CN113395893A - 一种基于rfid的多编带可调smt供料器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，包括机架，机架上设有料盘夹持器、编带入口槽、编带出口槽、棘齿轮机构、压片机构和收料机构，料盘夹持器上设有射频识别天线，带有RFID标签信息的元器件的卷状编带置于料盘夹持器上，棘齿轮机构带动编带从编带入口槽传输经过压片机构，压片机构将编带的上带从下带剥离开，使元器件露出被拾取机构拾取，剥离后的上带被收料机构收集，下带通过编带出口槽出料，其中压片机构上设有调节编带传输槽宽度的宽度调节机构。该供料器可以调节编带传输槽宽度，使得同一供料器可以同时适应多种宽度的编带的要求，提高了SMT生产过程的生产效率。

Description

一种基于RFID的多编带可调SMT供料器

技术领域

本发明涉及SMT制造技术领域，具体是一种基于RFID的多编带可调SMT供料器。

背景技术

随着科技的进步和社会的发展，电子产品更新换代的周期变得越来越短。因此，对电子制造业中的关键技术——表面贴装技术也提出了更高的要求。随着对SMT贴片机贴片速度和精度的不断提高，近些年人们对贴片机供料器的设计与安装变得越来越重视。由于供料器能够将片式元器件按照一定的规律和顺序提供给贴片头以准确、方便地拾取，因此供料器已经被广泛的应用于SMT制造行业。根据元器件包装的不同，通常可以将供料器分为带状、管状、盘状等几种类别，其中带状的供料器应用最为广泛。在带状包装类别中，由于不同元器件的形状尺寸存在一定的差异使得包装元器件的编带宽度不一致。目前，元器件带状包装中的编带宽度已被做成标准尺寸，即8mm、12mm、16mm、24mm、32mm。由于不同宽度的编带需要不同宽度的压片装置使得传统的供料器不能同时满足多种不同宽度编带的需求。因此，在安放不同编带宽度的物料是需要重新更换贴片机的供料器，从一定程度上降低了SMT制造企业的生产效率。此外，由于贴在料盘上的部分编号比较相近，工人在安放料盘时容易取错物料盘，导致产品生产出现错误。基于以上现状，本发明公开了一种基于RFID的多编带可调SMT供料器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种基于RFID的多编带可调SMT供料器。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，包括机架，机架上设有料盘夹持器、编带入口槽、编带出口槽、棘齿轮机构、压片机构和收料机构，料盘夹持器上设有射频识别天线，带有RFID标签信息的元器件的卷状编带置于料盘夹持器上，棘齿轮机构带动编带从编带入口槽传输经过压片机构，压片机构将编带的上带从下带剥离开，使元器件露出被拾取机构拾取，剥离后的上带被收料机构收集，下带通过编带出口槽出料，其中压片机构上设有调节编带传输槽宽度的宽度调节机构。

所述的宽度调节机构包括滚珠丝杠和宽度调节挡板，滚珠丝杠横架设在压片机构上，宽度调节挡板设在滚珠丝杠上可以沿滚珠丝杠运动，用于调节编带传输槽的宽度；滚珠丝杠的一端设有第一线轮，压片机构的一端设有第二线轮，机架上还设有用于驱动滚珠丝杠转动的动力提供机构，动力提供机构包括驱动电机，驱动电机设在机架的一侧，驱动电机的输出轴穿过机架与机架另一侧的第一齿轮连接，第一齿轮分别与第二齿轮和第三齿轮啮合，第二齿轮和第三齿轮的中轴分别穿过机架设有第三线轮和第四线轮，第一线轮、第二线轮与第三线轮、第四线轮通过线连接，形成线传动，驱动电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮和第三齿轮转动，第二齿轮和第三齿轮分别带动第三线轮和第四线轮，第三线轮和第四线轮通过线传动带动第一线轮和第二线轮，从而带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的转动，带动宽度调节挡板移动，从而调节编带传输槽的宽度。

所述的料盘装夹器安装在机架上，其中安装射频识别天线的机架背面设有圆形的Cu/Ni膜层，用于防止射频识别天线读取到其他供料器上安放的料盘的RFID标签信息。

所述的射频识别天线与射频识别系统连接，射频识别系统与控制系统连接，控制系统包括PC控制系统和嵌入式控制系统，通过嵌入式控制系统直接控制棘齿轮机构、收料机构和压片机构上的宽度调节机构的运作；压片机构的压紧和打开通过手动实现。

所述的射频识别系统、PC控制系统和嵌入式控制系统为现有技术，本领域技术人员根据功能需求，编写相应的代码嵌入这几个系统中，实现对棘齿轮机构、收料机构和压片机构的宽度调节机构的控制。

一种基于RFID的多编带SMT供料器，其使用方法包括如下步骤：

1）操作工人将绕有包装有元器件的编带的料盘安放在料盘夹持器上；

2）射频识别天线读取贴在料盘上的RFID标签，获得料盘的物料信息、编带宽度；

3）射频识别天线将读取到的信息通过射频识别系统传输至嵌入式控制系统中；

4）嵌入式控制系统对接收到的信息进行处理，从射频识别系统获得RFID标签信息中提取出料盘的物料信息、料盘上的编带的宽度和安放料盘的供料器的位序号；

5）嵌入式控制系统将处理的信息传输给PC控制系统；

6）PC控制系统对比从嵌入式控制系统获得的信息与PC控制系统预先储存的贴片机当前生产工序所需的物料信息、物料对应的位序号是否一致；

7）当对比得出嵌入式控制系统输入的信息与PC控制系统储存的信息不一致时，PC控制系统则通过PC端的人机交互界面发出错误提示，提醒操作工人操作不当；

8）当对比得出嵌入式控制系统输入的信息与PC控制系统储存的信息一致时，PC控制系统则向嵌入式控制系统反馈回编带宽度、安放料盘的供料器位序号；

9）嵌入式控制系统在收到PC控制系统的反馈信息后，根据接收的编带宽度计算驱动电机需要转动的角度并控制驱动电机运作；

10）驱动电机带动第一齿轮转动，从而带动第二齿轮和第三齿轮转动，第二齿轮和第三齿轮通过线连接分别带动第三线轮和第四线轮，从而带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的转动，带动宽度调节挡板移动，从而调节编带传输槽的宽度；

11）确定编带传输槽的宽度后，嵌入式控制系统下发指令，控制棘齿轮机构运作，使编带从编带入口槽传输经过压片机构，压片机构将编带的上带从下带剥离开，使元器件露出被拾取机构拾取，剥离后的上带被收料机构收集，下带通过编带出口槽出料。

本发明提供的一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，该供料器利用射频识别技术自动读取料盘上的RFID标签信息，从而得到安放在供料器上的料盘的物料信息、编带宽度；一方面，控制系统通过对以上信息进行对比、可以分析判断安放在在供料器上的料盘是否有误，并在判断得出安放有误时会通过PC端的人机交互界面提示操作人员安放有误，从而降低了SMT生产过程中的失误发生率；另一方面，控制系统可以根据读取到的编带宽度，自动控制动力提供机构的驱动电机运作，对宽度调节机构的宽度调节挡板进行调节，使供料器可以满足当前编带宽度的使用要求，从而使得同一供料器可以同时适应多种宽度的编带的要求，提高了SMT生产过程的生产效率。

附图说明

图1为一种基于RFID的多编带可调SMT供料器的轴测图；

图2为一种基于RFID的多编带可调SMT供料器的正视图；

图3为图2的背面视图；

图4为宽度调节机构安装在压片机构上透视图；

图5为宽度调节机构设在压片机构的正视图；

图6为动力提供机构与宽度调节机构线连接示意图；

图7为线轮之间线连接的正视图；

图中：1.射频识别天线 2.机架 3.上带收料机构 4.上带出料槽 5.压片机构6.料盘夹持器 7.编带入口槽 8.编带出口槽 9.第二齿轮 10.第一齿轮 11.第三齿轮 12.第一线轮 13.第二线轮 14.第四线轮 15.驱动电机 16.第三线轮 17.Cu/Ni膜层 18.编带传输槽 19.宽度调节机构 20.宽度调节挡板 21.滚珠丝杠。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容做进一步阐述，但不是对本发明的限定。

实施例：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示：

一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，包括机架2，机架2上设有料盘夹持器6、编带入口槽7、编带出口槽8、棘齿轮机构、压片机构5和上带收料机构3，料盘夹持器6上设有射频识别天线1，带有RFID标签信息的元器件的卷状编带置于料盘夹持器6上，棘齿轮机构带动编带从编带入口槽7传输经过压片机构5，压片机构5将编带的上带从下带剥离开，使元器件露出被拾取机构拾取，剥离后的上带从上带出料口后出来后经过上带出料槽4被上带收料机构3收集，下带通过编带出口槽8出料，其中压片机构5上设有调节编带传输槽18宽度的宽度调节机构19。

所述的宽度调节机构19包括滚珠丝杠21和宽度调节挡板20，滚珠丝杠21横架设在压片机构5上，宽度调节挡板20设在滚珠丝杠21上可以沿滚珠丝杠21运动，用于调节编带传输槽18的宽度；滚珠丝杠21的一端设有第一线轮12，压片机构5的一端设有第二线轮13，机架2上还设有用于驱动滚珠丝杠21转动的动力提供机构，动力提供机构包括驱动电机15，驱动电机15设在机架2的一侧，驱动电机15的输出轴穿过机架2与机架2另一侧的第一齿轮10连接，第一齿轮10分别与第二齿轮9和第三齿轮11啮合，第二齿轮9和第三齿轮11的中轴分别穿过机架1设有第三线轮16和第四线轮14，第一线轮12、第二线轮12与第三线轮16、第四线轮14通过线连接，形成线传动，驱动电机15带动第一齿轮10转动，第一齿轮10带动第二齿轮9和第三齿轮11转动，第二齿轮9和第三齿轮11分别带动第三线轮16和第四线轮14，从而带动滚珠丝杠21转动，滚丝丝杠21的转动，带动宽度调节挡板20移动，从而调节编带传输槽18的宽度。

所述的料盘装夹器6安装在机架2上，其中安装射频识别天线1的机架2背面设有圆形的Cu/Ni膜层17，用于防止射频识别天线1读取到其他供料器上安放的料盘的RFID标签信息。

所述的射频识别天线与射频识别系统连接，射频识别系统与控制系统连接，控制系统包括PC控制系统和嵌入式控制系统，通过嵌入式控制系统直接控制棘齿轮机构、收料机构3和压片机构5上的宽度调节机构19的运作；压片机构5的压紧和打开通过手动实现。

所述的射频识别系统、PC控制系统和嵌入式控制系统为现有技术，本领域技术人员根据功能需求，编写相应的代码嵌入这几个系统中，实现对棘齿轮机构、收料机构3和压片机构5的宽度调节机构19的控制。

一种基于RFID的多编带SMT供料器，其使用方法包括如下步骤：

1）操作工人将绕有包装有元器件的编带的料盘安放在料盘夹持器6上；

2）射频识别天线1读取贴在料盘上的RFID标签，获得料盘的物料信息、编带宽度；

3）射频识别天线1将读取到的信息通过射频识别系统传输至嵌入式控制系统中；

4）嵌入式控制系统对接收到的信息进行处理，从射频识别系统获得RFID标签信息中提取出料盘的物料信息、料盘上的编带的宽度和安放料盘的供料器的位序号；

5）嵌入式控制系统将处理的信息传输给PC控制系统；

6）PC控制系统对比从嵌入式控制系统获得的信息与PC控制系统预先储存的贴片机当前生产工序所需的物料信息、物料对应的位序号是否一致；

7）当对比得出嵌入式控制系统输入的信息与PC控制系统储存的信息不一致时，PC控制系统则通过PC端的人机交互发出错误提示，提醒操作工人操作不当；

8）当对比得出嵌入式控制系统输入的信息与PC控制系统储存的信息一致时，PC控制系统则向嵌入式控制系统反馈回编带宽度、安放料盘的供料器位序号；

9）嵌入式控制系统在收到PC控制系统的反馈信息后，会根据接收的编带宽度计算驱动电机15需要转动的角度并控制驱动电机15运作；

10）驱动电机15带动第一齿轮10转动，从而带动第二齿轮9和第三齿轮11转动，第二齿轮9和第三齿轮11带动带动第三线轮16和第四线轮14，第三线轮16和第四线轮14通过线连接带动第一线轮12和第二线轮13，从而带动滚珠丝杠21转动，滚珠丝杠21的转动，带动宽度调节挡板20移动，从而调节编带传输槽18的宽度；

11）确定编带传输槽18的宽度后，嵌入式控制系统下发指令，控制棘齿轮机构运作，使编带从编带入口槽7传输经过压片机构5，压片机构5将编带的上带从下带剥离开，使元器件露出被拾取机构拾取，剥离后的上带被收料机构3收集，下带通过编带出口槽8出料。

其中线轮之间的传动步骤为：

（1）当驱动电机15顺时针转动时，第一齿轮10顺时针转动（从正面观察）；

（2）第二齿轮9和第三齿轮11逆时针转动（从正面观察），带动第三线轮16和第四线轮14顺时针转动（从背面观察）；

（3）第三线轮16顺时针（从背面观察）转动，使第三线轮16和第二线轮13之间的钢丝绳缠绕在第三线轮16上，从而带动第二线轮13逆时针（从背面观察）转动；

（4）第四线轮14顺时针（从背面观察）转动，第二线轮13逆时针（从背面观察）转动，使第四线14轮和第二线轮13之间的钢丝绳缠绕第四线轮14上；

（5）第二线轮13逆时针（从背面观察）转动，使第二线轮13、第一线轮12之间的钢丝绳缠绕在第四线轮14上，使第二线轮13、第一线轮12之间的钢丝绳缠绕在第一线轮12上，从而使第一线轮12顺时针转动（从背面观察）；

（6）第一线轮12顺时针（从背面观察），从而带动滚珠丝杠21顺时针转动（从背面观察）；

（7）当驱动电机15逆时针（从背面观察）转动时，步骤（2）到步骤（6）中的转动方向相反，使得滚珠丝杠21逆时针（从背面观察）转动。

Claims (5)

1.一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，其特征在于，包括机架，机架上设有料盘夹持器、编带入口槽、编带出口槽、棘齿轮机构、压片机构和收料机构，料盘夹持器上设有射频识别天线，带有RFID标签信息的元器件的卷状编带置于料盘夹持器上，棘齿轮机构带动编带从编带入口槽传输经过压片机构，压片机构将编带的上带从下带剥离开，使元器件露出被拾取机构拾取，剥离后的上带被收料机构收集，下带通过编带出口槽出料，其中压片机构上设有调节编带传输槽宽度的宽度调节机构。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，其特征在于，所述的宽度调节机构包括滚珠丝杠和宽度调节挡板，滚珠丝杠横架设在压片机构上，宽度调节挡板设在滚珠丝杠上可以沿滚珠丝杠运动，用于调节编带传输槽的宽度；滚珠丝杠的一端设有第一线轮，压片机构的一端设有第二线轮，机架上还设有用于驱动滚珠丝杠转动的动力提供机构，动力提供机构包括驱动电机，驱动电机设在机架的一侧，驱动电机的输出轴穿过机架与机架另一侧的第一齿轮连接，第一齿轮分别与第二齿轮和第三齿轮啮合，第二齿轮和第三齿轮的中轴分别穿过机架设有第三线轮和第四线轮，第一线轮、第二线轮与第三线轮、第四线轮通过线连接，形成线传动，驱动电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿轮和第三齿轮转动，第二齿轮和第三齿轮分别带动第三线轮和第四线轮，第三线轮和第四线轮通过线传动带动第一线轮和第二线轮，从而带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的转动，带动宽度调节挡板移动，从而调节编带传输槽的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，其特征在于，所述的料盘装夹器安装在机架上，其中安装射频识别天线的机架背面设有圆形的Cu/Ni膜层。

4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的多编带可调SMT供料器，其特征在于，所述的射频识别天线与射频识别系统连接，射频识别系统与控制系统连接，控制系统包括PC控制系统和嵌入式控制系统，通过嵌入式控制系统直接控制棘齿轮机构、收料机构和压片机构上的宽度调节机构的运作；压片机构的压紧和打开通过手动实现。

5.权利要求1-4任一所述的一种基于RFID的多编带SMT供料器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）操作工人将绕有包装有元器件的编带的料盘安放在料盘夹持器上；

2）射频识别天线读取贴在料盘上的RFID标签，获得料盘的物料信息、编带宽度；

3）射频识别天线将读取到的信息通过射频识别系统传输至嵌入式控制系统中；

4）嵌入式控制系统对接收到的信息进行处理，从射频识别系统获得RFID标签信息中提取出料盘的物料信息、料盘上的编带的宽度和安放料盘的供料器的位序号；

5）嵌入式控制系统将处理的信息传输给PC控制系统；

6）PC控制系统对比从嵌入式控制系统获得的信息与PC控制系统预先储存的贴片机当前生产工序所需的物料信息、物料对应的位序号是否一致；

7）当对比得出嵌入式控制系统输入的信息与PC控制系统储存的信息不一致时，PC控制系统则通过PC端的人机交互界面发出错误提示，提醒操作工人操作不当；

8）当对比得出嵌入式控制系统输入的信息与PC控制系统储存的信息一致时，PC控制系统则向嵌入式控制系统反馈回编带宽度、安放料盘的供料器位序号；

9）嵌入式控制系统在收到PC控制系统的反馈信息后，根据接收的编带宽度计算驱动电机需要转动的角度并控制驱动电机运作；

10）驱动电机带动第一齿轮转动，从而带动第二齿轮和第三齿轮转动，第二齿轮和第三齿轮通过线连接分别带动第三线轮和第四线轮，从而带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的转动，带动宽度调节挡板移动，从而调节编带传输槽的宽度；

11）确定编带传输槽的宽度后，嵌入式控制系统下发指令，控制棘齿轮机构运作，使编带从编带入口槽传输经过压片机构，压片机构将编带的上带从下带剥离开，使元器件露出被拾取机构拾取，剥离后的上带被收料机构收集，下带通过编带出口槽出料。

Images