摘要：隨著全球?qū)Πl(fā)展低碳經(jīng)濟取得共識，LED照明作為一種新型照明能源，憑借節(jié)能降耗性能優(yōu)勢快速發(fā)展。LED照明產(chǎn)業(yè)作為國家節(jié)能減排政策重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，導入自動化，意味著成本控制更合理，生產(chǎn)效率更高。合信針對LED球泡全自動裝配生產(chǎn)線的多個工序，采用以邏輯控制見長的H系列CPU，強大的通訊組網(wǎng)能力，集成Ethernet以太網(wǎng)口，通過EtherCAT現(xiàn)場總線多臺伺服建立通訊網(wǎng)絡，控制機械手平穩(wěn)、快速、精確運行物料，提升生產(chǎn)效率，并有效縮短開發(fā)周期。

前言

LED是英文light-emitting-diode(發(fā)光二極管)的縮寫，其基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封。LED以省電、壽命長、耐震動，響應速度快、冷光源等固有特點，廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市景觀照明等領(lǐng)域。

據(jù)高工產(chǎn)研LED研究院(GGII)數(shù)據(jù)顯示?，陽光照明、歐普照明、佛山照明、雷士照明等傳統(tǒng)照明上市公司LED營收普遍較上年同期增長三成以上，同時毛利率也普遍呈現(xiàn)較上年同期有所提高。其中最大亮點，各家LED照明上市公司都有部分對生產(chǎn)線進行了自動化改造及試產(chǎn)，以此達到提高生產(chǎn)效率、節(jié)約人力成本的目的。

照明行業(yè)應對企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)制造能力快速提升所遇到的瓶頸，并不能通過簡單的人員數(shù)量的增加帶來產(chǎn)能規(guī)模的擴大，而是需要加強人均產(chǎn)值提升而進行自動化改造。對成熟的自動化方案進行適度的推廣復制，從而可以加強成本控制，為公司的整體毛利率的提升做出貢獻；并且對降低用工風險、提高效率，提升品質(zhì)都有幫助，也是制造企業(yè)的核心生產(chǎn)力。

LED球泡燈全自動裝配生產(chǎn)線是半導體照明燈具企業(yè)的基礎(chǔ)裝備。某光電科技有限公司，LED行業(yè)十大技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)，在2016年，該公司攜手合信開發(fā)了LED球泡燈全自動裝配生產(chǎn)線，目前已批量投產(chǎn)。

LED球泡燈工藝流程

LED生產(chǎn)線工序較多，如圖1所示。包括自動上料、自動定位、自動裝配、自動整線、自動在線焊接、自動檢測、自動剔廢、自動鉚接等。

圖1球泡燈自動線示意圖

B、球泡燈自動線治具介紹

1.治具A面實現(xiàn)電源塑膠倉、裝驅(qū)動電源、裝散熱器、裝光源板、鎖螺絲、焊光源板、測試涂膠、裝燈罩。

2.治具B面實現(xiàn)裝金屬燈頭、焊電源線、下產(chǎn)品。

C、球泡燈自動線裝PCBA介紹

1.當5轉(zhuǎn)1治具到達自動裝PCBA位置時，阻擋機構(gòu)把治具擋住并把治具頂離線體同時定位好。

2.吸塑盤放PCBA的位置與治具的位置相同，所以04同時抓起5塊PCBA通過05把PCBA一次性裝入到塑膠件中。

3.裝好PCBA后，阻擋機構(gòu)把治具放回到流水線上，5轉(zhuǎn)1治具流入下一工位。

D、球泡燈自動線焊光源板介紹

1.當5轉(zhuǎn)1治具到達光源板自動焊位置時，阻擋機構(gòu)把治具擋住并把治具頂離線體同時定位好。

2.03的位置與5轉(zhuǎn)1治具的位置相同，所以03通過04，同時對5塊光源板上的焊盤進行焊接。

3.光源板焊接好后，阻擋機構(gòu)把治具放回到流水線上，5轉(zhuǎn)1治具流入下一工位。

LED球泡燈全自動裝配生產(chǎn)線對控制系統(tǒng)的要求

1.該生產(chǎn)線工序較多，系統(tǒng)分為七個站點共控制82個軸，每個站點完成2至3個工序，每個站點之間都需要進行數(shù)據(jù)交換，同時配置了8個人機界面，每個人機界面都要和每個站點進行通信。

PLC要求支持以太網(wǎng)通訊功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和編程下載，遠程維護。

觸摸屏支持多主站，一機多屏，每個觸摸屏可通過以太網(wǎng)控制多臺PLC。

伺服要求采用工業(yè)總線方式控制，并支持多段速功能。

支持電子看板功能和移動終端監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)容量大，便于擴展。

支持U盤更新程序和數(shù)據(jù)記錄

合信方案

合信采用以邏輯控制見長的H系列標準型CPU，集成100Mbps的Ethernet以太網(wǎng)口支持8個UDP_PPI連接實現(xiàn)8個TP10I以太網(wǎng)觸摸屏的連接，并且通過MODBUS_TCP實現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)交換。通過高達100M的Ethercat現(xiàn)場總線和82臺H1A伺服建立通訊網(wǎng)絡，控制機械手運載物料，以達到物料運行平穩(wěn)，速度快，重復運行精度高的特點。并且根據(jù)客戶需求伺服定制多段速的功能。

合信控制方案框圖

合信配置表：

現(xiàn)場實際運行圖片

LED球泡燈自動化裝配生產(chǎn)線的先進性：

為滿足照明燈具企業(yè)的高質(zhì)量、高效率、高產(chǎn)能需求并實現(xiàn)遠程的維護與數(shù)據(jù)監(jiān)控，合信開發(fā)的LED全自動物聯(lián)網(wǎng)裝配生產(chǎn)線系統(tǒng)，只需7個零件，經(jīng)過18個步驟，4秒鐘就可以生產(chǎn)出一個LED球泡燈。合信方案優(yōu)勢如下：

1.采用合信超大規(guī)模工業(yè)CPU，處理能力強，運算速度高。

2.超大程序儲存，可以存儲25萬步。

3.通信能力強，采用EtherCAT總線，高達100M速度。

4.網(wǎng)絡化服務器功能，連接互連網(wǎng)，提供無線接入MICO物聯(lián)平臺中，局域網(wǎng)內(nèi)和遠程互連網(wǎng)上計算機終端，均可經(jīng)授權(quán)確認后，連接系統(tǒng)服務，監(jiān)控生產(chǎn)線所有過程數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程診斷等。

移動智能終端通過WIFI，如智能手機、平板等，經(jīng)授權(quán)后亦監(jiān)控全系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡無縫對接。

電子看板（智能電視），用于及時反饋現(xiàn)場機器生產(chǎn)狀態(tài)的信息，機臺狀況。

7.MES系統(tǒng)接入，通過大容量數(shù)據(jù)完整記錄生產(chǎn)線所有產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)車間數(shù)字化與信息化。

8.全方位感知能力，實現(xiàn)數(shù)字化，信息化，網(wǎng)絡化，構(gòu)建中國智造2025。

結(jié)束語：自動化生產(chǎn)線無論是對生產(chǎn)者還是使用者，對人才，工藝都有很高的要求，也需要產(chǎn)品設(shè)計定型，技術(shù)前瞻性。合理的自動化投入對于任何制造型企業(yè)來講都是如虎添翼，不僅可以控制成本，在品質(zhì)可靠及一致性方面帶來的成果更為重要。

參考資料：

?結(jié)果摘自高工產(chǎn)研LED研究院（GGII）2016數(shù)據(jù)顯示。

更多資訊請關(guān)注新能源頻道