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組裝系統的計算機控制功能1.貼片機的計算機控制功能
采用全自動組裝設備組成的SMT組裝系統具有很強的計算機控制功能,這首先是由于各組成設備一般均有很強的計算機控制功能。以下以核心設備貼片機的基本計算機控制功能為例予以說明。
1)控制方式貼片機計算機控制系統一般均為單機獨立配置,所配置控制系統有安裝在貼裝機中的,也有單獨設置控制臺的貼片機計算機控制系統由控制硬件和程序兩部分組成,具有良好的人機界面與聯機接口及其通信功能。
在SMT組裝系統中,貼片機計算機控制有單機獨立控制和多機聯合控制(集散控制)等幾種控制方式。當多機組成SMT組裝系統,除了必要時可獨立控制外,一般均與系統主控計算機連接進行聯機控制,以協調整個組裝系統的有序操作。當所組成的SMT組裝系統下掛多條SMT生產線者組成設備比較復雜時,也可形成如圖1所示三級控制系統,系統控制主機通過生產線控制計算機、或者局部工藝控制主機對多臺貼片機的計算機控制系統進行聯控。
2)主要控制功能
圖2為一種典型的高精度視覺貼片機計算機控制系統組成原理框圖,它采用二級計算機控制系統,主要由貼片機主控計算機,視覺處理微機系統和貼片控制微機系統組成。這種貼片機有下述主要功能:(1)通過貼片機主控計算機,實現與上位機和外界的通信連接和人機交互,儲存和運行系統控制軟件和自動編程軟件,接受上位機下傳程序或進行控制程序編制,對視覺處理微機系統和貼片控制微機系統進行控制,實現對貼片機整個系統的控制指揮。主控計算機操作系統采用DOS或Windows,真正實現在線人機窗口操作,功能強大,并具有聯機編程或脫機編程、示教編程、在線自診斷貼片機出問題的準確位置和遠程通信等功能。
(2)通過貼片控制微機系統,接受貼片機主控計算機指令,對貼片機各個驅動機構或裝置進行程序控制,實現有序的貼片操作,并將運行結果上傳。貼片控制微機系統可同時控制貼片機的多個貼裝頭,并具有示教編程功能。 (3)通過視覺處理微機系統,對具有PCB對中定位、SMC/SMD位置校正與質量檢測等功能的貼片機視覺處理系統進行程序控制。
3)軟件功能高精度視覺貼片機軟件系統一般為二級計算機控制系統,采用DOS或Windows界面,也有采用UNIX操作系統的。主要由系統控制軟件、貼片控制軟件和視覺處理軟件等幾部分組成。其主要組成功能模塊如圖3所示。
2.SMT組裝系統的計算機控制功能
SMT組裝系統的計算機控制系統一般采用二級或三級控制方式。圖4為一個采用三級控制方式的SMT組裝系統計算機控制功能示意圖,從圖中可知SMT組裝系統的基本控制內容和控制功能主要有:
(1)通過組裝系統主控計算機,實現與外界的通信連接和人機交互,經過生產線控制計算機對下級設備計算機控制系統進行控制和協調,并對系統生產調度、物料供應與管理、質量監控與檢測等子系統進行控制和管理。需要時,系統主控計算機可以下掛多個生產線計算機控制二級系統。這時主控計算機應具有CAD與貼裝控制程序生成、工作任務管理和各生產線任務分配與配置、各層次的系統通信和監控等功能。
(2)通過生產線計算機控制系統,對各組裝設備配置的計算機控制系統和PCB傳輸裝置進行控制和協調,實現對組裝工藝過程的程序控制。具體功能有:與各組裝設備計算機和系統主控計算機的通信;整條生產線的控制和協調;運行數據的接收、管理和編輯;與生產線有關配置的優化;生產/機器數據(PDA/MDA)的采集;故障處理及錯誤信息的輸出等。
(3)通過各組裝設備配置的計算機控制系統和PCB傳輸裝置控制系統,實現對各設備與裝置具體操作動作的程序控制。
3.SMT組裝系統的計算機控制系統典型例
飛利浦公司和西門子公司是SMT設備與控制系統知名生產企業,推出的SMT組裝系統的計算機控制系統具有典型性和代表性。
1)飛利浦公司SMT組裝系統控制形式
飛利浦公司的SMT組裝系統的一種典型控制形式如圖5所示。
這種控制形式的特點是整個控制系統分為生產準備、生產評價和生產控制三個子系統,并形成系統級控制、生產(線)級控制和組裝設備控制幾個控制層次。各控制系統之間的控制信息傳輸采用了局域網(LAN),設備級控制與生產線級控制之間采用串行通信接口。在整個系統中,根據需要可以擴展和下掛多個生產(線)級控制系統。
2)西門子公司SMT組裝系統控制形式西門子公司SMT組裝系統的—種典型控制系統組成形式如圖6所示。
這種控制形式的系統由主控計算機、生產線控制計算機、設備終端計算機三級組成,生產線控制計算機與各設備終端計算機采用IEC總線相連,與系統主控計算機采用串行接口或局域網(LAN)相連。該控制系統具有控制功能強、能實現多生產線優化組合控制等特點,適合—定規模的SMT生產車間或SMT生產工廠的應用。