COBLED全自動分選機研發設計

摘 要:在LED產品應用中，對其性能的一致性要求非常高，因此在LED安裝產品進行快速檢測和分選出近似相同檔次的產品歸類，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進行按參數檢測和分選，對參數在區域內進行歸檔噴碼標識，簡化了生產工藝流程，減少生產成本，提高分選精度及效率。

關鍵詞：COBLED分選；機械手；積分球；測試系統；噴碼

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

“板上芯片”為(ChipOnBoard，COB)，“發光二極管”為（LingtEmittingDiode，LED）；COB板上芯片工藝過程首先是在基底表面用導熱環氧樹脂（一般用摻銀顆粒的環氧樹脂）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 設備工作原理

整臺設備共采用了7套伺服驅動單元，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完成一個產品。

2 上料機械手設計

3 視覺系統

影像系統也稱視覺傳感器。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），并輸出數據和判斷結果的傳感器，其工作原理如圖1所示。

4 旋轉工位臺設計

4.1 旋轉工位臺機構的結構設計

由于COB片的質量也較輕，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，引結構使得機械簡化，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

整個LED多參數檢測系統采用上、下位機模式，雙核DSP控制。LED檢測數據的采集、分析和處理以及操作命令的發出主要由PC機完成，旋轉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，所有數據經過安裝在PC機上軟件處理運算進行分類得出參數報表，此軟件是在CCS環境下用C++語言編程設計的處理數據程序，根據不同的測試參數要求而編寫。生成的光色電參數報表格式如表1所示。

根據不同的COBLED產品應用范圍場合，可升級軟件的程序功能，同時用戶需要裝配一些相應的儀器就可以檢測LED更多的性能參數，便于硬件升級。由表1可看出每個檔位對應一組代碼，此代碼標明了每件產品的性能參數、生產日期、歸屬批次等，有利于管理生產次序及質檢和今后的工作質量。

6 結 論

本文設計項目是代替COBLED分選工藝流程的歸總，滿足批量生產的需求，從產品的進料、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，每條生產線可節省5～10人。整機采用精密的運動零部件，用數字控制系統高精度、高效率地實時驅動每個工作部件，且應用高端CCD攝像機檢測，種種設計應用避免人工在每個環節上因人為失誤而影響測試質量穩定性和生產效率穩定性。

因LED具有節能環保優點，隨著主流社會的需求在各種場合應用的LED必然會由小量轉為大批量生產，從而單靠人工生產，必不能滿足當今企業的激烈競爭的要求，本文研發設計的設備正好解決以上的問題，為企業爭取更大的效益。

參考文獻：

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