一、系统概述

由于全球环保节能的意识加强，在各国大力出台推动节能减排、积极应对气候变化等法律法规的形势下，我国提出了单位GDP能耗降低、主要污染物排放减少的目标要求。我国在2016年全面禁止各种瓦数的白炽灯市面销售，这无疑给我国的LED推广及普及应用提供了巨大的市场机遇。随着LED产业的蓬勃发展对LED生产设备的要求也越来越高，固晶机等半导体设备在市场上的需求越来越大，与此同时，研祥IPC技术的快速发展为满足以上需求提供了保证。研祥IPC-820整机具有高可靠更稳定性的特种计算机，在LED固晶机的控制、处理和机器视觉等先进技术被广泛应用，极大提高了LED固晶机的自动化程度，使设备在精度、速度、人机交互性等方面更加优化。

而LED产业链的中游封装技术(固晶机、焊线机、点胶机等)基本掌握在中国大陆和台湾地区的企业手中，减少人力、提高产品一致性、提高产品质量、更适合大批量生产、降低生产成本、提高生产效率成为这些企业追求的目标，而自动化的生产设备为这些企业提高生产效率、降低成本、提高产品的一致性提供了有效保障，从而切实有效的提高了企业的竞争力，尤其是要提高产品精度，不使用自动化生产，根本就无法满足生产需要。

二、系统要求

LED固晶机是一种将LED晶片从晶片盘吸取后贴装到PCB(印刷线路板)上，实现LED晶片的自动健合和缺陷晶片检测功能的自动化设备，可满足大多数LED生产线的需求，适于各种高品质、高亮度LED(红色、绿色、白色、黄色等)的生产，部分可适用于三极管、半导体分立器件、DIP和SOP等产品的生产，适用范围广，通用性强。

LED固晶机系统结构主要包括运动控制模块、气动部分、机器视觉部分和运动执行机构模块，通过PCI总线接口实现与特种计算机控制中心的数据通信。

工作原理：由上料机构把PCB板传送到工作台卡具上的工作位置，先由点胶机构将PCB需要键合晶片的位置点胶，然后键合臂从原点位置运动到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撑的扩张器晶片盘上，键合臂到位后吸嘴向下运动，顶针向上运动顶起晶片，在拾取晶片后键合臂返回原点位置(漏晶检测位置)，键合臂再从原点位置运动到键合位置，吸嘴向下键合晶片后键合臂再次返回原点位置，这样就是一个完整的键合过程。当一个节拍运行完成后，由机器视觉检测得到晶片下一个位置的数据，并把数据传送给晶片盘电机，让电机走完相应的距离后使下一个晶片移动到对准的拾取晶片位置。PCB板的点胶键合位置也是同样的过程，直到PCB板上所有的点胶位置都键合好晶片，再由传送机构把PCB板从工作台移走，并装上新的PCB板开始新的工作循环。

三、系统描述

固晶机系统的运动控制系统一般采用基于PCI总线的运动控制卡与工控机相结合的方案，气动部分和机器视觉部分也是通过PCI总线实现相互间的数据通讯，通过图像识别系统、运动控制和气动抓取等模块系统相结合，实现了基于机器视觉的自动LED固晶控制的全自动高速固晶功能，采用了模糊控制算法和高精度数字伺服控制方式，实现了固晶机控制中多轴、运动时序配合、高精度、高速度的运功控制。

LED固晶机系统的运动控制部分由伺服电机和步进电机实现，其中的各个电机运动都是由行业专用计算机和运动控制卡来控制，行业专用计算机是LED固晶机控制系统的核心部分，主要负责人机交互界面管理和控制系统实时监控工作，发布运动指令，有效处理控制卡采集传输的信息，使各个环节实现预期运动，确保机械位置精度检测和操作安全。

在Windows平台的行业专用计算机控制下，LED固晶机系统可以充分利用硬件资源，大大加快了数据处理速度，提高了系统运行效率，并采用了可视化用户界面程序，人机界面友好。

四、系统框图