專利名稱：無線傳感網(wǎng)smt生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線傳感網(wǎng)生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)，特別是一種具有無線數(shù)據(jù)采集功能的貼片生產(chǎn)(SMT)生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
貼片生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)(SMT)是現(xiàn)在電子工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝系統(tǒng)，能夠完成精密的貼片式電子元件的自動焊接。其核心設(shè)備就是各種品牌型號的貼片機(jī)，配合印刷機(jī)及各種檢測設(shè)備組成一個完整的生產(chǎn)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有的這套生產(chǎn)系統(tǒng)，每臺設(shè)備都是相對獨(dú)立的，雖然如今的自動化程度較高，每臺設(shè)備能夠?qū)ψ陨磉M(jìn)行一定的智能化管理和控制，但各臺設(shè)備沒有聯(lián)系，各自仍然需要專門的操作人員進(jìn)行管理監(jiān)控，以及時發(fā)現(xiàn)異常狀況。這樣，整個生產(chǎn)系統(tǒng)的管理監(jiān)控效率比較低，需要的人員也較多，運(yùn)行成本高。另一方面，生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)匯總也不方便，必須每臺設(shè)備分別取數(shù)據(jù)，記錄匯總，環(huán)節(jié)多，容易出錯。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服背景技術(shù)所述的現(xiàn)有貼片生產(chǎn)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，發(fā)明一種利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)化管理的貼片生產(chǎn)控制制造執(zhí)行系統(tǒng)。這種無線傳感網(wǎng)的貼片生產(chǎn)控制制造執(zhí)行系統(tǒng)，在生產(chǎn)場所內(nèi)安排有SMT貼片機(jī)、印刷機(jī)、錫膏測厚儀、波峰焊機(jī)、光學(xué)測試儀和X光測試儀，組成流水線依次排列，各組成設(shè)備各自具有計算機(jī)控制并采集本身的運(yùn)行工作參數(shù)。其特征在于生產(chǎn)場所內(nèi)還設(shè)有無線傳感的環(huán)境數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，布置在生產(chǎn)環(huán)境的各個位置，監(jiān)控整個生產(chǎn)系統(tǒng)的工作環(huán)境數(shù)據(jù)，主要就是溫度和濕度；在各組成設(shè)備的控制計算機(jī)上連接無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)； 并設(shè)置服務(wù)器，服務(wù)器能夠接收上述環(huán)境數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的無線信號，服務(wù)器上還安裝有云計算系統(tǒng)，對各個組成設(shè)備進(jìn)行控制。優(yōu)選的各組成設(shè)備上的無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)通過設(shè)備的控制計算機(jī)的串口連接，來獲取設(shè)備本身采集的參數(shù)。進(jìn)一步優(yōu)選服務(wù)器上安裝短信發(fā)布設(shè)備，比如短信收發(fā)設(shè)備。服務(wù)器根據(jù)需要， 把匯總的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)分析處理后，發(fā)出短信。短信的內(nèi)容可以是警報也可以是數(shù)據(jù)告知。這樣，本實(shí)用新型利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境和各組成設(shè)備組成一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時匯總，自動分析，實(shí)時控制，只需要對服務(wù)器的操作就能了解整個生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并且通過MES系統(tǒng)軟件完成對各組成設(shè)備的工藝調(diào)整和控制，大大提高了生產(chǎn)效率，對操作人員的數(shù)量要求也低，減少疲勞工作，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

圖1，本實(shí)用新型的無線網(wǎng)絡(luò)原理圖。圖2，本實(shí)用新型的具體應(yīng)用實(shí)施例。[0011]圖中，1—貼片機(jī)，11—貼片機(jī)計算機(jī)，2——印刷機(jī)，21——印刷機(jī)電腦， 3——錫膏厚度測試儀，4——波峰焊機(jī)，5——光學(xué)測試儀，6——X光測試儀，7——服務(wù)器， 8——環(huán)境無線傳感節(jié)點(diǎn)，9——無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的，說明本實(shí)用新型的一個具體應(yīng)用例子。本系統(tǒng)中，SMT貼片機(jī)為松下公司的SA 6M620的貼片機(jī)，這臺設(shè)備本身含有計算機(jī)，由計算機(jī)控制運(yùn)行，并且計算機(jī)直接采集本設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)儲存在計算機(jī)中，這些參數(shù)是貼片點(diǎn)數(shù)、丟料率、錯誤信息、物料使用數(shù)量和其他工藝參數(shù)，并且貼片機(jī)的壓力管上有壓力傳感器，壓力數(shù)據(jù)也被計算機(jī)獲??；計算機(jī)上含有串口，在串口上連接一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，本實(shí)施例優(yōu)選的是采用Zigbee協(xié)議的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。應(yīng)用ZigBee技術(shù)構(gòu)建的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要有以下幾個方面的優(yōu)點(diǎn)1.低功耗在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點(diǎn)工作6-M個月，甚至更長。 這是ZigBee的突出優(yōu)勢。相比較，藍(lán)牙只能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時。2.低成本通過大幅簡化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對通信控制器的要求，按預(yù)測分析， 以8051的8位微控制器測算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼， 而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。3.低速率ZigBee工作在2501ibps的通訊速率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。4.短距離傳輸范圍一般介于10 IOOm之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到1 3km。 這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。5.短時延ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要；TlO s、WiFi需要3s。6.高容量ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個主節(jié)點(diǎn)可管理邪4個子節(jié)點(diǎn)；同時主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000 個節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。7.高安全ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設(shè)定、使用接入控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AESU8)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。8.免執(zhí)照頻段采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療2. 4GHz (全球)(ISM)頻段。印刷機(jī)選用松下公司的NM-EJPIA，它的控制電腦獲取的本身數(shù)據(jù)有壓力、基板夾緊度、清洗參數(shù)、刮板上升力、基板上升力、運(yùn)行壓力等，印刷機(jī)上有SD卡接口，上述數(shù)據(jù)已經(jīng)被其電腦收集處理，可以通過SD卡讀出，在印刷機(jī)的電腦的串口上也設(shè)置上述采用Zigbee的無線傳感節(jié)點(diǎn)。錫膏厚度測試儀的電腦串口上設(shè)置無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，采集測試數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)。波峰焊機(jī)選用的是SimSDA公司的SR0-430A81，該設(shè)備影響工藝的主要參數(shù)是風(fēng)速、溫度和鏈速，在該設(shè)備上設(shè)置溫度傳感的無線節(jié)點(diǎn)和鏈速感應(yīng)的無線節(jié)點(diǎn)。自動光學(xué)測試儀為VCTA-A380，它的串口上連接無線傳感節(jié)點(diǎn)，獲取它測試到的產(chǎn)品短路、開路等表面焊接工藝數(shù)據(jù)。X光測試儀，型號為Mirtel公司的MX-9CL，串口上連接無線傳感節(jié)點(diǎn)，獲取的是產(chǎn)品三維立體圖像數(shù)據(jù)，主要檢測電子產(chǎn)品的虛焊、短路等工藝質(zhì)量信息。上述各設(shè)備構(gòu)成一條生產(chǎn)流水線，產(chǎn)品在各設(shè)備上順序加工。在生產(chǎn)流水線的工作場所中，設(shè)置溫、濕度傳感無線節(jié)點(diǎn)，再設(shè)置有服務(wù)器，服務(wù)器上設(shè)有無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、短信收發(fā)設(shè)備和云計算系統(tǒng)。整個生產(chǎn)系統(tǒng)中，各臺加工設(shè)備、環(huán)境傳感器和服務(wù)器，通過zigbee協(xié)議的無線傳感節(jié)點(diǎn)，組成一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)，所有的影響工藝的參數(shù)、數(shù)據(jù)都被自動傳送到服務(wù)器， 服務(wù)器通過云計算系統(tǒng)對整個生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行分析、控制和監(jiān)測。服務(wù)器發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的異常情況，將通過短信收發(fā)設(shè)備，將有關(guān)異常信息通過現(xiàn)有的GSM短信通訊網(wǎng)絡(luò)傳送給相關(guān)人員，有關(guān)質(zhì)量控制人員可以實(shí)時得知生產(chǎn)情況。服務(wù)器的云計算系統(tǒng)還具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能，對數(shù)據(jù)匯總和分析的操作也十分便利。上述實(shí)施例，是利用zigbee無線協(xié)議的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在SMT貼片生產(chǎn)系統(tǒng)的一個具體應(yīng)用。本發(fā)明不局限于zigbee協(xié)議，任何無線傳感網(wǎng)絡(luò)都能適用本發(fā)明。也不局限于SMT生產(chǎn)系統(tǒng)，也可以應(yīng)用到其他的各種工業(yè)生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)。并且，本實(shí)用新型組成的無線網(wǎng)絡(luò)，通過無線網(wǎng)關(guān)，可以與其他網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，如工業(yè)網(wǎng)絡(luò)或者互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)更大范圍的網(wǎng)絡(luò)連接。
權(quán)利要求1.無線傳感網(wǎng)SMT生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)，含有SMT貼片機(jī)、印刷機(jī)、錫膏測厚儀、波峰焊機(jī)、光學(xué)測試儀和X光測試儀，組成流水線依次排列，各組成設(shè)備各自具有計算機(jī)控制并采集本身的運(yùn)行工作參數(shù)，其特征在于還設(shè)有無線傳感的環(huán)境數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，布置在生產(chǎn)環(huán)境的各個位置；在各組成設(shè)備的控制計算機(jī)上連接無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；并設(shè)置服務(wù)器，服務(wù)器能夠接收上述環(huán)境數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的無線信號，服務(wù)器上還安裝有云計算系統(tǒng)，對各個組成設(shè)備進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感網(wǎng)SMT生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)，其特征是所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)通過各組成設(shè)備的計算機(jī)的串口連接，來獲取設(shè)備本身采集的參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線傳感網(wǎng)SMT生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)，其特征是服務(wù)器上安裝短信收發(fā)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感網(wǎng)SMT生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)，其特征是所述的無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)是基于Zigbee協(xié)議的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
專利摘要無線傳感網(wǎng)SMT生產(chǎn)制造執(zhí)行控制系統(tǒng)，含有SMT貼片機(jī)、印刷機(jī)、錫膏測厚儀、波峰焊機(jī)、光學(xué)測試儀和X光測試儀等加工設(shè)備，各自具有計算機(jī)控制并采集本身的運(yùn)行工作參數(shù)，其特征在于設(shè)置無線傳感的環(huán)境數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，布置在生產(chǎn)環(huán)境的各個位置；在各加工設(shè)備的控制計算機(jī)上連接無線傳感網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；并設(shè)置能接收無線節(jié)點(diǎn)信號的服務(wù)器，服務(wù)器上還安裝有云計算系統(tǒng)，對各個加工設(shè)備進(jìn)行控制。采用這種無線網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時匯總、分析、監(jiān)控，生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量高，提高工業(yè)自動化程度。
文檔編號H04W84/18GK201945858SQ20102021035
公開日2011年8月24日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者俞文忠, 文金華 申請人:無錫科爾華電子有限公司