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案例頻道 【摘要】本文主要介紹了運動控制卡系統在IC自動刻錄機上的應用。
臺達運動控制卡系統憑借高速穩定的DMCNET運動控制協議、完善的硬件系列產品、豐富的軟件接口函數，廣泛應用于各種工業領域。臺達運動控制卡系統，基于工控電腦的的特點，可以方便與其他影像系統、數據庫系統、測試系統、遠程監控系統進行整合。在IC芯片自動燒錄領域，臺達運動控制卡系統的諸多特點得到完美發揮。
圖1 臺達運動控制卡系統廣泛應用于各種工業領域
隨著電子產業的迅猛發展，對整個產業鏈的生產效率要求越來越高。IC芯片的韌體燒錄是其中非常重要的環節，也是其中的生產瓶頸所在。IC芯片示意圖如圖2所示。
IC具有多種不同的管腳定義及封裝形式，以滿足不同的產品功能及PCB layout需求。
圖2 IC芯片示意圖
為控制整個產品，IC芯片通常需要通過特定設備燒錄開發并測試通過的軟件程序，以對PCB的各種數字及模擬信號進行控制。IC手動燒錄示意圖如圖3所示。
圖3 IC手動燒錄示意圖
在作業人員的手動取放過程中，將不可避免的，會有一定比率的不良率。比如管腳折彎，斷腳等。而且燒錄效率受到相應的限制。
為提高燒錄品質，提高燒錄效率，IC芯片自動燒錄機，將越來越多的代替人工作業。
1 系統架構
IC芯片全自動燒錄機的架構如下，采用A01軸卡×1，750WA2×1，400WA2×1，32點輸入模塊×1，32點輸出模塊×1，04PI脈沖模組×1，CCD×2，BeeHive燒錄器×4。如圖4所示。
圖4 系統架構圖
X伺服軸帶動Y伺服軸運動，Y伺服軸帶動Z步進軸運動。Z步進軸是由04PI脈沖輸出模塊進行控制。兩個Z步進軸分別帶動2個U步進軸旋轉軸。U步進軸也是由O4PI脈沖輸出模塊進行控制。
U步進軸可以進行旋轉動作，通過吸筆調整IC芯片的角度。
2 系統運行過程
2.1 取料
通過X伺服軸，Y伺服軸，帶動取料吸筆到達送料Tray盤上方，兩個CCD攝像頭進行取向，判斷到下方有IC芯片時，兩個Z軸落下，通過DO模組控制氣鋼吸氣，吸氣筆將IC芯片吸牢。
2.2 燒錄準備
吸氣筆在X伺服軸，Y伺服軸帶動下，到達BeeHive燒錄器的燒錄腳座正上方。CCD進行拍照，比對IC芯片是否角度正確。如有便宜，則通過U軸進行旋轉。待對準燒錄腳座后，Z軸下降，將IC芯片送入燒錄腳座。吸氣筆通過DO模組控制松氣，IC芯片落下。吸氣筆通過Z步進軸抬起，通過X伺服軸，Y伺服軸帶動進行下一個IC芯片取料動作，并將IC芯片放入下一個燒錄腳座。不斷重復，直到將4×4共16個燒錄腳座放滿。
3.3 燒錄
IC芯片放入燒錄腳座后，即可立即開始燒錄，燒錄完成的OK或NG信號通過燒錄器的通訊端口送給工控電腦，與運動控制系統進行整合。
4.4 收料
吸氣筆通過Z步進軸帶動落下，吸起后，通過X伺服軸，Y伺服軸，Z步進軸帶動，運動到收料Tray盤上方。根絕OK、NG不同的燒錄結果，將IC芯片放置到不同的區域。
3 軟件系統架構
臺達運動控制卡系統基于工控電腦的架構，可以非常方便的與燒錄系統進行整合。整個軟件系統，可劃分為上位界面控制層，運動控制層，IC燒錄控制層。
上位界面控制層負責人機交互，可以配置運動參數，燒錄參數，讀取燒錄的韌體檔案，讀入保存燒錄工程檔案，記錄燒錄Log檔案。整合運動控制層和IC燒錄控制層。
運動控制層，負責通過軸卡對所有伺服軸，步進軸按照系統流程規劃，進行運動控制。同時經由I/O模組，對氣缸，安全光幕，顯示燈等外圍裝置進行讀取和控制。
IC燒錄控制層，通過BeeHive進行對IC芯片的韌體燒錄。并取得燒錄進程狀態，燒錄結果，同時反饋給工控電腦。
4 軟件程序源碼截圖
軟件程序源碼截圖如圖5所示。
圖5 程序源碼示意圖
5 結束語
臺達高速通信運動控制卡系統，具有架構完善、高速通信、控制精準、配線簡單、維護方便等諸多優點。基于工控電腦的特性，更是非常方便地與BeeHive燒錄系統進行整合。以此開發的IC全自動燒錄機，可以提高燒錄效率，改善燒錄品質，為整個產業鏈的進一步提升做出了貢獻。
作者簡介：
商福進，男，出生于1982年，畢業于西安科技大學，電子科學與技術專業。現擔任臺達集團機電事業群應用技術中心專案工程師。從事運動控制產品的企劃，新產品測試，客戶端整體應用方案的開發，有著豐富的業界經驗。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號