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    摘要：隨著全球對發展低碳經濟取得共識，LED照明作為一種新型照明能源，憑借節能降耗性能優勢快速發展。LED照明產業作為國家節能減排政策重點鼓勵發展的產業，導入自動化，意味著成本控制更合理，生產效率更高。合信針對LED球泡全自動裝配生產線的多個工序，采用以邏輯控制見長的H系列CPU，強大的通訊組網能力，集成Ethernet以太網口，通過EtherCAT現場總線多臺伺服建立通訊網絡，控制機械手平穩、快速、精確運行物料，提升生產效率，并有效縮短開發周期。

前言

    LED是英文light-emitting-diode(發光二極管)的縮寫，其基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環氧樹脂密封。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域。

    據高工產研LED研究院(GGII)數據顯示?，陽光照明、歐普照明、佛山照明、雷士照明等傳統照明上市公司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線進行了自動化改造及試產，以此達到提高生產效率、節約人力成本的目的。

    照明行業應對企業規?；a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量的增加帶來產能規模的擴大，而是需要加強人均產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，提升品質都有幫助，也是制造企業的核心生產力。

    LED球泡燈全自動裝配生產線是半導體照明燈具企業的基礎裝備。某光電科技有限公司，LED行業十大技術領軍企業，在2016年，該公司攜手合信開發了LED球泡燈全自動裝配生產線，目前已批量投產。

LED球泡燈工藝流程

    LED生產線工序較多，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面實現電源塑膠倉、裝驅動電源、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面實現裝金屬燈頭、焊電源線、下產品。

C、球泡燈自動線裝PCBA介紹

    1.當5轉1治具到達自動裝PCBA位置時，阻擋機構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，阻擋機構把治具放回到流水線上，5轉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1治具到達光源板自動焊位置時，阻擋機構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，阻擋機構把治具放回到流水線上，5轉1治具流入下一工位。

LED球泡燈全自動裝配生產線對控制系統的要求

    1.該生產線工序較多，系統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據交換，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要求支持以太網通訊功能，實現數據交互和編程下載，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控制多臺PLC。

    伺服要求采用工業總線方式控制，并支持多段速功能。

    支持電子看板功能和移動終端監控系統。

    系統容量大，便于擴展。

    支持U盤更新程序和數據記錄

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以太網口支持8個UDP_PPI連接實現8個TP10I以太網觸摸屏的連接，并且通過MODBUS_TCP實現PLC之間的數據交換。通過高達100M的Ethercat現場總線和82臺H1A伺服建立通訊網絡，控制機械手運載物料，以達到物料運行平穩，速度快，重復運行精度高的特點。并且根據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：

現場實際運行圖片

LED球泡燈自動化裝配生產線的先進性：

    為滿足照明燈具企業的高質量、高效率、高產能需求并實現遠程的維護與數據監控，合信開發的LED全自動物聯網裝配生產線系統，只需7個零件，經過18個步驟，4秒鐘就可以生產出一個LED球泡燈。合信方案優勢如下：

    1.采用合信超大規模工業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.網絡化服務器功能，連接互連網，提供無線接入MICO物聯平臺中，局域網內和遠程互連網上計算機終端，均可經授權確認后，連接系統服務，監控生產線所有過程數據，實現遠程診斷等。

    5. 移動智能終端通過WIFI，如智能手機、平板等，經授權后亦監控全系統，實現網絡無縫對接。

    6.電子看板（智能電視），用于及時反饋現場機器生產狀態的信息，機臺狀況。

    7.MES系統接入，通過大容量數據完整記錄生產線所有產品生產過程數據，實現生產車間數字化與信息化。

    8.全方位感知能力，實現數字化，信息化，網絡化，構建中國智造2025。

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

參考資料：

?    結果摘自高工產研LED研究院（GGII）2016數據顯示。