· 日機電裝DD
上海奧茵紳機電科技有限公司 耿新紅
摘要： 文章介紹了LED 行業的發展前景以及DD 馬達在分選設備中的關鍵作用，LED 分選機在LED 制造過程中的工序位置，分 選機的現狀（大都使用分割器，精度低，速度低），日機電裝為分選機行業專門開發的DD 馬達的特點和優勢、高效、低振動。隨著客戶對精度和效率的要求，直驅馬達勢必成為分選機行業的發展趨勢，被客戶廣泛應用于分選設備。
關鍵詞： LED 、分選機、日機電裝DD 馬達、高精度、高效率
The application of Nikkidenso DD motor on LED Test handler.
Abstract: Article describes the prospects for the development of the LED industry and DD motor key role in LED test handler, The position of LED test handler in the LED manufacturing process, the status of this machine (most use the splitter, low accuracy, low speed)Nikkidenso produce the DD motor according to test handler industry specially developed features and advantages of the DD motor, with the advantage of high efficiency and low vibration. With the requirements of the customers on the accuracy and efficiency The DD motor is bound to become a trend of LED test handler industry , be used in LED test handler equipment widely
Keyword: LED 、 test handler,nikkidenso DD motor ,high accuracy,high efficiency
LED 發展前景與LED 分選機介紹
LED （ LightEmittingDiode ），中文含義是發光二極管，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，可以直接把電轉化為光，具有體積小、耗電量低、使用壽命長、亮度高、熱量低、環保、耐用等特點。主要應用于各種室內、戶外顯示屏，汽車內部的儀表板、剎車燈、尾燈，電子手表，手機等。 “十一五”期間的產業目標是達到年產500 億只的能力，實現超高亮度的LED 外延片和芯片的大生產，年產10 億只以上紅、橙、黃超高亮度LED 管芯，突破材料的關鍵技術，實現藍、綠、白的LED 的中批量生產。LED 的發光效率增長100 倍，成本下降10 倍，廣泛用于大面積圖文顯示全彩屏，狀態指示、標志照明、信號顯示、液晶顯示器的背光源，汽車組合尾燈及車內照明等等方面，其發展前景吸引全球照明大廠家都先后加入LED 光源及市場開發中。極具發展與應用前景的是白光LED ，用作固體照明器件的經濟性顯著，且有利于環保。世界年增長率在20 ％以上據預測，到2009 年國際上LED 的市場需求量約為3000 億只，銷售額達1000 億美元。功率型LED 優異的散熱特性與光學特性更能適應普通照明領域，被學術界和產業界認為是LED 進入照明市場的必由之路。LED 被譽為21 世紀新光源，有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。
LED 產業鏈包括哪幾部分？ LED 產業鏈主要包括 4 個部分： LED 外延片、 LED 芯片制造、 LED 器件封裝和產品應用，此外，還包括相關配套產業。 一般來說，外延屬于 LED 產業鏈的上游，芯片屬于中游，封裝和應用屬于下游。上游屬于資本、技術密集型的領域，而中游和下游的進入門檻則相對較低。
LED 分光機是根據切割、封裝完成后的LED 的透光度的不同，進行分揀的設備（見圖1 ）。
隨著LED 的需求量的增加，要求LED 設備的產能逐漸提高。目前LED 分揀設備要求實現的分揀速度基本在15k/ 小時。檢測LED 透光度并判斷的時間大約是100ms ，LED 由機械手抓取，高速起停進行LED 的分揀。旋轉工位是16 的馬達，旋轉22.5 度并定位的時間是小于40ms 。使用機械凸輪結構傳動，在使用很短時間就會造成機械精度的磨損，導致分光不準確。目前在日本( 日亞化學NICHA 、TESEC 、上野精機UENO 等 ）生產的LED 分光機大多使用日機電裝Nikkidenso 直接驅動伺服作為LED 分光的轉動傳動機構。
日機電裝DD 馬達原理介紹
DD motor 從字面上理解是直接驅動馬達（direct drive ），但實際上它并非是普通的馬達，而是一種結構非常復雜，高精度，高性能的特殊結構交流伺服馬達。
LED 分揀設備使用DD 馬達作為旋轉驅動具有以下特點：
·間隙誤差被消除。普通的傳動機構由于有減速機、聯軸器、齒輪、皮帶或絲杠等中間環節，間隙誤差是肯定無法避免的，尤其是對于長時間運轉所造成的機械磨損更是無法補償。DD 馬達恰恰能很好的解決以上的問題，由于DD 直接驅動的安裝方式，誤差被減為最少；而且它的伺服特性也可以隨時修正誤差，達到最理想的控制精度。（圖2 ）
· 高解析度和高定位精度。Nikkidenso DD 馬達選配的編碼器分辨率很高，解析度為10 ，240 ，000ppr ，電器控制精度高，已經超過普通伺服的控制精度幾個數量級。由于制作相當精密，最終的絕對精度控制一般可以達到15 秒以內。（圖3 ）
高剛性，結構緊湊，使用效率高。DD 馬達的剛性強，與負載結合后特性硬，對于其驅動器要求更高。最新型的VCII 驅動器可以提供在線增益調試和共振濾波。DD 馬達的動子是永久磁鐵，可以產生恒定磁場，在單位電流下能夠產生最大的扭矩輸出。在停止定位的時候由于永久磁場，因此能夠在更短的時間內實現精確定位，小于20ms 的時間可以把位置固定（圖4 ）。馬達中空獨特設計不但減輕了自身慣量，也給客戶提供了更多的安裝形式。組合后的機械結構會更加緊湊，使用效率比較其他方式更高。
圖4
下面表示每22.5 度（16 工位）以20ms 來定位旋轉(10 脈沖以下）
停止時間40ms 下的波形圖。
圖5
日機電裝DD 馬達在LED 分選機設備的電氣控制方法
目前LED 分揀設備在平臺旋轉上應用采用 plc 控制，即plc 只提供輸入輸出點，在接受到傳感器信號后，輸出一個高電平給DD 馬達的驅動器，驅動器通過事先在內部設定好的命令，實現旋轉角度、歸原點運動。下面簡單介紹一下日機電裝VCII 型驅動器是如何實現通過輸入點的不同切換從而實現內部指令旋轉功能。
開發分選機為什么選擇日機電裝 NIKKIDENSO DD 馬達：
1、 日機電裝作為 DD 馬達行業的開拓者，根據客戶使用要求專門定制 DD 馬達，現在分選機行業已成標準品，即分選機行業專用規格。
2、 日機電裝開發的分選機行業專用規格特點： 1 、行業速度最快 16rps 、采用內轉子結構，轉子慣量最小，響應最快 3 、整定時間短 1ms
3、 提供整套解決方案，包括主軸、輔軸、 Z 軸直線運動
4、 在日本已經實現 45kUPH 速度，而且長期穩定工作
結束語
在LED 產業領域，也有類似微電子領域的摩爾定律。安捷倫的前任技術科學家roland haitz 預測，LED 的價格每十年將為原來的10 分之一，性能則提高20 倍，這個預測后來被業界稱為haitz 定律。正是這個預測，給未來的LED 產業帶來了無限廣闊的前景。而中國本土化的LED 設備在技術、性能上相對國外產品有一定的差距，使得一些擁有先進技術裝備的國外專業LED 設備廠商瞄準這一商機，紛紛將設備打入中國市場甚至在中國投資建廠。但為了奪回這一市場，國內生產商也在加大研發力度向高檔次領域發展。上海奧茵紳機電科技有限公司以引進先進技術，提升制造業水平為使命，最早將DD 馬達引進到國內LED 設備，并形成規模生產，國內廠商也在逐步應用此項技術。隨著國內經濟快速發展，越來越多的高新技術被應用到工業領域。奧茵紳公司希望架起技術的橋梁，更多地將國外成熟的應用技術提供給行業中人分享。
