CN111420844A - 一种用于电子产品生产时用控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电子产品生产时用控制系统及其控制方法,属于电子产品生产技术领域。其中,控制系统包括灌胶设备、检测模块、控制模块以及交互模块;灌胶设备包括传输机、伺服电机、灌胶箱体、第一进胶管、第二进胶管、灌胶喷嘴;检测模块包括第一位置传感器、第二位置传感器、第一液位传感器以及第二液位传感器;控制模块包括主控制器、变频器、第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀。本发明通过对灌封胶流程的自动化控制,降低人为干预,保证电子产品的生产效率和电子元件的灌封胶质量,并提升生产线的通用性。
Description
技术领域
本发明属于电子产品生产技术领域,尤其是一种用于电子产品生产时用控制系统及其控制方法。
背景技术
随着电子信息产品的高速发展,电子产品在各行各业中广泛应用。由于电子产品对绝缘、防震以及防水性能的高要求,使得电子产品生产过程的自动化控制系统的能力要求也越来越高。
电子产品生产过程主要包括插件、封装、组装、外观检测以及功能测试等。为了提升电子产品的绝缘、防震以及防水效果,在电子产品封装时,需要利用灌胶设备对电子产品进行灌封胶。目前,很多电子产品生产企业良莠不齐,多数电子产品生产企业在灌封胶时会采用人工控制或半自动化控制,这种生产方式会导致电子产品的生产存在以下问题:
1.人为干预扰乱生产节奏,造成电子产品生产效率降低;
2.灌胶配比不精确,降低灌胶质量,造成电子产品品质下降;
3.不同电子产品共用生产线时,灌封胶时间设定以及灌胶配比设定不智能。
发明内容
发明目的:提供一种用于电子产品生产时用控制系统及其控制方法,以解决现有技术存在的上述问题。
为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供一种电子产品生产时用控制系统,包括:
灌胶设备,包括传输部件以及灌胶部件,所述传输部件包括传输机以及驱动传输机运行的伺服电机;所述灌胶部件包括灌胶箱体、与灌胶箱体顶部连通的第一进胶管和第二进胶管、与灌胶箱体底部连通的灌胶喷嘴、设于灌胶箱体顶部的驱动电机以及设于灌胶箱体内的搅拌器;所述驱动电机的输出轴与搅拌器固定连接;
检测模块,包括设于传输机的输入端一侧的第一位置传感器,设于传输机中部一侧的第二位置传感器,设于灌胶箱体内靠近顶部一端第一液位传感器以及设于灌胶箱内靠近底部一端的第二液位传感器;
控制模块,包括主控制器、用于控制伺服电机转速的变频器、设于第一进胶管上的第一电磁阀、设于第二进胶管上的第二电磁阀以及设于灌胶喷嘴的第三电磁阀;所述主控制器的输入端分别与第一位置传感器、第二位置传感器、第一液位传感器、第二液位传感器以及温度传感器连接;所述主控制器的输出端口分别与变频器、第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀连接;
交互模块,与主控制器通讯连接的PC机以及设于灌胶设备上的报警指示灯、运行指示灯以及停止指示灯;所述报警指示灯、运行指示灯以及停止指示灯分别与主控制器的输出端口连接。
在进一步的实施例中,所述PC机包括控制系统工作参数设置的信息输入模块以及控制系统工况信息输出模块;所述PC机与主控制器通过RS-485接口和网络连接器建立通讯网络;通过PC机的信息输入模块输入控制参数对电子元件的运行时间、灌封胶时间以及灌胶配比进行控制,从而实现电子元件在灌封胶生产的全自动化运行,当更换单子元件时,只需对控制参数进行修改即可实现不同种类的电子元件的灌封胶流程;同时,通过信息输出模块可以实时监测系统整体运行情况,进一步提高灌封胶生产时的智能化。
在进一步的实施例中,所述PC机连接有用于完成人机对话的显示屏,通过显示屏可以使操作人员简单、直观地观察系统运行情况,更好的促进人机对话。
在进一步的实施例中,所述检测模块还包括用于检测灌胶箱体内灌胶温度的温度传感器,所述温度传感器的检测端设于灌胶箱体的中部;通过设置温度传感器能够对灌胶箱内的灌胶温度进行实时检测,防止灌胶温度过低造成流动性不足的情况,降低因灌胶流动性不足而导致的灌胶喷嘴堵塞或者电子元件灌封胶质量不达标的风险。
在进一步的实施例中,所述变频器采用MM440变频器,所述变频器与主控制器采用USS通信协议,控制伺服电机运行、调速和停止。
在进一步的实施例中,所述主控制器采用型号为S7-200CPU226的PLC控制器。
本发明还提供一种电子产品生产时用控制系统的控制方法,包括如下步骤:
一种用于电子产品生产时用控制系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:系统启动,进行初始化设定,根据电子元件种类确定灌胶时间以及灌胶配比,并通过PC机向控制系统输入控制参数灌胶配比、电子元件运行时间、电子元件灌封胶时间;
步骤2:系统运行,主控制器根据设定的灌胶配比控制第一电磁阀和第二电磁阀开启向灌胶箱体中注入灌胶,同时对灌胶箱中的灌胶余量进行监测,当灌胶余量不足时,根据灌胶配比对灌胶箱中的灌胶进行补充;
步骤3:通过第一位置传感器、第二位置传感器对电子元件位置进行检测,传输机将电子元件运送至灌胶碰嘴下进行灌封胶,主控制器对电子元件运行时间以及电子元件的灌封胶时间进行控制。
在进一步的实施例中,所述步骤2的过程为:
步骤201:主控制器控制第一电磁阀开启使第一进胶管向灌胶箱中注入本胶溶液,同时,主控制器控制第二电磁阀开启使第二进胶管向灌胶箱体中注入硬化剂溶液;
步骤202:主控制器控制驱动电机运转,使驱动电机带动搅拌器旋转将本胶溶液和硬化剂溶液充分融合;
步骤203:当第二液位传感器检测到灌胶液面低于第二液位传感器时,重复步骤201和步骤202;当第二液位传感器检测到灌胶液面高于第二液位传感器时,执行下一步骤;步骤204:当第一液位传感器检测到灌胶液面高于第一液位传感器时,主控制器依次控制第一电磁阀和第二电磁阀关闭,第一电磁阀的开启时间和第二电磁阀的开启时间之比等于设定的灌胶配比;当第一液位传感器检测到灌胶液面低于第一叶问传感器时,重复步骤203。
在进一步的实施例中,所述步骤3的过程为:
步骤301:当第一位置传感器检测到传输机的输入端有电子元件时,主控制器通过变频器控制伺服电机运行,变频器控制伺服电机的转速将电子元件以设定的运行时间运送至灌胶喷嘴的正下方;
步骤302:当第二位置传感器检测到电子元件,主控制器控制伺服电机停止运行,同时控制第三电磁阀开启按设定的灌封胶时间对电子元件进行灌封胶,灌胶结束后主控制器控制第三电磁阀关闭,同时控制伺服电机运行将电子元件运输至传输机的输出端;
步骤303:当第一位置传感器检测到电子元件时,重复执行步骤301和步骤302;
步骤304:当第一位置传感器未检测到电子元件,第二位置传感器检测到电子元件时,重复步骤302;
步骤305:当第一位置传感器未检测到电子元件,同时第二位置传感器未检测到电子元件时,系统停止运行。
有益效果:本发明采用S7-200型PLC对电子产品生产过程的灌封胶流程进行自动化控制,降低人为干预,保证电子产品的生产效率;通过对电子元件的运行时间以及灌封胶时间进行控制,确保电子元件的灌封胶节奏,保证生产效率;通过对灌胶配比进行控制,提高灌胶质量,提升高电子产品的品质;通过设计信息输入模块,实现对控制系统的控制参数设定,实现灌封胶生产线对不同电子产品的通用性。
附图说明
图1是本发明的用于电子产品生产时用控制系统的连接示意图。
图2是本发明的用于电子产品生产时用控制系统的结构示意图。
图3是本发明的主控制器的硬件连接示意图。
图4是本发明的用于电子产品生产时用控制系统的控制方法流程图。
图5是本发明的灌胶控制方法流程图。
图6是本发明的电子元件灌封胶运行控制流程图。
附图标记为:灌胶设备10、传输机101、伺服电机102、灌胶箱体103、灌胶喷嘴104、第一进胶管105、第二进胶管106、搅拌器107、驱动电机108、第一位置传感器201、第二位置传感器202、第三位置传感器203、第一液位传感器204、第二液位传感器205、温度传感器206、主控制器301、变频器302、第一电磁阀303、第二电磁阀304、第三电磁阀305、交互模块40、PC机401、显示屏402。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
经研究人员研究发现,为了提升电子产品的绝缘、防震以及防水效果,在电子产品封装时需要对电子元件进行灌封胶。而目前很多电子产品生产企业在灌封胶时采取人工控制或者半自动化控制,这种生产方式会导致电子产品的生产存在以下的问题:
1.在灌封胶过程中,人为干预扰乱生产节奏,造成电子元件灌封胶效率降低,进而造成电子产品生产效率的降低;例如灌胶余量不足,需要暂停生产线对灌胶进行补充,或者在灌封胶前对电子元件进行抽检,造成灌封胶时电子元件供应中断;
2.灌胶配比不精确,造成灌胶品质下降,进而导致电子产品的品质下降;部分企业采用人工调配灌胶,极易造成灌胶配比误差,影响灌胶品质,进而影响电子元件的灌封胶品质;
3.电子生产企业生产多种电子元件,每种电子的大小和构造存在差异,因此灌胶时间、灌胶配比也存在差异,同时设置多个灌封胶生产线耗资较大,因此部分企业会通过人工控制或者半自动化控制的方式提高生产线的共用性,但是这会降低电子产品生产的自动化水平降低,继而重复产生问题1和问题2,造成恶性循环。
为了提高电子产品在灌封胶生产过程中的自动化水平,降低上述问题的发生,本发明提供一种电子产品生产时用控制系统,如图1和图2所示,该控制系统包括灌胶设备10、检测模块、控制模块以及交互模块40。
本实施例中的灌胶设备10包括传输部件和灌胶部件。其中传输部件包括传输机101以及驱动传输机101运行的伺服电机102。灌胶部件包括灌胶箱体103和灌胶喷嘴104,灌胶箱体103的上半部分为圆筒形结构,灌胶箱体103的下半部分为倒锥形结构;灌胶喷嘴104与灌胶箱体103的底部连通,灌胶喷嘴104竖直设置,灌胶喷嘴104位于传输机101的中部位置的上方。当传输机101将电子元件运送至灌胶喷嘴104下方时,灌胶碰嘴向电子元件注入灌胶。一般的电子产品所用灌封胶时由两组溶液组成,例如双液硅橡胶、双液聚氨酯以及双液环氧树脂等。本实施例中采用双液环氧树脂,而这两组溶液一种为环氧树脂本胶,另一种为硬化剂,两组溶液融合后才可以实现硬化固接;因此本实施例中灌胶部件还包括用于向灌胶箱体103内注入环氧树脂本胶溶液的第一进胶管105和用于向灌胶箱体103内注入硬化剂溶液的第二进胶管106;并且,第一进胶管105和第二进胶管106均与灌胶箱体103的顶部连通。为了使本胶溶液和硬化剂溶液更好地融合,灌胶部件还包括搅拌器107和驱动搅拌器107转动的驱动电机108;其中,驱动电机108竖直设置,驱动电机108的外壳与灌胶箱体103的顶部外壁固定连接,驱动电机108的输出轴从上往下贯穿灌胶箱体103的顶部并延伸至灌胶箱体103内与搅拌器107固定连接,驱动电机108运转带动搅拌器107转动,对灌胶箱体103内的本胶溶液和硬化其溶液进行搅拌,促进两种溶液的融合,从而提高灌胶的均匀性,进而提升电子元件的灌封胶品质。
本实施例中的检测模块包括第一位置传感器201、第二位置传感器202、第三位置传感器203、第一液位传感器204以及第二液位传感器205。其中,第一位置传感器201设于传输机101靠近输入端的一侧,第一位置传感器201检测传输机101的输入端是否有电子元件供应;第二位置传感器202设于传输机101靠近中部的一侧,第二位置传感器202检测灌胶喷嘴104的下方是否有电子元件;第三位置传感器203设于传输机101靠近输出端的一侧,第三位置传感器203检测传输机101的输入端是否有电子元件供应。第一位置传感器201、第二位置传感器202以及第三位置传感器203均采用型号为PRDT12-8-O-V的光电传感器,光电传感器的发射端和接收端分别位于传输机101的两侧,当光电传感器的发射端发射的红外光直接照射到接收端时,表明传输机101上与光电传感器平齐的位置无电子元件;当光电传感器的接收端无法接收到发射端发射的红外光时,表明传输机101上与光电传感器平齐的位置有电子元件。第三位置传感器203的设置的为了检测已经灌封胶的电子元件,为后续的组装环节提供组装电子元件。本实施例中的第一液位传感位于第二液位传感器205的上方,第一液位传感器204的检测端设于灌胶箱体103内靠近顶部的一端,第二液位传感器205的检测端设于灌胶箱体103内靠近底部的一端,第一液位传感器204和第二液位传感器205检测灌胶箱体103内的灌胶余量。第一液位传感器204和第二液位传感器205均采用型号为TW14-SSK231的静压式液位变送器,测量范围0-200M,工作电压24V。
本实施例中的控制模块包括主控制器301、变频器302、第一电磁阀303、第二电磁阀304以及第三电磁阀305。主控制器301包括多个输入端口和输出端口,第一位置传感器201、第二位置传感器202、第一液位传感器204以及第二液位传感器205分别与主控制器301的输入端口连接;同时,变频器302、第一电磁阀303、第二电磁阀304、第三电磁阀305分别与主控制器301的输出端口连接,主控制器301通过变频器302控制伺服电机102的运行、调速以及停止,主控制根据输入端的反馈信息通过第一电磁阀303控制第一进胶管105的流通,通过第二电磁阀304控制第二进胶管106的流通,通过第三电磁阀305控制灌胶喷嘴104的流通。
本实施例中的交互模块40包括PC机401以及设置于灌胶设备10上的报警指示灯、运行指示灯以及停止指示灯。其中,PC机401与主控制器301通过RS-485接口和网络连接器建立通讯网络。PC机401包括信息输入模块和信息输出模块。通过PC机401端的信息输出模块输入控制系统的控制参数。本实施例提供的控制系统的控制参数主要包括电子元件从传输机101的输出端到灌胶碰嘴下方的运行时间t1,电子元件在灌胶喷嘴104下进行灌封胶的时间t2以及灌胶配比X,即本胶溶液与硬化剂的配比。主控制器301通过变频器302控制伺服电机102运转速度以及停止实现对电子元件运行时间和灌胶时间的自动化控制;同时,主控制器301通过第一电磁阀303控制第一进胶管105注入灌胶箱体103内的本胶溶液量以及通过第二电磁阀304控制第二进胶管106注入灌胶箱体103内的硬化剂溶液的量实现对灌胶配比X的自动化控制,实现电子元件在灌封胶生产的全自动化运行。当需要对其他种类的电子元件进行灌封胶生产时,只需相应的调整t1、t2以及X即可实现不同种类电子元件共用灌封胶生产线。而控制系统运行工况的信息数据则通过信息输出模块进行输出,操作者可以通过信息输出模块反馈的信息实时监控系统的整体运行情况,进一步提升灌封胶生产时的智能化水平。为了促进PC机401和操作者的人PC机401对话互动,PC机401还连接有显示屏402,通过显示屏402可以简单、直观的展示系统运行参数,提升人PC机401对话的便利性,同时为了使操作者更加方便的输入控制命令,本实施例中的显示屏402可以是触摸式显示屏402,也可以使PC机401连接输入键盘输入控制命令。本实施例中的报警指示灯、运行指示灯以及停止指示灯分别与主控制器301的输出端口连接,主控制器301根据系统运行情况控制相应的指示灯点亮。当系统出现故障时,报警指示灯点亮;当系统正常运行是,运行指示灯点亮;当系统停止运行是,停止指示灯点亮。通过这样的设置能够使操作者及时获知系统的运行情况。
灌胶溶液的流动性收到温度的影响,当温度过低时,灌胶箱体103内的灌胶溶液可能会发生凝结导致流动性不足,而灌胶溶液流动性不足会导致灌胶喷嘴104发生堵塞或者电子元件灌封胶质量不达标。为了避免这种情况,在进一步的实施例中,检测模块还包括温度传感器206,温度传感器206的检测端设于灌胶箱体103的中部,温度传感器206与主控制器301的输入端连接。温度传感器206对灌胶箱体103内的灌胶温度进行实时检测。当灌胶箱体103内的灌胶温度较低时,主控制器301控制系统停止运行。然后通过清洗设备对灌胶箱体103内的灌胶溶液进行清理清洁,从而促进电子元件的灌封胶品质。因此,本实施例中控制系统的控制参数还包括灌胶温度T,通过设定灌胶温度T实现对灌胶箱体103内灌胶流动性的控制,进一步提升电子元件的灌封胶质量。
结合图3,本实施例中的主控制器301采用信号为S7-200CPU226的PLC控制器。主控制器301接收第一位置传感器201、第二位置传感器202、第三位置传感器203、第一液位传感器204、第二位置传感器202以及温度传感器206的检测信号,并通过第一电磁阀303、第二电磁阀304、第三电磁阀305、驱动电机108以及变频器302实施控制要求,其控制要求为:按下启动按钮,使灌胶装置投入运行,主控制器301控制第一电磁阀303和第二电磁阀304开启向灌胶箱体103内注入灌胶溶液,灌胶溶液的配比通过第一电磁阀303和第二电磁阀304开启的时间予以控制,同时利用第一液位传感器204和第二液位传感器205对灌胶箱体103内的灌胶溶液进行余量检测,通过温度传感器206对灌胶温度进行检测;主控制器301控制驱动电机108运行搅拌灌胶溶液提高灌胶溶液的均匀性。主控制器301通过第一位置传感器201、第二位置传感器202检测是否有等待灌封胶的电子元件。主控制器301控制第三电磁阀305对电子元件灌封胶。主控制器301通过变频器302控制伺服电机102运转实现对电子元件运行时间以及灌封胶时间的控制。主控器通过控制报警指示灯、运行指示灯以及停止指示灯简单显示系统运行情况。主控制器301S7-200CPU226的输入、输出点具体分配如下表所示:
表1 S7-200型PLC CPU226输入、输出点分配表
序号 | PLC端子 | 电气符号 | 功能说明 |
1 | I0.0 | SB1 | 启动按钮 |
2 | I0.1 | SB2 | 停止按钮 |
3 | I0.2 | SB3 | 急停按钮 |
4 | I0.3 | B1 | 第一位置传感器 |
5 | I0.4 | B2 | 第二位置传感器 |
6 | I0.5 | B3 | 第三位置传感器 |
7 | I0.6 | BL1 | 第一液位传感器 |
8 | I0.7 | BL2 | 第二液位传感器 |
9 | I0.8 | BH | 温度传感器 |
10 | Q0.0 | YV1 | 第一电磁阀 |
11 | Q0.1 | YV2 | 第二电磁阀 |
12 | Q0.2 | YV3 | 第三电磁阀 |
13 | Q0.3 | M | 驱动电机 |
14 | Q0.4 | TC | 温度报警器 |
15 | Q0.5 | L1 | 报警指示灯 |
16 | Q0.6 | L2 | 运行指示灯 |
17 | Q0.7 | L3 | 停止指示灯 |
18 | 3(B)\8(A)\1(地) | MM440 | 变频器 |
19 | 1M | +24V | 电源正接 |
20 | 1L、2L | GND | 电源接地 |
本实施例中的变频器302采用MM440变频器,MM440变频器是专门针对更高动态响应的应用而设计的,通过高级矢量控制确保快速的响应的输入以及定位减速斜坡,实现高精度工作。采用MM440变频器控制伺服电机102能够满足电子元件在灌封胶生产时,运行时间以及位置定位的高标准要求,从而提高电子元件灌封胶品质。本实施例中的变频器302与主控制器301S7-200CPU226采用USS通信协议,实现控制伺服电机102运行、调速和停止。USS协议(Universal Serial Interface Protocol通用串行接口协议)是一种基于串行总线进行数据通讯的协议。RS485接口为MM4系列变频器302标配接口,由于RS485有着良好的抗干扰能力和传输距离远以及支持多点通讯等特点,实际应用中使用基于RS485的USS通信居多。
根据上述控制要求,结合图4,现针对本发明提供的用于电子产品生产时用控制系统的控制方法进行说明,具体控制方法如下:
步骤1:系统启动,进行初始化设定,根据电子元件种类确定灌胶时间以及灌胶配比,并通过PC机401向控制系统输入控制参数灌胶配比X、电子元件运行时间t1、电子元件灌封胶时间t2;
步骤2:系统运行,主控制器301根据设定的灌胶配比X控制第一电磁阀303和第二电磁阀304开启向灌胶箱体103中注入灌胶,同时对灌胶箱中的灌胶余量进行监测,当灌胶余量不足时,根据灌胶配比对灌胶箱中的灌胶进行补充;
步骤3:通过第一位置传感器201、第二位置传感器202对电子元件位置进行检测,并由伺服电器驱动传输机101将电子元件运送至灌胶碰嘴下进行灌封胶,在此过程中,主控制器301对电子元件实际运行时间以及电子元件的实际灌封胶时间进行控制。
结合图5,步骤2中,主控制器301根据设定的灌胶配比X控制第一电磁阀303和第二电磁阀304开启向灌胶箱体103中注入灌胶,同时对灌胶箱中的灌胶余量进行监测,当灌胶余量不足时,根据灌胶配比对灌胶箱中的灌胶进行补充的过程可以详细描述为:
步骤201:主控制器301控制第一电磁阀303开启使第一进胶管105向灌胶箱中注入本胶溶液,同时,主控制器301控制第二电磁阀304开启使第二进胶管106向灌胶箱体103中注入硬化剂溶液;
步骤202:主控制器301控制驱动电机108运转,使驱动电机108带动搅拌器107旋转将本胶溶液和硬化剂溶液充分融合;
步骤203:当第二液位传感器205检测到灌胶液面低于第二液位传感器205时,重复步骤201和步骤202;当第二液位传感器205检测到灌胶液面高于第二液位传感器205时,执行下一步骤;
步骤204:当第一液位传感器204检测到灌胶液面高于第一液位传感器204时,主控制器301依次控制第一电磁阀303和第二电磁阀304关闭,第一电磁阀303的开启时间和第二电磁阀304的开启时间之比等于设定的灌胶配比;当第一液位传感器204检测到灌胶液面的高度低于第一液位传感器204时,重复步骤203。
利用上述控制方法能够实现对灌胶箱内灌胶余量的实时控制,当灌胶余量不足时,无需暂停生产线,主控制根据设定的灌胶配比对灌胶进行补充,同时还能够对确保灌胶配比的精确性,提高电子元件的灌封胶品质。
结合图6,步骤3中,通过第一位置传感器201、第二位置传感器202对电子元件位置进行检测,并由伺服电器驱动传输机101将电子元件运送至灌胶碰嘴下进行灌封胶的控制过程可以详细描述为:
步骤301:当第一位置传感器201检测到传输机101的输入端有电子元件时,主控制器301通过控制伺服电机102运行,同时通过变频器302控制伺服电机102的转速将电子元件以设定的运行时间运送至灌胶喷嘴104的正下方;
步骤302:当第二位置传感器202检测到电子元件,主控制器301控制伺服电机102停止运行,同时控制第三电磁阀305开启按设定的灌封胶时间对电子元件进行灌封胶,灌胶结束后主控制器301控制第三电磁阀305关闭,同时控制伺服电机102运行将电子元件运输至传输机101的输出端;
步骤303:当第一位置传感器201检测到电子元件时,重复执行步骤301和步骤302;
步骤304:当第一位置传感器201未检测到电子元件,第二位置传感器202检测到电子元件时,重复步骤302;
步骤305:当第一位置传感器201未检测到电子元件,同时第二位置传感器202未检测到电子元件时,系统停止运行。
通过上述控制方法能够实现对电子元件灌胶流程的精确化控制,当出现抽检导致生产线上电子元件供应中断时,控制系统能够对这种情况进行判别并中断灌封胶;只有电子元件连续出现供应中断时,控制系统才会控制灌胶设备10停止灌胶。这种控制方法能够有效避免人为干扰导致,确保电子元件的灌封胶效率。
本发明提出的控制系统以及其控制方法能够实现对灌封胶效率、灌胶质量以及多品种电子元件共用生产线均可实现有效的控制:第一,通过设定电子元件运行时间t1和电子元件灌封胶时间t2实现对电子元件灌封胶周期的控制,电子元件的灌胶周期t=t1+t2;因此若要提升生产效率,则需要从较小t1和t2进行优先考虑,因为t2与电子元件的灌封胶质量息息相关,因此对t1的调整至关重要;本实施例通过主控制控制变频器302来调节伺服电子的转速,从而实现对传输机101的传输速度的调整,进而实现t1的时间调整,对实际生产具有重要的借鉴意义。第二,通过设定灌胶配比并由主控制器301控制第一进胶管105和第二进胶管106按配比注入相应的溶液,提高灌胶的品质,提升电子元件的灌封胶质量;目前一些生产企业采用将两种液体分开放置,通过比例泵配比计量的方式对灌胶进行配比,当需要灌注时,通过比例泵出胶后再搅拌混合进行灌注,这种方式不仅需要两个比例泵,同时,混合后的灌胶均匀性难以保证,且配比精度不够准确。本实施例中通过采用第一电磁阀303控制第一进胶管105和第二电磁阀304第二进胶管106的方式,主控制器301根据设定的灌胶配比对的第一进胶管105注入的本胶溶液的时间t1`和第二进胶管106注入的硬化剂的时间t2`进行控制,灌胶的配比X=t1`/t2`,通过对时间的控制转化为对灌胶配比的准确控制,进而实现灌胶质量的控制,促进电子元件的灌封胶品质的提升。第三,根据不同种类电子元件的大小及构造,确定灌封胶的灌胶配比以及灌封胶时间,然后通过PC机401信息输入模块对控制系统的控制参数进行设定,主控制器301根据设定的控制参数对电子元件的灌封胶生产流程进行自动化控制,进而实现灌封胶生产线对不同电子产品的通用性。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于电子产品生产时用控制系统,其特征在于,包括:
灌胶设备,包括传输部件以及灌胶部件,所述传输部件包括传输机以及驱动传输机运行的伺服电机;所述灌胶部件包括灌胶箱体、与灌胶箱体顶部连通的第一进胶管和第二进胶管、与灌胶箱体底部连通的灌胶喷嘴、设于灌胶箱体顶部的驱动电机以及设于灌胶箱体内的搅拌器;所述驱动电机的输出轴与搅拌器固定连接;
检测模块,包括设于传输机的输入端一侧的第一位置传感器,设于传输机中部一侧的第二位置传感器,设于灌胶箱体内靠近顶部一端第一液位传感器以及设于灌胶箱内靠近底部一端的第二液位传感器;
控制模块,包括主控制器、用于控制伺服电机转速的变频器、设于第一进胶管上的第一电磁阀、设于第二进胶管上的第二电磁阀以及设于灌胶喷嘴的第三电磁阀;所述主控制器的输入端分别与第一位置传感器、第二位置传感器、第一液位传感器、第二液位传感器以及温度传感器连接;所述主控制器的输出端口分别与变频器、第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀连接;
交互模块,与主控制器通讯连接的PC机以及设于灌胶设备上的报警指示灯、运行指示灯以及停止指示灯;所述报警指示灯、运行指示灯以及停止指示灯分别与主控制器的输出端口连接。
2.根据权利要求1所述的电子产品生产时用控制系统,其特征在于,所述PC机包括控制系统工作参数设置的信息输入模块以及控制系统工况信息输出模块;所述PC机与主控制器通过RS-485接口和网络连接器建立通讯网络。
3.根据权利要求2所述的电子产品生产时用控制系统,其特征在于,所述PC机连接有用于完成人机对话的显示屏。
4.根据权利要求1所述的电子产品生产时用控制系统,其特征在于,所述检测模块还包括用于检测灌胶箱体内灌胶温度的温度传感器,所述温度传感器的检测端设于灌胶箱体的中部。
5.根据权利要求1所述的电子产品生产时用控制系统,其特征在于,所述变频器采用MM440变频器,所述变频器与主控制器采用USS通信协议,控制伺服电机运行、调速和停止。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电子产品生产时用控制系统,其特征在于,所述主控制器采用型号为S7-200CPU226的PLC控制器。
7.一种用于电子产品生产时用控制系统的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:
步骤1:系统启动,进行初始化设定,根据电子元件种类确定灌胶时间以及灌胶配比,并通过PC机向控制系统输入控制参数灌胶配比、电子元件运行时间、电子元件灌封胶时间;
步骤2:系统运行,主控制器根据设定的灌胶配比控制第一电磁阀和第二电磁阀开启向灌胶箱体中注入灌胶,同时对灌胶箱中的灌胶余量进行监测,当灌胶余量不足时,根据灌胶配比对灌胶箱中的灌胶进行补充;
步骤3:通过第一位置传感器、第二位置传感器对电子元件位置进行检测,传输机将电子元件运送至灌胶碰嘴下进行灌封胶,主控制器对电子元件运行时间以及电子元件的灌封胶时间进行控制。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述步骤2的过程为:
步骤201:主控制器控制第一电磁阀开启使第一进胶管向灌胶箱中注入本胶溶液,同时,主控制器控制第二电磁阀开启使第二进胶管向灌胶箱体中注入硬化剂溶液;
步骤202:主控制器控制驱动电机运转,使驱动电机带动搅拌器旋转将本胶溶液和硬化剂溶液充分融合;
步骤203:当第二液位传感器检测到灌胶液面低于第二液位传感器时,重复步骤201和步骤202;当第二液位传感器检测到灌胶液面高于第二液位传感器时,执行下一步骤;
步骤204:当第一液位传感器检测到灌胶液面高于第一液位传感器时,主控制器依次控制第一电磁阀和第二电磁阀关闭,第一电磁阀的开启时间和第二电磁阀的开启时间之比等于设定的灌胶配比;当第一液位传感器检测到灌胶液面低于第一叶问传感器时,重复步骤203。
9.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述步骤3的过程为:
步骤301:当第一位置传感器检测到传输机的输入端有电子元件时,主控制器通过变频器控制伺服电机运行,变频器控制伺服电机的转速将电子元件以设定的运行时间运送至灌胶喷嘴的正下方;
步骤302:当第二位置传感器检测到电子元件,主控制器控制伺服电机停止运行,同时控制第三电磁阀开启按设定的灌封胶时间对电子元件进行灌封胶,灌胶结束后主控制器控制第三电磁阀关闭,同时控制伺服电机运行将电子元件运输至传输机的输出端;
步骤303:当第一位置传感器检测到电子元件时,重复执行步骤301和步骤302;
步骤304:当第一位置传感器未检测到电子元件,第二位置传感器检测到电子元件时,重复步骤302;
步骤305:当第一位置传感器未检测到电子元件,同时第二位置传感器未检测到电子元件时,系统停止运行。
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