一种基于多机协同的SMT物料智能管理系统及管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多机协同的SMT物料智能管理系统及管理方法，所述系统包括控制单元和与控制单元连接的人机交互单元、数据库单元、动作执行单元、驱动和传感器单元，动作执行单元与操作对象即物料盘连接，系统实施采用数据技术和多机协同作业技术。这种系统组网方便、智能化度高、成本低，这种方法能提高SMT生产企业取放SMT物料的效率和正确率。产企业取放SMT物料的效率和正确率。产企业取放SMT物料的效率和正确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多机协同的SMT物料智能管理系统及管理方法


[0001]本专利技术涉及表面组装（Surface Mount Technology，简称SMT）技术，具体是一种基于多机协同的SMT物料智能管理系统及管理方法。

技术介绍

[0002]SMT生产企业主要利用表面组装技术将各类电子元器件按照电路板设计原理图贴装并焊接在印制线路板上。电子元器件作为SMT生产企业最常见的生产原材料，具有元器件种类多、各类元器件型号复杂和各类元器件标识辨识度较低的特点。采用传统人工取出、存放物料存在效率低、易出错的不足。电子技术本身就具有更新迭代速度快的特点，加之互联网技术的发展使得信息传播速度更快、信息获取途径更多，更加加剧了包括了电子制造业在内的生产企业的竞争。因此，采用人工取放SMT物料的方式已不能满足SMT生产企业的实际需求。
[0003]基于以上现状，SMT生产企业迫切需要一种高效的SMT物料管理系统，以提高企业的生产效率，进而提高企业的产品质量和企业核心竞争力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于多机协同的SMT物料智能管理系统及管理方法。这种系统组网方便、智能化度高、成本低，这种方法能提高SMT生产企业取放SMT物料的效率和正确率。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案是：一种基于多机协同的SMT物料智能管理系统，包括控制单元和与控制单元连接的人机交互单元、数据库单元、动作执行单元、驱动和传感器单元，动作执行单元与操作对象即物料盘连接，系统实施采用数据技术和多机协同作业技术，其中：控制单元采用PC控制端与嵌入式相结合的分级控制系统；系统操作对象为贴有射频识别RFID（Radio Frequency Identification简称RFID）标签的SMT物料盘，RFID标签中写入了记录SMT物料盘中电子元器件的类别信息和型号信息，该信息可通过射频识别器读出；人机交互单元是实现操作者与系统交互的途径，人机交互单元设有计算机和射频识别器，人机交互单元是操作者与系统间的交互通道，操作者通过人机交互单元向系统中输入需要存放物料的信息和需要取出物料的信息，射频识别器是存放物料操作过程的物料信息输入口，会将从贴在SMT物料盘上的RFID标签中的电子器件类别和型号信息读取到信息传输给PC控制模块，计算机是操作者发出操作指令和取出物料操作过程的物料信息输入口，操作者一方面通过计算机操作界面输入需要取出的物料信息及物料数量，另一方面通过计算机操作界面向系统发出存放物料操作和取出物料操作的动作指令，数据库单元的信息存储格式采用SQL Server数据库格式，数据库中记录了存放各类别、各型号的电子元器件的料盘存放箱编号、各料盘存放箱中已有料盘个数及还可存放
料盘的个数；动作执行单元基于多机协同的SMT物料的智能仓库完成动作，所述智能仓库设有料盘存放柜，料盘存放柜的正前方由远及近依次间隔设有带传送带的传送装置、操作桌、物料盘取放装置，所述料盘存放柜用于存放SMT物料盘设有间隔设置的结构一致的一组单个料盘存放箱，每一个料盘存放箱只存放一种SMT物料，料盘存放箱呈空心立方体状，在立方体面对传送装置的一个侧面的上部和下部分别设有物料盘进口和物料盘出口用于物料盘存入、取出料盘存放箱操作，在立方体内部的底面上设有第一物料盘输送带和第二物料盘输送带用于将物料盘从物料盘出口推出料盘存放箱，第一物料盘输送带包括第一直条，在第一直条的两端头分别设有垂直于第一直条向外延伸的第一拨条和第二拨条，第一拨条和第二拨条向外延伸的方向相反，第一拨条朝向立方体内部的底面中心方向延伸，第二拨条朝向立方体内部的底面边缘方向延伸，第二物料盘输送带包括第二直条，在第二直条的两端头分别设有垂直于第二直条向外延伸的第三拨条和第四拨条，第三拨条和第四拨条向外延伸的方向相反，第三拨条朝向立方体内部的底面中心方向延伸，第四拨条朝向立方体内部的底面边缘方向延伸，第一物料盘输送带与第一物料盘输送带和立方体内部两侧面存在间隙，保证第一物料盘输送带与第一物料盘输送带旋转时，第一拨条、第二拨条、第三拨条和第四拨条不与立方体内部两侧面接触，第一物料盘输送带可在立方体内部的底面上做顺时针旋转，第二物料盘输送带可在立方体内部的底面上做逆时针旋转，第一物料盘输送带和第二物料盘输送带的拨条同时作用将料盘存放箱物料盘出口位置处的物料盘推出料盘存放箱，第一物料盘输送带的第一直条和第二物料盘输送带的第二直条垂直物料盘进口和物料盘出口所在平面，立方体内部的逆时针方向3个不同侧面上分别设有垂直正方体底面的第三物料盘输送带、第四物料盘输送带和第伍物料盘输送带，第伍物料盘输送带和第三物料盘输送带分别与第一物料盘输送带和第二物料盘输送带垂直不接触，第三物料盘输送带、第四物料盘输送带和第伍物料盘输送带竖直方向上均设有间隔设置的一组隔片，每个隔片间隔的距离相同，第三物料盘输送带、第四物料盘输送带和第伍物料盘输送带同一水平位置处的隔片作为放置一个SMT物料盘的支撑架，所述传送装置为有牵引的带式输送机，传送装置用于运输料盘盛放筐，在存放SMT物料操作过程，用于将装有待存放物料的物料盛放箱运输到第一机器人的物料盛放筐拾取点，在取出SMT物料操作过程，用于将装有待取出物料的物料盛放筐运输给操作者，传送装置的传送带一端连接计算机和射频识别器，操作桌位于传送带远离计算机和射频识别器的一端附近，操作桌上设有第一机器人和料盘盛放筐，第一机器人的第一机械爪抓持物品能够放置在传送带上，第一机器人为设有带第一机械爪的6自由度机械臂，料盘盛放筐为呈圆台状的塑料篮子，第一机器人用于搬运料盘盛放筐，在存放SMT物料操作过程，第一机器人会将传送带上装有待存放物料的物料盛放筐搬运到第二机械爪上，并在第二机器人完成所有物料的存放动作后将空的物料盛放筐搬运到空的物料盛放筐存放处，在取出SMT物料操作过程，第一机器人会将空物料盛放筐存放处的空物料盛放筐搬运到第二机械爪上，并在第二机器人完成所有物料的取出操作后将第二机械爪上的装有待取出物料的物料盛放筐搬运到传送带上；所述物料盘取放装置用于实现SMT物料盘的存放、取出操作，包括物料盘取放机构、第一支架和第二支架，第一支架和第二支架上分别设有间隔设置的第一滑道、第二滑道、第三滑道，第一滑道、第二滑道和第三滑道内分别设有固定连接第一支架和第二支架的第一导杆、第一丝杆和第二导杆，第一导杆、第
一丝杆和第二导杆可在第一滑道、第二滑道、第三滑道内上下移动，物料盘取放机构设置在第一导杆、第一丝杆和第二导杆上可沿第一导杆、第一丝杆和第二导杆左右移动，第二支架上还设有料盘取放工作台左右位置调节器和料盘取放工作台上下位置调节器，其中，物料盘取放机构设有料盘取放工作台，料盘取放工作台的边缘设有向内凹陷的呈圆弧状的缺口，料盘取放工作台的背面设有第二机械爪，第二机械爪的活动区域为向内凹陷的呈圆弧状的缺口区域，第二机器人为设有带第三机械爪的6自由度机械臂，第二机器人位于料盘取放工作台的正面即朝上的一面的中心处，第二机器人将料盘存放箱推到料盘取放工作台上的物料盘搬运到料盘盛放筐中或将料盘盛放筐中的物料盘放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多机协同的SMT物料智能管理系统，其特征在于，包括控制单元和与控制单元连接的人机交互单元、数据库单元、动作执行单元、驱动和传感器单元，动作执行单元与操作对象即物料盘连接，系统实施采用数据技术和多机协同作业技术，其中：控制单元采用PC控制端与嵌入式相结合的分级控制系统；操作对象为贴有射频识别RFID标签的SMT物料盘；人机交互单元设有计算机和射频识别器，计算机提供人机交互界面，射频识别器识别射频识别RFID标签；数据库单元的信息存储格式采用SQL Server数据库格式；动作执行单元基于多机协同的SMT物料的智能仓库完成动作，所述智能仓库设有料盘存放柜，料盘存放柜的正前方由远及近依次间隔设有带传送带的传送装置、操作桌、物料盘取放装置，所述料盘存放柜设有间隔设置的结构一致的一组单个料盘存放箱，每一个料盘存放箱只存放一种SMT物料，料盘存放箱呈空心立方体状，在立方体面对传送装置的一个侧面的上部和下部分别设有物料盘进口和物料盘出口，在立方体内部的底面上设有第一物料盘输送带和第二物料盘输送带，第一物料盘输送带包括第一直条，在第一直条的两端头分别设有垂直于第一直条向外延伸的第一拨条和第二拨条，第一拨条和第二拨条向外延伸的方向相反，第一拨条朝向立方体内部的底面中心方向延伸，第二拨条朝向立方体内部的底面边缘方向延伸，第二物料盘输送带包括第二直条，在第二直条的两端头分别设有垂直于第二直条向外延伸的第三拨条和第四拨条，第三拨条和第四拨条向外延伸的方向相反，第三拨条朝向立方体内部的底面中心方向延伸，第四拨条朝向立方体内部的底面边缘方向延伸，第一物料盘输送带与第一物料盘输送带和立方体内部两侧面存在间隙，保证第一物料盘输送带与第一物料盘输送带旋转时，第一拨条、第二拨条、第三拨条和第四拨条不与立方体内部两侧面接触，第一物料盘输送带的第一直条和第二物料盘输送带的第二直条垂直物料盘进口和物料盘出口所在平面，立方体内部的逆时针方向3个不同侧面上分别设有垂直正方体底面的第三物料盘输送带、第四物料盘输送带和第伍物料盘输送带，第伍物料盘输送带和第三物料盘输送带分别与第一物料盘输送带和第二物料盘输送带垂直不接触，第三物料盘输送带、第四物料盘输送带和第伍物料盘输送带竖直方向上均设有间隔设置的一组隔片，每个隔片间隔的距离相同，第三物料盘输送带、第四物料盘输送带和第伍物料盘输送带同一水平位置处的隔片作为放置一个SMT物料盘的支撑架，所述传送装置为有牵引的带式输送机，传送装置的传送带一端连接计算机和射频识别器，操作桌位于传送带远离计算机和射频识别器的一端附近，操作桌上设有第一机器人和料盘盛放筐，第一机器人的第一机械爪抓持物品能够放置在传送带上，第一机器人为设有带第一机械爪的6自由度机械臂，料盘盛放筐为呈圆台状的塑料篮子；所述物料盘取放装置包括物料盘取放机构、第一支架和第二支架，第一支架和第二支架上分别设有间隔设置的第一滑道、第二滑道、第三滑道，第一滑道、第二滑道和第三滑道内分别设有固定连接第一支架和第二支架的第一导杆、第一丝杆和第二导杆，第一导杆、第一丝杆和第二导杆可在第一滑道、第二滑道、第三滑道内上下移动，物料盘取放机构设置在第一导杆、第一丝杆和第二导杆上可沿第一导杆、第一丝杆和第二导杆左右移动，第二支架上还设有料盘取放工作台左右位置调节器和料盘取放工作台上下位置调节器，其中，物料盘取放机构设有料盘取放工作台，料盘取放工作台的边缘设有向内凹陷的呈圆弧状的缺口，料盘取放工作台的背面设有第二机械爪，第二机械爪的
活动区域为向内凹陷的呈圆弧状的缺口区域，第二机器人为设有带第三机械爪的6自由度机械臂，第二机器人位于料盘取放工作台的正面即朝上的一面的中心处，第二机器人将料盘存放箱推到料盘取放工作台上的物料盘搬运到料盘盛放筐中或将料盘盛放筐中的物料盘放进料盘存放箱中，料盘取放工作台左右位置调节器设有料盘取放工作台左右位置调节器支架，第一导杆、第一丝杆和第二导杆分别通过第一滑道、第二滑道、第三滑道固定在料盘取放工作台左右位置调节器支架上，第一电机固定在料盘取放工作台左右位置调节器支架上，第一齿轮固定在第一电机的转轴上，第二齿轮固定在第一丝杆上，第一电机与第一丝杆采用齿轮传动，第一丝杆与料盘取放工作台采用螺旋副传动，第一电机输出的转矩通过第一齿轮和第二齿轮构成的传动系统使第一丝杆转动，第一丝杆通过螺旋副使料盘取放工作台沿着第一导杆、第二导杆左右平动实现料盘取放工作台左右位置的调节，料盘取放工作台上下位置调节器设有固定在第二支架外侧的料盘取放工作台上下位置调节器支架，料盘取放工作台上下位置调节器支架上设有第二电机、第二丝杆、第三丝杆、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮，第二丝杆、第三丝杆螺旋线的螺距相等、旋向相反，都固定在料盘取放工作台上下位置调节器支架上，第三齿轮固定在第二电机的转轴上，第四齿轮、第六齿轮固定在料盘取放工作台上下位置调节器支架上，位于第三齿轮的不同的两侧、与第三齿轮啮合，第五齿轮固定在第二丝杆上与第四齿轮啮合，第七齿轮固定在第三丝杆上与第六齿轮啮合，第二电机与第二丝杆、第三丝杆采用齿轮传动，第二丝杆、第三丝杆与料盘取放工作台左右位置调节器支架采用螺旋副传动，第二电机输出的转矩通过第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮构成的传动系统使第二丝杆、第三丝杆转动，第二丝杆、第三丝杆通过螺旋副使料盘取放工作台沿着第二丝杆、第三丝杆上下平动，从而带动料盘取放工作台在竖直平面内做平移运动，实现料盘取放工作台上下位置的调节；驱动单元包括传送带驱动电机、第一机器人驱动电机、第二机械爪驱动电机、第二机器人驱动电机、料盘取放工作台上下位置调节器的第二电机、料盘取放工作台左右位置调节器的第一电机、料盘存放箱内的第一物料盘输送带驱动电机、第二物料盘输送带驱动电机、第三物料盘输送带驱动电机、第四物料盘输送带驱动电机、第五物料盘输送带驱动电机；传感单元包括第一机器人上的第一摄像头、第二机器人上的第二摄像头、第二机器人上的第二射频识别器、第一机器人与传送带...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春跃，张怀权，王卓，李茂林，龚锦锋，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：