SMT生產(chǎn)線輸送帶控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

魏斌等

摘要：基于單片機(jī)控制的SMT生產(chǎn)線輸送帶控制系統(tǒng)裝置，采用AT89C51作為主要控制設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)COM通訊協(xié)議，將計(jì)算機(jī)指令發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)控制SMT生產(chǎn)線輸送帶的運(yùn)行和停止。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)線運(yùn)行的控制。經(jīng)實(shí)際使用，工作穩(wěn)定，運(yùn)行良好。

關(guān)鍵詞：SMD生產(chǎn)線輸送帶控制 單片機(jī) 自動(dòng)控制

0 引言

在MES制造執(zhí)行系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)設(shè)備控制的需求隨著工業(yè)化步伐的不斷加快而不斷增加。在生產(chǎn)活動(dòng)過程中，系統(tǒng)搜集生產(chǎn)數(shù)據(jù)同時(shí)，能夠在發(fā)現(xiàn)異常行為時(shí)，將生產(chǎn)設(shè)備停止，待異常處理完成后在繼續(xù)生產(chǎn)。提供生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品良率。SMT生產(chǎn)線通常有不同類型的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備組成，在設(shè)備與設(shè)備之間用于連接的自動(dòng)化傳送設(shè)備。通過對(duì)自動(dòng)化的傳送設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線運(yùn)行和停止的控制。

1 SMT生產(chǎn)線工藝流程分析

SMT生產(chǎn)線工藝是表面貼裝技術(shù)（Surface Mount Technology）的簡(jiǎn)稱，是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。它是一種將無(wú)引腳或短引線表面組裝元器件（簡(jiǎn)稱SMC/SMD，中文稱片狀元器件）安裝在印制電路板（Printed Circuit Board，PCB）的表面或其它基板的表面上，通過回流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)。

主要的工藝過程有：印刷（紅膠/錫膏）→檢測(cè)（可選AOI全自動(dòng)或者目視檢測(cè)）→貼裝（先貼小器件后貼大器件：分高速貼片及集成電路貼裝）→檢測(cè)（可選AOI 光學(xué)/目視檢測(cè)）→焊接（采用熱風(fēng)回流焊進(jìn)行焊接）→檢測(cè)（可分AOI 光學(xué)檢測(cè)外觀及功能性測(cè)試檢測(cè)）→維修（使用工具：焊臺(tái)及熱風(fēng)拆焊臺(tái)等）→分板（手工或者分板機(jī)進(jìn)行切板）

SMT工藝流程結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

本文討論的主要是在SMT生產(chǎn)線作業(yè)過程中控制，指的是錫膏印刷到回焊之間的工藝過程。一般采用兩段控制，在印刷后和回焊前。也可根據(jù)需要增加控制點(diǎn)。

2 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總體方案

①整體采用主控端與子控端設(shè)計(jì)方案?？刂瞥绦蚴褂肰B編程。

②主控端使用單片機(jī)控制，通過COM口連接PC主控制程序，通過PC的USB端口供電。主控端與子控端使用線路連接。

③子控端安裝在受控輸送帶設(shè)備的控制器上，串聯(lián)接入輸送設(shè)備控制設(shè)備的輸送信號(hào)線路上。電源使用輸送設(shè)備的24V電源，分路線路在接信號(hào)指示燈以提示目前運(yùn)行狀態(tài)。

④控制過程：VB程式發(fā)送控制指令，主控端MCU接受并改變對(duì)應(yīng)子控端狀態(tài)，輸送帶依據(jù)子控端運(yùn)行或停止。

2.2 電路設(shè)計(jì)

①主控端電路設(shè)計(jì)。

a 主控制端電壓輸入，提供主控端DC5V電壓。（圖2-1）

b MCU電路設(shè)計(jì)。（圖2-2）

c COM口通訊電路設(shè)計(jì)。（圖2-3）

d 主控制端輸出電路設(shè)計(jì)。（圖2-4）

e 主控制端輸出顯示及接口電路設(shè)計(jì)。（圖2-5）

②子控制端電路設(shè)計(jì)。控制電路如圖3所示。a JP1連接主控制端控制電壓。b ALARM，GREEN分別接輸送帶的24V電壓。c 正常運(yùn)行時(shí)，GREEN長(zhǎng)亮，生產(chǎn)線正常運(yùn)行。停線請(qǐng)求時(shí)，K1狀況轉(zhuǎn)換，ALARM亮起，產(chǎn)線停止。

2.3 VB控制程序設(shè)計(jì)

程序設(shè)計(jì)。根據(jù)控制要求，VB程序主要是獲得MES系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)線的控制要求，并將指令通過計(jì)算機(jī)的COM端口傳送給主控端。主要包括：數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)查詢，計(jì)算機(jī)COM端口數(shù)據(jù)通信協(xié)議。

2.4 單片機(jī)控制程序設(shè)計(jì)

程序設(shè)計(jì)。根據(jù)控制要求，單機(jī)片程序主要是獲得VB程序輸入的請(qǐng)求，控制子控制端的狀態(tài)。主要包括：計(jì)算機(jī)COM端口數(shù)據(jù)接收，子控制端輸出。

3 結(jié)語(yǔ)

該控制的SMTb生產(chǎn)線輸送帶控制系統(tǒng)裝置應(yīng)用于生產(chǎn)線中，運(yùn)行良好，工作穩(wěn)定，操作方便，滿足了控制的要求，達(dá)到了預(yù)期的功能目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]基于ARM的32位MCU提供SoC設(shè)計(jì)參考GerwinHeyer 2005世界電子元器件.

作者簡(jiǎn)介：魏斌（1979-），男，講師，主要研究方向：電氣自動(dòng)化技術(shù)等。