傳感器技術在SMT傳輸係統中的應用研究
發布時間:2011-12-06
中心議題:
- 主要研究傳感器技術在SMT傳輸係統中的應用
- 如何增強傳輸係統的功能
解決方案:
- 傳輸係統流程設計
- 滑動模塊設計
- 數據通信模塊設計
隨著中國的改革開放的進一步發展,中國已經成為全球電子產品的加工生產基地,中國市場對SMT設備的需求越來越大。由於經濟開發力度等因素限製,我國SMT產業分布不均勻,主要集中在珠三角和長三角地區,主要產品是生產轉角機、傳輸機、入料機等輔助生產設備,競爭力非常大,據不完全統計,在中山三鄉就有10多家這類產品生產企業。因此廠家需要不斷更新技術,加大研發力度,讓自己的產品功能更齊全、價格更便宜、加大產品亮點等來吸引客戶,提高競爭力。而在SMT傳輸係統中加入一種新型ML100係列光電傳感器對整個係統的運行提供了保障。
ML100係列光電傳感器是倍加福中國推出新一代緊湊型係列的傳感器,具有高靈敏度、體積小、高亮度LED狀態提示、可適用於幹冷環境等特點,具體應用在包裝設備、皮帶傳輸設備、PCB處理設備等。
1係統構成
如傳感器流程示意圖1、圖2所示,假設一塊PCB的編號為01,首先從通過傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進入設備貼片機(編號為TP01)進行操作貼片流程,完畢之後再從貼片機(編號為TP01)進入傳輸設備接駁機(編號為CS02),再通過傳輸設備接駁機(編號為CS02)進入下一個SMT生產設備,如此反複。

2工作原理
2.1傳輸係統流程設計
為了確定設備和傳輸係統的工作狀態是否正常,本設計方案。在伸縮接駁機CS01與貼片機TP01的連接處A點安裝一個傳感器1(編號為CG01),在貼片機TP01和伸縮接駁機CS02的連接處安裝傳感器2(編號為CG02)以及在下道工序設備入口處安裝傳感器3(編號為CG03)。這3個傳感器分別位於貼片機的入口處、出口處以及下道工序設備的入口處,分別掃描進入貼片機的PCB板的編號、進入貼片機(TP01)時間T1和出機時間T2以及進入下道工序設備時間T3,bingjiangzhexieshujuchuansongdaozhujideshujukuzhong。zaitiepianjishusongshujuduankouzengsheyigebaojingxitong,zaichuanshuxitongdeshuruduanheshuchuduanfenbiezengsheyigebaojingxitong。yinweiSMT設備中大型設備的進出時間基本上已固定(比如說一種小型貼片機的貼裝速度為3s/塊),每道工序的操作時間基本上固定,現將設貼片機的參照理論操作時間設置為T4,在傳輸係統也就是傳輸紐帶中的參照理論傳輸時間設置為T5(所有時間都精確到秒)。
當PCB板(編號為01)經過傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進入設備貼片機(編號為TP01)時,由在A點安裝的傳感器1(編號為CG01)掃描PCB板的編號並記錄進入貼片機(TP01)時間T1,經過貼片機後從B點輸出,並被B點的傳感器掃描其編號並記錄出貼片機的時間T2,經過傳輸設備接駁機(編號為CS02)進入下道工序的設備中,由C點的傳感器3(編號為CG03)掃描其編號並記錄其進入下道工序設備的時間T3。通過這些參數的匹配和對比,就可以很清楚的分析出哪個環節出現了故障,什麼時間、什麼設備都能很及時的反映出來。分析數據時,會出現以下2種情況:
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1)當出入貼片機的PCB的編號以及進入下道工序設備時掃描的PCB的編號匹配時,就可以進行比較,由此可以綜合以下幾個情況:
①當|T2-T1-T4|≥0.5時(0.5s是係統設置的允許誤差),也就是說出貼片機時間T2減去進入貼片機的時間T1,再與貼片機設備的參考時間T4比較,當這個比較值的絕對值大於或者等於係統允許的誤差0.5s時,說明設備貼片機(編號為TP01)工作不正常,裝在貼片機輸入數據端口的報警係統會進行報警,顯示紅燈;
②當|T2-T1-T4|<0.5時(0.5s是係統設置的允許誤差),也就是說出貼片機時間T2減去進入貼片機的時間T1,再與貼片機設備的參考時間T4比較。當這個比較值的絕對值小於係統允許的誤差0.5s時,說明設備貼片機(編號為TP01)工作正常,裝在貼片機輸入數據端口的報警係統顯示綠燈;
③當|T3-T2-T5|≥0.5時(0.5s是係統設置的允許誤差),也就是說進入下道工序設備的時間死減去出貼片機的時間T2,再與傳輸係統的傳送的參考時間T5比較,當這個比較值的絕對值大於或者等於係統允許的誤差0.5s時,說明傳輸設備接駁機(編號為CS02)工作不正常,裝在接駁機(編號為CS02)的報警係統會進行報警,顯示紅燈;
④當|T3-T2-T5|<0.5時(0.5s是係統設置的允許誤差),也就是說進入下道工序設備的時間死減去出貼片機的時間T2,再與傳輸係統的傳送的參考時間T5比較,當這個比較值的絕對值小於係統允許的誤差0.5s時,說明傳輸設備接駁機(編號為CS02)工作正常,裝在接駁機(編號為CS02)的報警係統會顯示綠燈。
2)當出入貼片機的PCB的編號以及進入下道工序設備時掃描的PCB的編號不匹配時,就可以進行比較,由此可以綜合以下幾個情況:
①當傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進入設備貼片機(編號為TP01)時由在A點安裝的傳感器1(編號為CG01)掃描的PCB的編號與在出設備貼片機(編號為TP01)掃描的編號不符合時,係統不不進行對比,等待(T4+0.5)(0.5s是係統設置的允許誤差)在進行比較;
②當從傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進入設備貼片機(編號為TP01)時由在A點安裝的傳感器1(編號為CG01)掃描的PCB的時間為T1,當等待時間大於或者等於(T4+0.5)(0.5s是係統設置的允許誤差)時,在貼片機的出口處的傳感器2(編號為CG02)還未掃描與該PCB板匹配的編號時,說明該PCB板被卡在貼片機上,貼片機自動進行報警顯示紅燈;
③當傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS02)出設備貼片機(編號為TP01)時由在B點安裝的傳感器2(編號為CG02)掃描的PCB的編號與在進入下道工序設備的傳感器3(編號為CG03)掃描的編號不符合時,係統不不進行對比,等待(T5+0.5)(0.5s是係統設置的允許誤差)時間後在進行比較;
④當傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS02)出設備貼片機(編號為TP01)時由在B點安裝的傳感器2(編號為CG02)記錄的PCB的時間T2開始,當等待時間大於或者等於(T4+0.5)(0.5s是係統設置的允許誤差)時間後,在進入下道工序設備的傳感器3(編號為CG03)還未掃描到與該PCB板匹配的編號時,說明該PCB板被卡在傳送設備伸縮接駁機(編號為CS02)上,在其上麵的報警係統會進行報警並顯示紅燈。
2.2滑動模塊設計
yiqiandechuanshuxitongjingchangchuxiancuoweixianxiang,daozhichanpinbeikawei。zhexiexianxiangfashengzhuyaoyuanyinshishengchanxianzaishengchanguochengzhong,shebeihuichanshengzhendong,congerhuichanshengyidingdeweizhiwucha,zhegewuchahuiyingxiangshebeideyunxingzhuangkuang,dangwuchaguodashi,huiyingxiangchanpindezhiliangheshengchanlv。yaoxiangdixiaozhegewucha,bixuyoubuchangzhuangzhi。benfanganzaichuanshuxitongdepidaishangzhuangshangweizhichuanganqihemadadengzhuangzhigouchengyitaohuadongmokuaizhuangzhi,youweizhichuanganqijiangshujucaijiguolai,jingguobijiaohoutiaozhengzhenggechuanshuxitongdeweizhi。
如圖3滑動模塊流程示意圖所示,本係統方案設計在傳輸係統和SMT生產設備的連接處,增設一個滑動裝置,主要由滑動板、滾(gun)珠(zhu)和(he)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)組(zu)成(cheng),形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi),起(qi)到(dao)平(ping)衡(heng)作(zuo)用(yong)。在(zai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong),由(you)模(mo)塊(kuai)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)的(de)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)實(shi)時(shi)將(jiang)實(shi)際(ji)位(wei)置(zhi)信(xin)號(hao)反(fan)饋(kui)給(gei)係(xi)統(tong),與(yu)給(gei)定(ding)輸(shu)入(ru)位(wei)置(zhi)信(xin)號(hao)相(xiang)比(bi)較(jiao)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)位(wei)置(zhi)誤(wu)差(cha)信(xin)號(hao),然(ran)後(hou)由(you)這(zhe)個(ge)誤(wu)差(cha)信(xin)號(hao)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)運(yun)轉(zhuan)進(jin)行(xing)位(wei)置(zhi)調(tiao)整(zheng)。當(dang)設(she)備(bei)平(ping)衡(heng)時(shi),位(wei)置(zhi)誤(wu)差(cha)為(wei)零(ling),不(bu)進(jin)行(xing)位(wei)置(zhi)調(tiao)整(zheng);當傳輸機有偏斜時,位置誤差不為零,由它驅動電機運轉,使設備進行一定的位置調整。通過這套裝置,消除由振動產生位置偏移、利於整個生產線的生產、增強各設備之間銜接。
2.3數據通信模塊設計
本設計方案按照傳統的方法采用了SMT生產線係統的通信協議,達到數據的互相通信,用上位機(PC)和下位機(MCU)進行連接通信。通信的接口方式為RS232串口通信,波特率為9600bp/s,數據位數為8位,停止位為1位wei。其qi中zhong第di二er位wei的de命ming令ling數shu據ju位wei和he功gong能neng數shu據ju位wei為wei設she備bei正zheng常chang模mo式shi下xia的de數shu據ju位wei,每mei個ge命ming令ling數shu據ju位wei的de都dou有you其qi功gong能neng表biao達da方fang式shi,而er功gong能neng的de表biao達da是shi由you功gong能neng數shu據ju為wei來lai規gui定ding的de。而er數shu據ju的de傳chuan送song有you二er種zhong方fang式shi,第di一yi種zhong是shi當dang設she備bei正zheng常chang工gong作zuo時shi(即設備的正常工作模式下)的傳送方式,第二種是當設備非正常工作時(即設備的故障模式下)的傳送方式。
3實驗結果
通過近半年的使用,通過一係列的數據表明,達到了預想效果,大大增強了係統的可操作性、穩定性和兼容性。
4結論
總之,將這套方案運用到SMT生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)中(zhong),增(zeng)添(tian)了(le)設(she)備(bei)的(de)亮(liang)點(dian),提(ti)高(gao)了(le)企(qi)業(ye)的(de)競(jing)爭(zheng)能(neng)力(li),勢(shi)必(bi)給(gei)企(qi)業(ye)帶(dai)來(lai)更(geng)多(duo)的(de)機(ji)會(hui),從(cong)而(er)帶(dai)動(dong)了(le)企(qi)業(ye)的(de)更(geng)大(da)發(fa)展(zhan)。據(ju)企(qi)業(ye)反(fan)饋(kui)過(guo)來(lai)的(de)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming),企(qi)業(ye)的(de)訂(ding)單(dan)比(bi)原(yuan)先(xian)的(de)翻(fan)了(le)一(yi)倍(bei),現(xian)正(zheng)在(zai)擴(kuo)大(da)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo),促(cu)進(jin)了(le)企(qi)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan),提(ti)高(gao)了(le)企(qi)業(ye)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li)。
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