【摘要】本文主要介紹了運(yùn)動(dòng)控制卡系統(tǒng)在IC自動(dòng)刻錄機(jī)上的應(yīng)用。
 
  臺(tái)達(dá)運(yùn)動(dòng)控制卡系統(tǒng)憑借高速穩(wěn)定的DMCNET運(yùn)動(dòng)控制協(xié)議、完善的硬件系列產(chǎn)品、豐富的軟件接口函數(shù)，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。臺(tái)達(dá)運(yùn)動(dòng)控制卡系統(tǒng)，基于工控電腦的的特點(diǎn)，可以方便與其他影像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合。在IC芯片自動(dòng)燒錄領(lǐng)域，臺(tái)達(dá)運(yùn)動(dòng)控制卡系統(tǒng)的諸多特點(diǎn)得到完美發(fā)揮。
 
              
                  圖1 臺(tái)達(dá)運(yùn)動(dòng)控制卡系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域

  隨著電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)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(huán)節(jié)，也是其中的生產(chǎn)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(chǎn)品功能及PCB layout需求。
 
                  
                                       圖2 IC芯片示意圖

  為控制整個(gè)產(chǎn)品，IC芯片通常需要通過特定設(shè)備燒錄開發(fā)并測(cè)試通過的軟件程序，以對(duì)PCB的各種數(shù)字及模擬信號(hào)進(jìn)行控制。IC手動(dòng)燒錄示意圖如圖3所示。
 
                    
                          圖3 IC手動(dòng)燒錄示意圖

  在作業(yè)人員的手動(dòng)取放過程中，將不可避免的，會(huì)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(yīng)的限制。

  為提高燒錄品質(zhì)，提高燒錄效率，IC芯片自動(dòng)燒錄機(jī)，將越來越多的代替人工作業(yè)。

  1 系統(tǒng)架構(gòu)

  IC芯片全自動(dòng)燒錄機(jī)的架構(gòu)如下，采用A01軸卡×1，750WA2×1，400WA2×1，32點(diǎn)輸入模塊×1，32點(diǎn)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(tǒng)架構(gòu)圖

  X伺服軸帶動(dòng)Y伺服軸運(yùn)動(dòng)，Y伺服軸帶動(dòng)Z步進(jìn)軸運(yùn)動(dòng)。Z步進(jìn)軸是由04PI脈沖輸出模塊進(jìn)行控制。兩個(gè)Z步進(jìn)軸分別帶動(dòng)2個(gè)U步進(jìn)軸旋轉(zhuǎn)軸。U步進(jìn)軸也是由O4PI脈沖輸出模塊進(jìn)行控制。

  U步進(jìn)軸可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，通過吸筆調(diào)整IC芯片的角度。

  2 系統(tǒng)運(yùn)行過程

  2.1 取料

  通過X伺服軸，Y伺服軸，帶動(dòng)取料吸筆到達(dá)送料Tray盤上方，兩個(gè)CCD攝像頭進(jìn)行取向，判斷到下方有IC芯片時(shí)，兩個(gè)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(zhǔn)備

  吸氣筆在X伺服軸，Y伺服軸帶動(dòng)下，到達(dá)BeeHive燒錄器的燒錄腳座正上方。CCD進(jìn)行拍照，比對(duì)IC芯片是否角度正確。如有便宜，則通過U軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。待對(duì)準(zhǔn)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(jìn)軸抬起，通過X伺服軸，Y伺服軸帶動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)IC芯片取料動(dòng)作，并將IC芯片放入下一個(gè)燒錄腳座。不斷重復(fù)，直到將4×4共16個(gè)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(hào)通過燒錄器的通訊端口送給工控電腦，與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行整合。

  4.4 收料

  吸氣筆通過Z步進(jìn)軸帶動(dòng)落下，吸起后，通過X伺服軸，Y伺服軸，Z步進(jìn)軸帶動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到收料Tray盤上方。根絕OK、NG不同的燒錄結(jié)果，將IC芯片放置到不同的區(qū)域。

  3 軟件系統(tǒng)架構(gòu)

  臺(tái)達(dá)運(yùn)動(dòng)控制卡系統(tǒng)基于工控電腦的架構(gòu)，可以非常方便的與燒錄系統(tǒng)進(jìn)行整合。整個(gè)軟件系統(tǒng)，可劃分為上位界面控制層，運(yùn)動(dòng)控制層，IC燒錄控制層。

  上位界面控制層負(fù)責(zé)人機(jī)交互，可以配置運(yùn)動(dòng)參數(shù)，燒錄參數(shù)，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(yùn)動(dòng)控制層和IC燒錄控制層。

  運(yùn)動(dòng)控制層，負(fù)責(zé)通過軸卡對(duì)所有伺服軸，步進(jìn)軸按照系統(tǒng)流程規(guī)劃，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。同時(shí)經(jīng)由I/O模組，對(duì)氣缸，安全光幕，顯示燈等外圍裝置進(jìn)行讀取和控制。

  IC燒錄控制層，通過BeeHive進(jìn)行對(duì)IC芯片的韌體燒錄。并取得燒錄進(jìn)程狀態(tài)，燒錄結(jié)果，同時(shí)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(jié)束語

  臺(tái)達(dá)高速通信運(yùn)動(dòng)控制卡系統(tǒng)，具有架構(gòu)完善、高速通信、控制精準(zhǔn)、配線簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。基于工控電腦的特性，更是非常方便地與BeeHive燒錄系統(tǒng)進(jìn)行整合。以此開發(fā)的IC全自動(dòng)燒錄機(jī)，可以提高燒錄效率，改善燒錄品質(zhì)，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步提升做出了貢獻(xiàn)。

  作者簡(jiǎn)介：

  商福進(jìn)，男，出生于1982年，畢業(yè)于西安科技大學(xué)，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。現(xiàn)擔(dān)任臺(tái)達(dá)集團(tuán)機(jī)電事業(yè)群應(yīng)用技術(shù)中心專案工程師。從事運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的企劃，新產(chǎn)品測(cè)試，客戶端整體應(yīng)用方案的開發(fā)，有著豐富的業(yè)界經(jīng)驗(yàn)。