[发明专利]发光二极管应用产品生产中的信息化集成模块系统

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管(以下简称LED)应用产品生产领域，特别是一种针对点光源、硬灯条、模组及户内外电源生产过程中的信息化集成模块控制系统。

背景技术

目前，传统的产品开发通常分为四个阶段：产品设计、试验、制造样机和产品生产。(1)产品设计阶段包括方案设计、结构设计和零部件设计；(2)实验室试验阶段主要是对关键零部件的工作进行探索性的研究；(3)制造物理样机阶段主要是根据设计做出物理样机，以检验设计的合理性，此时要把样机中一些部件或结构作成可调的，必要时还需要做多个零件来替换；(4)产品生产阶段。从上述四个阶段可以看出，传统的产品开发周期长，消耗大，成本高，有明显的局限性，所以不能适应现代化制造业中对柔性化、快捷及高质量的要求。与本发明最接近的现有技术主要集中在LED产品生产的设备上，主要包括全自动半导体芯片键合机虚拟设计系统、LED分色分光机定位测试装置的虚拟样机研究，重点在传送机构、虚拟样机、实体建模、运动仿真方面，使用三维制图软件(CAD软件)和三维制图软件(Pro/ENGINEER软件)对LED键合机传送机构的零部件进行了三维实体建模，并将分散的零部件进行了虚拟装配，得到了整机的实体装配图。然后通过接口模块(Mechanism/Pro)把整个传送机构的装配模型导入到虚拟样机分析软件(ADAMS软件)中。在ADAMS中对装配模型施加各种约束和运动驱动，从而创建出一台有意义的虚拟样机。最后针对LED键合机传送机构各零部件工作的不同情况，对虚拟样机进行了运动学仿真分析，得出了部分关键零部件的运动数据曲线图，为产品的设计改进提供了依据。这些研究及技术是集中在LED产品生产成套设备方面的，在现有的LED应用产品生产的领域里基本没有这样的信息化集成控制，而且大部分虚拟样机、实体建模、运动仿真方面、温度场仿真等都不能真正地镶入整个生产流水的整个过程中。以上技术都是独立于生产过程中，应用在产品实际生产的前期设计上，而不能实现高效率的一体化生产流程。

发明内容

本发明的目的是提供一种LED应用产品生产中的信息化集成模块系统，使其贯穿于整个生产过程，在不改变原有生产流水线原型的状态下镶入三大信息化模块，从而实现设计、生产、下线筛选、检测、后台远程评价的一体化生产。

为了从根本上改变现有技术存在的问题，近年来在产品开发中出现了一个新研究领域——虚拟样机技术。虚拟样机技术是一种基于智能设计技术(三维制图软件CAD)，该技术的出现是产品设计历史上的一个里程碑，它在很大程度上缩短了产品设计的周期，减少了设计人员的工作量。但现有的CAD技术注重于外形细节设计行为，却忽略了产品概念信息的描述。实际上，设计人员总是先考虑产品的功能，然后才设计出产品的外形。因此，对虚拟样机技术来说，产品描述应是超越几何性的。由于虚拟样机技术对概念设计的要求，智能设计技术需要将用于概念设计的分析工具(如有限元分析、快速原型等)、计算机辅助概念设计和CAD技术有机地集成起来，支持产品几何定形前的功能规划和计算。通过分析这种幕后的功能计算，虚拟样机系统指导设计者将几何形状转化为易于装配的、满足功能要求的、具有合适工艺的设计图形。再通过并行工程同步实现设计、分析评估、制造、装配、核算和管理。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品整个生命周期的所有因素(质量成本、工艺、结构、性能等)，且要求实现计算机网络环境下的协同工作。要实现同步的目标，其实质就是整个工作都要在一个共享的数据库下进行信息交互。仿真工程对于虚拟样机系统来说，必须有一套能有效支持可制造性分析的产品、工艺和生产系统模型。虚拟样机系统需要对上述模型进行数字化仿真和可视化，以对产品设计、工艺设计进行评估和优化。利用分布式设计与制造，可以实时地决定产品所需组模数量、规格及实现最终要求的数据参数，不仅节约了时间，而且由于分布节点之间的关系建立在一种全面合作和开放式体系的基础上，所以有利于设计、规划和处理问题。本发明以计算机仿真和建模技术为支持，利用虚拟产品模型，在产品实际加工之前对产品的性能、行为、功能和产品的可制造性进行预测，从而对设计方案进行评估和优化，以达到产品生产的最优目标。

其发光及耐受实验的温度场仿真模块是一个检验的过程，检验虚拟样机模块设计的虚拟产品模型的可行性，对虚拟产品在发光和不同温度条件下的适应力和承受能力，形成原型产品量化生产的初步审核，并且在生产线上也起到检测的作用，检验产品在生产线中的可行性，这样会大大地减少人工检测和减少产品下线的报废率，达到降低生产成本的目的。