市場應用背景

隨著LED照明、顯示、汽車照明等領域的快速發(fā)展，對LED品質、顯色一致性和生產(chǎn)效率提出更高的要求，點膠廣泛應用于LED的封裝工藝中（如：有點膠、灌封、模壓）。

其中LED燈熒光粉噴膠主要應用于LED燈板、LED燈帶表面噴涂熒光粉膠，是制造白光LED和特定色溫LED的關鍵步驟，可解決色差、出光不均、黃圈、花邊等問題，可確保噴涂厚度均勻一致，并精準控制LED色區(qū)濃度。

▲LED類型示意圖▲

LED燈熒光粉噴膠工藝：

LED燈熒光粉點膠，在白光LED封裝工藝流程中，需先將熒光粉、硅膠、稀釋劑充分混合，制成熒光粉膠，裝入噴膠機中，再壓縮空氣將熒光粉膠霧化成細小顆粒，形成均勻的細霧狀均勻噴涂于LED基板表面。

熒光粉膠的涂覆工藝在很大程度上決定了白光LED光色品質和性能的好壞。如果白光的熒光粉膠涂覆厚度不均勻，會導致出射光局部偏黃或偏藍現(xiàn)象，以及大功率LED的光轉換效率、散熱性能和顯色指數(shù)等關鍵參數(shù)下降。

▲LED燈熒光粉噴膠示意圖▲

市面上常見的LED燈熒光粉點膠方案:

人工點膠：

工人手持噴槍將預先調配好的熒光粉膠噴涂到目標區(qū)域，噴涂速度慢、重復性差，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，難以保證每次噴涂的厚度、均勻性完全一致，導致品質波動較大。

普通點膠機：

通常使用針筒點膠，控制小面積點膠量時較為粗糙，難以實現(xiàn)高精度噴涂，進而影響品質，同時執(zhí)行點膠設備通常需要Z軸逐點下降到達LED基板的特定位置點膠，無法實現(xiàn)連續(xù)的點膠作業(yè)，從而影響效率和點膠質量。

自動噴射點膠機：

通過噴嘴將熒光粉膠自動噴涂到目標區(qū)域，會存在輸出壓力不穩(wěn)定或噴嘴堵塞等問題，導致噴涂不均勻，進而影響噴膠質量，同時需要頻繁維護和清潔，增加設備停機時間和維護成本。

正運動技術解決方案：

應市場需求，正運動推出了基于機器視覺運動控制一體機的LED燈視覺噴膠解決方案，實現(xiàn)了視覺與運動控制的一體化集成。

可應用于大規(guī)模生產(chǎn)LED熒光粉噴涂應用中，保證熒光粉膠充分均勻霧化，點膠流量一致，滿足嚴格的工藝要求，進行高速高精噴膠應用，提升生產(chǎn)效率、品質和降低生產(chǎn)成本。

通過XY控制，實現(xiàn)了不同軌跡類型的連續(xù)LED燈熒光粉膠噴涂作業(yè)。用戶可根據(jù)實際生產(chǎn)需求靈活調整噴膠速度、噴膠面積范圍、熒光粉膠的混合比例和吞吐量，簡化工作流程，以適應不同LED燈的色譜和色溫等生產(chǎn)要求。色溫涂覆范圍3000～9000，噴粉適用厚度10微米～1500微米。

方案支持高速PSO、PWM、路徑規(guī)劃、多軸同步跟隨等功能，確保點膠軌跡平滑，膠量輸出穩(wěn)定和適應多種點膠工藝需求。

可視化編程，編程簡單易懂；

點膠閥可選，螺桿閥/氣動/壓電閥，確保色溫分布更加集中；

點膠待機過程中噴嘴可自動清潔，減少停機時間，提高效率；

CCD自動定位和針頭位置校正，自動識別工作臺面上LED基板的位置和方向，提高LED燈熒光粉膠噴涂精度，確保熒光粉膠均勻、準確地噴涂在目標區(qū)域；

具有自動防固化功能，防止膠水阻塞噴嘴，保證噴涂厚度均勻和一致性，并減少材料浪費，提高生產(chǎn)過程中的資源利用率；

軟硬件集成度高,VPLC系列控制器集成運動控制、視覺、輸入輸出控制等于一體，替代傳統(tǒng)的“控制卡+視覺+PLC”的硬件組合方案，可降低軟硬件初始采購和維護成本，提高數(shù)據(jù)交互速率。

01 機器視覺運動控制一體機在LED燈噴膠解決方案

正運動LED燈視覺噴膠解決方案設計

24DI：接原點、限位、液位等傳感器，以及開關信號器等；

12DO：高速輸出口接工業(yè)相機的硬觸發(fā)輸入、噴膠閥、料筒吹氣和氣閥等；

EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅動器，控制其它軸運動；

6路差分脈沖輸出：接脈沖驅動器，控制X、Y、Z軸；

3路擴展模塊AD：連接噴閥、霧化、膠桶的壓力控制；

3路擴展模塊DA：連接噴閥、霧化、膠桶的氣壓監(jiān)控；

RS232通信接口：接光源控制器；

EtherNET接口：千兆網(wǎng)口，接Gige面陣相機，實現(xiàn)視覺定位應用。

運動控制與機器視覺工藝實現(xiàn)

▌機器視覺

視覺部分主要使用了雙Mark點定位，在平臺回零后，將兩個Mark點精確移至相機視野的中心位置，并記錄兩個平臺坐標系中的位置中心，以此來確定點膠位置相對于Mark點的相對坐標。

由于產(chǎn)品位置相對于Mark點是固定不變的，因此在運行過程中，僅需對Mark點進行拍照，以確定產(chǎn)品相對于平臺的位置之后即可進行點膠作業(yè)，無需對每個產(chǎn)品重復進行拍照定位。

▌運動控制

『陣列加工』

通過選定目標指令行號范圍實施線性陣列操作，設備能夠迅速創(chuàng)建多個一致的圖形，提高生產(chǎn)效率和一致性，以當前點、A點、B點，三點生成陣列圖形。

『矩形噴膠』

矩形噴膠的起始點定位于矩形區(qū)域的左上角，涉及的參數(shù)包括噴涂長度、噴涂寬度以及路徑間距。在實際編程應用中，噴涂長度與噴涂寬度可通過記錄針頭坐標值的差值來確定，而起始坐標則為矩形噴涂編程確認時的當前坐標值。能夠顯著提高噴膠作業(yè)的效率與品質，并確保噴膠過程的均勻性與一致性。

LED燈視覺噴膠工藝流程

解決方案應用優(yōu)勢

靈活的軌跡規(guī)劃：多段軌跡教導式編程，用戶可自由指定點膠軌跡，預設四邊形填充路徑，提高點膠效率和質量；

精密調壓：比例閥通過電信號控制氣壓輸出，實現(xiàn)高精度的壓力調節(jié)；

異常處理機制：實時提供報警信息，在檢測到異常狀況時立即發(fā)出報警信息，協(xié)助操作人員及時處理問題；

清洗功能：按照預設的程序自動執(zhí)行清洗任務，定期對噴嘴及霧化裝置進行自動清洗；

加膠功能：通過預設的參數(shù)，控制Z軸下降到設定的高度位置；

下料功能：加工完成后工作臺會將產(chǎn)品送到設定位置自動下料；

試運行功能：空跑試運行可以驗證編程中的點膠軌跡是否正確。

解決方案硬件配置

02 機器視覺運動控制一體機VPLC532E

VPLC532E是一款基于Linux系統(tǒng)的EtherCAT總線視覺運動控制器，可脫機運行，內(nèi)置了豐富的視覺和運動控制功能，大幅簡化視覺與運控項目的配置流程，核內(nèi)數(shù)據(jù)交互快，可顯著降低時間和成本投入。

VPLC系列機器視覺運動控制一體機的安裝與拆卸過程便捷，占地空間小，還能與其它控制單元部件（如伺服驅動器、傳感器、編碼器、控制閥等）無縫集成，提供一個完整端到端的視覺運動控制解決方案。

VPLC532E機器視覺運動控制一體機，本身最多支持32軸，支持24+6數(shù)字輸入，12+6數(shù)字輸出，4路高速鎖存輸入，4路高速PWM和PSO硬件輸出，自帶6路高速脈沖軸+編碼器反饋，速度可達10M。

03 提供易用的可視化視覺點膠開發(fā)調試軟件

正運動技術通過不斷深化擴展VPLC系列視覺運動控制一體機在點膠行業(yè)的應用，為用戶提供了簡單易用的視覺點膠開發(fā)調試軟件。

軟件結合豐富的視覺、運動控制功能，只需進行簡單的參數(shù)設置，即可快速搭建視覺點膠項目程序，可大幅縮短項目開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，可滿足不同產(chǎn)品不同點膠工藝需求。

適用于粘接、噴射、密封、灌注、底部填充、滴膠、線/弧/圓點膠等多種點膠應用場景。

▌功能齊全

支持點膠軌跡打點、線、圓、弧、連續(xù)線段、陣列、提前開關膠、手動示教、相機示教、點膠工藝功能。

▌機器視覺糾偏

產(chǎn)品任意位置和角度擺放，視覺自動識別并完成點膠、噴膠等作業(yè)。

▌操作界面友好功能齊全

調試編程操作簡單便捷，支持在視覺圖像上進行示教和點動運動。

審核編輯 黃宇

正運動技術專注于運動控制技術研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術企業(yè)。正運動技術匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎技術的研究，是國內(nèi)工控領域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術和實時工控軟件平臺技術的企業(yè)。主要業(yè)務有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等。