基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法技术

基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法，属于贴片机电子技术领域，本发明专利技术为解决现有贴片机状态机模型存在的问题。本发明专利技术方法基于有限状态机的贴片机状态转移模型实现，所述贴片机状态转移模型包括正常状态层、故障状态层和交互应用层；所述正常状态层，用于在发生状态转移过程中进行系统自动检测，当系统检测到异常时，系统会进入故障状态层中的故障状态；所述故障状态层为贴片机发生故障事件的处理层；所述交互应用层作为人工操作贴片机的人机交互层，人为破坏类及紧急停止操作后跳转至故障状态层中对应故障状态。本发明专利技术用于贴片机生产控制。明用于贴片机生产控制。明用于贴片机生产控制。

【技术实现步骤摘要】
基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法


[0001]本专利技术属于贴片机电子


技术介绍

[0002]多功能贴片机主要由机械结构、图像处理系统、运动控制系统、软件系统四部分组成。贴片机工作时不仅需要协调多种情况下不同系统之间的工作，而且需要对不同状态或时间触发的事件进行动态调整。考虑到贴装任务的复杂性以及贴片机对不同贴装作业要求的普适性，从生产实际需求出发，利用状态机理论抽象出贴片机的状态类型，并对系统运行状态机模型进行设计是非常重要的。但现有贴片机状态机模型实用性较差，步骤复杂繁琐，不符合操作员的操作习惯、操作便捷性不够；现有状态机故障处理不够细致、安全可靠，对于所有故障没有进行细致分类，对于所有故障均按统一处理，效率低且无法准确定位问题。

技术实现思路

[0003]针对现有贴片机状态机模型存在的问题，本专利技术提供一种基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法。
[0004]本专利技术所述基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法，该方法基于有限状态机的贴片机状态转移模型实现，所述贴片机状态转移模型包括正常状态层、故障状态层和交互应用层；
[0005]所述正常状态层，用于在发生状态转移过程中进行系统自动检测，当系统检测到异常时，系统会进入故障状态层中的故障状态；
[0006]所述故障状态层为贴片机发生故障事件的处理层；
[0007]所述交互应用层作为人工操作贴片机的人机交互层，人为破坏类及紧急停止操作后跳转至故障状态层中对应故障状态。
[0008]优选地，所述正常状态层包括初始状态、空闲状态和生产状态；
[0009]所述初始状态指贴片机开机后默认进入的状态，在该状态下贴片机会自动完成第一次硬件检测、图像处理系统和软件系统初始化工作，工作完成后系统会进入空闲状态；
[0010]所述空闲状态指贴片机成功完成初始化操作后的状态，在该状态下，允许操作员对贴片机贴装数据进行导入、修改和设置，对供料器、吸嘴进行机械操作，完成贴片机生产前的准备工作，工作完成后系统会进入生产状态；若工作完成后接到关机指令则执行关机操作；
[0011]所述生产状态指贴片机进行正常贴装作业的状态，当出现故障时按故障状态层执行相应操作，当下达完成指令或重启指令时，返回空闲状态。
[0012]优选地，所述空闲状态包括空闲状态0、空闲状态1、空闲状态2和等待状态四个子状态；
[0013]空闲状态0，贴片机完成第二次硬件检测、气泵上电以及运动控制系统初始化工作；完成后进入空闲状态1；
[0014]空闲状态1，贴片机完成第三次硬件检测、气泵上电以及运动控制系统初始化工作；从空闲状态1经由等待状态跳转至空闲状态2或直接跳转至生产状态；在跳转至生产状态时，若系统已存储贴片数据，则直接跳转，否则系统导入贴片数据后再跳转至生产状态；
[0015]空闲状态2，贴片机完成贴装生产前的其余准备工作，包括传入贴装电路板、元器件注册、贴片数据导入与编辑、更换供料器工作，完成操作后跳转至生产状态；
[0016]等待状态，对贴片机进行坐标系归零校正的操作。
[0017]优选地，所述生产状态包括准备状态、运行状态、暂停状态和等待状态四个子状态：
[0018]准备状态，执行贴装作业之前的最后准备状态，在该状态下，贴片机完成贴装文件装载、启动贴装处理系统和硬件自检测工作；准备工作完成后进入运行状态或等待状态，若从空闲状态跳转至生产状态是从空闲状态1跳转的，则准备工作完成后从准备状态跳转至等待状态；若从空闲状态跳转至生产状态是从空闲状态2跳转的，则准备工作完成后从准备状态跳转至运行状态；
[0019]运行状态，贴片机执行贴装作业时的状态；当接到暂停指令时进入暂停状态，当接到结束暂停指令时退回运行状态，当完成贴片工作后，退回空闲状态2；
[0020]等待状态，对贴片机进行坐标系归零校正的操作，执行完坐标系归零校正操作后进入运行状态；
[0021]暂停状态，贴片机正常贴装作业的运行状态过程中需要暂停时进入的状态，结束暂停状态时退回运行状态，当在暂停状态下关机时，退回空闲状态2，再执行关机操作。
[0022]优选地，所述故障状态层包括紧急状态、冻结状态和调整状态三种故障状态；
[0023]交互应用层发生人为破坏类及紧急停止操作时进入故障状态层；
[0024]正常状态层发生故障事件时进入故障状态层，具体为：
[0025]冻结状态，当状态转移过程中检测到气压异常或真空泵异常的非破坏性故障事件发生时，控制贴片机由当前状态转移到所述冻结状态，故障修复后恢复到故障发生前所处状态；
[0026]紧急状态，在生产过程中检测到电机超出限位、飞达异常、电机通讯异常或硬件内部通讯指令执行失败的破坏性故障事件发生时，控制贴片机由当前状态转移到所述紧急状态，手动按下急停按键实现贴片机急停也会使贴片机由当前状态转移到所述紧急状态，故障消除后返回空闲状态0以退出所述紧急状态；
[0027]调整状态，在生产过程中检测到PCB电路板卡板或图像检测多次失败的次破坏性故障事件发生时，控制系统进入调整状态，故障消除后贴片机恢复至所述生产状态。
[0028]优选地，交互应用层发生人为破坏类及紧急停止操作时进入故障状态层；
[0029]交互应用层发生人为的非破坏性故障时进入故障状态层的冻结状态，非破坏性故障包括：非生产状态下贴装头运动中打开贴片机设备门故障事件、人为断掉气源故障事件和真空泵人为损坏事件；
[0030]交互应用层发生人为的紧急停止操作或破坏性故障时进入故障状态层的紧急状态，破坏性故障包括：生产过程中人为打开贴片机设备门故障事件、人为关闭运动控制系统电源故障事件和人为关闭图像处理系统电源故障事件；
[0031]交互应用层发生次破坏性故障时进入故障状态层的紧急状态，次破坏性故障包
括：生产过程中将所用供料器全部拆卸导致无可用供料器故障事件、生产前检测光源校验有误导致生产中图像检测多次失败故障事件和生产过程中人为导致PCB板出现卡板故障事件。
[0032]优选地，该方法状态转移过程为：
[0033]步骤一、空闲状态转移设计，将所述贴片机初始状态标记为BOOT、所述空闲状态0记为IDLE0、所述空闲状态1记为IDLE1、所述空闲状态2记为IDLE2、所述等待状态记为WAIT；
[0034]多功能贴片机开机后，首先会进入BOOT状态，硬件自检成功后进入IDLE0状态，操作员按下机械面板上的启动按键会使得状态转移到IDLE1状态；
[0035]所述机械面板上设置启动按键、暂停按键、复位按键、急停按键、选中按键、供料器更换按键和生产开始按键；
[0036]处于IDLE1状态时，贴片机执行归零校正操作后，转入到WAIT状态，所述WAIT状态作为一种暂态当机器完成归零操作后会自动转移到IDLE2状态；
[0037]处于IDLE2状态时，贴片机进行生产前的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法，其特征在于，该方法基于有限状态机的贴片机状态转移模型实现，所述贴片机状态转移模型包括正常状态层、故障状态层和交互应用层；所述正常状态层，用于在发生状态转移过程中进行系统自动检测，当系统检测到异常时，系统会进入故障状态层中的故障状态；所述故障状态层为贴片机发生故障事件的处理层；所述交互应用层作为人工操作贴片机的人机交互层，人为破坏类及紧急停止操作后跳转至故障状态层中对应故障状态。2.根据权利要求1所述基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法，其特征在于，所述正常状态层包括初始状态、空闲状态和生产状态；所述初始状态指贴片机开机后默认进入的状态，在该状态下贴片机会自动完成第一次硬件检测、图像处理系统和软件系统初始化工作，工作完成后系统会进入空闲状态；所述空闲状态指贴片机成功完成初始化操作后的状态，在该状态下，允许操作员对贴片机贴装数据进行导入、修改和设置，对供料器、吸嘴进行机械操作，完成贴片机生产前的准备工作，工作完成后系统会进入生产状态；若工作完成后接到关机指令则执行关机操作；所述生产状态指贴片机进行正常贴装作业的状态，当出现故障时按故障状态层执行相应操作，当下达完成指令或重启指令时，返回空闲状态。3.根据权利要求2所述基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法，其特征在于，所述空闲状态包括空闲状态0、空闲状态1、空闲状态2和等待状态四个子状态；空闲状态0，贴片机完成第二次硬件检测、气泵上电以及运动控制系统初始化工作；完成后进入空闲状态1；空闲状态1，贴片机完成第三次硬件检测、气泵上电以及运动控制系统初始化工作；从空闲状态1经由等待状态跳转至空闲状态2或直接跳转至生产状态；在跳转至生产状态时，若系统已存储贴片数据，则直接跳转，否则系统导入贴片数据后再跳转至生产状态；空闲状态2，贴片机完成贴装生产前的其余准备工作，包括传入贴装电路板、元器件注册、贴片数据导入与编辑、更换供料器工作，完成操作后跳转至生产状态；等待状态，对贴片机进行坐标系归零校正的操作。4.根据权利要求3所述基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法，其特征在于，所述生产状态包括准备状态、运行状态、暂停状态和等待状态四个子状态：准备状态，执行贴装作业之前的最后准备状态，在该状态下，贴片机完成贴装文件装载、启动贴装处理系统和硬件自检测工作；准备工作完成后进入运行状态或等待状态，若从空闲状态跳转至生产状态是从空闲状态1跳转的，则准备工作完成后从准备状态跳转至等待状态；若从空闲状态跳转至生产状态是从空闲状态2跳转的，则准备工作完成后从准备状态跳转至运行状态；运行状态，贴片机执行贴装作业时的状态；当接到暂停指令时进入暂停状态，当接到结束暂停指令时退回运行状态，当完成贴片工作后，退回空闲状态2；等待状态，对贴片机进行坐标系归零校正的操作，执行完坐标系归零校正操作后进入运行状态；暂停状态，贴片机正常贴装作业的运行状态过程中需要暂停时进入的状态，结束暂停
状态时退回运行状态，当在暂停状态下关机时，退回空闲状态2，再执行关机操作。5.根据权利要求4所述基于分层式有限状态机的多功能贴片机生产流程控制方法，其特征在于，所述故障状态层包括紧急状态、冻结状态和调整状态三种故障状态；交互应用层发生人为破坏类及紧急停止操作时进入故障状态层；正常状态层发生故障事件时进入故障状态层，具体为：冻结状态，当状态转移过程中检测到气压异常或真空泵异常的非破坏性故障事件发生时，控制贴片机由当前状态转移到所述冻结状态，故障修复后恢复到故障发生前所处状态；紧急状态，在生产过程中检测到电机超出限位、飞达异常、电机通讯异常或硬件内部通讯指令执行失败的破坏性故障事件发生时，控制贴片机由当前状态转移到所述紧急状态，手动按下急停按键实现贴片机急停也会使贴片机由当前状态转移到所述紧急状态，故障消除后返回空闲状态0以退出所述紧急状态；调整状...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会军，杨宪强，曹峻虎，王大钊，刘金泽，郑祥滨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：