AK416烧录器流水线运作与报警系统设计

绪论烧录器在大陆是叫编程器。因为台湾的半导体产业发展的早，到大陆后，客户之所以叫它为"编程器"，是因为现在英文名为PROGRAMMER，这个英文名与一般编写软件程式设计师是同名，所以就叫"编程器"。烧录器实际上是一个把可编程的集成电路写上数据的工具，烧录器主要用于单片机(含嵌入式)/存储器(含BIOS)之类的芯片的编程(或称刷写)。烧录器在功能上可分万用型烧录器、量产型烧录器、专用型烧录器。专用型烧录器价格最低，适用芯片种类较少，适合以某一种或者某一类专用芯片编程的需要，例如仅仅需要对PIC系列编程。全功能通用型一般能够涵盖几乎(不是全部)所有当前需要编程的芯片，由于设计麻烦，成本较高，限制了销量，最终售价极高，适合需要对很多种芯片进行编程的情况。像比如：ISD1700烧录器，他针对的是ISD1700全系统语音芯片，ISD1700烧录器又可以分为多片烧录器和单片拷贝机，还有如：PM50烧录器，PM60烧录器，ISD3340烧录器烧录器英文名为PROGRAMMER，有人叫WRITER，更早期有人叫BURNER，这种机器是用来烧录〔PROGRAM〕一种称为可烧录的IC〔PROGRAMABLEIC〕，可烧录这些IC内部的CELL〔细胞〕资料，造成不同的功能，以前的IC大部份都是固定功能的IC〔DEDICATEDID〕，所以设计者若设计一片电路板必须用上多种不同的固定功能的IC，对大量生产者需准备很多类型的IC，自从可烧录的IC出现后，设计者只要准备一种IC便可把它烧录成不同功能的IC，备料者只采购一种IC即可，备料方便，但须准备烧录器去烧录它[5]。在可程式元件选择众多的今日，可以轻易地将数佰万位元的程式和资料永久地保存在FLASH/EPROM中，或是将百来颗的传统数位元件塞进一个指甲般大小的CPLD/FPGA之中，也可以将整个微电脑化为一颗单晶片。只要研发工程师有创意就有可能在他的实验桌上，完成这件现今认为稀松平常的事。订作一个MASKROM或是一个ASIC，其中除了费用昂贵外，还要承受著很大的风险和不少的库存压力。随著半导体厂商的推陈出新，陆续出现了可以由使用者程式化的元件，例如储存资料的非挥发性记忆体PROM、EPROM、EEPROM、FLASHEPROM…等等，早期只能用TTL来设计的数位电路也逐渐地被PLD所替代，由简单的PAL到现在百万GATECOUNT级CPLD/FPGA。再配和上IC烧录器厂商提供的工具日新月异，让“在桌上就可以定制IC”的美梦成真。烧录器的制造商来说，万用型烧录器最主要的困难和挑战来自半导体厂商的推陈出新，目前市面上烧录的元件大约在4000颗上下，每年又以300到500颗的速度在新陈代谢，这还不含上旧元件更新烧录演算法的数量，所以万用型烧录器的厂商就必需有一个庞大的研发团队，面对永无止尽的软体更新，不但速度要快，还要完全正确无误，否则很快就被淘汰出局，另外绝大部份的IC原厂也不会任由市场上良莠不齐的烧录器产生大量的不良效果，造成纠纷无法解决，所以只会对认证过的少数优良厂商提供IC样品和烧录演算法(Algorithm)。最后新进入的竞争者又必需面临一次支援4000种以上元件，其中所需要入的庞大人力和费用更令人望之却步。由此可知这项产品进入门槛之高，维系不坠之难[1]。1元器件的选用电机的选择和对比流水线的电机主要是xy轴的直流电机和z轴上的伺服电机，在选择电机时查找的资料中发现，可用于AK416这中烧录器的电机有很多，像德国著名品牌德恩科，专业小型直线电机制造厂商，还有日本著名的伺服电机制造商安川。三轴的电机型号他们都可以提供。但是从实用性和经济方面等多方面考虑下，x轴、y轴选择了德康威尔直流电机，z轴选择了日本松下伺服电机。德康威尔直流电机的特点和优势德康威尔直线电机驱动系统有四种常见的控制方式：第一种是脉冲控制，脉冲控制一般都是需要控制卡来完成控制，而控制卡由PLC通过脉冲控制，其通用性好，而且大部分控制卡PLC都支持，无需适配。就可以完成复杂的插补运动。但是其缺点也比较明显，在多轴时，线缆比较多的情况下，容易引起干扰。第二种是串口控制：串口控制是通过RS232直接控制的，而且RS485可以支持modbus协议。串口控制不需要专业运动控制卡，使用PLC即可完成运动控制，但是其缺点只适合简单应用，串口响应较慢，也不能用作插补。第三种是总线控制：总线控制在德康威尔里有两种主要的高速总线。分别是EhterCAT高速总线和CANOpen高速总线，两种高速总线的线路拓扑更简洁，适用于通用协议，而且适配简单，性能也比其他品牌强大。它简单的拓扑结构，一般主站可以配置上百个从站。但是它的不足也比其他品牌明显，就是成本较高。第四种就是I/O控制：I/O控制需要在驱动器内部德多段位置，设置I/O开关量信号，就可以实现简单的工位方向控制。无需专业运动控制，即可配合复杂的程序。但是I/O控制比较呆板，只能走固定的工位方向，或者说只能走固定的位置。其次就是德康威尔直流电机的反馈信号也在行业中排名靠前的，其分辨率可以达到1um、0.5um、0.1um，甚至更低。其增量ABZ和增量正余弦的优势是精准度高。如下图1-1，图1-2所示：图1-1增量ABZ图图1-2增量正余弦图就以上控制和反馈情况可以看出，AK416三轴的在一定的运动范围里可以随意移动，而且AK416烧录器的控制器就是PLC进行控制的，所以选择直流电机可以选择它的脉冲控制系统，由于多轴控制可能会出现干扰。直线驱动具有的优势刚好符合x，y轴的直线运动，直线驱动的优势在于长行程：理论行程长度可达40M；在实际的机床中最长有12m；高速度：来回最大速度可达到5m/s;最大的加速度可以达到10G；第二个就是高精度：最小重复精度小于1um；典型光栅重复精度2um；典型磁栅重复精度5um；高精度测量仪器:雷尼绍XL-80激光干涉仪、行业精度测量标准、分辨率可到1nm；第三个是出货测试保障：DKW配置3台激光干涉仪、保证每条模组，都经过严密的精度测试、每条模组都有测试报告可追溯。所以x轴y轴选择的是的德康威尔的直流电机x、y轴直流电机型号德康威尔直流电机的型号很多中，x轴选择了DK10型号的，y轴选择了DK05型号。两种基本的功能是一样的，不同的是两轴的脉冲指令数值不同，x轴的运动范围比y轴大的，所以脉冲指令要比y轴多个20000到30000左右的脉冲数值。y轴脉冲数值设定能到40000脉冲数，x轴则能达到60000脉冲数。z轴本来也是选用的德康威尔的直流电机，但是z轴的情况比较特殊，x、y轴是在水平方向运动的，z轴是在竖直方向上运动的，因为AK416烧录器是需要严谨的运动规律。在重力的作用下，时间长会导致z轴上四个吸嘴下滑，会出现大的误差，严重时会使z轴上四个吸嘴因碰撞而损坏。所以我选择了日本松下的伺服电机，而且松下的伺服电机具有刹车系统，刚好解决了这个问题。松下的伺服电机不仅仅有刹车系统，它的指令脉冲型号是全面化的，可针对不同型号的机床。松下伺服电机脉冲类型图如下图1-3所示。图1-3松下伺服电机脉冲类型图z轴电机的选择z轴的电机对其精准度要求比xy两轴要求还要高，运动多一点可能会导致吸嘴与芯片碰撞导致损坏，少一点可能会导致芯片无法吸入，从而无法移动芯片。所以z轴选择伺服电机的。伺服主要由脉冲产生脉冲数值来定位，可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲信号，会产生一个脉冲数值，每一个数值又代表一个位置或者一个角度。这样电机旋转1个脉冲对应的角度，从而控制位移。因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。所以在综合考虑选择的是松下的A5型号的伺服电机[8]。1.2传感器的选型AK416烧录器的主要作用就是对芯片进行烧录和检测的，基本运作都在流水线上，要实现全自动化的烧录和检测不只是要PLC控制的控制系统，还要有传感器作为眼睛进行监测和识别。流水线的运行离不开传感器，从刚开始料盘进入传送带上时，就需要传感器去感知是否有料，当料盘到达底部托盘处，也需要传感器感知料盘是否到达，当料盘被托盘托起上升时，也需要传感器感知是否到达顶部，好让夹盘气缸启动夹住料盘进行固定工作。在这三个位置都是感知物体是否到位，首先考虑到的传感器可以有压力，红外线等传感器，考虑到经济，实用性。红外线传感器是首选。红外线传感器红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗（见热像仪）；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等情况。在检测箱中，我们需要判断芯片是否放入到位，也是需要红外线传感器进行感知，但是检测箱中唯一不同的是，一个检测箱是需要两个红外线传感器，需要安装在相邻长和宽的检测壁上。流水线上最重要检测位置是属于z轴上的吸嘴啦，吸嘴是进行芯片搬运工作，在搬运的过程中或吸入的过程中，如何判断芯片已经吸到了芯片，或者是芯片还在吸嘴上，考虑到的传感器肯定是带有触觉的压力型传感器，但是新型的触觉传感器的在价格上比其他传感器高出太多，实用性也和AK416烧录器不搭。最后在查找资料后选择了真空传感器。利用真空传感器把气压转换成数值进行监测芯片的实时状况。红外线传感器和真空传感器最后就实际情况选择了airmax型号的。AK416烧录器流水线运行系统的硬件设计2.1AK416流水线的介绍流水线的整体图如下，绿色的横向装置为流水线的传送带，两测的传送带由异步直线电机直接驱动从而运输托物盘，达到运送芯片的目的。两侧蓝色的是x轴，y轴的运行轨道，负责水平方向左右和上下运动。z轴和y轴连接着，负责竖直方向的运动。传送带两侧有八个屏蔽箱，也叫检测箱，每个检测箱都可以进行芯片烧录检测，而且八个检测箱可以同时进行烧录检测，大大的提高了效率。如下图2-1所示为AK416烧录器流水线整体模型图。图2-1AK416烧录器流水线整体模型图如下图图2-2所示为AK416烧录器流水线模型图，可以根据客户自己提供料盘大小，蓝色支撑装置可以对应调节轨道宽窄。料盘到位后，根据红外线传感器的提示，流水线中心有一个气缸托盘，底部托盘由气缸进行上升运动。到顶端后由两侧夹盘气缸加紧料盘。托盘旁边是一个下ccd照相机，进行芯片位置纠正的作用。图2-2AK416烧录器流水线模型图如下图2-3所示为流水线三轴中的z轴模型图，官宣名称叫做机械手。z轴最左边是上ccd照相机，进行位置标定的作用。然后就是四个气缸控制的四个吸嘴，进行芯片的吸取和移动的作用，可以同时进行四个芯片的搬运工作。将料盘中的芯片通过吸嘴吸取移动到八个检测箱里进行烧录检测，检测完成后放入相对于的料盘中或者放入编带中。四个吸嘴后面是四个伺服电机，继续z轴吸嘴水平方向的转动，与下ccd照相机相互配合，纠正芯片位置的作用。右边是对应的四个真空传感器，四个真空传感器的品牌是松下的，利用气压强度进行判断芯片是否吸入成功。图2-3z轴模型图2.2流水线上传感器分布和作用真空传感器是由玻璃衬底、下电极、绝缘层、硅膜片（上电极）、上层密封用的玻璃组成，其中下电极溅射在玻璃衬底上，电极上生长一绝缘层，硅膜是利用硅片的双面光刻、扩散和各向异性腐蚀技术形成的。该电容式真空传感器有两个腔体，其中上面的腔体是一个真空腔，下面的腔体是键合形成的，这个腔体不是密封的，腔内气体与外界气体相通。电容器的两平板间的距离可由硅片腐蚀的深度控制，硅膜片与玻璃电极之间的间隙很小，这也是硅电容式传感器灵敏度高的原因。真空传感器其特征在于设有硅尖阵列发射阴极、金属阳极、玻璃衬底、发射腔体和电极引线，金属阳极溅射在玻璃衬底上，硅尖阵列发射阴极刻蚀在硅片上，刻蚀有硅尖阵列发射阴极的硅片与溅射有金属阳极的玻璃衬底键合在一起形成发射腔体，1对电极引线分别接硅尖阵列发射阴极和金属阳极，电极引线分别由硅片和阳极金属引出外接稳压。真空度是指低于大气压力的气体的稀薄程度，通常以压力来表示真空度，压力高意味着真空度低，压力低意味着真空度高。由于真空传感器上面的腔体是真空腔体，在大气压力下，作为传感器敏感元件的硅膜片在压力的作用下会向上鼓起。当真空传感器下面腔体内的真空度不同时，硅膜片向上鼓起的程度就不同，硅膜片向上鼓起使得电容两极板之间的距离发生变化，根据平板电容的公式可知电容也随之发生化，真空度与电容值是对应的，电容值随着真空度的变化而变化。由于电容值与真空度的关系，电容值的变化通过测量电路转换为电压或频率信号，检测电压或频率信号可以得到对应的真空度。如下图2-4所示为真空传感器实物图。图2-4真空传感器实物图在AK416烧录器中需要四个真空传感器，和四个吸嘴一一对应，其作用是检测四个吸嘴是否吸取到了芯片。原理是通过真空传感器对气压的检测可以转换成为数值，这样就可以设定一个标准值，当吸嘴处的压强达到或者超过标准值时，就可以判定吸嘴吸到了芯片，当芯片没有吸起来或者吸起后掉落时，数值会降低低过标准值，警报系统就会发出警报。Ak416一般的真空传感器设定的标准值为55000，当吸嘴上没有东西遮住时，数值只有几百，甚至几十数值。当吸嘴吸起芯片时，则会上升到80000以上的数值，完全超过标准值。五位数的高精准度的真空传感器会大大提高容错率。红外线传感器主要分布在流水线的传送带上。传送带需要四个红外线传感器，第一个是料盘进入的地方，当整个生产线没有芯片的时候，上位机会提示要料，当料盘放入传送带后，挡住的红外线传感器会给PLC发送“1”的信号，PLC会控制传送带电机启动，料盘进入。同样的道理，当料盘到达底部托盘气缸处，也会有一个红外线传感器被挡住，PLC会控制气缸运行使料盘上升。到达顶部时，又会挡住一个红外线传感器，PLC控制两侧的夹盘气缸运行加紧料盘。2.3流水线运行检测流程介绍检测装置就是八个检测箱，每个检测箱独立工作，而且每个检测箱都独立配备了一台小电脑运行检测烧录。主控机又通过黑色的通讯线连接着小电脑和PLC控制系统，小电脑通过通讯线连接着检测箱。当进行烧录检测时，吸嘴将芯片放入检测箱中，检测箱中的对位红外线传感器工作，判断芯片是否放入正确，正确后通过通讯线发送上位机已放入模块的一个信号。这边上位机给小电脑的通讯软件一个开始测试的一个信号，就会打开模块测试软件进行测试，当模块测试软件出现结果又会通过通讯软件给上位机测试“ok”或者“fail”（ng）的结果，上位机会给检测箱一个打开的信号，检测箱打开之后同时给plc工位结果信号，这时吸嘴会取走模块，根据结果放入“ok”“fail”的料盘中。3ak416烧录器流水线运行系统的软件设计3.1上ccd下ccd照相机的作用和操作设定上ccd照相机是在z轴上面和四个吸嘴同方向，如图，在软件进入界面点击UpCCD对位按钮，进入此界面，将曝光调到合适数值，然后再设置好吸嘴标定以后，触摸屏上将影像对位勾选好，软件上使用对齐标尺勾选，再上位机视频窗口，移动机械手臂到对应位置，保存坐标。坐标设置完成。如下图3-1所示为上ccd照相机标定实物图。图3-1上ccd照相机标定实物图这个是上ccd照相机的设定，该设定可以快速实现坐标对位以及保存。作用是位置标定，定位方式是脉冲定位的，通过脉冲转换成脉冲数值来确定每个位置，且每个脉冲数值高达4位数，精度高，不容易发生偏差。确定下来的每个位置可以当做芯片和测试箱的位置，使z轴上的四个吸嘴进行准确的吸入和放入测试箱。首先将机械手移动到下CCD对应位置，然后打开真空吸气，再对应位置吸取方向正确的IC，下CCD拍摄IC底部，打开连续采图，调到合适的曝光度（曝光度的合适指的是IC的引脚触点与IC之间的对比要大），点击停止采图，点击单帧采图，点击创建模板按钮，模板是在此区域内寻找识别的区域。用鼠标规划出模板以后。右键鼠标确定，点击绘制矩形，将要识别的区域区分出来。点击拟合按钮。提示OK，说明模板创建成功。上ccd照相机还需要定位好z轴的四个吸嘴的原点坐标，起到操作归零的作用，可以让四个吸嘴在结束工作后或者等待烧录的过程中回到原点。防止其他因素导致吸嘴与其他的机器发生碰撞损坏。如下图吸嘴标定后进行确定保存。z轴四吸嘴坐标标定图如下图3-2所示。图3-2z轴四吸嘴坐标标定图同样的道理，在标定了四个吸嘴的坐标和每个芯片的坐标后，需要对八个检测箱里八个工作位进行坐标标定。使用第一个吸嘴对准每个工作位中心，然后在上位机中对坐标进行更替和保存。如下图3-3所示为检测箱八个工作位坐标标定图。图3-3检测箱八个工作位坐标标定图下ccd照相机和上ccd的设定相类似，也是通过脉冲进行位置标定。但是两个照相机确上装置在相反方向，下ccd的主要作用是四个吸嘴吸起芯片后对芯片位置的检测，如果出现的误差在设定的误差数值范围内，说明芯片位置是准确的，就会给PLC传入“0”的信号，三轴才会继续运作，将芯片放入测试箱中检测。如果在误差数值范围外，会给PLC传入一个“1”的信号，PLC会控制z轴上的伺服电机旋转吸嘴水平位置的方向，从而纠正芯片位置，直到在误差范围后重新标定后传入“0”信号，让PLC控制系统控制三轴运动，进行烧录检测。如下图3-4所示为下ccd坐标标定实物图。图3-4下ccd坐标标定实物图3.2三点标定三点标定是确定每个芯片的位置，方便z轴上的吸嘴进行吸取芯片的工作。不同的供应商的料盘是不一样的，但基本上是十个一排，十排刚好一百个，只是大小不一。因为上ccd照相机在吸嘴旁边，可以直接利用吸嘴来进行芯片位置的标定。如下图3-5所示为芯片坐标标定图。图3-5芯片坐标标定图如下图3-6所示为芯片坐标修正图。把吸嘴对准固定好的料盘左上角第一个芯片上，对准芯片的中心。在对准的同时上ccd照相机会反馈出一个脉冲，利用数值转换成两个五位数的数字。这两个数分别代表的z，y平面坐标上的一个点。确定好两个数值后，会出现下图的提示，这是因为刚开始的设定但是出厂时的默认数值，需要修正工位坐标。在后面如果出现调整料盘大小的情况后也可以重新进行标定。图3-6芯片坐标修正图确定好左上角后，就可以按照上述的方式继续确定好左下角和右下角的两个坐标，确定好了后得到x，y三组数值（x1，y1），（x2，y2）（x3，y3）。如下图3-7所示为进料盘三点坐标标定图。图3-7进料盘三点坐标标定图根据（x3-x1）/10=a得到每排相邻芯片坐标的数值，那么第二批第一个芯片的x坐标就是x1+a。同理，我们可以（y3-y1）/10=b得到没列相邻芯片坐标的数值，那么第二列第一个芯片的y轴坐标是y1+b。以此类推，我们就可以确定好100个芯片的准确位置。其中(x2,y2)是最后和计算出来的坐标进行对比纠正的，防止出现误差情况。3.3ak416烧录器运行流程ak416烧录器主要进行的是对芯片进行烧录检测，在固定好的料盘后就可以对芯片进行检测烧录了，吸嘴移动到通过上ccd照相机定位完成后芯片上，进行吸取芯片，然后放入到空的检测箱中进行烧录检测，等待烧录完成后，吸嘴重新吸取芯片放入到相应的“ok”编带槽中或者“fail”的料盘中。其流水线检测流程图如下图3-8所示：图3-8流水线检测流程图3.4AK416烧录器I/O口分配AK系列的烧录器都是由PLC作为控制系统，在编程中首先考虑到的是对每个元器件的I/O口的分配[9]。如下表3-1为I/O分配接线表。表3-1I/O接线表输入接线点输出接线点X0X轴原点传感器Y0X轴脉冲X1Y轴原点传感器Y1Y轴脉冲X2Z1上传感器Y2Z轴脉冲X3Z2上传感器Y3传送带脉冲X4Z3上传感器Y4X轴方向X5Z4上传感器Y5Y轴方向X6轴限位传感器Y6Z轴方向X7Z轴原点传感器Y7传送带方向X10X轴报警信号Y10预留X11Y轴报警信号Y11Y轴归零信号X12Z周报警信号Y12预留X13Z1下传感器Y13预留X14Z2下传感器Y14Z1吸嘴升降X15Z3下传感器Y15Z2吸嘴升降X16Z4下传感器Y16Z3吸嘴升降X17机台气压0.6MpaY17Z4吸嘴升降X20Z1吸嘴真空Y20Z1吸嘴真空X21Z2吸嘴真空Y21Z2吸嘴真空X22Z3吸嘴真空Y22Z3吸嘴真空X23Z4吸嘴真空Y23Z4吸嘴真空X24应急按钮Y24Z1破坏真空X25安全门传感器Y25Z2破坏真空X26防护门传感器Y26Z3破坏真空X27预留Y27Z4破坏真空X301#模组传感器Y30下CCD触发X312#模组传感器Y31上CCD触发X323#模组传感器Y32下CCD光源X334#模组传感器Y33上CCD光源X345#模组传感器Y34Z轴刹车X356#模组传感器Y351#托盘上升（流水线）X367#模组传感器Y361#托盘夹紧（流水线）X378#模组传感器Y371#托盘定位（流水线）X40Z轴负限位Y402#托盘上升（流水线）X41传送带末端Y412#托盘夹紧（流水线）X42传送带首端Y422#托盘定位（流水线）X431#托盘到位Y43报警灯绿色X442#托盘到位Y44报警灯黄色X451#托盘顶盘上Y45报警灯红色X461#托盘顶盘下Y46报警声音X471#定位上Y47预留X501#定位下Y50预留X512#托盘顶盘上Y51有料托盘即将流出X522#托盘顶盘下Y52无料托盘即将流出X532#定位上Y53本机不紧急缺料X542#定位下Y54本机紧急缺料X55预留Y55本机忙碌（流水线）X56编带报警Y56流水线触发X57编带忙碌Y57编带触发X60下级不急缺料X61下级紧急缺料X62本机忙碌X63有料托盘待流入X64无料托盘待流出X65预留X66预留X67预留3.5ak416报警系统的设计及处理方法3.5.1进料盘吸嘴不成功警报z轴吸嘴在吸取芯片时，是靠气缸的吸气进行吸取芯片的，在正常情况下，芯片在强气压下会正常情况下会被吸取上去的，但是出现的特殊情况会导致吸取失败，上位机会出现如下图3-9所示提示：图3-9进料盘吸嘴不成功显示图第一种情况是z轴吸嘴离芯片距离太远时，会因为气压强度不高，无法吸取芯片，使气压数值无法达到真空传感器的气压数值设定值，判定芯片吸取失败，会触发报警系统。处理方式是对z轴吸取芯片高度进行测量，与原来设定高度进行对比和修正，直到警报解除。第二种情况是z轴吸嘴无法伸出，这种情况解决方法比较简单，检测一下吸嘴能否伸出，如果能，检查一下是否有卡顿现象，有的话和不能伸出的处理情况一样，换一个吸嘴气缸重新进行调试，解除警报。第三种情况是真空压力表标准值设置过大，在一般情况下标准值设置在50000左右，有的吸嘴吸取到芯片了，但是气压值没有达到标准值，从而触发警报，可能是因为每个厂家的芯片重量不一样，所以可以适当调整一下标准值。最后一种情况是料盘变形，导致芯片水平不均，使吸嘴吸取芯片时吸不上来，触发警报。这需要人工调整一下托盘。3.5.2待烧录芯片搬运丢失警报在吸嘴吸取到芯片搬运的过程中，可能会出现芯片掉落的情况，在这种情况，是因为气压值突然降低，低过了标准值而触发的报警。上位机会出现如下图3-10所示提示：图3-10待烧录芯片搬运丢失显示图只需要跳过继续吸取下一个芯片重新搬运即可。3.5.3座子内吸片失败报警此报警也是因为吸嘴气压数值突然低过标准值，触发警报系统。在排除上述已经说过的情况，第一种情况就是x轴的坐标发生了偏移，以为在检测箱进行检测时，会盖上检测盖，起到疲敝干扰的作用，在翻盖的时候可能带动了x坐标，使吸嘴对应发生偏移无法吸取芯片。还有一种情况就是检测箱按压不到位，和第一种情况差不多，在吸嘴放置芯片时已经发生偏移，检测盖在盖住时按压芯片时没有按压到位，翻盖后还是偏移的位置，吸嘴在吸取时按照正常坐标吸取，则无法吸取到芯片，气压数值升不高，触发报警。两种情况只需要人工在取走芯片后点击继续，就可以继续正常工作。如下图3-11所示为座子内吸片失败显示图。图3-11座子内吸片失败显示图以上是AK系列流水线运行时常见的报警方式，其触发报警方式也是一样的，这样的话可以设计一个专门处理芯片掉落或者吸取不成功的程序，利用气压数值不达标，给PLC控制系统传达报警信号。其控制程序图如下图3-12所示。图3-12芯片吸取失败部分程序图当气压数值低于标准值时，会给PLC传递一个“1”的信号，则会出现图中的步骤，吸嘴会出现等料的时限，且真空传感器没有工作了，就会启动1号吸嘴的真空发生器，使1号吸嘴上升回复到待出发位置，在应急按钮关闭和防护门暂停保护，让z轴回到安全高度，当z轴恢复到安全高度时会有一个判断，只有在轴恢复到安全高度才能触发下一步。在Z轴吸片传感器全部不在原点(M5常开变闭)，存在Z轴中有低于运行安全高度的吸嘴，Z轴无脉冲继续输入，且整盘烧录还未完成的状态，系统应该判断Z轴已经完成吸片操作时但Z轴实际并未全部动作也就是吸片并未玩不完成时，系统将首先复原Z轴定位完成状态（RST

M307）,再触发吸片失败的状态（SET

M204）,此时声音开关开启（M511接通），机器发出警告声音（SET

M140），但是当上述条件中最后一个整盘烧录已经处于完成状态即此时无需要吸片的操作，此时并不需要触发报警，只需要吸嘴和Z轴复位状态准备下一波吸片即（SET

S29）并且复位Z轴定位完成准备下一次的吸片操作（RST

M307）。3.5.4Ng托盘满盘报警在ak416烧录器烧录检测时，会检测出两种种结果，第一个是“ok”，另一个是“ng”两种结果，吸嘴会根据烧录得到的结果放入两种托盘中去，其中“ng”托盘是固定在进料盘旁边的，通过三点标定后会确定每一个空位，吸嘴把ng芯片依次放入空位，但是托盘中和进料盘一样只有100个空位，当最后一个空位被占用后，会触发报警，上位机会出现如图所示的页面。只需要人工把ng托盘拿出换一个口的托盘进去即可。Ng托盘满盘显示图如下图3-13所示。图3-13Ng托盘满盘显示图结论通过大学四年的学习，对专业知识的慢慢积累，也在不断地训练专业技能，从理论知识和实际能力的结合，不断加深自己对专业知识的理解，在每学期训练的课设中了，我们也逐渐学会了把专业知识用书面表达的方式展现出来，为了我们后面的毕业论文打下了深厚的基础。经过几个月现场实习的累积，完成了本次的毕业设计。现场实习是需要慢慢的进行设计，做好笔记。分析每一个结构制作的原理，解决每个实际问题，把自己学到知识转换成自己的能力。本次毕业设计的AK416烧录器是根据以前人工式的烧录器的一个优化。让机器和数字化的一个结合，实现全自动化的新兴产品。百项专利的超现代化工业机器。是烧录器行业的领军产品。本次毕业设计利用PLC作为控制系统，的电机作为驱动系统，传感器作为检测系统。更快的速度，更大的容量，更精密的包装，更多的接脚，更低的操作电压，半导产业的一日千里，带来了快速而巨大的改变，您除了随时吸收新讯息，研发出更好的产品，生产更多更有价值的商品外，AK416系列的IC烧录器，能跟随时代脚步大步向前，相信值得所有的烧录器制造商和使用者的您细加思量。致谢大学四年，转眼就过去了，或许我已经忘记刚上大学时的目标和梦想，或许我已经找不到当时的初心，或许我已经忘记那年夏天你为之奋斗汗水。但是现在的我已经准备好了出发，带着重新拾起的梦想，带着同窗四年好友的约定，带着老师们的期盼和鼓励，向着新的战场前进。本次毕业设计的完成第一个感谢的，我想感谢我的指导老师，徐老师。从刚开始进行实习时完成的任务书，到开题报告的撰写，到毕业论文的完成，徐老师对我的帮助是非常巨大的。刚开始接受任务书的时候，任务和要求上都是第一次接触的，徐老师就我们所反应的问题中进行总结和批示，由于今年特殊情况，以电话的方式单独进行教学和辅导，保证每位同学的独立完成任务书。开题报告的帮助也是非常大，因为自己是在公司实习，就公司产品进行毕业设计和毕业论文。徐老师就我的毕业论文题目提过很多专业性的指导意见，说过可以从最基础的入手，了解AK416整个运行过程，然后将了解到的进行深入的学习，和自己所学的专业知识相结合。在实习期间，徐老师也时常和我们了解实习情况，有什么问题也是和她反应，然后老师和公司那边反应，改善实习质量。在撰写毕业论文的时候徐老师也给我传授的自己的心得和方法。