一种压蓝胶、包边机与前处理连线方法、连线系统及应用 |
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申请号 | CN202210028710.X | 申请日 | 2022-01-11 | 公开(公告)号 | CN114348615A | 公开(公告)日 | 2022-04-15 |
申请人 | 珠海中京电子电路有限公司; | 发明人 | 张贻雄; 段伦永; 赵耀; 张千; | ||||
摘要 | 本 发明 属于PCB制造技术领域,公开了一种压蓝胶、 包边 机与前处理连线方法、连线系统及应用。将自动收板机更改成立体仓式暂存机,将一台转向机与立体仓式暂存机连接,利用 输送机 将两台转向机横向 水 平连接,包边机、压蓝胶机分别与一台转向机纵向水平连接,包边机与压蓝胶机保持水平平行摆放本发明创新的解决了PCB(Printed Circuit Board,印制 电路 板)压蓝胶/包边与前处理机连线问题。本发明利用立体仓式暂存机和两台转向机及连线输送机,实现离线包边机、压蓝胶机连线自动生产。本发明实现了三机连线自动化生产,有效降低人工操作成本。杜绝了人工操作动作失误导致的不良品。 | ||||||
权利要求 | 1.一种压蓝胶、包边机与前处理连线方法,其特征在于,所述压蓝胶、包边机与前处理连线方法通过利用立体仓式暂存机、两台转向机以及连线输送机,进行包边机、压蓝胶机、前处理生产线机器的连线自动生产; |
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说明书全文 | 一种压蓝胶、包边机与前处理连线方法、连线系统及应用技术领域背景技术[0002] 目前,行业内采用前处理线自动收板后再转压蓝胶机或者包边机生产,而多为人工放板生产方式。 [0003] 原方法无法实现三机连线自动生产原因:前处理线生产后的PCB由人工转运至指定区域暂存。包边或者压蓝胶时再由人员从指定的暂存区将PCB转运至包胶机或者包边机生产。前处理完成到包边或者压蓝胶不能自动化运作,而是人工操作。 [0004] 通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:现有作业方式为前处理与包边、压蓝胶机不能连线生产,而是采用人工作业,不能自动连线生产,主要体现为:包边机与压蓝胶机需各自1个人工固定操作生产,人工成本高;人工操作动作存在不一致性,容易导致擦花产品产生不良品。 发明内容[0005] 为克服相关技术中存在的问题,本发明公开实施例提供了一种压蓝胶、包边机与前处理连线方法。 [0006] 所述技术方案如下:压蓝胶、包边机与前处理连线方法通过利用立体仓式暂存机、两台转向机以及连线输送机,进行包边机、压蓝胶机、前处理生产线机器的连线自动生产; [0007] 具体包括以下步骤: [0008] 步骤一、将自动收板机更改成立体仓式暂存机; [0009] 步骤二、将一台转向机与立体仓式暂存机连接,承接立体仓式暂存机输送出的PCB板,通过参数设定进行选择纵向输送或者横向输送; [0010] 步骤三、利用输送机将两台转向机横向水平连接;利用输送设备将两台水平摆放的转向机进行传输连接; [0011] 步骤四、包边机、压蓝胶机分别与一台转向机纵向水平连接。 [0012] 在一个实施例中,在步骤一中,立体仓式暂存机通过左进右出的作业方式将前处理线与转向机连接。 [0013] 在一个实施例中,在步骤二中,通过纵向输送或者横向输送至包边机或者压蓝胶机; [0014] 所述通过参数设定进行选择纵向输送或者横向输送的方法包括: [0015] 步骤1、根据GPS/INS系统采集一条高精度PCB板输送路线作为参考PCB板纵向或横向输送路线,当立体仓式暂存机在这条参考PCB板纵向或横向输送路线上循迹运动时依据立体仓式暂存机传感器确定出立体仓式暂存机当前的位置点; [0016] 步骤2、立体仓式暂存机在循迹运动的过程中,根据步骤1中采集的参考PCB板纵向或横向输送路线搜索出距离立体仓式暂存机当前位置点最近的匹配点,选取距离最近匹配点一定距离的前向点,依据两点求曲率法得到最近匹配点处的输送台曲率; [0017] 步骤3、由步骤1中确定的立体仓式暂存机当前位置点与步骤2中确定的最近匹配点计算得到PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差,包括横向偏差和纵向误差;找到立体仓式暂存机输送偏差位置,计算出输送偏差位置处的PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差;根据立体仓式暂存机动力学模型和循迹状态变量以及输送台曲率计算得到输送偏差位置处横向偏差加速度与PCB板侧偏力和输送台曲率的关系,并将横向偏差加速度取零计算得到当前PCB板前馈侧偏力,用于消除横向偏差加速度和输送台曲率的影响,提高立体仓式暂存机的输送稳定性; [0018] 步骤4、建立基于当前PCB板反馈侧偏力的动力学模型,采用LQR控制算法得到最优反馈控制率,并结合步骤3获得的循迹状态变量构建全状态的线性反馈控制器,由此得到的反馈控制量即为当前PCB板反馈侧偏力,用于消除外部环境干扰和模型不准确性所产生的输送误差; [0019] 步骤5、根据步骤3得到的当前PCB板前馈侧偏力和步骤4得到的当前PCB板反馈侧偏力确定出当前PCB板侧偏力,再基于逆PCB板模型得到当前PCB板侧偏角,最后根据当前PCB板转角输入得到PCB板纵向或横向输送路线跟踪转角控制量,下发到PLC中线控转向系统中实现PCB板纵向或横向输送路线跟踪控制。 [0020] 在一个实施例中,在步骤2中,两点求曲率法计算输送台曲率的具体步骤如下: [0021] 提取出参考PCB板纵向或横向输送路线上最近匹配点以及选取距离最近匹配点一定距离的前向点,找出这两点的横向坐标和纵向坐标的差值,根据几何学关系求解出该最近匹配点处的曲率。 [0022] 5、根据权利要求3所述的压蓝胶、包边机与前处理连线方法,其特征在于,在步骤3中,立体仓式暂存机输送偏差位置输送偏差位置需要满足: 式中xla是PCB板质心沿立体仓式暂存机纵轴前向点距离,xcop是PCB板质心至输送偏差位置点的距离,Izz是转动惯量;由于Izz≈mab,于是就有xcop≈a,这里m为立体仓式暂存机的质量,a和b分别为PCB板前部与立体仓式暂存机距离和PCB板后部与立体仓式暂存机距离。 [0023] 在一个实施例中,在步骤3中,输送偏差位置处的PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差以及横向偏差加速度的计算步骤如下: [0024] 假设只有小的偏转角并忽略纵向力,PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差计算如下: [0025] Δψ=ψ‑ψr [0026] ecop=e+xp sinΔψ [0027] 其中:ψ是PCB板纵向,ψr是输送台指向,Δψ是纵向误差,xp是PCB板前部立体仓式暂存机距离,e是质心到最近匹配点的横向偏差,ecop为输送偏差位置点处的横向偏差;对以上各式微分得到: [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] 建立的立体仓式暂存机动力学模型为: [0033] [0034] [0035] 其中:ay与Uy分别为横向加速度和横向速度,Ux是纵向速度,Fyf与Fyr分别是当前PCB板侧偏力和后轮侧偏力,Izz是立体仓式暂存机的转动惯量,S是运动距离,r是横摆角速度,a和b分别是PCB板前部立体仓式暂存机距离距与PCB板后部立体仓式暂存机距离距;以PCB板纵向或横向输送路线跟踪能力为目的,立体仓式暂存机的动态状态变量Uy与r需要转变为与期望路径相关的状态变量,横向偏差加速度与纵向偏差加速度同当前PCB板侧偏力的关系为: [0036] [0037] [0038] 在一个实施例中,所述步骤三利用输送设备将两台水平摆放的转向机进行传输连接。 [0039] 本发明的另一目的在于提供一种实施所述压蓝胶、包边机与前处理连线方法的前处理连线系统,所述前处理连线系统包括: [0040] 立体仓式暂存机,用于自动收板,并暂存,及自动输出板; [0041] 转向机,分别与立体仓式暂存机连接,以及与包边机、压蓝胶机纵向水平连接;在与立体仓式暂存机连接的转向机的参数设定页面选择包边或者压蓝胶工作模块并进行确认,设备会通过纵向或者横向平移将PCB板输送入包边机或者压蓝胶机; [0042] 输送机,用于将两台转向机横向水平连接,并进行PCB板输送; [0043] 所述包边机与压蓝胶机保持水平平行摆放。 [0044] 本发明的另一目的在于提供一种PCB板包边、压蓝胶生产线,所述PCB板包边、压蓝胶生产线搭载所述的前处理连线系统。 [0045] 本发明的另一目的在于提供一种搭载所述PCB板包边、压蓝胶生产线的压蓝胶、包边机与前处理连线设备,该压蓝胶、包边机与前处理连线设备包括前处理连线系统; [0046] 所述前处理连线系统的两台转向机分别与包边机、压蓝胶机分别纵向水平连接,包边机与压蓝胶机保持水平平行摆放。 [0047] 结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为: [0048] (1)本发明创新的解决了PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)压蓝胶/包边与前处理机连线问题。利用立体仓式暂存机和两台转向机及连线输送机,实现离线包边机、压蓝胶机连线自动生产。 [0049] (2)本发明实现了三机连线自动化生产,有效降低人工操作成本,三机连线后人工由原来的3人操作,降为1人操作。同时减少了因人工操作动作失误导致的不良品。 [0050] (3)本发明通过参数设定进行选择纵向输送或者横向输送的方法包括:根据GPS/INS系统采集一条高精度PCB板输送路线作为参考PCB板纵向或横向输送路线,当立体仓式暂存机在这条参考PCB板纵向或横向输送路线上循迹运动时依据立体仓式暂存机传感器确定出立体仓式暂存机当前的位置点;立体仓式暂存机在循迹运动的过程中,根据步骤1中采集的参考PCB板纵向或横向输送路线搜索出距离立体仓式暂存机当前位置点最近的匹配点,选取距离最近匹配点一定距离的前向点,依据两点求曲率法得到最近匹配点处的输送台曲率。 [0051] (3)本发明由确定的立体仓式暂存机当前位置点与确定的最近匹配点计算得到PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差,包括横向偏差和纵向误差;找到立体仓式暂存机输送偏差位置,计算出输送偏差位置处的PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差;根据立体仓式暂存机动力学模型和循迹状态变量以及输送台曲率计算得到输送偏差位置处横向偏差加速度与PCB板侧偏力和输送台曲率的关系,并将横向偏差加速度取零计算得到当前PCB板前馈侧偏力,用于消除横向偏差加速度和输送台曲率的影响,提高立体仓式暂存机的输送稳定性;建立基于当前PCB板反馈侧偏力的动力学模型,采用LQR控制算法得到最优反馈控制率,并结合获得的循迹状态变量构建全状态的线性反馈控制器,由此得到的反馈控制量即为当前PCB板反馈侧偏力,用于消除外部环境干扰和模型不准确性所产生的输送误差; [0052] (4)本发明根据得到的当前PCB板前馈侧偏力和得到的当前PCB板反馈侧偏力确定出当前PCB板侧偏力,再基于逆PCB板模型得到当前PCB板侧偏角,最后根据当前PCB板转角输入得到PCB板纵向或横向输送路线跟踪转角控制量,下发到PLC中线控转向系统中实现PCB板纵向或横向输送路线跟踪控制;可实现横向和纵向输送的智能控制以及对输送的异常进行监控。 [0055] 图1是本发明实施例提供的压蓝胶、包边机与前处理连线方法流程图。 [0056] 图2是本发明实施例提供的通过参数设定进行选择纵向输送或者横向输送的方法流程图。 [0057] 图3是本发明实施例提供的包边机、压蓝胶机、前处理线三机连线效果图。 具体实施方式[0058] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。 [0059] 本发明提供的压蓝胶、包边机与前处理连线方法利用立体仓式暂存机和两台转向机及连线输送机,实现离线包边机、压蓝胶机连线自动生产。 [0060] 具体地,如图1所示,本发明实施例提供的压蓝胶、包边机与前处理连线方法包括: [0061] S101,将自动收板机更改成立体仓式暂存机。 [0062] S102,将一台转向机与立体仓式暂存机连接。 [0063] S103,利用输送机将两台转向机横向水平连接。 [0064] S104,包边机、压蓝胶机分别与一台转向机纵向水平连接,包边机与压蓝胶机保持水平平行摆放。 [0065] 步骤S101利用立体仓式暂存机替代自动收板机,通过左进右出的作业方式将前处理线与转向机连接。 [0066] 步骤S102承接立体仓式暂存机输送出的PCB板,通过参数设定进行选择纵向输送或者横向输送,也就是选择输送至包边机或者压蓝胶机。 [0067] 如图2所示,所述通过参数设定进行选择纵向输送或者横向输送的方法包括: [0068] S201,根据GPS/INS系统采集一条高精度PCB板输送路线作为参考PCB板纵向或横向输送路线,当立体仓式暂存机在这条参考PCB板纵向或横向输送路线上循迹运动时依据立体仓式暂存机传感器确定出立体仓式暂存机当前的位置点; [0069] S202,立体仓式暂存机在循迹运动的过程中,根据步骤S201中采集的参考PCB板纵向或横向输送路线搜索出距离立体仓式暂存机当前位置点最近的匹配点,选取距离最近匹配点一定距离的前向点,依据两点求曲率法得到最近匹配点处的输送台曲率; [0070] S203,由步骤S201中确定的立体仓式暂存机当前位置点与步骤S202中确定的最近匹配点计算得到PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差,包括横向偏差和纵向误差;找到立体仓式暂存机输送偏差位置,计算出输送偏差位置处的PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差;根据立体仓式暂存机动力学模型和循迹状态变量以及输送台曲率计算得到输送偏差位置处横向偏差加速度与PCB板侧偏力和输送台曲率的关系,并将横向偏差加速度取零计算得到当前PCB板前馈侧偏力,用于消除横向偏差加速度和输送台曲率的影响,提高立体仓式暂存机的输送稳定性; [0071] S204,建立基于当前PCB板反馈侧偏力的动力学模型,采用LQR控制算法得到最优反馈控制率,并结合步骤S203获得的循迹状态变量构建全状态的线性反馈控制器,由此得到的反馈控制量即为当前PCB板反馈侧偏力,用于消除外部环境干扰和模型不准确性所产生的输送误差; [0072] S205,根据步骤S203得到的当前PCB板前馈侧偏力和步骤S204得到的当前PCB板反馈侧偏力确定出当前PCB板侧偏力,再基于逆PCB板模型得到当前PCB板侧偏角,最后根据当前PCB板转角输入得到PCB板纵向或横向输送路线跟踪转角控制量,下发到PLC中线控转向系统中实现PCB板纵向或横向输送路线跟踪控制。 [0073] 步骤S202中两点求曲率法计算输送台曲率的具体步骤如下: [0074] 提取出参考PCB板纵向或横向输送路线上最近匹配点以及选取距离最近匹配点一定距离的前向点,找出这两点的横向坐标和纵向坐标的差值,根据几何学关系求解出该最近匹配点处的曲率; [0075] 步骤S203中立体仓式暂存机输送偏差位置输送偏差位置需要满足:式中xla是PCB板质心沿立体仓式暂存机纵轴前向点距离,xcop是PCB板质心至输送偏差位置点的距离,Izz是转动惯量;由于Izz≈mab,于是就有xcop≈a,这里m为立体仓式暂存机的质量,a和b分别为PCB板前部与立体仓式暂存机距离和PCB板后部与立体仓式暂存机距离; [0076] 步骤S203中所述输送偏差位置处的PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差以及横向偏差加速度的计算步骤如下: [0077] 假设只有小的偏转角并忽略纵向力,PCB板纵向或横向输送路线跟踪偏差计算如下: [0078] Δψ=ψ‑ψr [0079] ecop=e+xp sinΔψ [0080] 其中:ψ是PCB板纵向,ψr是输送台指向,Δψ是纵向误差,xp是PCB板前部立体仓式暂存机距离,e是质心到最近匹配点的横向偏差,ecop为输送偏差位置点处的横向偏差;对以上各式微分得到: [0081] [0082] [0083] [0084] [0085] 建立的立体仓式暂存机动力学模型为: [0086] [0087] [0088] 其中:ay与Uy分别为横向加速度和横向速度,Ux是纵向速度,Fyf与Fyr分别是当前PCB板侧偏力和后轮侧偏力,Izz是立体仓式暂存机的转动惯量,S是运动距离,r是横摆角速度,a和b分别是PCB板前部立体仓式暂存机距离距与PCB板后部立体仓式暂存机距离距;以PCB板纵向或横向输送路线跟踪能力为目的,立体仓式暂存机的动态状态变量Uy与r需要转变为与期望路径相关的状态变量,横向偏差加速度与纵向偏差加速度同当前PCB板侧偏力的关系为: [0089] [0090] [0091] 步骤S103利用输送设备将两台水平摆放的转向机进行传输连接。 [0092] 步骤S104包边机与压蓝胶机保持水平平行摆放。 [0093] 本发明还提供一种前处理连线系统包括: [0094] 立体仓式暂存机,用于自动收板,并暂存,及自动输出板; [0095] 转向机,分别与立体仓式暂存机连接,以及与包边机、压蓝胶机纵向水平连接;在与立体仓式暂存机连接的转向机的参数设定页面选择包边或者压蓝胶工作模块并进行确认,设备会通过纵向或者横向平移将PCB板输送入包边机或者压蓝胶机。 [0096] 所述包边机与压蓝胶机保持水平平行摆放。 [0097] 包边机、压蓝胶机、前处理线三机连线(如图3效果图),并能在包边与包胶功能需求中进行切换,有效解决之前的人工转运及人工放板问题。 [0098] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。 |