王金芬
山东星辉海泰科自动化装备有限公司 山东省青岛市 266100
摘要:以LED全自动金属切球数控引线键合机伺服键合刀的运动控制为主要研究对象，利用焊机运动控制卡、伺服键合电机、伺服键合电机功率驱动器、光栅尺等为焊机分裂刀的运动控制设置压力位置控制闭环；同时，利用数字单片机、数字压力电位器、电磁烙铁、压力和温度传感器等建立了键合压力控制闭环。采用机械位置传动闭环和机械压力传动闭环控制相结合的设计方法，重新设计了LED自动金属切线球型引线键合机的传动键合机和压力闭环控制传动系统。
关键词：LED控制系统；研究与开发；键合压力
引言
压力效应是指由于与气体或其他液体的均匀垂直相互作用而作用在单元体表面积上的压应力。在许多工业生产过程中，需要自动控制产品的温度、压力、流量、液位和浓度等机械参数，而压力往往被认为是重要的机械操作控制参数之一。自动压力控制不仅广泛应用于现代工业生产，而且与我们的日常生活密切相关。压力和温度控制不好可能影响工业生产效率，降低工业产品质量，或者给人们的生活和工作带来不便；可能造成严重的工业生产安全事故，甚至造成重大伤亡。因此，压力的安全检查和质量控制对保证企业正常有序的生产和生活至关重要。
一、LED键合压力控制系统的发展现状
1.1控制系统的发展现状
led键合成压力物体控制输送系统产品可以自动装载一定的压力物体，并自动从指定的出发地点组装运输到指定的目的地。激光设备中安装了所有自动驾驶引导和控制装置，可为驾驶设备人员提供车辆自主和自动车道导航、路线规划、交通信号控制、通信、驾驶系统控制、装载工作舱或其他工作舱的逻辑自动控制、安全事故保护等多种功能。现在各种激光设备都是用来自动引导这个装置正常运行的。【1】主要广泛用于商品制造和商品仓储，大大节省了企业的劳动力，有机会大大减少各种商品包装因人为因素造成的破损和渗漏问题。同时，一些公共服务行业已经开始使用大量的自动化智能服务设备，如国际机场、公共图书馆等。这些服务场合不仅工作量大，而且可能对自动化服务设备的质量要求更高。使用这些自动化服务设备不仅可以有效地吸引这些用户的更多注意力，还可以有效地满足他们的服务需求。目前，我国各行各业在电子信息商务市场发展迅速。因此，国内大型物流运输行业对货物运动控制器的市场需求越来越大，自动监控设备在该领域的广泛使用也越来越多。目前，常见的运动市场之一是带有激光运动引导的led运动控制系统。该控制系统的主要运动控制器可分为plc运动控制器、嵌入式控制器和基于运动计算机的运动控制器。此外，我们可以将这些交通运动管理控制器细分为两个子类别：系统集成运动控制器和开放运动控制器【2】。在实际使用过程中，它们被细分为三个基本层次，分别称为中央控制中心、作业控制或分布式道路交通运动控制。根据我国近年来基于激光的引导式远程作业控制管理系统的应用分析，综合作业控制管理系统主要用于作业控制，数据中心作业控制管理系统负责指导整个控制系统运行，而分布式控制管理系统主要用于分布式道路交通管理和控制，可以同时与其他独立的控制系统进行通信，系统工作效率较高。
1.2 led控制系统的未来发展趋势
目前，运动控制器在自动化过程控制集成领域的软件开发速度和硬件需求明显高于传统控制集成系统。
采用硬件集成系统的主要目的是为了保证控制设备能够有足够快的硬件执行速度和相应控制算法的工作速度，使一些运动传感器设备能够与平板电脑或其他便携式电子、交通设备连接，方便调试。现在国外已经引进了一些高质量的微控制器硬件制造设备技术和一些相关的硬件调试设备技术，而国内的硬件调试设备技术正朝着减少硬件体积、硬件重量和生产成本三个方向快速发展。虽然中国通用电机系统驱动和机械控制电机系统行业发展迅速，但与发达国家相比仍有很大的技术差距。主要原因是我国电机设备制造和机械装配仍然过于依赖人工，技术落后，电机系统集成技术水平不高。近年来，中国电子控制器设备行业开始迎来新的市场发展战略机遇，产品销售额以年均19%的速度增长。许多仪表和生产企业加强了与相关销售和服务企业的合作，深入研究并不断改进此类控制器的应用性能和产品结构。现在，虽然plc控制器行业在中国的市场份额已经达到55%以上，但是这种控制器在其信号通信、数据信号传输和特殊功能信号处理方面仍然需要不断改进。学者和专业技术人员应在未来几年继续在这两个方面进行更深入的研究，扩大其专用生产设备的规模，使生产设备的性能更加灵活，降低目前中国企业的人工生产成本。
二、硬件设计方案
本文中的整个焊线控制系统主要分为两部分：位置闭环和压力闭环，利用这两部分的控制策略可以减小电机在控制过程中的超调量。此外，在运动控制过程中，可以设置位置闭环的控制，使其速度按照梯形曲线变化，可以进一步减少超调。自动位置闭环控制是自动控制电机切割刀的伺服位置闭环，利用电机运动控制夹具自动控制切割刀的伺服驱动电机，控制方便。压力闭环控制是切肉机到达指定位置后采用的控制策略。利用位置压力闭环和位置压力自动闭环技术相结合的自动控制系统的思想，可以方便地自动控制位置压力闭环，并且硬件和软件简单。位置闭环用控制卡控制音圈电机。在压力闭环控制中，将压力传感器的反馈信号与给定信号进行比较【3】，然后在微机芯片中进行计算，结果作为控制信号来控制压力输出。
三，闭环控制的压力
在压力闭环控制中，压力闭环控制采用单片机控制数字电位器来简单控制电磁铁。当切割刀移动到指定位置时，它会触发就地信号，从而启动压力控制。单片机向电位器发送指令，控制电位器的输出电压，输出电压加载到电磁铁的输入端，完成压力输出。同时，单片机不断检测传感器输入通道的信号，并将信号送入单片机进行比较运算，然后将运算结果作为输出信号来控制电位器的输出。整个过程形成一个半闭环控件【4】。
结束语
在快速发展的新时代，许多新型的器材被研发出来，而金线球键合设备就是一种高速、高精度的焊线设备，在具体生产应用中有很高的利用价值。在焊线，焊线故障经常由于过度超调而发生，其压力控制非常困难。本文设计的位置和力相结合的闭环控制能有效降低压力超调，对实际生产设备的研发具有很高的现实意义。
参考文献
［1］肖永山，赵振宇，周学才． LED 焊线设备研究［J］． 深圳信息职业技术学院报，2012( 1) :26 －32．
［2］葛劢冲． 微电子封装中芯片焊接技术及其设备的发展［J］． 电子工业专用设备，2000，29:5 －10．
［3］姚飞闪． 金丝球焊过程及工艺探讨［J］． 机电信息2009，30:30 －31，42．
［4］王洋． 混合集成电路金丝热超声球焊工艺及应用发展［J］． 电子技工术，2010( 6) :334 －340．