CN111832324A - 用于smt生产线的在线自动扫描条码方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，连接于接驳机和下工位机之间，包括串口单元、信号传输模块和条码枪，串口单元连接于信号传输模块，信号传输模块连接于条码枪，串口单元，用于驱动信号传输模块，通过信号传输模块控制下工位机的SMEMA要板信号，还用于判断PCB板在接驳机上的到位、离开状态；信号传输模块，用于在接驳机的出板端检测信号的驱动下控制条码枪的导通和关闭；条码枪，用于读取PCB板的条码信息。本发明利用SMT生产线的电脑串口，通过信号传输模块串联下工位机的要板SMEMA信号，同时并联接驳机的出板端检测传感器信号，结合上位机扫条码软件，实现在线自动扫条码功能；操作简单方便且成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法和系统。
背景技术
SMT(Surface Mount Technology，SMT)生产线也叫表面组装技术，是由混合集成电路技术发展而来的新一代电子装联技术，以采用元器件表面贴装技术和回流焊接技术为特点，成为电子产品制造中新一代的组装技术。SMEMA(Surface Mount EquipmentManufacturers Association，表面组装设备制造商协会)信号为表面组装设备之间的PCB板传送提供了协议。
目前SMT生产线需要在多个工位对PCB板进行扫码，以跟踪PCB板信息。在现有技术中，在线扫码通常包括以下3种方法：方法1、员工手持条码枪扫描；方法2、在线体的接驳机上增加控制器及阻挡气缸，先挡住PCB板扫描条码，再放行；方法3、在线体的接驳机上直接修改程序，上位机扫描条码软件与接驳机控制器通信，板到位，上位机先扫描条码，再出板。
但上述方法存在以下缺陷：需要增加人力，成本大；需要增加控制器、阻挡气缸、安装支架等，成本大；SMT生产线上的接驳机型号、厂家众多，接驳机上用到的控制器有各种PLC、单片机，且使用时间长，基本上没有接线图、源代码，直接修改程序很困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法和系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，连接于接驳机和下工位机之间，包括串口单元、信号传输模块和条码枪，所述串口单元连接于所述信号传输模块，所述信号传输模块连接于所述条码枪，
所述串口单元，用于驱动所述信号传输模块，通过所述信号传输模块控制所述下工位机的SMEMA要板信号，还用于判断PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态；
所述信号传输模块，用于在所述接驳机的出板端检测信号的驱动下控制所述条码枪的导通和关闭；
所述条码枪，用于读取所述PCB板的条码信息。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统中，所述信号传输模块通过屏蔽电缆连接于所述串口单元，所述信号传输模块通过第一SM端子线连接所述条码枪，通过第二SM端子线连接所述下工位机入板端，通过第三SM端子线所述接驳机出板端检测传感器。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统中，所述信号传输模块包括驱动单元、第一开关单元和第二开关单元，
所述第一开关单元，用于在所述接驳机的出板端检测信号的驱动下生成控制所述条码枪导通和关闭的第一开关信号，还用于生成反映PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态的第二开关信号；
所述驱动单元，用于在所述串口单元的控制下驱动所述第二开关单元；
所述第二开关单元，用于在所述驱动单元的驱动下生成控制所述下工位机的SMEMA要板信号的第三开关信号。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统中，，所述第一开关单元为常开继电器，所述常开继电器的第一引脚连接于所述串口单元的第一引脚，所述常开继电器的第五引脚连接于所述串口单元的第四引脚，所述常开继电器的第二引脚连接第一SM端子线的第一引脚，所述常开继电器的第六引脚连接于所述第一SM端子线的第二引脚，所述常开继电器的第七引脚连接第三SM端子线的第三引脚，所述常开继电器的第八引脚连接于所述第三SM端子线的第一引脚。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统中，所述驱动单元包括第一电阻和光耦隔离器，所述第一电阻连接于所述光耦隔离器的第一引脚和所述串口单元的第七引脚之间，所述光耦隔离器的第二引脚连接于所述串口单元的第三引脚，通过控制所述串口单元的第七引脚的电压来导通所述光耦隔离器。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统中，所述第二开关单元包括常闭继电器和二极管，所述常闭继电器的第四引脚连接第二SM端子线的第一引脚，所述常闭继电器的第六引脚连接于所述第二SM端子线的第二引脚，所述常闭继电器的第七引脚连接所述光耦隔离器的第四引脚和所述二极管的正极，所述常闭继电器的第八引脚连接于所述第三SM端子线的第一引脚和所述二极管的负极，所述光耦隔离器的第三引脚连接于所述第三SM端子线的第二引脚。
相应地，本发明还提供一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法，使用如上所述的系统，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、断开下工位机的要板SMEMA信号；
步骤S2、在PCB板进入接驳机后，控制打开条码枪；
步骤S3、读取所述PCB板的条码信息；
步骤S4、恢复下工位机的要板SMEMA信号；
步骤S5、在PCB板从接驳机流出后，重新断开下工位机的要板SMEMA信号。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法中，通过控制串口单元的第七引脚的电压来断开或恢复下工位机的要板SMEMA信号。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法中，通过检测串口单元的第四引脚的电压来反映PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态。
在本发明提供的用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法中，在步骤S3中，如果读取所述PCB板的条码信息失败，则生成报警信息。
本发明的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统和方法，具有以下有益效果：本发明利用SMT生产线的电脑串口，通过信号传输模块串联下工位机的要板SMEMA信号，同时并联接驳机的出板端检测传感器信号，结合上位机扫条码软件，实现在线自动扫条码功能；操作简单方便且成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是本发明用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统的实施例一的结构示意图；
图2是本发明用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统的实施例二的结构示意图；
图3是本发明用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统的实施例三的结构示意图；
图4是本发明用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，词语“相等”、“相同”“同时”或者其他类似的用语，不限于数学术语中的绝对相等或相同，在实施本专利所述权利时，可以是工程意义上的相近或者在可接受的误差范围内。所述“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。“和/或”这一术语包括多个相关记载项目的组合多个相关记载项目中的某一项。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
参考图1，实施例一中的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，应用于SMT生产线的接驳机和下工位机之间，所述接驳机还连接于SMT生产线的上工位机。
具体的，接驳机和下工位机之间的通信过程如下：接驳机有板，置位出板SMEMA信号，如果检测到下工位机要板SMEMA信号，则出板；下工位机空闲，置位要板SMEMA信号，如果检测到接驳机出板SMEMA信号，则进板；接驳机检测到板离开，复位出板SMEMA信号；下工位机检测到板进入，复位要板SMEMA信号。
继续参考图1，本发明的在线自动扫描条码系统包括串口单元、信号传输模块和条码枪，所述串口单元连接于所述信号传输模块，所述信号传输模块连接于所述条码枪。
其中，串口单元用于驱动所述信号传输模块，通过所述信号传输模块控制所述下工位机的SMEMA要板信号，还用于判断PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态；所述信号传输模块，用于在所述接驳机的出板端检测信号的驱动下控制所述条码枪的导通和关闭；所述条码枪，用于读取所述PCB板的条码信息。
具体的，在本发明中，串口单元为与SMT生产线电脑连接的电脑串口。串口单元通过屏蔽电缆连接信号传输模块，信号传输模块通过第一SM端子线连接所述条码枪，通过第二SM端子线连接所述下工位机入板端，通过第三SM端子线所述接驳机出板端检测传感器。
使用时，下工位机的SMEMA要板信号串入信号传输模块，默认状态下不会影响接驳机与下工位机之间的通信连接。需要使用扫条码功能时，打开扫条码软件，软件初始化，通过控制电脑串口某一引脚的电压将下工位机SMEMA要板信号断开；此时接驳机的PCB板无法向下工位流出，接驳机有PCB板进入到位后，接驳机出板端检测传感器信号ON，驱动信号传输模块控制打开条码枪；软件检测到电脑USB口有条码，确认条码信息ok后，复位电脑串口引脚的电压，恢复下工位机的SMEMA要板信号；一旦下工位机空闲并发出要板信号，PCB板向下工位流出，接驳机出板端检测传感器信号OFF，在PCB板从接驳机流出后，重新断开下工位机的要板SMEMA信号，进行下一次循环。
实施例二
参考图2，所述信号传输模块包括：
第一开关单元，用于在所述接驳机的出板端检测信号的驱动下生成控制所述条码枪导通和关闭的第一开关信号，还用于生成反映PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态的第二开关信号；
驱动单元，用于在所述串口单元的控制下驱动所述第二开关单元；
第二开关单元，用于在所述驱动单元的驱动下生成控制所述下工位机的SMEMA要板信号的第三开关信号。
本实施例中，信号传输模块的开关动作的原理如下：与驱动单元相连的电脑串口的引脚电压为高位时，驱动单元驱动第二开关单元导通，第二开关单元生成控制下工位机SMEMA要板信号断开的信号，在将该引脚的电压复位为低电压时，驱动单元断开与第二开关单元的连接，第二开关单元生成控制下工位机SMEMA要板信号恢复的信号；接驳机有PCB板进入到位后，接驳机出板端检测传感器信号ON，在该信号的驱动下，第一开关单元生成控制打开条码枪的信号，同时控制与第一开关单元连接的串口单元的引脚电压为高位以生成反映PCB板的到位状态的信号；在PCB板向下工位流出后，接驳机出板端检测传感器信号OFF，在该信号的驱动下，第一开关单元生成控制关闭条码枪的信号，同时控制与第一开关单元连接的串口单元的引脚电压为低位以生成反映PCB板的离开状态的信号。
实施例三
参考图3，本实施例中：
所述第一开关单元为常开继电器，所述常开继电器的第一引脚连接于所述串口单元的第一引脚，所述常开继电器的第五引脚连接于所述串口单元的第四引脚，所述常开继电器的第二引脚连接第一SM端子线的第一引脚，所述常开继电器的第六引脚连接于所述第一SM端子线的第二引脚，所述常开继电器的第七引脚连接第三SM端子线的第三引脚，所述常开继电器的第八引脚连接于所述第三SM端子线的第一引脚。
所述驱动单元包括第一电阻和光耦隔离器，所述第一电阻连接于所述光耦隔离器的第一引脚和所述串口单元的第七引脚之间，所述光耦隔离器的第二引脚连接于所述串口单元的第三引脚，通过控制所述串口单元的第七引脚的电压来导通所述光耦隔离器。
所述第二开关单元包括常闭继电器和二极管，所述常闭继电器的第四引脚连接第二SM端子线的第一引脚，所述常闭继电器的第六引脚连接于所述第二SM端子线的第二引脚，所述常闭继电器的第七引脚连接所述光耦隔离器的第四引脚和所述二极管的正极，所述常闭继电器的第八引脚连接于所述第三SM端子线的第一引脚和所述二极管的负极，所述光耦隔离器的第三引脚连接于所述第三SM端子线的第二引脚。
在本实施例中，利用接驳机出板端检测传感器信号线驱动常开继电器，通过常开继电器的一路常开触点直接导通条码枪的按钮开关，从而实现条码枪打开、关闭；同时，通过常开继电器的另一路常开触点实现串口单元的第一引脚和第四引脚之间的短接、断开，软件检测出第四引脚的状态，从而实时判断PCB板到位、离开两种状态；利用电脑串口第三引脚和第七引脚之间的21DCV压降导通光耦隔器，从而驱动常闭继电器，最终实现控制下工位机的SMEMA要板信号的导通、断开。
本实施例的工作原理参考实施例一和实施例二，此处不再赘述。
基于同一发明构思，本发明还公开了一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法，所述方法上述系统执行，所述方法包括：
步骤S1、断开下工位机的要板SMEMA信号；
步骤S2、在PCB板进入接驳机后，控制打开条码枪；
步骤S3、读取所述PCB板的条码信息；
步骤S4、恢复下工位机的要板SMEMA信号；
步骤S5、在PCB板从接驳机流出后，重新断开下工位机的要板SMEMA信号。
具体地，通过控制串口单元的第七引脚的电压来断开或恢复下工位机的要板SMEMA信号。
具体地，通过检测串口单元的第四引脚的电压来反映PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态。
具体地，在步骤S3中，如果读取所述PCB板的条码信息失败，则生成报警信息。
综上所述，实施本发明的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统以及方法，具有以下有益效果：本发明利用SMT生产线的电脑串口，通过信号传输模块串联下工位机的要板SMEMA信号，同时并联接驳机的出板端检测传感器信号，结合上位机扫条码软件，实现在线自动扫条码功能；操作简单方便且成本低廉。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，连接于接驳机和下工位机之间，其特征在于，包括串口单元、信号传输模块和条码枪，所述串口单元连接于所述信号传输模块，所述信号传输模块连接于所述条码枪，
所述串口单元，用于驱动所述信号传输模块，通过所述信号传输模块控制所述下工位机的SMEMA要板信号，还用于判断PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态；
所述信号传输模块，用于在所述接驳机的出板端检测信号的驱动下控制所述条码枪的导通和关闭；
所述条码枪，用于读取所述PCB板的条码信息。
2.根据权利要求1所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，其特征在于，所述信号传输模块通过屏蔽电缆连接于所述串口单元，所述信号传输模块通过第一SM端子线连接所述条码枪，通过第二SM端子线连接所述下工位机入板端，通过第三SM端子线所述接驳机出板端检测传感器。
3.根据权利要求2所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，其特征在于，所述信号传输模块包括驱动单元、第一开关单元和第二开关单元，
所述第一开关单元，用于在所述接驳机的出板端检测信号的驱动下生成控制所述条码枪导通和关闭的第一开关信号，还用于生成反映PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态的第二开关信号；
所述驱动单元，用于在所述串口单元的控制下驱动所述第二开关单元；
所述第二开关单元，用于在所述驱动单元的驱动下生成控制所述下工位机的SMEMA要板信号的第三开关信号。
4.根据权利要求3所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，其特征在于，所述第一开关单元为常开继电器，所述常开继电器的第一引脚连接于所述串口单元的第一引脚，所述常开继电器的第五引脚连接于所述串口单元的第四引脚，所述常开继电器的第二引脚连接第一SM端子线的第一引脚，所述常开继电器的第六引脚连接于所述第一SM端子线的第二引脚，所述常开继电器的第七引脚连接第三SM端子线的第三引脚，所述常开继电器的第八引脚连接于所述第三SM端子线的第一引脚。
5.根据权利要求3所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，其特征在于，所述驱动单元包括第一电阻和光耦隔离器，所述第一电阻连接于所述光耦隔离器的第一引脚和所述串口单元的第七引脚之间，所述光耦隔离器的第二引脚连接于所述串口单元的第三引脚，通过控制所述串口单元的第七引脚的电压来导通所述光耦隔离器。
6.根据权利要求5所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码系统，其特征在于，所述第二开关单元包括常闭继电器和二极管，所述常闭继电器的第四引脚连接第二SM端子线的第一引脚，所述常闭继电器的第六引脚连接于所述第二SM端子线的第二引脚，所述常闭继电器的第七引脚连接所述光耦隔离器的第四引脚和所述二极管的正极，所述常闭继电器的第八引脚连接于所述第三SM端子线的第一引脚和所述二极管的负极，所述光耦隔离器的第三引脚连接于所述第三SM端子线的第二引脚。
7.一种用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法，使用如权利要求1-6所述的系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、断开下工位机的要板SMEMA信号；
步骤S2、在PCB板进入接驳机后，控制打开条码枪；
步骤S3、读取所述PCB板的条码信息；
步骤S4、恢复下工位机的要板SMEMA信号；
步骤S5、在PCB板从接驳机流出后，重新断开下工位机的要板SMEMA信号。
8.根据权利要求7所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法，其特征在于，通过控制串口单元的第七引脚的电压来断开或恢复下工位机的要板SMEMA信号。
9.根据权利要求7所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法，其特征在于，通过检测串口单元的第四引脚的电压来反映PCB板在所述接驳机上的到位、离开状态。
10.根据权利要求7所述的用于SMT生产线的在线自动扫描条码方法，其特征在于，在步骤S3中，如果读取所述PCB板的条码信息失败，则生成报警信息。
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