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(lái)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(guò)特定設(shè)備燒錄開(kāi)發(fā)并測(cè)試通過(guò)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(guò)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(lái)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(guò)吸筆調(diào)整IC芯片的角度。

2   系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程

2.1  取料

通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)DO模組控制松氣，IC芯片落下。吸氣筆通過(guò)Z步進(jìn)軸抬起，通過(guò)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(kāi)始燒錄，燒錄完成的OK或NG信號(hào)通過(guò)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(guò)Z步進(jìn)軸帶動(dòng)落下，吸起后，通過(guò)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(guò)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(guò)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(yǔ)

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(kāi)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(kāi)發(fā)，有著豐富的業(yè)界經(jīng)驗(yàn)。