台达运动控制卡在LED排片机上的应用

一、项目背景

全自动LED排片机（也叫PP机、挑粒机等）是芯片生产过程中用于将指定表面质量的管芯从蓝膜拾取，并放置到晶粒盒里的一种自动化设备。可适用多种尺寸的管芯和多种规格的晶粒盒（Tray盘）。

■ 全自动排片机适用于6”和8”晶圆挑粒，支持分类拾捡功能。可输出至2”、3”、4”规格的晶粒盒（Tray盘），可选JEDEC Tray盘。
■ 可选单项针与多顶针模块，并支持快速更换。
■ 软件系统功能强大，运行可靠，支持MAP图功能和分Bin功能，具有自动扩膜功能。
■ 高效视觉检测系统，可进行芯片识别定位及表面缺陷检测。
图1

二、台达控制方案

台达多轴运动控制卡电控系统硬件结构如图2所示

台达运动控制卡电控系统组成：图3

台达多轴运动控制卡电控系统软件编程通过对LED拍片机工作方式进行分析，可知印刷机各轴有着相同的基本运动方式：原点搜索(REFERENCE)、绝对位置定位(ABS)和点动控制(JOG)。其中，点动控制(JOG)用于印刷机的手动调试，在正常运行中将被禁止使用；原点搜索(REFER—ENCE)用于建立各轴运动的坐标原点；绝对位置定位(ASS)用于在原点建立后完成运动定位。由于各轴有着相同的基本运动方式，在编写控制程序时可以采用相同的程序结构。按照功能的不同将程序划分为4个模块：初始化、通信校验、运动控制及故障处理。在初始化中，程序回到初始状态，各参数恢复到初始值；通信校验中，对从上位机接受到的命令进行校验，并对错误命令进行处理；运动控制包括上述三种基本运动方式的实现；故障处理中对运行过程中发生的故障进行处理。

三、项目特点

采用台达运动控制卡具有以下优势：
■ 配线简单，独特的台达DMC-NET, 大大减少控制端配线，减少了系统的可靠性，降低了维护成本，如图4。

■ 稳定的系统网络架构，拥有高稳定度的DMCNET通讯网络，有效地降低无效的数据流, 大幅度地提高了系统的稳定度，如图5。

四、项目效果

随着电子产品向微型化、便携式、网络化和多媒体方向迅速发展，LED拍片机在LED产业中正得到越来越广泛的应用。在LED排片设备研制过程中，涉及到两项关键技术：其一是视觉位置误差反馈信号的计算与获取，另一个是运动控制系统的精确定位。采用台达多轴运动控制卡的方案，大大缩短了工控机IPC的CPU占用时间，提高了系统响应的实时性，并且提高了自动PCB印刷机系统的定位精度和响应速度，使得自动LED排片机取得了很好的经济效益。