制面板，所示显示单元用于显示当前工作数据，所述存储单元用于存储预先设定的工艺、工序参数及工作过程中产生的中间数据，数据传输单元用于传输控制数据以及工作反馈的数据，控制面板用于设置预先设定的工艺、工序参数，中央处理器用于处理接收的温度信息、计时信息，并根据处理结果发出各温区加热系统及导轨的控制信息。
3.根据权利要求2所述的LED封装中的固化时序控制系统，其特征在于：所述控制器的中央处理器为FPGA、DSP、ARM中的一种。
4.根据权利要求3所述的LED封装中的固化时序控制系统，其特征在于：所述控制器的中央处理器为Spartan-6系列的FPGA芯片。
5.根据权利要求1所述的LED封装中的固化时序控制系统，其特征在于：所述第一温区的温度为25~35度，第二温区的温度为120~150度，第三温区的温度为20~30度。
6.根据权利要求5所述的LED封装中的固化时序控制系统，其特征在于：所述第一温区的烘烤时间与第三温区的烘烤时间相等，为第二温区烘烤时间的两倍，第一温区、第三温区内部的长度等于第二温区长度的二倍。
7.根据权利要求5所述的LED封装中的固化时序控制系统，其特征在于：所述第一温区的温度为35度，第二温区的温度为130度，第三温区的温度为25度。
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