回流焊机产能采集系统的制作方法

本实用新型涉及信息采集领域，特别是涉及回流焊机产能采集系统。

背景技术：

电子产品PCB板不断向小型化方向发展，出现了片状元件，传统的焊接方法已不能适应需要。起先，只在混合集成电路板组装中采用了回流焊工艺，组装焊接的元件多数为片状电容、片状电感，贴装型晶体管及二极管等。随着SMT整个技术发展日趋完善，多种贴片元件(SMC)和贴装器件(SMD)的出现，作为贴装技术一部分的回流焊技术及回流焊机也得到相应的发展，其应用日趋广泛，几乎在所有电子产品领域都已得到应用。

回流焊机包括一个加热电路，将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结，这种设置的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本低。回流焊接工艺一般包括预热阶段、保温阶段、回流阶段和冷却阶段，采用回流焊机焊接PCB板时，焊接各阶段的温度控制和加热时间都对焊接质量影响重大。

为提高成型工作效率和焊接质量，必须对回流焊机工厂生产现场进行精细化管理，如实时了解回流焊机的各项性能、监控生产进度等。现有技术的回流焊机生产过程中，设备运行状态、异常、产量等信息由人工定期进行手工记录、汇总、分析。人工操作存在以下弊端，一方面，人工成本高，第二方面，管理效率低，管理层得到的产能报告存在滞后性，无法实时了解回流焊机生产动态，不便于及时处理生产异常，不利于提高冲压质量和冲压效率，第三方面，由于人工主观和客观原因，会造成采集的信息存在一定的误差，不利于管理层真实了解产能情况，第四方面，管理层只能获得报告，无法直观的了解生产现场状况。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种运行成本低、采集效率高、采集精度高、智能化程度高的回流焊机产能采集系统。

本实用新型所采用的技术方案是：回流焊机产能采集系统，包括用于采集回流焊机各项参数的数据采集装置、连接于数据采集装置进行数据处理的处理装置、连接于处理装置进行远程控制的远程控制终端、连接于处理装置与远程控制终端通讯的通讯装置，还包括连接于处理装置以接受远程控制终端远程控制的执行装置；所述数据采集装置包括连接于回流焊机PLC以采集各项数据的采集卡、连接于采集卡进行校准的校准模块、连接于采集卡进行数据缓存的缓存模块、连接于缓存模块实时显示采集数据的显示器、连接于采集卡进行参数设定的按键和用于供电的电源；所述采集卡包括用于采集回流焊机具体位置的定位器、采集预热段温度信息的第一温度传感器、采集加热段温度信息的第二温度传感器、采集焊接段温度信息的第三温度传感器、采集保温段温度信息的第四温度传感器、采集降温段温度信息的第五温度传感器、设置于焊炉内用于检测PCB板输送速度的速度传感器、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否为虚焊的虚焊传感器、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否连锡的连锡传感器、设置于焊炉出口处用于检测焊盘是否脱落的焊盘脱落传感器、设置于焊炉出口处用于合格品计数的第一计数器、设置于焊炉出口处用于不合格品计数的第二计数器、设置于焊炉外的报警器；所述执行装置连接于处理装置，包括连接于温度传感器用于控制温度的温度控制模块、连接于速度传感器用于控制PCB板输送速度的速度调节模块、设置于焊炉出口处的出料控制模块。

对上述技术方案的进一步改进为，所述温度传感器为热电偶，所述速度调节模块为电机，所述出料控制模块为机械手。

对上述技术方案的进一步改进为，所述采集卡的接口包括数字量输入接口、模拟量输入接口、RS485输入接口、RS232输入接口、视频输入接口中的一种或多种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述通讯装置包括wifi信号放大器和wifi无线路由器；所述处理装置包括用于数据采集装置输入数据的输入接口、连接于输入接口用于储存数据的储存单元、连接于储存单元用于处理数据的处理单元、连接于处理单元用于向通讯装置进行数据输出的输出接口、连接于处理单元用于接收通信装置反馈信号的远程信号接口；所述处理装置的输出接口与wifi无线路由器的信号输入端之间通过wifi无线连接，所述wifi无线路由器的信号输出端与wifi信号放大器的信号输入端之间通过wifi无线连接，所述wifi信号放大器的信号输出端与处理装置的远程信号接口连接，所述wifi无线路由器的远程通信端与远程控制终端之间通过互联网连接。

对上述技术方案的进一步改进为，所述wifi无线路由器包括供电模块、CPU模块、4G模块和wifi模块，所述供电模块连接于CPU模块、4G模块和wifi模块以供电；所述CPU模块通过PCI连接于4G模块，所述4G模块与广域网络通信；所述CPU模块与WIFI模块连接，将4G模块从广域网络接收或者发送的信息转换后通过WIFI模块无线转发。

对上述技术方案的进一步改进为，所述wifi信号放大器包括wifi模拟信号解调模块、数字信号处理模块、wifi数字信号调制模块和wifi模拟信号放大模块，所述wifi模拟信号解调模块与所述数字信号处理模块相连，所述数字信号处理模块与所述wifi数字信号调制模块相连，所述wifi数字信号调制模块与所述wifi模拟信号放大模块相连。

对上述技术方案的进一步改进为，所述wifi模拟信号放大模块为线性放大器，所述wifi模拟信号放大模块为RF2126芯片。

对上述技术方案的进一步改进为，所述远程控制终端为PC机或手机或PAD，所述远程控制终端包括用于收集服务器反馈信息的信息收集单元、用于进行远程控制的控制单元、用于启动系统的启动单元，所述启动单元内部嵌设有指纹加密协议以及指纹解密协议。

对上述技术方案的进一步改进为，所述处理装置为实体处理器或云服务器。

本实用新型的有益效果为：

1、一方面，本实用新型通过数据采集装置采集回流焊机各项参数，经处理装置处理后，通过通讯装置反馈至远程控制终端，供管理者实时监控回流焊机生产情况，同时，管理者可根据回流焊机生产情况通过执行装置实时控制生产现场，智能化程度高，工作效率高，数据处理能力强、采集精度高、时效性强、运行成本低、便于大规模推广使用。第二方面，数据采集装置包括连接于回流焊机PLC以采集各项数据的采集卡、连接于采集卡进行校准的校准模块、连接于采集卡进行数据缓存的缓存模块、连接于缓存模块实时显示采集数据的显示器、连接于采集卡进行参数设定的按键和用于供电的电源，先根据实际情况通过按键设定采集卡的各项工作参数，再通过校准模块对采集卡进行校准，再通过采集卡高速采集回流焊机各项参数，采集的数据暂时储存于缓存模块中以防丢失，最后通过显示器实时显示这些数据，由于采集前经过了参数设定和校准，采集的数据真实可靠，且采集的数据会进行缓存防止丢失，提高了本实用新型的采集精度。第三方面，采集卡包括用于采集回流焊机具体位置的定位器、采集预热段温度信息的第一温度传感器、采集加热段温度信息的第二温度传感器、采集焊接段温度信息的第三温度传感器、采集保温段温度信息的第四温度传感器、采集降温段温度信息的第五温度传感器、设置于焊炉内用于检测PCB板输送速度的速度传感器、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否为虚焊的虚焊传感器、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否连锡的连锡传感器、设置于焊炉出口处用于检测焊盘是否脱落的焊盘脱落传感器、设置于焊炉出口处用于合格品计数的第一计数器、设置于焊炉出口处用于不合格品计数的第二计数器、设置于焊炉外的报警器；定位器定位数据来源于哪一台回流焊机，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器分别检测焊炉内预热段、加热段、焊接段、保温段和降温段的温度信息，速度传感器检测PCB板输送速度，虚焊传感器、连锡传感器和焊盘脱落传感器分别检测焊接是否存在虚焊、连锡和焊盘脱落等不合格焊接情况，第一计数器对不存在虚焊、连锡和焊盘脱落的PCB板进行计数，第二计数器对存在虚焊、连锡和焊盘脱落的PCB板进行计数，当焊接存在不合格情况时，报警器发出警报，采集卡采集的参数能全方位的评价回流焊机性能和生产状况，使得系统采集的生产信息全面准确，便于管理层做出准确的生产决策。第四方面，设有执行装置，当各段温度传感器检测到温度异常时，温度控制模块进行加热或冷却，确保各段温度为最佳温度，防止温度过高造成材料过分融化而被击穿，防止温度过低造成焊接无法完成，当速度传感器检测到PCB板输送速度异常时，速度调节模块直接调节输出频率以改变PCB板输送速度，以防止PCB板在焊炉内各段停留时间过长或过短，造成焊接不足或过度焊接，有利于改善焊接质量，当虚焊传感器、连锡传感器和焊盘脱落传感器检测到焊接异常时，说明产品不合格，出料控制模块控制产品进行不合格品出料，当不存在焊接异常时说明产品合格，出料控制模块控制产品进行合格品出料，通过出料控制模块实现分类出料，防止不合格品掺杂在合格品内。

2、温度控制模块为热电偶，可直接安装在焊炉上，安装方便成本低，速度调节模块为电机，直接改变输入功率即可实现速度调节，使用方便，出料控制模块为机械手，有利于提高出料速度。

3、采集卡的接口包括数字量输入接口、模拟量输入接口、RS485输入接口、RS232输入接口、视频输入接口中的一种或多种，采集卡的输入接口有多种，可根据具体传感器的不同选择合适的接口，由于回流焊机生产现场电磁干扰强烈，通过不同的输入接口来屏蔽电磁干扰，防止信号输入前发生畸变，进一步提高了系统产能采集的精度。

4、通讯装置包括wifi信号放大器和wifi无线路由器；采用wifi进行信号传输，传输速度高、有效距离长，保证数据能快速、准确的传输至远程控制终端，提高了产能采集精度。

5、处理装置包括用于数据采集装置输入数据的输入接口、连接于输入接口用于储存数据的储存单元、连接于储存单元用于处理数据的处理单元、连接于处理单元用于向通讯装置进行数据输出的输出接口、连接于处理单元用于接收通信装置反馈信号的远程信号接口；所述处理装置的输出接口与wifi无线路由器的信号输入端之间通过wifi无线连接，所述wifi无线路由器的信号输出端与wifi信号放大器的信号输入端之间通过wifi无线连接，所述wifi信号放大器的信号输出端与处理装置的远程信号接口连接，所述wifi无线路由器的远程通信端与远程控制终端之间通过互联网连接。处理装置与远程控制终端之间的信号传递为双向的，既能快速准确的将数据采集装置采集的信号传输至远程控制终端，又能接受远程控制终端的控制，实现远程操控，进一步增加了网关的智能性，且数据经处理装置处理后输出，使得信号在传输过程中减小失真，从而提高数据采集的精确度。

6、wifi无线路由器包括供电模块、CPU模块、4G模块和wifi模块，所述供电模块连接于CPU模块、4G模块和wifi模块以供电；所述CPU模块通过PCI连接于4G模块，所述4G模块与广域网络通信；所述CPU模块与WIFI模块连接，将4G模块从广域网络接收或者发送的信息转换后通过WIFI模块无线转发。wifi无线路由器既有4G模块，又有wifi模块，当远程控制终端距离wifi无线路由器较远时，可采用4G无线广域网络转WIFI无线局域网络的方式进行通讯，以确保信息传递的及时准确，保证数据采集精度和时效。

7、wifi信号放大器包括wifi模拟信号解调模块、数字信号处理模块、wifi数字信号调制模块和wifi模拟信号放大模块，所述wifi模拟信号解调模块与所述数字信号处理模块相连，所述数字信号处理模块与所述wifi数字信号调制模块相连，所述wifi数字信号调制模块与所述wifi模拟信号放大模块相连。在信号放大前，通过wifi模拟信号解调模块对传输过程中衰减的信号进行解调还原为数字信号，再通过数字信号处理模块对数字信号进行校验，消除失真，再通过wifi数字信号调制模块转换为模拟信号，最后再通过wifi模拟信号放大模块进行信号放大。通过此过程可保证放大后的信号中噪声不会叠加，信号灵敏度高，信号传输可靠性高，有利于进一步提高数据采集精度。

8、wifi模拟信号放大模块为线性放大器，线性放大器对输入信号中特定频率部分的进行放大,从而实现对输入WIFI信号的放大，驱动负载能力好、抗干扰能力强,信号传输可靠性高，wifi模拟信号放大模块为RF2126芯片，输出功率典型值为1W，应用范围广，有利于本实用新型的推广应用。

9、远程控制终端为PC机或手机或PAD，用户选择多样化，所述远程控制终端包括用于收集服务器反馈信息的信息收集单元、用于进行远程控制的控制单元、用于启动系统的启动单元，所述启动单元内部嵌设有指纹加密协议以及指纹解密协议。设有启动单元，只有当输入正确的指纹时，系统才能启动，以进行远程控制，增加了本实用新型使用的安全性，防止恶意入侵造成的远程控制失灵，进一步确保产能信息采集的准确性。

10、处理装置为实体处理器或云服务器。处理装置可为云服务器，各类回流焊机产能数据均能反馈至服务器，数据储存量大，且能避免实体服务器故障造成的系统无法正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的数据采集装置的结构示意图；

图3为本实用新型的处理装置的结构示意图；

图4为本实用新型的远程控制终端的结构示意图；

图5为本实用新型的wifi信号放大器的结构示意图；

图6为本实用新型的wifi无线路由器的结构示意图；

图7为本实用新型的执行装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，为本实用新型的结构示意图。

回流焊机产能采集系统100，包括用于采集回流焊机各项参数的数据采集装置110、连接于数据采集装置110进行数据处理的处理装置120、连接于处理装置120进行远程控制的远程控制终端130、连接于处理装置120与远程控制终端130通讯的通讯装置140，还包括连接于处理装置120以接受远程控制终端130远程控制的执行装置150。

如图2所示，为本实用新型的数据采集装置的结构示意图。

数据采集装置110包括连接于回流焊机PLC以采集各项数据的采集卡111、连接于采集卡111进行校准的校准模块112、连接于采集卡111进行数据缓存的缓存模块113、连接于缓存模块113实时显示采集数据的显示器114、连接于采集卡111进行参数设定的按键115和用于供电的电源。

采集卡111包括用于采集回流焊机具体位置的定位器111a、采集预热段温度信息的第一温度传感器111b、采集加热段温度信息的第二温度传感器111c、采集焊接段温度信息的第三温度传感器111d、采集保温段温度信息的第四温度传感器111e、采集降温段温度信息的第五温度传感器111f、设置于焊炉内用于检测PCB板输送速度的速度传感器111g、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否为虚焊的虚焊传感器111h、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否连锡的连锡传感器111i、设置于焊炉出口处用于检测焊盘是否脱落的焊盘脱落传感器111j、设置于焊炉出口处用于合格品计数的第一计数器111k、设置于焊炉出口处用于不合格品计数的第二计数器111l、设置于焊炉外的报警器111m。

执行装置150连接于处理装置120，包括连接于温度传感器用于控制温度的温度控制模块151、连接于速度传感器111g用于控制PCB板输送速度的速度调节模块152、设置于焊炉出口处的出料控制模块153。

温度控制模块151为热电偶，可直接安装在焊炉上，安装方便成本低，速度调节模块152为电机，直接改变输入功率即可实现速度调节，使用方便，出料控制模块153为机械手，有利于提高出料速度。

采集卡111的接口包括数字量输入接口、模拟量输入接口、RS485输入接口、RS232输入接口、视频输入接口中的一种或多种，采集卡111的输入接口有多种，可根据具体传感器的不同选择合适的接口，由于回流焊机生产现场电磁干扰强烈，通过不同的输入接口来屏蔽电磁干扰，防止信号输入前发生畸变，进一步提高了系统100产能采集的精度。

如图3所示，为本实用新型的处理装置的结构示意图。

处理装置120包括用于数据采集装置110输入数据的输入接口121、连接于输入接口121用于储存数据的储存单元122、连接于储存单元122用于处理数据的处理单元123、连接于处理单元123用于向通讯装置140进行数据输出的输出接口124、连接于处理单元123用于接收通信装置反馈信号的远程信号接口125。

处理装置120为实体处理器或云服务器。处理装置120可为云服务器，各类回流焊机产能数据均能反馈至服务器，数据储存量大，且能避免实体服务器故障造成的系统100无法正常工作。

如图4所示，为本实用新型的远程控制终端的结构示意图。

远程控制终端130为PC机或手机或PAD，用户选择多样化，远程控制终端130包括用于收集服务器反馈信息的信息收集单元131、用于进行远程控制的控制单元132、用于启动系统100的启动单元133，启动单元133内部嵌设有指纹加密协议以及指纹解密协议。设有启动单元133，只有当输入正确的指纹时，系统100才能启动，以进行远程控制，增加了本实用新型使用的安全性，防止恶意入侵造成的远程控制失灵，进一步确保产能信息采集的准确性。

如图5和图6所示，分别为本实用新型的wifi信号放大器和wifi无线路由器的结构示意图。

通讯装置140包括wifi信号放大器141和wifi无线路由器142；采用wifi进行信号传输，传输速度高、有效距离长，保证数据能快速、准确的传输至远程控制终端130，提高了产能采集精度。

处理装置120的输出接口124与wifi无线路由器142的信号输入端之间通过wifi无线连接，wifi无线路由器142的信号输出端与wifi信号放大器141的信号输入端之间通过wifi无线连接，wifi信号放大器141的信号输出端与处理装置120的远程信号接口125连接，wifi无线路由器142的远程通信端与远程控制终端130之间通过互联网连接。处理装置120与远程控制终端130之间的信号传递为双向的，既能快速准确的将数据采集装置110采集的信号传输至远程控制终端130，又能接受远程控制终端130的控制，实现远程操控，进一步增加了网关的智能性，且数据经处理装置120处理后输出，使得信号在传输过程中减小失真，从而提高数据采集的精确度。

wifi无线路由器142包括供电模块142a、CPU模块142b、4G模块142c和wifi模块142d，供电模块142a连接于CPU模块142b、4G模块142c和wifi模块142d以供电；CPU模块142b通过PCI连接于4G模块142c，4G模块142c与广域网络通信；CPU模块142b与WIFI模块连接，将4G模块142c从广域网络接收或者发送的信息转换后通过WIFI模块无线转发。wifi无线路由器142既有4G模块142c，又有wifi模块142d，当远程控制终端130距离wifi无线路由器142较远时，可采用4G无线广域网络转WIFI无线局域网络的方式进行通讯，以确保信息传递的及时准确，保证数据采集精度和时效。

wifi信号放大器141包括wifi模拟信号解调模块141a、数字信号处理模块141b、wifi数字信号调制模块141c和wifi模拟信号放大模块141d，wifi模拟信号解调模块141a与数字信号处理模块141b相连，数字信号处理模块141b与wifi数字信号调制模块141c相连，wifi数字信号调制模块141c与wifi模拟信号放大模块141d相连。在信号放大前，通过wifi模拟信号解调模块141a对传输过程中衰减的信号进行解调还原为数字信号，再通过数字信号处理模块141b对数字信号进行校验，消除失真，再通过wifi数字信号调制模块141c转换为模拟信号，最后再通过wifi模拟信号放大模块141d进行信号放大。通过此过程可保证放大后的信号中噪声不会叠加，信号灵敏度高，信号传输可靠性高，有利于进一步提高数据采集精度。

wifi模拟信号放大模块141d为线性放大器，线性放大器对输入信号中特定频率部分的进行放大,从而实现对输入WIFI信号的放大，驱动负载能力好、抗干扰能力强,信号传输可靠性高，wifi模拟信号放大模块141d为RF2126芯片，输出功率典型值为1W，应用范围广，有利于本实用新型的推广应用。

在其他实施例中，通讯装置140可为2G或3G或GPRS或CAN总线，用户可根据使用场合的不同选用不同的通讯装置140，进一步扩大了本实用新型的适用范围。

如图7所示，为本实用新型的执行装置的结构示意图。

执行装置150连接于处理装置120，包括用于控制温度的温度控制模块151、用于控制模具压力的压力控制模块152、用于模具位置调整的模具位置调整模块153、用于更换模具的模具更换模块154。

一方面，本实用新型通过数据采集装置110采集回流焊机各项参数，经处理装置120处理后，通过通讯装置140反馈至远程控制终端130，供管理者实时监控回流焊机生产情况，同时，管理者可根据回流焊机生产情况通过执行装置150实时控制生产现场，智能化程度高，工作效率高，数据处理能力强、采集精度高、时效性强、运行成本低、便于大规模推广使用。第二方面，数据采集装置110包括连接于回流焊机PLC以采集各项数据的采集卡111、连接于采集卡111进行校准的校准模块112、连接于采集卡111进行数据缓存的缓存模块113、连接于缓存模块113实时显示采集数据的显示器114、连接于采集卡111进行参数设定的按键115和用于供电的电源，先根据实际情况通过按键115设定采集卡111的各项工作参数，再通过校准模块112对采集卡111进行校准，再通过采集卡111高速采集回流焊机各项参数，采集的数据暂时储存于缓存模块113中以防丢失，最后通过显示器114实时显示这些数据，由于采集前经过了参数设定和校准，采集的数据真实可靠，且采集的数据会进行缓存防止丢失，提高了本实用新型的采集精度。第三方面，采集卡111包括用于采集回流焊机具体位置的定位器111a、采集预热段温度信息的第一温度传感器111b、采集加热段温度信息的第二温度传感器111c、采集焊接段温度信息的第三温度传感器111d、采集保温段温度信息的第四温度传感器111e、采集降温段温度信息的第五温度传感器111f、设置于焊炉内用于检测PCB板输送速度的速度传感器111g、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否为虚焊的虚焊传感器111h、设置于焊炉出口处用于检测焊接是否连锡的连锡传感器111i、设置于焊炉出口处用于检测焊盘是否脱落的焊盘脱落传感器111j、设置于焊炉出口处用于合格品计数的第一计数器111k、设置于焊炉出口处用于不合格品计数的第二计数器111l、设置于焊炉外的报警器111m；定位器111a定位数据来源于哪一台回流焊机，第一温度传感器111b、第二温度传感器111c、第三温度传感器111d、第四温度传感器111e和第五温度传感器111f分别检测焊炉内预热段、加热段、焊接段、保温段和降温段的温度信息，速度传感器111g检测PCB板输送速度，虚焊传感器111h、连锡传感器111i和焊盘脱落传感器111j分别检测焊接是否存在虚焊、连锡和焊盘脱落等不合格焊接情况，第一计数器111k对不存在虚焊、连锡和焊盘脱落的PCB板进行计数，第二计数器111l对存在虚焊、连锡和焊盘脱落的PCB板进行计数，当焊接存在不合格情况时，报警器111m发出警报，采集卡111采集的参数能全方位的评价回流焊机性能和生产状况，使得系统100采集的生产信息全面准确，便于管理层做出准确的生产决策。第四方面，设有执行装置150，当各段温度传感器检测到温度异常时，温度控制模块151进行加热或冷却，确保各段温度为最佳温度，防止温度过高造成材料过分融化而被击穿，防止温度过低造成焊接无法完成，当速度传感器111g检测到PCB板输送速度异常时，速度调节模块152直接调节输出频率以改变PCB板输送速度，以防止PCB板在焊炉内各段停留时间过长或过短，造成焊接不足或过度焊接，有利于改善焊接质量，当虚焊传感器111h、连锡传感器111i和焊盘脱落传感器111j检测到焊接异常时，说明产品不合格，出料控制模块153控制产品进行不合格品出料，当不存在焊接异常时说明产品合格，出料控制模块153控制产品进行合格品出料，通过出料控制模块153实现分类出料，防止不合格品掺杂在合格品内。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。