CN109699166A - Smt并线调度机构及应用该机构的smt双工艺生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了SMT并线调度机构，包括多个自动送料台，每个自动送料台对应连接一SMT贴装线，本SMT并线调度机构还包括排列输送线，自动送料台并联在排列输送线上，自动送料台上设有推料器，排列输送线包括主传动轴和传送带，排列输送线上设有工件跟踪装置，推料器的驱动装置及工件跟踪装置均与一控制器电连接。本发明还公开了应用所述SMT并线调度机构的SMT双工艺生产线。本发明可实现多台SMT贴装线共用回流焊装置，且精准按工艺分线回流，降低生产线综合能耗，提高生产效率，减少人员配置，提高生产场地利用率。

Description

SMT并线调度机构及应用该机构的SMT双工艺生产线

技术领域

本发明涉及一种线路板生产设备，更具体地说，它涉及SMT并线调度机构及应用该机构的SMT双工艺生产线。

背景技术

SMT是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface Mount Technology的缩写)，称为表面贴装或表面安装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD，中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术，其基本工艺流程可概括为：印刷——贴片——焊接——检修，基本结构为前段贴装线。目前国际、国内SMT主流生产工艺分红胶工艺和锡膏工艺两种，因这两工艺的回流焊接的温度曲线不一样，所以无法实现两种工艺的多线并线生产，只能一条生产线应用一种工艺，若产品繁多就需要很多条生产线。回流焊为高耗能设备，此种一条贴装线配置一条回流焊装置的生产线存在以下问题和缺点：单位能耗极高，生产成本居高不下；红胶工艺和锡膏工艺无法并线生产，实际生产调度不方便，生产效率低下；人员配置多，人力成本高；生产场地利用率低。为了应对现有工艺的问题和缺点，国内一些设备生产商也设计了一些相关设备以克服现有生产线的突出缺点，常见的就是平行移栽线，即在每条贴装线的后面加装平行移栽机，将二条贴装线的产品通过移栽机传输到一台共用的回流焊中，以减少回流焊的使用，节省电能。但是这一设计只能做到两线合一，无法实现多线合一；又由于红胶工艺和锡膏工艺两种工艺的温度不一样，因此即使做到了两线合一，也只能配置一种回流焊装置，而无法实现双工艺的并线生产。公开号为CN207618388U的实用新型专利于2018年7月17日公开了一种SMT物料自动分配装置，其包括:物料分配机器、物料车、上料机、以及物料信息分配管理系统，其中，该物料分配机器,其包括传输轨道、上料转盘、上料机械手、第一扫描装置以及物料分配机械手；该若干个物料车，分别具有第二识别码，使得当物料车推到上料机旁，上料机自动识别此台物料车，获得该物料车的位置信息；该上料机，在该各支轨道的下料端的一侧且具有活动抓手，从支轨道上抓取物料并将其送到物料车的指定位置，该上料机设置第二扫描装置,其通过扫描该物料车的第二识别码获得该物料车的各个料站的位置信息；该物料信息分配管理系统，其包括通讯模块、信息输入模块、物料车模块、可编程模块以及控制模块。但该实用新型也无法解决双工艺并线生产的问题。

发明内容

现有的SMT生产线红胶工艺和锡膏工艺无法并线生产，生产线综合能耗大，生产效率低，人员配置多，生产场地利用率低，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可实现红胶工艺和锡膏工艺并线生产，降低生产线综合能耗，提高生产效率，减少人员配置，提高生产场地利用率的SMT并线调度机构及应用该机构的SMT双工艺生产线。

本发明的技术方案是：SMT并线调度机构，包括多个自动送料台，每个自动送料台对应连接一SMT贴装线，本SMT并线调度机构还包括排列输送线，自动送料台并联在排列输送线上，自动送料台上设有推料器，排列输送线包括主传动轴和传送带，排列输送线上设有工件跟踪装置，推料器的驱动装置及工件跟踪装置均与一控制器电连接。排列输送线用来同时接纳汇集多条台SMT贴装线的PCB产品工件，每台SMT贴装线上生产的产品的尺寸，回流走向可能都不一样，为了能使这些PCB产品工件不发生冲撞、堆叠，本SMT并线调度机构通过工件跟踪装置和推料器的配合工作，准确控制PCB产品工件向排列输送线的转移时机。工件跟踪装置用来跟踪定位排列输送线上的PCB产品工件，若一个自动送料台的出料口有来自其它SMT贴装线的PCB产品工件正在通过，则该自动送料台上的推料器不会收到控制器的推料指令；只有当自动送料台的出料口没有PCB产品工件通过时，该自动送料台上的推料器才会发出推料指令。通过本SMT并线调度机构的调度，来自不同SMT贴装线的规格及处理工艺均不同的PCB产品工件可以有序整齐地放到排列输送线上，不会出现位置重叠。

作为优选，所述工件跟踪装置包括编码器，编码器与主传动轴传动连接。编码器是由码盘和光电感应器组成的检测装置，在工业控制领域广泛应用。用于本SMT并线调度机构时，用实验的方法测定主传动轴转动圈数、编码器产生脉冲数、排列输送线移动的距离的对应关系，由于每一条SMT贴装线相互之间的距离是确定的，那么对应的脉冲数也是一定的，每一台自动送料台上的推料器在有工件要送出的时候只需对编码器的计数进行对比就能做出自己的出料位置是否有PCB产品工件正在通过的判断。当一台SMT贴装线有产品出来时，对应的自动送料台首先会通过控制软件判定前面各台SMT贴装线的产品是否已送达自身的出料口，若出口位置有上一台SMT贴装线的产品正在通过，推料器就不会得到推料指令，产品将停在自动送料台上等待；若出料口没有其它产品控制器就向推料器发出推料指令将产品推送到排列输送线上。这样通过软件的协调，各自动送料台可将各个SMT贴装线上的产品整齐有序无冲突地推放到排列线上。

作为另选，所述工件跟踪装置包括工件传感器，工件传感器设于自动送料台与排列输送线的结合部。通过工件传感器可以直接检测自动送料台出料口是否有其它SMT贴装线的PCB产品工件通过。若有，这时推料器就不会发出推料指令；随着传送带的移动，PCB产品工件通过当前出料口后，工件传感器的状态就会发生反转，这时推料器就会得到出料指令，推料器就会将PCB产品工件推送到传送带上。这种工件跟踪装置结构及相应相应的软件程序都较简单。

作为优选，自动送料台包括送料台架和工件输送轨，工件输送轨和推料器连接在送料台架上。送料台架为自动送料台的结构主体，为工件输送轨和推料器提供安装平台，工件输送轨用于将SMT贴装线生产的PCB产品工件输出，推料器的作业对象正是工件输送轨上的PCB产品工件。

作为优选，所述工件输送轨包括一对平行的轨架、带轮、驱动轮和工件输送轨带，带轮、驱动轮转动连接在轨架内侧，工件输送轨带跨绕在带轮和驱动轮上，驱动轮与一驱动轴连接。轨架为带轮、驱动轮提供安装支撑，带轮将工件输送轨带张紧并形成PCB产品工件输送路径，驱动轴输出动力，带动驱动轮转动，进而使工件输送轨带运动，产生PCB产品工件输送作用。

作为优选，推料器包括底板、推料电机、推料导轨、推料滑座、可自复位的推料杆和推料杆压抬控制轮，底板固定于送料台架上，推料电机固定于底板一端，推料导轨固定于底板上，推料滑座滑动连接在推料导轨上，推料杆铰接在推料滑座上，推料杆压抬控制轮转动连接于推料导轨后的一轮座上并与推料杆位置对应，推料杆后端设有可受推料杆压抬控制轮触压的上倾折弯部，底板两端各设一推料器皮带轮，两推料器皮带轮通过同步带连接，推料电机的输出端与其中一推料器皮带轮键连接，推料滑座固定在两推料器皮带轮间的同步带上。推料器不启动时，推料滑座停在推料导轨后端，此时推料杆后端底面被推料杆压抬控制轮触压，使推料杆后端上抬，迫使推料杆绕铰接点转动，推料杆前端下压，这样推料杆整体低于工件输送轨带，不会阻碍PCB产品工件在工件输送轨带上的移动输送；推料器启动时，推料电机转动，带动推料器皮带轮，继而通过同步带带动推料滑座，推料滑座前进，并携推料杆离开推料杆压抬控制轮，与推料杆压抬控制轮分离后，推料杆自复位，推料杆前端抬起，高出工件输送轨带并与PCB产品工件位置对应，推料滑座不断靠近PCB产品工件，推料杆最终推动PCB产品工件转移到排列输送线上，实现推料器推料。

应用所述的SMT并线调度机构的SMT双工艺生产线，包括分选线、回流焊装置、冷却线和缓冲线，分选线与排列输送线终端连接，分选线上设有工件识别装置和工件平移装置，工件识别装置、工件平移装置与所述控制器电连接，回流焊装置包括红胶回流焊机组和焊锡回流焊机组，红胶回流焊机组和焊锡回流焊机组并联在分选线上，冷却线与回流焊装置输出端连接，缓冲线与冷却线终端连接。通过所述的SMT并线调度机构，不同的SMT贴装线可将按红胶工艺和焊锡工艺生产出的不同PCB产品工件有序汇集到排列输送线上，通过工件识别装置可识别不同PCB产品工件，根据识别结果，在软件的配合下，所述控制器控制工件平移装置工作，可将两种工艺生产的PCB产品工件分选出来，并分别输送到相应工艺的回流焊机组中进行固化或焊接。为了实现不同工艺生产出的不同PCB产品工件的识别，依然可运用编码器。由于每一条SMT贴装线的自动送料台到分选线的距离是一定的，那么对应的脉冲数也是一定的，分选线上的电路控制单元只需对编码器的计数进行对比就能做出对到达分选线上的PCB是属于那种工艺的判断。本SMT双工艺生产线可实现多台SMT贴装线共用回流焊装置，且精准按工艺分线回流，降低生产线综合能耗，提高生产效率，减少人员配置，提高生产场地利用率。

作为优选，分选线包括分选台架和分选输送带，分选输送带通过驱动辊安装在分选台架上，所述工件平移装置包括滑轨、滑座、推板和分选电机，滑轨固定在分选台架上，滑座滑动连接在滑轨上，推板连接在滑座上，分选电机固定在滑轨端部，分选电机与滑座传动连接。此种结构的分选线可以有效实施PCB产品工件分选功能，工作时，先预设按红胶工艺和焊锡工艺生产出的产品中的一种作为基准PCB产品工件，工件识别装置识别为基准PCB产品工件时，工件平移装置不启动，基准PCB产品工件按原有输送路线输送；工件识别装置识别为另一种PCB产品工件时，则所述控制器控制分选电机启动，带动滑座携推板在滑轨上运动，将非基准PCB产品工件推出原有行列，使其从另一位置进入相应回流焊机组。

作为优选，滑座上设有连接块，推板为折弯结构，推板中部铰接在连接块底部，滑座上固设有高度调节气缸，高度调节气缸活塞杆与推板连接，滑座与推板间还设有压簧，高度调节气缸活塞杆与推板的连接点、压簧与推板的连接点分处推料中部铰接点两侧，推板反面底部设有滚轮。工件平移装置不启动时，高度调节气缸与压簧配合，保持活塞杆伸出原有状态，使推板翘起，避免与分选输送带接触摩擦，减少分选输送带的磨损；工件平移装置启动时，高度调节气缸则切换状态，使推板下压到足够低位置，以便与PCB产品工件厚度匹配，从而顺利推动PCB产品工件平移。

作为优选，滑轨两端分别转动连接有皮带轮，分选电机的输出端与其中一皮带轮连接，两皮带轮间连有同步带，滑座与同步带固连。分选电机通过皮带轮传动机构实现与滑座的传动连接，结构简单，易于实施。

本发明的有益效果是：

实现两种贴装工艺的并线生产，方便企业灵活管理。本发明可实现两种贴装工艺的并线生产，分线回流，可大大提高生产设备的使用融合度，缓解多种设备独立并存所造成的管理不便。

降低生产线综合能耗，节约生产成本。应用本发明，可实现多台SMT贴装线共用回流焊装置，减少高耗能设备的使用，利于降低生产线综合能耗，节约生产成本。

提高生产效率，减少人员配置。本发明使得ＳＭＴ生产线设备配置更合理，运行更高效，可提高生产效率，减少人员配置，降低企业人工开支。

提高生产场地利用率。本发明实现了不同工艺的并线，从而节省场地，提高生产场地利用率，降低企业经营成本。

提高生产线智能化水平。本发明可自动跟踪产品位置，自动识别按不同工艺生产的产品，并准确并线及分线回流，因此本发明的应用可提高关灯工厂的智能化生产水平。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明中分选线的一种结构示意图；

图3为本发明中工件平移装置的一种结构示意图；

图4为本发明中自动送料台的一种结构示意图；

图5为本发明中推料器的一种结构示意图；

图6为本发明中编码器与主传动轴的一种配合结构示意图；

图7为本发明中工件传感器与排列输送线的一种配合结构示意图。

图中，1-自动送料台，2-排列输送线，3-主传动轴，4-传送带，5-推料器，6-编码器，7-工件传感器，8-分选线，9-回流焊装置，10-冷却线，11-缓冲线，12-分选台架，13-分选输送带，14-滑轨，15-滑座，16-推板，17-分选电机，18-连接块，19-高度调节气缸，20-压簧，21-滚轮，22-皮带轮，23-同步带，24-送料台架，25-推料器皮带轮，26-轨架，27-带轮，28-驱动轮，29-工件输送轨带，30-驱动轴，31-底板，32-推料电机，33-推料导轨，34-推料滑座，35-推料杆，36-推料杆压抬控制轮，37-轨架调距螺杆，38-轨架导杆，39-PCB产品工件，40-限位传感器。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图6所示，SMT并线调度机构，包括五个自动送料台1和一条排列输送线2，每个自动送料台1对应连接一SMT贴装线，自动送料台1并联在排列输送线2上，自动送料台1上设有推料器5，排列输送线2包括排列输送线台架、主传动轴3和传送带4，排列输送线2上设有工件跟踪装置，推料器5的驱动装置及工件跟踪装置均与一控制器电连接。所述工件跟踪装置包括编码器6，编码器6与主传动轴3传动连接。自动送料台1包括送料台架24和工件输送轨，工件输送轨和推料器5连接在送料台架24上。所述工件输送轨包括一对平行的轨架26、带轮27、驱动轮28和工件输送轨带29，带轮27、驱动轮28转动连接在轨架26内侧，工件输送轨带29跨绕在带轮27和驱动轮28上，驱动轮28与一驱动轴30连接，驱动轴30由独立的电机驱动或由主传动轴3经传动机构驱动。推料器5包括底板31、推料电机32、推料导轨33、推料滑座34、可自复位的推料杆35和推料杆压抬控制轮36，底板31固定于送料台架24上且位于两轨架26之间，推料电机32固定于底板31一端，推料导轨33固定于底板31上，推料滑座34滑动连接在推料导轨33上，推料杆35铰接在推料滑座34上且推料杆35铰接部设有复位扭簧，推料杆压抬控制轮36转动连接于推料导轨33后的一轮座上并与推料杆35位置对应，推料杆35后端设有可受推料杆压抬控制轮36触压的上倾折弯部，推料杆35前端设有推块，推块前端面为工件推面，底板31两端各设一推料器皮带轮25，两推料器皮带轮25通过同步带连接，推料电机32的输出端与其中一推料器皮带轮25键连接，推料滑座34固定在两推料器皮带轮25间的同步带上。

应用所述的SMT并线调度机构的SMT双工艺生产线，包括分选线8、回流焊装置9、冷却线10和缓冲线11，分选线8与排列输送线2终端连接，分选线8上设有工件识别装置和可推动PCB产品工件平移的工件平移装置，工件识别装置、工件平移装置与所述控制器电连接，回流焊装置9包括红胶回流焊机组和焊锡回流焊机组，红胶回流焊机组和焊锡回流焊机组并联在分选线8上且分别对应工件平移装置的运动路径端点，冷却线10与回流焊装置9输出端连接，缓冲线11与冷却线10终端连接。分选线8包括分选台架12、分选输送带13和限位传感器40，分选输送带13通过驱动辊安装在分选台架12上。所述工件识别装置仍为排列输送线2上的编码器6，所述工件平移装置包括滑轨14、滑座15、推板16和分选电机17，滑轨14架空固定在分选台架12顶部，且滑轨14走向与分选台架12长度方向一致，限位传感器固定在滑轨14两端，滑座15滑动连接在滑轨14上，滑座15横断面具有燕尾槽结构，推板16连接在滑座15上，分选电机17固定在滑轨14端部，分选电机17与滑座15传动连接。滑座15上设有连接块18，推板16为折弯结构，推板16中部铰接在连接块18底部，滑座15上固设有高度调节气缸19，高度调节气缸19活塞杆与推板16连接，滑座15与推板16间还设有压簧20，高度调节气缸19活塞杆与推板16的连接点、压簧20与推板16的连接点分处推板16中部铰接点两侧，推板16正面为推送面，反面底部设有滚轮21。滑轨14两端分别转动连接有皮带轮22，分选电机17的输出端与其中一皮带轮22键连接，两皮带轮22间连有同步带23，滑座15与同步带23固连。送料台架24上还设有轨架调距螺杆37和轨架导杆38，轨架调距螺杆37、轨架导杆38与从轨架26侧面垂直贯穿连接，轨架调距螺杆37与轨架26螺纹配合。冷却线10包括冷却线台架和冷却线输送带，冷却线输送带通过驱动辊安装在冷却线台架上。缓冲线11包括缓冲线台架和缓冲线输送带，缓冲线输送带通过驱动辊安装在缓冲线台架上。

本SMT并线调度机构通过工件跟踪装置和推料器5的配合工作，准确控制PCB产品工件向排列输送线2的转移时机。若一个自动送料台1的出料口有来自其它SMT贴装线的PCB产品工件正在通过，则该自动送料台1上的推料器5不会收到控制器的推料指令；只有当自动送料台1的出料口没有PCB产品工件通过时，该自动送料台上的推料器5才会发出推料指令。通过本SMT并线调度机构的调度，不同的SMT贴装线可将按红胶工艺和焊锡工艺生产出的不同PCB产品工件有序汇集到排列输送线上，不会出现位置重叠，而且通过工件识别装置可识别不同的PCB产品工件，根据识别结果，在软件的配合下，所述控制器控制工件平移装置工作，可将两种工艺生产的PCB产品工件分选出来，并分别输送到回流焊装置9中相应工艺的回流焊机组中进行固化或焊接。本SMT双工艺生产线的控制软件预设按红胶工艺生产出的产品作为基准PCB产品工件，当PCB产品工件被工件识别装置识别为基准PCB产品工件时，PCB产品工件在分选线8上不改变传送位置，直接进入红胶回流焊机组；若PCB产品工件被判定是焊锡工艺产品，则所述控制器发出平移指令，通过工件平移装置将PCB产品工件移入焊锡回流焊机组中。PCB产品工件从回流焊装置9输出后在各自对应的冷却线10上冷却，最终汇集到缓冲线11上。

实施例2：

自动送料台1为十个。如图7所示，排列输送线台架与传送带4边缘之间留有间隙，所述工件跟踪装置包括工件传感器7，工件传感器7固定于自动送料台1与排列输送线2的结合部的排列输送线台架上，位于传送带4下，正对排列输送线台架与传送带4边缘的间隙，PCB产品工件39被推料器5推送到传送带4上时，PCB产品工件39边缘悬伸在间隙中。所述工件识别装置为图像识别器。其余同实施例1。

本SMT双工艺生产线的控制软件预设按焊锡工艺生产出的产品作为基准PCB产品工件，当PCB产品工件39被工件识别装置识别为基准PCB产品工件时，PCB产品工件39在分选线8上不改变传送位置，直接进入焊锡回流焊机组；若PCB产品工件被判定是红胶工艺产品，则所述控制器发出平移指令，通过工件平移装置将PCB产品工件移入红胶回流焊机组中。

Claims (10)

1.SMT并线调度机构，包括多个自动送料台（1），每个自动送料台（1）对应连接一SMT贴装线，其特征是还包括排列输送线（2），自动送料台（1）并联在排列输送线（2）上，自动送料台（1）上设有推料器（5），排列输送线（2）包括主传动轴（3）和传送带（4），排列输送线（2）上设有工件跟踪装置，推料器（5）的驱动装置及工件跟踪装置均与一控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的SMT并线调度机构，其特征是所述工件跟踪装置包括编码器（6），编码器（6）与主传动轴（3）传动连接。

3.根据权利要求1所述的SMT并线调度机构，其特征是所述工件跟踪装置包括工件传感器（7），工件传感器（7）设于自动送料台（1）与排列输送线（2）的结合部。

4.根据权利要求1所述的SMT并线调度机构，其特征是自动送料台（1）包括送料台架（24）和工件输送轨，工件输送轨和推料器（5）连接在送料台架（24）上。

5.根据权利要求1所述的SMT并线调度机构，其特征是所述工件输送轨包括一对平行的轨架（26）、带轮（27）、驱动轮（28）和工件输送带（29），带轮（27）、驱动轮（28）转动连接在轨架（26）内侧，工件输送带（29）跨绕在带轮（27）和驱动轮（28）上，驱动轮（28）与一驱动轴（30）连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的SMT并线调度机构，其特征是推料器（5）包括底板（31）、推料电机（32）、推料导轨（33）、推料滑座（34）、可自复位的推料杆（35）和推料杆压抬控制轮（36），底板（31）固定于送料台架（24）上，推料电机（32）固定于底板（31）一端，推料导轨（33）固定于底板（31）上，推料滑座（34）滑动连接在推料导轨（33）上，推料杆（35）铰接在推料滑座（34）上，推料杆压抬控制轮（36）转动连接于推料导轨（33）后的一轮座上并与推料杆（35）位置对应，推料杆（35）后端设有可受推料杆压抬控制轮（36）触压的上倾折弯部，底板（31）两端各设一推料器皮带轮（25），两推料器皮带轮（25）通过同步带连接，推料电机（32）的输出端与其中一推料器皮带轮（25）键连接，推料滑座（34）固定在两推料器皮带轮（25）间的同步带上。

7.应用权利要求1所述的SMT并线调度机构的SMT双工艺生产线，其特征是包括分选线（8）、回流焊装置（9）、冷却线（10）和缓冲线（11），分选线（8）与排列输送线（2）终端连接，分选线（8）上设有工件识别装置和工件平移装置，工件识别装置、工件平移装置与所述控制器电连接，回流焊装置（9）包括红胶回流焊机组和焊锡回流焊机组，红胶回流焊机组和焊锡回流焊机组并联在分选线（8）上，冷却线（10）与回流焊装置（9）输出端连接，缓冲线（11）与冷却线（10）终端连接。

8.根据权利要求7所述的SMT双工艺生产线，其特征是分选线（8）包括分选台架（12）和分选输送带（13），分选输送带（13）通过驱动辊安装在分选台架（12）上，所述工件平移装置包括滑轨（14）、滑座（15）、推板（16）和分选电机（17），滑轨（14）固定在分选台架（12）上，滑座（15）滑动连接在滑轨（14）上，推板（16）连接在滑座（15）上，分选电机（17）固定在滑轨（14）端部，分选电机（17）与滑座（15）传动连接。

9.根据权利要求8所述的SMT双工艺生产线，其特征是滑座（15）上设有连接块（18），推板（16）为折弯结构，推板（16）中部铰接在连接块（18）底部，滑座（15）上固设有高度调节气缸（19），高度调节气缸（19）活塞杆与推板（16）连接，滑座（15）与推板（16）间还设有压簧（20），高度调节气缸（19）活塞杆与推板（16）的连接点、压簧（20）与推板（16）的连接点分处推板（16）中部铰接点两侧，推板（16），反面底部设有滚轮（21）。

10.根据权利要求8或9所述的SMT双工艺生产线，其特征是滑轨（14）两端分别转动连接有皮带轮（22），分选电机（17）的输出端与其中一皮带轮（22）连接，两皮带轮（22）间连有同步带（23），滑座（15）与同步带（23）固连。