基于西门子logo！的波峰焊成品电路板剪切整形系统设计(附件)【字数：14473】
摘 要现今社会，全自动装置的应用无所不在，在自动控制技术需要的推动下，自动控制理论本身也取得了明显的提高进步。成品电路板的剪切整形，再也不需要大量的人工来操作。本设计运用西门子 LOGO!作为波峰焊成品电路板剪切整形的控制器，对整个系统进行了创造性的设计，方便了技术控制，也为LOGO!步入剪切整形的控制领域做出了有益的尝试。事实证明，自动化装置的运用操作，具有不可代替的运用价值。本设计利用光电传感器检测控制光电开关的通断以及光学检测法所用到的发射器和接收器将检测数据转化为电信号输入到西门子LOGO！RC230控制器中，再根据设计所需达到的目的及效果对西门子LOGO！程序逻辑图进行编程，控制多个输出来达到系统剪切、整形、回收、报警等功能的实现。本设计将解决以下几点问题及改进成品PCB板的腿长剪切；根据需剪切电路板长腿的粗细调节切腿机转速，以达到节省节约的目的；成品PCB板翘曲的整形恢复。
目 录
第一章 绪论 2
1.1波峰焊自动控制的研究背景和意义 2
1.1.1波峰焊的研究背景 2
1.1.2波峰焊研究的意义 2
1.2波峰焊的分类及特点 3
1.2.1波峰焊的分类 3
1.2.2波峰焊的特点 3
1.3有关波峰焊的国内外现状 5
1.4本设计在波峰焊接中的目的与作用 6
第二章 西门子LOGO!简介 7
2.1西门子LOGO！的性能指标及分类 7
2.2控制方式 7
2.3有关LOGO!的使用需知 8
第三章 控制系统硬件设计 9
3.1波峰焊成品电板剪切整形的系统组成及模块框架 9
3.1.1传送带以及传感器运动检测模块 9
3.1.2剪腿机与热风机剪切整形模块 10
3.2波峰焊成品电路板剪切整形系统的工作原理及硬件方案选择 10
3.2.1工作原理 10
3.2.2硬件及方案的选择 12
3.3西门子LOGO！I/O接口表 18
第四章 控制系统软件设计 19
4.1LOGO！Soft Comfo *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
rt编程软件简述 19
4.2系统各功能模块及系统软件调试 20
4.2.1上电自检启动 20
4.2.2光电传感器控制剪腿机剪切 22
4.2.3光检控制电热丝及吹风机整形 24
4.2.4系统节电自动检测断电 26
4.2.5系统报警 28
4.2.6不合格产品回收重整 30
第五章 总结与展望 31
结束语 32
致 谢 33
参考文献 34
附录 35
第一章 绪论
1.1波峰焊自动控制的研究背景和意义
1.1.1波峰焊的研究背景
随着电子元器件的出现与发展，波峰焊接出现在了工业发展的大舞台上，并随着电子产品的大量普及，波峰焊接逐渐取代了传统的浸焊工艺。而随着波峰焊的不断发展，许多工艺上的问题与隐患不断出现，需要解决。所以本论文就是为了解决工艺流程中有关元器件自动剪脚以及PCB板焊接后板身翘曲的整形，从而研究解决方法和途径来设计的。
焊接是完成电子元器件与PCB、电气与机械衔接的必要工艺流程，电子整机装联技术中焊接工艺是不可逆的工艺流程，若焊接设施的技术性能及工艺稳定性达不到给定要求，将会导致产品出现各种质量问题甚至是报废，返修很难，所以焊接设施的质量和稳定性是保证电路板安全、提升生产良率、控制成本的关键核心。波峰焊是近些年发展较快的焊接方式，它的原理是将插装了元件的电路板放置于传送装置上﹐经特定角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰，与之接触从而实现焊点与焊料的波峰接触，以达到PCB板自动连续焊接的目的。波峰焊接在我国已经有了几十年的历史了，自八十年代，浸焊机、单波峰焊机就被引进国内，发展至今现代工业中波峰焊接仍然占十分关键的地位。
波峰焊接历久不衰并非偶然，它最大的一个特点使它在工艺流程中起着不可或缺的作用，就是在波峰焊接中，PCB板只与波峰顶部接触，无任何氧化物或污染物，这就使得焊接的质量变得很高，能够适应并实现PCB板焊接的大规模生产。
1.1.2波峰焊研究的意义
波峰焊设施的下游行业范围包含了汽车电子制造业、通信设备制造业、消费电子制造业等行业。波峰焊设施是这些下游制造行业的必要设施和基础，下游行业各生产线都会对波峰焊行业有很大的需求。
尽管目前生产工艺上出现了表面贴装元器件（SMT），但是专为处理插孔元件（THT）而开发的波峰焊接工艺仍富生命力，市场工艺生产需求仍很大，波峰焊接工艺仍是各类生产线的关键部分。虽然人们对无铅焊接在生产上的需要有争议，但消费者及立法机构却是对无铅产品明确了要求。无铅焊料的缺陷最主要是比传统锡铅焊料成本更高，然而不管是否愿意，厂家在其生产中都不得不采用无铅工艺来波峰焊接。
多样化的波峰焊及无铅波峰焊新技术的发展趋向：无铅波峰焊数字化、网络化的发展方向越来越清晰明确，这个进展，带给用户最直接的感受就是用户端与波峰焊工艺间的距离感被拉近，无铅波峰焊技术、物联网技术以及云计算技术这三者的联结将带领波峰焊行业的发展，同时也让波峰焊的发展前景越来越宽广，发展方向越来越多样化，可以说，未来波峰焊的方向与前景因为物联网而变得无可估量。
1.2波峰焊的分类及特点
1.2.1波峰焊的分类
锡槽内的焊料，在加热器的加热下，渐渐熔融，熔融的液态焊料在电动泵或电磁泵的作用下，在焊锡池液面形成特定形状的焊料波峰。也可以向焊锡池注入氮气来形成波峰，将装有元器件的PCB印制板通过焊料波峰，达到元器件引脚与PCB焊盘间机械与电气衔接的软钎焊，这一过程就叫做波峰焊。依据机器所产生的不同形状波峰，波峰焊系统能够分为许多种，常见的是以下单机和联机这两种：
（1）单机式波峰焊工艺（单波峰只有一个波峰，称为平流波）
单机式波峰焊它的工艺流程有以下两种：
1、插装元器件 PCB板放入焊机夹具固定 喷涂助焊剂 预热PCB板 波峰焊接 长腿剪脚 冷却 检验翘曲 翘曲整形 检验翘曲与腿长 取下PCB印制板 清洗 放入合格运输箱；
2、PCB板装入模板 插装元器件 长腿剪脚 将PCB板从模板取下 PCB板装入焊机夹具 喷涂助焊剂 预热PCB板 波峰焊接 冷却 检验翘曲 补焊整形 取下印制板 清洗 检验翘曲与腿长 放入合格运输箱。
（2）联机式波峰焊工艺（双波峰的第一个波峰称为扰流波，第二个波峰称为平流波）
目 录
第一章 绪论 2
1.1波峰焊自动控制的研究背景和意义 2
1.1.1波峰焊的研究背景 2
1.1.2波峰焊研究的意义 2
1.2波峰焊的分类及特点 3
1.2.1波峰焊的分类 3
1.2.2波峰焊的特点 3
1.3有关波峰焊的国内外现状 5
1.4本设计在波峰焊接中的目的与作用 6
第二章 西门子LOGO!简介 7
2.1西门子LOGO！的性能指标及分类 7
2.2控制方式 7
2.3有关LOGO!的使用需知 8
第三章 控制系统硬件设计 9
3.1波峰焊成品电板剪切整形的系统组成及模块框架 9
3.1.1传送带以及传感器运动检测模块 9
3.1.2剪腿机与热风机剪切整形模块 10
3.2波峰焊成品电路板剪切整形系统的工作原理及硬件方案选择 10
3.2.1工作原理 10
3.2.2硬件及方案的选择 12
3.3西门子LOGO！I/O接口表 18
第四章 控制系统软件设计 19
4.1LOGO！Soft Comfo *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
rt编程软件简述 19
4.2系统各功能模块及系统软件调试 20
4.2.1上电自检启动 20
4.2.2光电传感器控制剪腿机剪切 22
4.2.3光检控制电热丝及吹风机整形 24
4.2.4系统节电自动检测断电 26
4.2.5系统报警 28
4.2.6不合格产品回收重整 30
第五章 总结与展望 31
结束语 32
致 谢 33
参考文献 34
附录 35
第一章 绪论
1.1波峰焊自动控制的研究背景和意义
1.1.1波峰焊的研究背景
随着电子元器件的出现与发展，波峰焊接出现在了工业发展的大舞台上，并随着电子产品的大量普及，波峰焊接逐渐取代了传统的浸焊工艺。而随着波峰焊的不断发展，许多工艺上的问题与隐患不断出现，需要解决。所以本论文就是为了解决工艺流程中有关元器件自动剪脚以及PCB板焊接后板身翘曲的整形，从而研究解决方法和途径来设计的。
焊接是完成电子元器件与PCB、电气与机械衔接的必要工艺流程，电子整机装联技术中焊接工艺是不可逆的工艺流程，若焊接设施的技术性能及工艺稳定性达不到给定要求，将会导致产品出现各种质量问题甚至是报废，返修很难，所以焊接设施的质量和稳定性是保证电路板安全、提升生产良率、控制成本的关键核心。波峰焊是近些年发展较快的焊接方式，它的原理是将插装了元件的电路板放置于传送装置上﹐经特定角度以及一定的浸入深度穿过焊料波峰，与之接触从而实现焊点与焊料的波峰接触，以达到PCB板自动连续焊接的目的。波峰焊接在我国已经有了几十年的历史了，自八十年代，浸焊机、单波峰焊机就被引进国内，发展至今现代工业中波峰焊接仍然占十分关键的地位。
波峰焊接历久不衰并非偶然，它最大的一个特点使它在工艺流程中起着不可或缺的作用，就是在波峰焊接中，PCB板只与波峰顶部接触，无任何氧化物或污染物，这就使得焊接的质量变得很高，能够适应并实现PCB板焊接的大规模生产。
1.1.2波峰焊研究的意义
波峰焊设施的下游行业范围包含了汽车电子制造业、通信设备制造业、消费电子制造业等行业。波峰焊设施是这些下游制造行业的必要设施和基础，下游行业各生产线都会对波峰焊行业有很大的需求。
尽管目前生产工艺上出现了表面贴装元器件（SMT），但是专为处理插孔元件（THT）而开发的波峰焊接工艺仍富生命力，市场工艺生产需求仍很大，波峰焊接工艺仍是各类生产线的关键部分。虽然人们对无铅焊接在生产上的需要有争议，但消费者及立法机构却是对无铅产品明确了要求。无铅焊料的缺陷最主要是比传统锡铅焊料成本更高，然而不管是否愿意，厂家在其生产中都不得不采用无铅工艺来波峰焊接。
多样化的波峰焊及无铅波峰焊新技术的发展趋向：无铅波峰焊数字化、网络化的发展方向越来越清晰明确，这个进展，带给用户最直接的感受就是用户端与波峰焊工艺间的距离感被拉近，无铅波峰焊技术、物联网技术以及云计算技术这三者的联结将带领波峰焊行业的发展，同时也让波峰焊的发展前景越来越宽广，发展方向越来越多样化，可以说，未来波峰焊的方向与前景因为物联网而变得无可估量。
1.2波峰焊的分类及特点
1.2.1波峰焊的分类
锡槽内的焊料，在加热器的加热下，渐渐熔融，熔融的液态焊料在电动泵或电磁泵的作用下，在焊锡池液面形成特定形状的焊料波峰。也可以向焊锡池注入氮气来形成波峰，将装有元器件的PCB印制板通过焊料波峰，达到元器件引脚与PCB焊盘间机械与电气衔接的软钎焊，这一过程就叫做波峰焊。依据机器所产生的不同形状波峰，波峰焊系统能够分为许多种，常见的是以下单机和联机这两种：
（1）单机式波峰焊工艺（单波峰只有一个波峰，称为平流波）
单机式波峰焊它的工艺流程有以下两种：
1、插装元器件 PCB板放入焊机夹具固定 喷涂助焊剂 预热PCB板 波峰焊接 长腿剪脚 冷却 检验翘曲 翘曲整形 检验翘曲与腿长 取下PCB印制板 清洗 放入合格运输箱；
2、PCB板装入模板 插装元器件 长腿剪脚 将PCB板从模板取下 PCB板装入焊机夹具 喷涂助焊剂 预热PCB板 波峰焊接 冷却 检验翘曲 补焊整形 取下印制板 清洗 检验翘曲与腿长 放入合格运输箱。
（2）联机式波峰焊工艺（双波峰的第一个波峰称为扰流波，第二个波峰称为平流波）
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