中心議題：

主要研究傳感器技術(shù)在smt傳輸系統中的應用 如何增強傳輸系統的功能

解決方案：

傳輸系統流程設計 滑動(dòng)模塊設計 數據通信模塊設計

隨著(zhù)中的改革開(kāi)放的進(jìn)一步發(fā)展，中已經(jīng)成為全球電子產(chǎn)品的加工生產(chǎn)基地，中市場(chǎng)對smt設備的需求越來(lái)越大。由于經(jīng)濟開(kāi)發(fā)力度等因素限制，我smt產(chǎn)業(yè)分布不均勻，主要集中在珠三角和長(cháng)三角地區，主要產(chǎn)品是生產(chǎn)轉角機、傳輸機、入料機等輔助生產(chǎn)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(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。因此廠(chǎng)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(lái)吸引客戶(hù)，提高競爭力。而在smt傳輸系統中加入一種新型ML100系列光電傳感器對整個(gè)系統的運行提供了保障。

ML100系列光電傳感器是倍加福中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)，具體應用在包裝設備、皮帶傳輸設備、PCB處理設備等。

1系統構成

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(guò)傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進(jìn)入設備貼片機(編號為T(mén)P01)進(jìn)行操作貼片流程，完畢之后再從貼片機(編號為T(mén)P01)進(jìn)入傳輸設備接駁機(編號為CS02)，再通過(guò)傳輸設備接駁機(編號為CS02)進(jìn)入下一個(gè)smt生產(chǎn)設備，如此反復。

2工作原理

2．1傳輸系統流程設計

為了確定設備和傳輸系統的工作狀態(tài)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(diǎn)安裝一個(gè)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(gè)傳感器分別位于貼片機的入口處、出口處以及下道工序設備的入口處，分別掃描進(jìn)入貼片機的PCB板的編號、進(jìn)入貼片機(TP01)時(shí)間T1和出機時(shí)間T2以及進(jìn)入下道工序設備時(shí)間T3，并將這些數據傳送到主機的數據庫中。在貼片機輸送數據端口增設一個(gè)報警系統，在傳輸系統的輸入端和輸出端分別增設一個(gè)報警系統。因為smt設備中大型設備的進(jìn)出時(shí)間基本上已固定(比如說(shuō)一種小型貼片機的貼裝速度為3s／塊)，每道工序的操作時(shí)間基本上固定，現將設貼片機的參照理論操作時(shí)間設置為T(mén)4，在傳輸系統也就是傳輸紐帶中的參照理論傳輸時(shí)間設置為T(mén)5(所有時(shí)間都精確到秒)。

當PCB板(編號為01)經(jīng)過(guò)傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進(jìn)入設備貼片機(編號為T(mén)P01)時(shí)，由在A(yíng)點(diǎn)安裝的傳感器1(編號為CG01)掃描PCB板的編號并記錄進(jìn)入貼片機(TP01)時(shí)間T1，經(jīng)過(guò)貼片機后從B點(diǎn)輸出，并被B點(diǎn)的傳感器掃描其編號并記錄出貼片機的時(shí)間T2，經(jīng)過(guò)傳輸設備接駁機(編號為CS02)進(jìn)入下道工序的設備中，由C點(diǎn)的傳感器3(編號為CG03)掃描其編號并記錄其進(jìn)入下道工序設備的時(shí)間T3。通過(guò)這些參數的匹配和對比，就可以很清楚的分析出哪個(gè)環(huán)節出現了故障，什么時(shí)間、什么設備都能很及時(shí)的反映出來(lái)。分析數據時(shí)，會(huì )出現以下2種情況：

1)當出入貼片機的PCB的編號以及進(jìn)入下道工序設備時(shí)掃描的PCB的編號匹配時(shí)，就可以進(jìn)行比較，由此可以綜合以下幾個(gè)情況：

①當|T2-T1-T4|≥0．5時(shí)(0．5s是系統設置的允許誤差)，也就是說(shuō)出貼片機時(shí)間T2減去進(jìn)入貼片機的時(shí)間T1，再與貼片機設備的參考時(shí)間T4比較，當這個(gè)比較值的絕對值大于或者等于系統允許的誤差0．5s時(shí)，說(shuō)明設備貼片機(編號為T(mén)P01)工作不正常，裝在貼片機輸入數據端口的報警系統會(huì )進(jìn)行報警，顯示紅燈；

②當|T2-T1-T4|<0．5時(shí)(0．5s是系統設置的允許誤差)，也就是說(shuō)出貼片機時(shí)間T2減去進(jìn)入貼片機的時(shí)間T1，再與貼片機設備的參考時(shí)間T4比較。當這個(gè)比較值的絕對值小于系統允許的誤差0．5s時(shí)，說(shuō)明設備貼片機(編號為T(mén)P01)工作正常，裝在貼片機輸入數據端口的報警系統顯示綠燈；

③當|T3-T2-T5|≥0．5時(shí)(0．5s是系統設置的允許誤差)，也就是說(shuō)進(jìn)入下道工序設備的時(shí)間死減去出貼片機的時(shí)間T2，再與傳輸系統的傳送的參考時(shí)間T5比較，當這個(gè)比較值的絕對值大于或者等于系統允許的誤差0．5s時(shí)，說(shuō)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)的報警系統會(huì )進(jìn)行報警，顯示紅燈；

④當|T3-T2-T5|<0．5時(shí)(0．5s是系統設置的允許誤差)，也就是說(shuō)進(jìn)入下道工序設備的時(shí)間死減去出貼片機的時(shí)間T2，再與傳輸系統的傳送的參考時(shí)間T5比較，當這個(gè)比較值的絕對值小于系統允許的誤差0．5s時(shí)，說(shuō)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)的報警系統會(huì )顯示綠燈。

2)當出入貼片機的PCB的編號以及進(jìn)入下道工序設備時(shí)掃描的PCB的編號不匹配時(shí)，就可以進(jìn)行比較，由此可以綜合以下幾個(gè)情況：

①當傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進(jìn)入設備貼片機(編號為T(mén)P01)時(shí)由在A(yíng)點(diǎn)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T(mén)P01)掃描的編號不符合時(shí)，系統不不進(jìn)行對比，等待(T4+0．5)(0．5s是系統設置的允許誤差)在進(jìn)行比較；

②當從傳輸設備伸縮接駁機(編號為CS01)進(jìn)入設備貼片機(編號為T(mén)P01)時(shí)由在A(yíng)點(diǎn)安裝的傳感器1(編號為CG01)掃描的PCB的時(shí)間為T(mén)1，當等待時(shí)間大于或者等于(T4+0．5)(0．5s是系統設置的允許誤差)時(shí)，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(shí)，說(shuō)明該PCB板被卡在貼片機上，貼片機自動(dòng)進(jìn)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T(mén)P01)時(shí)由在B點(diǎn)安裝的傳感器2(編號為CG02)掃描的PCB的編號與在進(jìn)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(shí)，系統不不進(jìn)行對比，等待(T5+0．5)(0．5s是系統設置的允許誤差)時(shí)間后在進(jìn)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T(mén)P01)時(shí)由在B點(diǎn)安裝的傳感器2(編號為CG02)記錄的PCB的時(shí)間T2開(kāi)始，當等待時(shí)間大于或者等于(T4+0．5)(0．5s是系統設置的允許誤差)時(shí)間后，在進(jìn)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(shí)，說(shuō)明該PCB板被卡在傳送設備伸縮接駁機(編號為CS02)上，在其上面的報警系統會(huì )進(jìn)行報警并顯示紅燈。

2．2滑動(dòng)模塊設計

以前的傳輸系統經(jīng)常出現錯位現象，導致產(chǎn)品被卡位。這些現象發(fā)生主要原因是生產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中，設備會(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 )影響設備的運行狀況，當誤差過(guò)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，必須有補償裝置。本方案在傳輸系統的皮帶上裝上位置傳感器和馬達等裝置構成一套滑動(dòng)模塊裝置，由位置傳感器將數據采集過(guò)來(lái)，經(jīng)過(guò)比較后調整整個(gè)傳輸系統的位置。

如圖3滑動(dòng)模塊流程示意圖所示，本系統方案設計在傳輸系統和smt生產(chǎn)設備的連接處，增設一個(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(guò)程中，由模塊裝置上的位置傳感器實(shí)時(shí)將實(shí)際位置信號反饋給系統，與給定輸入位置信號相比較產(chǎn)生一個(gè)位置誤差信號，然后由這個(gè)誤差信號驅動(dòng)電機運轉進(jìn)行位置調整。當設備平衡時(shí)，位置誤差為零，不進(jìn)行位置調整；當傳輸機有偏斜時(shí)，位置誤差不為零，由它驅動(dòng)電機運轉，使設備進(jìn)行一定的位置調整。通過(guò)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(xiàn)的生產(chǎn)、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(chǎn)線(xiàn)系統的通信協(xié)議，達到數據的互相通信，用上位機(PC)和下位機(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，數據位數為8位，停止位為1位。其中二位的命令數據位和功能數據位為設備正常模式下的數據位，每個(gè)命令數據位的都有其功能表達方式，而功能的表達是由功能數據為來(lái)規定的。而數據的傳送有二種方式，一種是當設備正常工作時(shí)(即設備的正常工作模式下)的傳送方式，二種是當設備非正常工作時(shí)(即設備的故障模式下)的傳送方式。

3實(shí)驗結果

通過(guò)近半年的使用，通過(guò)一系列的數據表明，達到了預想效果，大大增強了系統的可操作性、穩定性和兼容性。

4結論

總之，將這套方案運用到smt生產(chǎn)系統中，增添了設備的亮點(diǎn)，提高了企業(yè)的競爭能力，勢必給企業(yè)帶來(lái)更多的機會(huì )，從而帶動(dòng)了企業(yè)的更大發(fā)展。據企業(yè)反饋過(guò)來(lái)的數據表明，企業(yè)的訂單比原先的翻了一倍，現正在擴大生產(chǎn)規模，促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展，提高了企業(yè)的競爭力。