中心議題：

• 主要研究傳感器技術(shù)在SMT傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用
• 如何增強(qiáng)傳輸系統(tǒng)的功能

解決方案：

• 傳輸系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)
• 滑動(dòng)模塊設(shè)計(jì)
• 數(shù)據(jù)通信模塊設(shè)計(jì)

隨著中國的改革開放的進(jìn)一步發(fā)展，中國已經(jīng)成為全球電子產(chǎn)品的加工生產(chǎn)基地,，中國市場對SMT設(shè)備的需求越來越大,。由于經(jīng)濟(jì)開發(fā)力度等因素限制，我國SMT產(chǎn)業(yè)分布不均勻,，主要集中在珠三角和長三角地區(qū),，主要產(chǎn)品是生產(chǎn)轉(zhuǎn)角機(jī)、傳輸機(jī),、入料機(jī)等輔助生產(chǎn)設(shè)備,，競爭力非常大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，在中山三鄉(xiāng)就有10多家這類產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),。因此廠家需要不斷更新技術(shù)，加大研發(fā)力度,，讓自己的產(chǎn)品功能更齊全,、價(jià)格更便宜、加大產(chǎn)品亮點(diǎn)等來吸引客戶,，提高競爭力,。而在SMT傳輸系統(tǒng)中加入一種新型ML100系列光電傳感器對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供了保障。

ML100系列光電傳感器是倍加福中國推出新一代緊湊型系列的傳感器,，具有高靈敏度,、體積小、高亮度LED狀態(tài)提示,、可適用于干冷環(huán)境等特點(diǎn),，具體應(yīng)用在包裝設(shè)備、皮帶傳輸設(shè)備,、PCB處理設(shè)備等,。

1系統(tǒng)構(gòu)成

如傳感器流程示意圖1、圖2所示,，假設(shè)一塊PCB的編號(hào)為01,，首先從通過傳輸設(shè)備伸縮接駁機(jī)(編號(hào)為CS01)進(jìn)入設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)進(jìn)行操作貼片流程，完畢之后再從貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)進(jìn)入傳輸設(shè)備接駁機(jī)(編號(hào)為CS02),，再通過傳輸設(shè)備接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)進(jìn)入下一個(gè)SMT生產(chǎn)設(shè)備,，如此反復(fù)。

2工作原理

2．1傳輸系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)

為了確定設(shè)備和傳輸系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常,，本設(shè)計(jì)方案,。在伸縮接駁機(jī)CS01與貼片機(jī)TP01的連接處A點(diǎn)安裝一個(gè)傳感器1(編號(hào)為CG01),，在貼片機(jī)TP01和伸縮接駁機(jī)CS02的連接處安裝傳感器2(編號(hào)為CG02)以及在下道工序設(shè)備入口處安裝傳感器3(編號(hào)為CG03)。這3個(gè)傳感器分別位于貼片機(jī)的入口處,、出口處以及下道工序設(shè)備的入口處,，分別掃描進(jìn)入貼片機(jī)的PCB板的編號(hào)、進(jìn)入貼片機(jī)(TP01)時(shí)間T1和出機(jī)時(shí)間T2以及進(jìn)入下道工序設(shè)備時(shí)間T3,，并將這些數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)的數(shù)據(jù)庫中,。在貼片機(jī)輸送數(shù)據(jù)端口增設(shè)一個(gè)報(bào)警系統(tǒng),，在傳輸系統(tǒng)的輸入端和輸出端分別增設(shè)一個(gè)報(bào)警系統(tǒng),。因?yàn)镾MT設(shè)備中大型設(shè)備的進(jìn)出時(shí)間基本上已固定(比如說一種小型貼片機(jī)的貼裝速度為3s／塊)，每道工序的操作時(shí)間基本上固定,，現(xiàn)將設(shè)貼片機(jī)的參照理論操作時(shí)間設(shè)置為T4,，在傳輸系統(tǒng)也就是傳輸紐帶中的參照理論傳輸時(shí)間設(shè)置為T5(所有時(shí)間都精確到秒)。

當(dāng)PCB板(編號(hào)為01)經(jīng)過傳輸設(shè)備伸縮接駁機(jī)(編號(hào)為CS01)進(jìn)入設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)時(shí),，由在A點(diǎn)安裝的傳感器1(編號(hào)為CG01)掃描PCB板的編號(hào)并記錄進(jìn)入貼片機(jī)(TP01)時(shí)間T1,，經(jīng)過貼片機(jī)后從B點(diǎn)輸出，并被B點(diǎn)的傳感器掃描其編號(hào)并記錄出貼片機(jī)的時(shí)間T2,，經(jīng)過傳輸設(shè)備接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)進(jìn)入下道工序的設(shè)備中,，由C點(diǎn)的傳感器3(編號(hào)為CG03)掃描其編號(hào)并記錄其進(jìn)入下道工序設(shè)備的時(shí)間T3。通過這些參數(shù)的匹配和對比,，就可以很清楚的分析出哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了故障,，什么時(shí)間、什么設(shè)備都能很及時(shí)的反映出來,。分析數(shù)據(jù)時(shí),，會(huì)出現(xiàn)以下2種情況：
 

1)當(dāng)出入貼片機(jī)的PCB的編號(hào)以及進(jìn)入下道工序設(shè)備時(shí)掃描的PCB的編號(hào)匹配時(shí)，就可以進(jìn)行比較,，由此可以綜合以下幾個(gè)情況：

①當(dāng)|T2-T1-T4|≥0．5時(shí)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差),，也就是說出貼片機(jī)時(shí)間T2減去進(jìn)入貼片機(jī)的時(shí)間T1，再與貼片機(jī)設(shè)備的參考時(shí)間T4比較,，當(dāng)這個(gè)比較值的絕對值大于或者等于系統(tǒng)允許的誤差0．5s時(shí),，說明設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)工作不正常，裝在貼片機(jī)輸入數(shù)據(jù)端口的報(bào)警系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警,，顯示紅燈,；

②當(dāng)|T2-T1-T4|<0．5時(shí)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差)，也就是說出貼片機(jī)時(shí)間T2減去進(jìn)入貼片機(jī)的時(shí)間T1,，再與貼片機(jī)設(shè)備的參考時(shí)間T4比較,。當(dāng)這個(gè)比較值的絕對值小于系統(tǒng)允許的誤差0．5s時(shí)，說明設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)工作正常,，裝在貼片機(jī)輸入數(shù)據(jù)端口的報(bào)警系統(tǒng)顯示綠燈,；

③當(dāng)|T3-T2-T5|≥0．5時(shí)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差)，也就是說進(jìn)入下道工序設(shè)備的時(shí)間死減去出貼片機(jī)的時(shí)間T2，再與傳輸系統(tǒng)的傳送的參考時(shí)間T5比較,，當(dāng)這個(gè)比較值的絕對值大于或者等于系統(tǒng)允許的誤差0．5s時(shí),，說明傳輸設(shè)備接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)工作不正常，裝在接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)的報(bào)警系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警,，顯示紅燈,；

④當(dāng)|T3-T2-T5|<0．5時(shí)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差)，也就是說進(jìn)入下道工序設(shè)備的時(shí)間死減去出貼片機(jī)的時(shí)間T2,，再與傳輸系統(tǒng)的傳送的參考時(shí)間T5比較,，當(dāng)這個(gè)比較值的絕對值小于系統(tǒng)允許的誤差0．5s時(shí)，說明傳輸設(shè)備接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)工作正常,，裝在接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)的報(bào)警系統(tǒng)會(huì)顯示綠燈,。

2)當(dāng)出入貼片機(jī)的PCB的編號(hào)以及進(jìn)入下道工序設(shè)備時(shí)掃描的PCB的編號(hào)不匹配時(shí)，就可以進(jìn)行比較,，由此可以綜合以下幾個(gè)情況：

①當(dāng)傳輸設(shè)備伸縮接駁機(jī)(編號(hào)為CS01)進(jìn)入設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)時(shí)由在A點(diǎn)安裝的傳感器1(編號(hào)為CG01)掃描的PCB的編號(hào)與在出設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)掃描的編號(hào)不符合時(shí),，系統(tǒng)不不進(jìn)行對比，等待(T4+0．5)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差)在進(jìn)行比較,；

②當(dāng)從傳輸設(shè)備伸縮接駁機(jī)(編號(hào)為CS01)進(jìn)入設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)時(shí)由在A點(diǎn)安裝的傳感器1(編號(hào)為CG01)掃描的PCB的時(shí)間為T1,，當(dāng)?shù)却龝r(shí)間大于或者等于(T4+0．5)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差)時(shí)，在貼片機(jī)的出口處的傳感器2(編號(hào)為CG02)還未掃描與該P(yáng)CB板匹配的編號(hào)時(shí),，說明該P(yáng)CB板被卡在貼片機(jī)上,，貼片機(jī)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警顯示紅燈；

③當(dāng)傳輸設(shè)備伸縮接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)出設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)時(shí)由在B點(diǎn)安裝的傳感器2(編號(hào)為CG02)掃描的PCB的編號(hào)與在進(jìn)入下道工序設(shè)備的傳感器3(編號(hào)為CG03)掃描的編號(hào)不符合時(shí),，系統(tǒng)不不進(jìn)行對比,，等待(T5+0．5)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差)時(shí)間后在進(jìn)行比較；

④當(dāng)傳輸設(shè)備伸縮接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)出設(shè)備貼片機(jī)(編號(hào)為TP01)時(shí)由在B點(diǎn)安裝的傳感器2(編號(hào)為CG02)記錄的PCB的時(shí)間T2開始,，當(dāng)?shù)却龝r(shí)間大于或者等于(T4+0．5)(0．5s是系統(tǒng)設(shè)置的允許誤差)時(shí)間后,，在進(jìn)入下道工序設(shè)備的傳感器3(編號(hào)為CG03)還未掃描到與該P(yáng)CB板匹配的編號(hào)時(shí)，說明該P(yáng)CB板被卡在傳送設(shè)備伸縮接駁機(jī)(編號(hào)為CS02)上,，在其上面的報(bào)警系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警并顯示紅燈,。

2．2滑動(dòng)模塊設(shè)計(jì)

以前的傳輸系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品被卡位,。這些現(xiàn)象發(fā)生主要原因是生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中,，設(shè)備會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而會(huì)產(chǎn)生一定的位置誤差,，這個(gè)誤差會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行狀況,，當(dāng)誤差過大時(shí)，會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,。要想抵消這個(gè)誤差,，必須有補(bǔ)償裝置,。本方案在傳輸系統(tǒng)的皮帶上裝上位置傳感器和馬達(dá)等裝置構(gòu)成一套滑動(dòng)模塊裝置，由位置傳感器將數(shù)據(jù)采集過來,，經(jīng)過比較后調(diào)整整個(gè)傳輸系統(tǒng)的位置,。

如圖3滑動(dòng)模塊流程示意圖所示，本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)在傳輸系統(tǒng)和SMT生產(chǎn)設(shè)備的連接處,，增設(shè)一個(gè)滑動(dòng)裝置,，主要由滑動(dòng)板、滾珠和位置傳感器組成,，形成了一個(gè)閉環(huán)控制,，起到平衡作用。在生產(chǎn)過程中,，由模塊裝置上的位置傳感器實(shí)時(shí)將實(shí)際位置信號(hào)反饋給系統(tǒng),，與給定輸入位置信號(hào)相比較產(chǎn)生一個(gè)位置誤差信號(hào),，然后由這個(gè)誤差信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行位置調(diào)整,。當(dāng)設(shè)備平衡時(shí)，位置誤差為零,，不進(jìn)行位置調(diào)整,；當(dāng)傳輸機(jī)有偏斜時(shí)，位置誤差不為零,，由它驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),，使設(shè)備進(jìn)行一定的位置調(diào)整。通過這套裝置,，消除由振動(dòng)產(chǎn)生位置偏移,、利于整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)、增強(qiáng)各設(shè)備之間銜接,。

2．3數(shù)據(jù)通信模塊設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)方案按照傳統(tǒng)的方法采用了SMT生產(chǎn)線系統(tǒng)的通信協(xié)議,，達(dá)到數(shù)據(jù)的互相通信，用上位機(jī)(PC)和下位機(jī)(MCU)進(jìn)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(shù)據(jù)位數(shù)為8位,，停止位為1位,。其中第二位的命令數(shù)據(jù)位和功能數(shù)據(jù)位為設(shè)備正常模式下的數(shù)據(jù)位，每個(gè)命令數(shù)據(jù)位的都有其功能表達(dá)方式,，而功能的表達(dá)是由功能數(shù)據(jù)為來規(guī)定的,。而數(shù)據(jù)的傳送有二種方式，第一種是當(dāng)設(shè)備正常工作時(shí)(即設(shè)備的正常工作模式下)的傳送方式,，第二種是當(dāng)設(shè)備非正常工作時(shí)(即設(shè)備的故障模式下)的傳送方式,。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過近半年的使用,，通過一系列的數(shù)據(jù)表明，達(dá)到了預(yù)想效果,，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可操作性,、穩(wěn)定性和兼容性。

4結(jié)論

總之,，將這套方案運(yùn)用到SMT生產(chǎn)系統(tǒng)中,，增添了設(shè)備的亮點(diǎn)，提高了企業(yè)的競爭能力,，勢必給企業(yè)帶來更多的機(jī)會(huì),，從而帶動(dòng)了企業(yè)的更大發(fā)展。據(jù)企業(yè)反饋過來的數(shù)據(jù)表明,，企業(yè)的訂單比原先的翻了一倍,，現(xiàn)正在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展,，提高了企業(yè)的競爭力,。