基于LabVIEW的機器人IC自動燒錄系統

王金華

（惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司）

基于LabVIEW的機器人IC自動燒錄系統

王金華

（惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司）

本設計是基于LabVIEW人機交互平臺軟件以及結合機器人運動平臺，實現IC自動燒錄系統。該系統能夠代替手工燒錄盤裝IC，不僅降低人為因素導致IC損壞的風險，并且有效的保證了IC燒錄產量。

LabVIEW；機器人；IC燒錄；cPCI-7260板卡

隨著電子產品的不斷升級，越來越多的電子元器件集成化，支持更多功能的IC也不斷脫穎而出。根據IC的形狀大小及運輸要求，當前IC的來料方式有管狀、卷裝及盤裝。這三種來料方式在人工手動燒錄模式下需要更換很多的燒錄機，因此存在人為因素導致IC管腳變型及人體靜電導致IC被擊穿的風險。為了解決手工燒錄盤裝IC的問題，本設計結合機器人及LabVIEW軟件平臺實現了IC自動燒錄系統。

關鍵硬件描述

（1）六關節機器人是一種可以實現多維空間快速進行精確定位的六軸機械手臂。

（2）EC燒錄機是一種驅動IC正常工作，由很多電子元器件組成的集成電路盒。

（3）cPCI-7260板卡是一種即可以采集外部電路高低電平信號，又可以控制外部通斷的多功能DO卡。

系統架構框圖如圖1。

圖1 硬件實現原理圖

1 本設計實現IC自動正確取放原理

1.1 實現機器人將IC從物料盤中正確取IC過程

本設計采用碼垛矩陣的算法將料盤的長和寬按照均分方式分配每片IC的相對中心點坐標，再結合機器人進行料盤四點方位示教機器人工具點坐標，使得機器人在運行過程中能夠按照計算后的點坐標進行精準定位。每當機器人運行至盤裝IC相對正上方時cPCI-7260板卡的DO端口輸出信號，真空閥接收到控制信號后通過防靜電吸嘴將IC吸取，從而實現機器人對IC進行逐個吸取的過程。

1.2 如何實現機器人將IC正確放入燒錄機過程

本設計采用兩次視覺矯正算法。由于每片IC在料盤中都會存在虛位，當機器人吸取IC時，吸取的位置不一定是IC的正中心，因此每個吸嘴上的IC都需要進行第一次相機拍照，根據IC管腳的特點運用視覺邊界掃描的算法分析出當前IC的XY坐標與模板XY坐標的偏差角度及偏移量。燒錄機的基座在下壓過程中存在虛位，cPCI-7260板卡的DO端口輸出信號控制電磁閥下壓燒錄基座后，固定在機器人手臂上的相機對燒錄機進行第二次拍照，根據燒錄機金手指的特點運用視覺邊界掃描的算法分析出當前燒錄基座XY坐標與模板坐標的偏差角度及偏移量。結合IC拍照獲取的偏移量與燒錄基座拍照獲取的偏移量做差法，最終將差分量轉換成機器人矯正IC放入燒錄基座的新坐標，從而達到精準放入的目的。

2 本設計實現IC自動區分燒錄成功與燒錄失敗過程

燒錄機將每片IC燒錄后的高低電平信號傳輸給cPCI-7260板卡的DI端口，當cPCI-7260板卡對應的燒錄成功端口采集高電平時，系統判定為該IC燒錄成功，否則系統判定為燒錄失敗。機器人將燒錄成功的IC按照之前偏移量放回原來的位置，而燒錄失敗的IC會被機器人放在指定的壞品區域。

3 本設計實現燒錄成功后的IC進行標記過程

本設計在機器人手臂上設計的工具可以固定不干記號筆，當整盤IC都燒錄完成后，機器人根據示教的碼垛坐標對料盤中的IC進行打點。

4 本設計實現每次可燒錄10層料盤過程

燒錄前可以疊放10層料盤，系統開始運行時通過光纖傳感器檢測當前料盤位置與基準盤的高度差，再結合每層料盤的厚度，推算出料盤的總層數。系統在待燒錄料盤示教基準料盤坐標以及在已燒錄完成位置示教料盤坐標。每當燒錄完成的料盤做完標記后，機器人的工具手臂運動該層的坐標點，cPCI-7260板卡的DO端口輸出控制夾料盤氣缸工作，機器人將該層的料盤夾緊，按照料盤遞增方式放置已燒錄料盤位置。

5 本設計基于LabVIEW軟件平臺實現機器人、燒錄機及盤裝IC控制原理

本設計通過自主編輯LabVIEW代碼選擇使用cPCI-7260板卡驅動DLL底層軟件接口，實時訪問板卡每個端口的數據狀態，根據不同數據狀態LabVIEW中的case選擇框設計相應的觸發事件，這些事件數據再通過TCP/IP協議與機器人進行數據對接，當機器人上位機軟件獲取到觸發事件的數據后機器人調取示教時的坐標點數據，從而實現LabVIEW軟件平臺控制機器人運動的過程。

[1]徐曉東，鄭對元，肖武，編著.LabVIEW8.5常用功能與編程實例精講（電子工程應用精講系列）.北京：電子工業出版社，2009，10.

TP311.1

A

1004-7344（2016）12-0245-01

2016-4-10

王金華（1985-），男，漢族，江西吉安人，本科，研究方向為汽車電子。