| 電子工業(yè)的基礎是電子元器件,而電子元器件的發(fā)展依賴于原材料和生產(chǎn)設備的總體水平。在這方面,國內(nèi)與國外還是差距比較遠的,其原因主要是設備和工藝的落后,而工藝是由設備來保證的。因此要大力發(fā)展中國的電子工業(yè),關鍵在于設計和制造出能應用于新工藝、新材料的,符合我們國家國情要求（成本低、性能好）的自動化電子設備,這樣才能不受制于發(fā)達國家,真正具有自我的造血功能。 qa3h000系列全自動元器件分選系統(tǒng),與傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品相比,具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低,使用方便,性能優(yōu)良等優(yōu)點,已進行批量的生產(chǎn),并投入使用,反映良好。本系統(tǒng)對于有類似性能、功能要求的半導體設備的設計,有一定的參考價值。, qa3h000全自動分選機硬件結(jié)構(gòu) qa3h000全自動分選機結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要有（1）元器件自動饋料裝置,（2）元器件電極引出裝置,（3）元器件分選裝置三大部分組成,并在工業(yè)pc機的統(tǒng)一控制下完成一系列規(guī)范化的動作。值得一提的是,qa3h000全自動分選機（硬件部分）必須與分立器件全自動測試系統(tǒng)（qa3000 系列）或別的測試系統(tǒng)（軟件部分）,聯(lián)合運行才能完整地實現(xiàn)被測器件的上料→測試→分選的整個過程。其中前者完成的是模擬人工插裝電子元器件的過程,而后者則實現(xiàn)了對元器件多個電參數(shù)進行一次性的測量的過程。 
1. 元器件自動饋料裝置 元器件自動饋料裝置是由振盤、振動器和振動控制器三個部分組成。 
（a）振盤 振盤（如圖2）為圓形,內(nèi)部設有根據(jù)被測元器件外形特征設計的環(huán)形導引軌道系統(tǒng)。當振盤在振動器的推動下做往復振動時,元器件在振盤內(nèi)做向前上方的微拋運動,在不斷排除不符合排列方向要求的元器件之后,通過導引軌道將合格元器件引至振盤的出口處,等待進入第二步的系統(tǒng),饋料裝置的優(yōu)劣是整個自動分選系統(tǒng)分選效率高低的關鍵。 （b）振動器 振動器(如圖3)給自動饋料裝置提供動力的,它是由電磁鐵通過一組鋼彈簧帶動振盤來完成的。要使得元器件能在最短的時間之內(nèi)排列整齊,控制元器件前上拋時的角度、幅度和頻度這幾個參數(shù)顯得尤為的重要。 （1）角度：角度可通過調(diào)節(jié)彈簧鋼板的角度來調(diào)節(jié),一般在設計時設定。根據(jù)拋物公式,拋射角可以取在45度左右,保證物料拋得最高最遠,實際的角度因按實際情況再確定。（2）幅度和頻度：都由振動控制器來調(diào)節(jié)。 
（c）振動控制器 振動控制器很簡單,是一單向可控硅的相角控制電路(如圖4)。 調(diào)節(jié)速度電位器,實現(xiàn)對正弦信號的相位切割,從而達到控制振盤振動幅度和調(diào)節(jié)振動速度的目的。為了降低成本,振動的頻率一般直接等同于工頻。如要實現(xiàn)振動頻率可調(diào),可使用變頻器來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。在實際的使用中,由于使用單向可控硅不變SCR的相位調(diào)控電路,將正弦信號相位切割,這樣會產(chǎn)生大量的諧波成份,這部分信號如果反饋到電網(wǎng)上或從空間發(fā)射出去,則會嚴重地影響整機的穩(wěn)定運行,故加上濾波網(wǎng)絡和屏蔽措施是必不可少的。 振動器的開/關有雙重控制。一是手動控制;二是自動控制。電極引出裝置上有一待料緩沖軌道,當軌道滿后應關閉振動器,以達到自動停止的目的。 2. 元器件電極引出裝置 元器件電極引出裝置(如圖5)的功能是是將來自元器件饋料裝置的元器件送入到緩沖軌道,并排列整齊。完成步驟： (a)把來自饋料裝置的元器件引入緩沖導軌,進行連續(xù)測試。 
(b)將元器件的電極引出,并由分選機控制系統(tǒng)向qa3000自動測試系統(tǒng)發(fā)出“被測元件已到位并準備就緒,可以開始進行電參數(shù)測試”的Test Request信號 (c)qa3000測試系統(tǒng)完成當前被測試器件（DUT）的電參數(shù)測試后,打開擋銷,送入第三部分進行元器件分選。 (d)同時為了下一個DUT作準備。 圖5中還有一個緩沖料道滿傳感器。該傳感器可給元器件饋料裝置中的振盤控制器提供一個反饋信號,以自動控制振盤的啟停。 3. 元器件分選裝置 元器件的分選是QA3H000全自動分選系統(tǒng)的最終最主要的目的。它所要完成的是把一堆混亂的元器件,依據(jù)QA3000自動測試系統(tǒng)的測試結(jié)果進行自動分類。分類命令是由測試系統(tǒng)發(fā)出的,本系統(tǒng)是執(zhí)行機構(gòu),完成實際的分選動作。 本元器件分選系統(tǒng)最多可分16類（0-15）。它有16個分料盒。其中0類是供分選系統(tǒng)自己用的,用于處理一些異常的分選結(jié)果,如卡管、堵管等等。 如圖6所示,分選裝置主要有三部分組成,（1）是16只分選盒。用于存放分選好的器件。（2）是分選馬道,用于運送DUT到指定料盒。（3）是分選用輸送管。用于把來自“電極引出裝置”的DUT導入相應的分選盒. 
當分選裝置接受到來自測試系統(tǒng)的分選號（如12）時,分選裝置控制分選馬道從當前位置（如果8號箱）轉(zhuǎn)到相應得分選箱（12號）。為了確認轉(zhuǎn)的角度和位置是否正確。在步進電機的下部有一編碼器。只有當編碼器許道對應分類號的編碼數(shù)據(jù)后,才認為當前分選到位并準確。否則認為出錯并報警。同時作出了異常處理,是其強行轉(zhuǎn)到0#箱。 qa3h000的控制系統(tǒng)上設有元器件落管監(jiān)測傳感。當元器件落入某一分類箱時,傳感器會發(fā)出一傳感信號,指示當前該分類箱有DUT進入.若該箱與來自測試系統(tǒng)的分類號吻合則表示分類準確,否則表示分類出錯,有異常分選,此時系統(tǒng)便會報警。 每個分選桶還設有一桶滿傳感器。當檢測到桶滿時,QA3H00分選系統(tǒng)便會自動發(fā)出提示信號,以便提醒操作工清理相應的分選桶。還有許多其它控制功能,可參閱下面的QA3H000控制部分的陳述。 qa3h000的控制軟件 前面所述的硬件機構(gòu)要在軟件的控制下才能完成設計者的意圖。QA3H00系統(tǒng)的軟件是在工業(yè)PC機上的開發(fā)的�？紤]到是實時控制,選用MSDOS作為實時操作系統(tǒng)平臺。軟件設計則是使用高級C語言和匯編語言二者相結(jié)合完成的。 本控制的軟件的總體功能框為（如圖7）： 
1. 系統(tǒng)功能設置模塊 (a)設置馬達速度 (b)設置分選桶和分選類（bin）的映射關系 (c)設置每桶可存放器件的數(shù)量 (d)其他設置 通過該模塊可使系統(tǒng)的適應性更強、更靈活。設置時通過形象、直觀的表格形式,能達到所見即所得的效果。 2. 系統(tǒng)高度調(diào)試模塊 本模塊在生產(chǎn)和維修過程的安裝調(diào)試時會使用到。它對QA3H00整個硬件系統(tǒng)的各個部分都單獨控制,使各個部件都能單獨工作,且工作狀態(tài)可以得到實時監(jiān)視。為調(diào)試各部件和整機提供一個簡易明了的監(jiān)控手段。在各個部件調(diào)試正常后便對整個系統(tǒng)進行聯(lián)調(diào),也可對使用另一個“系統(tǒng)自檢模塊”進行進一步的調(diào)試。 3. 系統(tǒng)自檢模塊 本模塊類似于系統(tǒng)調(diào)試模塊�？蓪崿F(xiàn)對整機系統(tǒng)的自我檢查和診斷,幫助生產(chǎn)人員、使用人員迅速找到故障部分,并將其排除。同時會記錄下錯誤,以便以后復查。在自檢狀態(tài)下,分選機可脫離QA3000測試系統(tǒng)單獨地做演示性工作,以便獨立考核本機系統(tǒng)。 4. 系統(tǒng)運行模塊 它是系統(tǒng)的核心模塊。平時整機使用時處于本模塊的監(jiān)控下,他把系統(tǒng)的三大硬件機構(gòu)有機地統(tǒng)籌于一體,完成被測器件從散裝態(tài)到分類完畢的整個過程。在每執(zhí)行一次功能過程中,一旦有異常情況產(chǎn)生,本模塊都會及時處理并報警。 各分類箱的計數(shù)統(tǒng)計、各主要傳感器的當前狀態(tài),都可以在CRT顯示器上得到實時的反映,操作者就可獲得一系列重要數(shù)據(jù)。 5. 系統(tǒng)幫助模塊 該模塊主要提供一些操作命令和使用方法, 隨著該系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展,內(nèi)容日益豐富,操作者可實時查詢各個模塊的使用方法,也可幫助有關技術(shù)人員分析可能的故障原因和解決辦法。 QA3H000系統(tǒng)使用工業(yè)PC機作為主控機,而本主控機具有聯(lián)網(wǎng)的功能,用戶可以把各分選機通過局域網(wǎng)連在一起,把整個測試車間的所有系統(tǒng)連接到一臺臺式PC機上,實現(xiàn)集中控制和統(tǒng)計管理的等目的。今后還將推出可以通過INTERNET網(wǎng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控的其相關軟件。這樣就可以在千里之外為用戶提供“現(xiàn)場”服務,降低系統(tǒng)的停機率,提高生產(chǎn)效率。 |
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