基于料带半径识别技术的SMT产线退工自动高效点料机的制作方法

本发明涉及一种基于料带半径识别技术的SMT产线退工自动高效点料机。

背景技术：

SMT为Surface Mount Technology的缩写，是指表面贴装技术，主要是指针对片式晶体管和集成电路等有源元件通过拾放设备进行装配的技术。目前装配好的表面贴装元件SMD通常都粘贴存储在料带上，料带卷绕在专门的料盘上，封装好的SMD 料盘存储在专门的料架上并置于库中，以供给SMT产线的生产使用。

电子加工业者针对制造所需的各种有源元件都需要保持有足够的库存，但成堆的电阻或晶体管等众多细小元件不但收纳不易，对于数量上的控管更是一大难题。业者需要能够准确掌控目前库存的数量，才能有效地管理仓储状况与成本。

目前对于成规格且未经使用的SMD料盘，通常只需确切知道其中一个的储料数量，就能够统计获得所有同类料盘的储料数。然而对于经由SMT产线退工的SMD料盘，其上的元件的剩余个数是不定的，故必须针对每个料盘进行点料计数来获取准确的元件数目。

常规的点料通常由人工完成，主要包含两种方式，一种是将料盘上的剩余料带展开后计算总长度，再根据单元长度内的元件粘附个数来获取总的元件粘附个数；另一种是借助感光设备读取预设在料带上的与粘附元件存在对应关系的感应孔来记录粘附元件的总个数。为了快速准确的获取SMD料盘的粘附元件个数，现有技术中已经研发出了基于上述两种点料方式的自动化点料机。但缺点也显而易见，这两类点料机同人工作业一样，都有一个共同点，即需要采用卷带机构将料盘上的料带展开进而实施检测作业，检测完毕还需要将卷带重新归卷，对于实际生产时数量较多的退工料盘来说，将料带展开检测较为费时，效率也极其低下。

目前亦有一种基于料带半径的SMD人工点料手段，其针对不同规格的料盘预先建立起料带半径与其上粘附元件数量的计算公式，实际操作时由人工测量退工料盘上料带的卷绕半径，进而通过现成公式计算出粘附元件数量。然而由于是人工作业，缺乏关联的自动化设备，实际作业时人工成本高，而效率较低，且由于人工测量半径时操作非常繁琐，当料盘的退工量大时劳动强度也大，出错率较高。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种基于料带半径识别技术的SMT产线退工自动高效点料机，其自动化程度高，能够大大提高SMT产线退工点料的效率和准确度，并节约人工成本。

本发明的技术方案是：一种基于料带半径识别技术的SMT产线退工自动高效点料机，包括外壳，其特征在于所述外壳上设有供SMD料盘放入的插槽，插槽内设有用于承托SMD料盘的平行托辊，同时外壳内对应于所述插槽设有SMD料盘校准定位机构和料盘半径检测机构，其中：

所述SMD料盘校准定位机构包括用于夹紧SMD料盘的固定夹板和活动夹板，其中活动夹板与夹板位移驱动装置相连并由其驱动相对固定夹板活动；所述固定夹板上设有中心定位轴以及连接驱动该中心定位轴活动以顶入SMD料盘中心孔内的中心定位轴驱动装置；

所述料盘半径检测机构包括设有位移传感器的升降块和连接驱动该升降块上下活动的升降驱动装置，所述升降块上固定有用于同SMD料盘上的料带接触的检测板，检测板上设有限位开关；

还包括与夹板位移驱动装置、中心定位轴驱动装置、升降驱动装置、位移传感器和限位开关电连接的控制器。实际测量时，位移传感器将料带半径数据输入控制器，控制器内部程序针对不同规格的料盘预先建立起料带半径与其上粘附元件数量的计算公式，因此根据内部程序中现成计算公式能够很快算出料带上剩余的元件个数。

进一步的，本发明中所述中心定位轴的前端设有锥形头顶入SMD料盘的中心孔内。

进一步的，本发明中所述固定夹板上设有纵向平行的导轨，所述升降块上设有与导轨配合的滑块。

进一步的，本发明中所述夹板位移驱动装置为气缸或伸缩电机。

进一步的，本发明中所述中心定位轴驱动装置为气缸或伸缩电机。

进一步的，本发明中所述升降驱动装置为气缸。

进一步的，本发明中插槽内侧设有感应开关，该感应开关与控制器电连接，当感应开关检测到插入的SMD料盘时，发出检测信号给控制器，使得控制器驱动各装置运作。当然感应开关可以采用各种已知的形式，例如光电阻挡开关、压力开关等。

进一步的，本发明中所述控制器为PLC控制器或者PC。

本发明的工作原理如下：检测前，首先需要对位移传感器进行校准调试，当插槽空置状态下，将中心定位轴所在位置定义为基准零位，通过升降驱动装置驱动升降块及其位移传感器向上活动，直至检测板接触中心定位轴，此位置即基准零位，从该基准零位开始，位移传感器随升降块下降并停留的任意位置相对所述基准零位的移动距离均在控制器内予以记录（相当于标记刻度），在后面对料带实施半径检测时，这些停留位置的移动距离就是料带的半径长度。

实际检测时，将SMD料盘插入插槽内，料盘藉由托辊承托，通常状态下料盘会自然倾斜，且中心孔没有与中心定位轴完全定位重合。由于插槽内侧感应开关检测到料盘，故发出信号给控制器，控制器首先驱动中心定位轴顶入中心孔内对料盘实施中心定位，随即控制活动夹板相对固定夹板移动以夹紧料盘，使得料盘呈竖直状态，这些措施都是为了确保半径检测的精度。

然后控制器驱动升降驱动装置运作，带动升降块向上移动直至检测板接触SMD料盘内的料带，检测板上的限位开关提供信号给控制器，控制器读取位移传感器相对基准零位的移动长度，该长度即料带半径。控制器内部程序中预先输入关于料带半径与粘附元件数量计算公式的程序，根据获取的料带半径即可获知粘附元件的数量并记录，完成点料。

本发明的优点是：

1．本发明的自动化程度高，能够代替人工进行点料，大大提高SMT产线退工点料的效率和准确度，并节约人工成本。

2.本发明是基于料带半径识别技术的自动化点料设备，检测时只需将料盘插入插槽内，通过检测获取料盘上剩余料带的半径，再通过控制器软件内的现成公式就能计算得到其上元件数目。无需对料盘进行展开和归卷，大大节约了检测时间，提高了检测效率，同时节约了机构设置成本。

3.本发明中设计有SMD料盘校准定位机构，能够对SMD料盘中心和垂直度进行校准定位，大大消除检测误差，提高检测准确率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构主视图；

图2为图1的结构左视图（去除活动夹板及其位移驱动装置）。

其中：1、外壳；2、SMD料盘；2a、中心孔；3、插槽；4、托辊；5、固定夹板；6、活动夹板；7、夹板位移驱动装置；8、中心定位轴；9、中心定位轴驱动装置；10、升降块；11、升降驱动装置；12、检测板；13、导轨；14、滑块。

具体实施方式

实施例：结合图1和图2所示为本发明基于料带半径识别技术的SMT产线退工自动高效点料机的一种具体实施方式，结构说明如下：

其具有外壳1，所述外壳1上设有供SMD料盘2放入的插槽3，插槽3内设有用于承托SMD料盘2的平行托辊4，同时外壳1内对应于所述插槽3设有SMD料盘校准定位机构和料盘半径检测机构，其中：

所述SMD料盘校准定位机构包括用于夹紧SMD料盘的固定夹板5和活动夹板6，其中活动夹板6与夹板位移驱动装置7相连并由其驱动相对固定夹板5活动；所述固定夹板5上设有中心定位轴8以及连接驱动该中心定位轴8活动以顶入SMD料盘2中心孔2a内的中心定位轴驱动装置9，具体见图1所示；

所述料盘半径检测机构包括设有位移传感器的升降块10和连接驱动该升降块10上下活动的升降驱动装置11，所述升降块10上固定有用于同SMD料盘2上的料带接触的检测板12，检测板12上设有限位开关；

还包括与夹板位移驱动装置7、中心定位轴驱动装置9、升降驱动装置11、位移传感器和限位开关电连接的控制器，所述控制器在图中并未画出，本实施例中该控制器为PC。

本实施例中所述中心定位轴8的前端设有锥形头顶入SMD料盘2的中心孔2a内。

本实施例中所述固定夹板5上设有纵向平行的导轨13，具体见图2所示，所述升降块10上设有与导轨13配合的滑块14。

本实施例中所述夹板位移驱动装置7、中心定位轴驱动装置和升降驱动装置11均为气缸。

本实施例中在所述插槽3内侧设有感应开关，该感应开关与控制器电连接，当感应开关检测到插入的SMD料盘2时，发出检测信号给控制器，使得控制器驱动各装置运作。

本发明的工作原理如下：检测前，首先需要对位移传感器进行校准调试，当插槽3空置状态下，将中心定位轴8所在位置定义为基准零位，通过升降驱动装置11驱动升降块10及其位移传感器向上活动，直至检测板12接触中心定位轴8，此位置即基准零位，如图1和图2所示。从该基准零位开始，位移传感器随升降块10下降并停留的任意位置相对所述基准零位的移动距离均在控制器内予以记录（相当于标记刻度），在后面对料带实施半径检测时，这些停留位置的移动距离就是料带的半径长度。

实际检测时，将SMD料盘2插入插槽3内，料盘藉由托辊4承托，通常状态下料盘会自然倾斜，且中心孔2a没有与中心定位轴8完全定位重合。由于插槽3内侧感应开关检测到料盘，故发出信号给控制器，控制器首先驱动中心定位轴8顶入中心孔2a内对料盘实施中心定位，随即控制活动夹板6相对固定夹板5移动以夹紧料盘，使得料盘呈竖直状态，这些措施都是为了确保半径检测的精度。

然后控制器驱动升降驱动装置11运作，带动升降块10向上移动直至检测板12接触SMD料盘2内的料带，检测板12上的限位开关提供信号给控制器，控制器读取位移传感器相对基准零位的移动长度，该长度即料带半径。控制器内部程序中预先输入关于料带半径与粘附元件数量计算公式的程序，根据获取的料带半径即可获知粘附元件的数量并记录，完成点料。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。