一種全自動(dòng)led貼片機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種全自動(dòng)LED貼片機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED作為一種非常有效的新型光源，廣泛應(yīng)用于LED顯示屏、液晶屏背光源、燈飾、室內(nèi)照明、路燈等多種場合。貼片機(jī)是通過移動(dòng)貼裝頭把表面貼裝元器件準(zhǔn)確地放置在PCB焊盤上的一種設(shè)備。隨著貼片式LED的大量應(yīng)用，用于LED燈珠貼裝的LED貼片機(jī)大量涌現(xiàn)，用來實(shí)現(xiàn)大批量的LED電路板的組裝。近年來LED貼片機(jī)的發(fā)展迅速，對設(shè)備的貼裝速度和控制精度要求也越來越高。控制系統(tǒng)作為全自動(dòng)LED貼片機(jī)系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，控制點(diǎn)多而且控制比較復(fù)雜，影響著設(shè)備的貼裝速度和精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種通信速率高、開發(fā)周期短的全自動(dòng)LED貼片機(jī)控制系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種全自動(dòng)LED貼片機(jī)控制系統(tǒng)，包括上位軟件系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和視覺補(bǔ)償系統(tǒng)，所述上位軟件系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、示教編程模塊和控制調(diào)用模塊，上位軟件系統(tǒng)通過CAN總線分別與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、視覺補(bǔ)償系統(tǒng)連接，所述上位軟件系統(tǒng)提供人機(jī)交互、控制命令發(fā)送、系統(tǒng)狀態(tài)顯示的交互控制，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)接受控制命令，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通過電機(jī)控制模塊、I/O輸出模塊來控制與運(yùn)動(dòng)控制器相連的電機(jī)的運(yùn)動(dòng)、飛達(dá)喂料器送料、吸嘴的電磁閥進(jìn)行吸料和放料，并且運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將傳感器信號回傳給上位軟件系統(tǒng)，所述視覺補(bǔ)償系統(tǒng)包含光源控制模塊、CCD模塊和圖像處理模塊，所述視覺補(bǔ)償系統(tǒng)對相機(jī)和光源進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)圖像采集、完成圖像處理，并將貼裝過程中貼裝元件位置的偏差值反饋至上位軟件系統(tǒng)。
[0005]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述上位軟件系統(tǒng)中的人機(jī)交互界面模塊用于提供簡單實(shí)用的界面供用戶使用并反饋重要信息給用戶，用戶使用界面實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)設(shè)備、停止設(shè)備、故障檢測、視覺檢測和示教編程；示教編程模塊根據(jù)導(dǎo)入的PCB文件中的元器件位置，計(jì)算出最優(yōu)路徑，自動(dòng)生成運(yùn)動(dòng)指令序列，以便控制系統(tǒng)按照最優(yōu)路徑進(jìn)行貼裝；控制調(diào)用模塊將生成的運(yùn)動(dòng)指令序列按照接口協(xié)議，通過CAN總線發(fā)送指令協(xié)議，使控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成LED的貼裝。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括第一運(yùn)動(dòng)控制器、第二運(yùn)動(dòng)控制器、第三運(yùn)動(dòng)控制器和第四運(yùn)動(dòng)控制器，所述第一運(yùn)動(dòng)控制器控制頭部多個(gè)Z軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，第一運(yùn)動(dòng)控制器通過I/O輸出模塊控制多個(gè)飛達(dá)喂料器進(jìn)行送料，第一控制器還通過輸入模塊對多個(gè)吸嘴的壓力感測器完成壓力檢測，所述第二運(yùn)動(dòng)控制器控制頭部多個(gè)Θ軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，第二控制器通過I/O輸出模塊控制多個(gè)吸嘴電磁閥開關(guān)來完成吸料和放料的過程，所述第三運(yùn)動(dòng)控制器控制X軸、Y軸和傳板的三個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，第三運(yùn)動(dòng)控制器通過I/o輸出模塊控制多個(gè)LED燈顯示設(shè)備的不同工作狀態(tài)，所述第四運(yùn)動(dòng)控制器控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)完成PCB板的進(jìn)板。
[0007]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述視覺補(bǔ)償系統(tǒng)的光源控制模塊選用LED光源，CCD模塊采用CCD相機(jī)，光源控制模塊和CCD模塊完成圖像的采集，圖像處理模塊再對采集的圖像進(jìn)行運(yùn)算處理，并將貼裝器件的偏差值反饋至上位軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)誤差的視覺在線補(bǔ)償。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提高了 LED貼片機(jī)進(jìn)行貼裝的速度和精度，采用CAN通信，CAN通信具有通信速率尚，開發(fā)周期短，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)LED貼片機(jī)系統(tǒng)的尚速尚精度控制。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)框圖。
[0011]圖3為本發(fā)明中X軸、Y軸和傳板電機(jī)的運(yùn)動(dòng)流程圖。
[0012]圖4為本發(fā)明中頭部電機(jī)吸料和放料流程圖。
[0013]圖5為本發(fā)明中視覺系統(tǒng)的圖像采集和處理流程圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0016]請參閱圖1-5，一種全自動(dòng)LED貼片機(jī)控制系統(tǒng)，包括上位軟件系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和視覺補(bǔ)償系統(tǒng)，所述上位軟件系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、示教編程模塊和控制調(diào)用模塊，上位軟件系統(tǒng)通過CAN總線分別與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、視覺補(bǔ)償系統(tǒng)連接，所述上位軟件系統(tǒng)提供人機(jī)交互、控制命令發(fā)送、系統(tǒng)狀態(tài)顯示的交互控制，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)接受控制命令，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通過電機(jī)控制模塊、I/O輸出模塊來控制與運(yùn)動(dòng)控制器相連的電機(jī)的運(yùn)動(dòng)、飛達(dá)喂料器送料、吸嘴的電磁閥進(jìn)行吸料和放料，并且運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將傳感器信號回傳給上位軟件系統(tǒng)，所述視覺補(bǔ)償系統(tǒng)包含光源控制模塊、CCD模塊和圖像處理模塊，所述視覺補(bǔ)償系統(tǒng)對相機(jī)和光源進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)圖像采集、完成圖像處理，并將貼裝過程中貼裝元件位置的偏差值反饋至上位軟件系統(tǒng)。
[0017]所述上位軟件系統(tǒng)中的人機(jī)交互界面模塊用于提供簡單實(shí)用的界面供用戶使用并反饋重要信息給用戶，用戶使用界面實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)設(shè)備、停止設(shè)備、故障檢測、視覺檢測和示教編程；示教編程模塊根據(jù)導(dǎo)入的PCB文件中的元器件位置，計(jì)算出最優(yōu)路徑，自動(dòng)生成運(yùn)動(dòng)指令序列，以便控制系統(tǒng)按照最優(yōu)路徑進(jìn)行貼裝；控制調(diào)用模塊將生成的運(yùn)動(dòng)指令序列按照接口協(xié)議，通過CAN總線發(fā)送指令協(xié)議，使控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成LED的貼裝。
[0018]所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括第一運(yùn)動(dòng)控制器、第二運(yùn)動(dòng)控制器、第三運(yùn)動(dòng)控制器和第四運(yùn)動(dòng)控制器，所述第一運(yùn)動(dòng)控制器控制頭部多個(gè)Z軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，第一運(yùn)動(dòng)控制器通過I/O輸出模塊控制多個(gè)飛達(dá)喂料器進(jìn)行送料，第一控制器還通過輸入模塊對多個(gè)吸嘴的壓力感測器完成壓力檢測，所述第二運(yùn)動(dòng)控制器控制頭部多個(gè)Θ軸步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，第二控制器通過I/O輸出模塊控制多個(gè)吸嘴電磁閥開關(guān)來完成吸料和放料的過程，所述第三運(yùn)動(dòng)控制器控制X軸、Y軸和傳板的三個(gè)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，第三運(yùn)動(dòng)控制器通過I/O輸出模塊控制多個(gè)LED燈顯示設(shè)備的不同工作狀態(tài)，所述第四運(yùn)動(dòng)控制器控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)完成PCB板的進(jìn)板。
[0019]所述視覺補(bǔ)償系統(tǒng)的光源控制模塊選用LED光源，