CN104512750B

CN104512750B - 带送进器

Info

Publication number: CN104512750B
Application number: CN201410524804.1A
Authority: CN
Inventors: 光雄池内; 金成国; 张化先; 金相哲
Original assignee: Samsung Techwin Co Ltd
Current assignee: Hanwha Aerospace Co Ltd; Hanwha Precision Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2018-02-13
Anticipated expiration: 2034-10-08
Also published as: CN104512750A

Abstract

本发明提供一种带送进器，所述带送进器通过按照恒定间隔来节距地传送带而将部件供应到部件安装装置的拾取位置，所述带送进器包括：光学传感器，包括位于带传送路径上面对由带所支撑的部件而设置的发光单元和光接收单元；控制单元，通过转换关于由光学传感器的光接收单元接收的光的量的信息而产生关于接收的光的量的数据，其中，控制单元执行下列操作：教导过程，用于当支撑部件的带运动恒定距离时，通过与带的前端部分相对应的关于接收的光的量的数据而计算代表值R和标准偏差σ；确定过程，用于当关于接收的光的量的数据在R±kσ(k是恒量)的范围之外时，确定不存在部件，如果成功地确定不存在部件达预设次数，则确定带的部件结束部分到达。

Description

带送进器

本申请要求于2013年10月7日提交到日本专利局的第2013-0210282号日本专利申请和于2014年1月9日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0003081号韩国专利申请的权益，所述两个专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本发明的一个或更多个实施例涉及带送进器，更具体地说，涉及通过按照恒定的间隔(节距)来节距地传送用于支撑部件的带而将部件供应至部件安装装置的拾取位置的带送进器。

背景技术

在部件安装装置中，作为将部件供应到可运动的安装头的管嘴的拾取位置的方法，使用带送进器的方法是公知的。根据所述方法，将按照指定的节距支撑部件的带从供应卷轴(supply reel)抽出，与部件安装定时(timing)同步地将带传送指定的距离，然后将部件供应到管嘴的拾取位置。

在这种通过利用带送进器供应部件的方法中，在当前使用的带被用尽时，需要将新的带供应至带送进器，并且带送进器需要检测当前使用的带的部件结束部分，以有效地更换带。换句话说，带沿着长向方向按照指定的间隔(节距)支撑部件。这里，由于在部件结束部分之外存在未支撑部件的尾部(trail portion)，所以为了提高生产率，最好在部件结束部分到达管嘴的拾取位置之后，快速地排放位于部件结束部分之外的尾部。

第2008-277509号日本专利申请公布公开了与包括用以检测部件结束部分的部件结束部分检测单元的带送进器有关的技术构造。在第2008-277509号日本专利申请公布中所公开的带送进器的部件结束部分检测单元包括透射式光学传感器。具体地，透射式光学传感器包括布置在带上方的发光单元和面对发光单元布置在带下方的光接收单元，其中，当来自发光单元的光斑(spot light)被部件阻挡并且接收到的光的量小于预设的光的量时，确定存在部件。另外，当在带的传送期间，通过部件结束部分检测单元没有检测到部件持续预设的时间量(确定不存在部件的时间量)时，确定需要更换带。

然而，在第2008-277509号日本专利申请公布中所公开的部件结束部分检测单元仅基于所接收的光的量的增加或减少进行确定，确定部件存在的精度不够。换句话说，所接收的光的量可能变化，并且所接收的光的量的增加与减少也可能基于带的类型(透光率)或部件的形状而变化，因此，仅基于所接收的光的量的增加或减少可能错误地确定部件的存在。

[现有技术文献]

[专利文献]

第2008-277509号日本专利申请公布(2008年11月13日)

发明内容

本发明的一个或更多个实施例包括能够以高精度检测部件结束部分的到达的带送进器。

其它方面将在下面的描述中进行部分地阐述，部分将通过描述而明显，或者可通过所提供的实施例的实践而了解。

根据本发明的一个或更多个实施例，一种带送进器通过按照恒定间隔(节距)来节距地传送带而将部件供应到部件安装装置的拾取位置，所述带送进器包括：光学传感器，包括位于带传送路径上面对由带所支撑的部件而设置的发光单元和光接收单元；控制单元，通过转换关于由光学传感器的光接收单元所接收的光的量的信息而产生关于所接收的光的量的数据，其中，控制单元执行下列操作：教导过程，用于当支撑部件的带运动恒定距离时，通过与带的前端部分相对应的关于所接收的光的量的数据而计算代表值R和标准偏差σ；确定过程，用于当关于所接收的光的量的数据在R±kσ(k是恒量)的范围之外时，确定不存在部件，如果成功地确定不存在部件达预设次数时，则确定部件结束部分到达。

所述控制单元选择积分法或峰值法来计算代表值R和标准偏差σ。如果选择了积分法，则每当带传送指定的距离时，所述控制单元便计算关于所接收的光的量的数据的积分值的平均值μ以作为代表值R，同时计算标准偏差σ。如果选择了峰值法，则每当带传送指定的距离时，控制单元便计算关于所接收的光的量的数据的峰值的中间值M以作为代表值R，同时计算标准偏差σ。

如果在教导过程中获得的关于所接收的光的量的数据包括至少一个A/D转换的最大值，则控制单元选择积分法，如果在教导过程中获得的关于所接收的光的量的数据不包括A/D转换的最大值，则控制单元选择峰值法。

控制单元选择峰值法，获得关于与光学传感器的发光单元的多个发光水平对应的所接收的光的量的数据，通过关于在最高发光水平下所接收的光的量的不具有A/D转换的最大值的数据的峰值而计算中间值M和标准偏差σ，并且在确定过程中将光学传感器的发光单元设置至相应的发光水平。

当带的部件结束部分到达拾取位置时，控制单元使带传送指定的距离。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的详细描述，这些和/或其它方面将变得明显并且更容易理解，附图中：

图1是根据本发明的实施例的带送进器的示意性侧视图；

图2是图1中的带送进器的部件检测传感器(光学传感器)的放大视图；

图3是图1中的带送进器中的带端检测传感器(tape end detecting sensor)的放大视图；

图4是示出与根据如图1中所示的实施例的带送进器的所接收的光的量有关的数据的积分值的图表；

图5是示出与根据如图1中所示的实施例的带送进器的所接收的光的量有关的数据的峰值的图表；

图6是示出基于与根据如图1中所示的实施例的带送进器的所接收的光的量有关的数据而确定部件存在的原理的曲线图。

具体实施方式

现在将对实施例进行详细地描述，在附图中示出了实施例的示例，其中，相同的标号始终指示相同的元件。在这一方面，本实施例可具有不同的形式，并且不应该被解释为受限于在此阐述的实施方式。因此，下面仅通过参照附图描述实施例来解释本实施方式的多方面。如在此所使用的术语“和/或”包括与所列出的相关项中的一个或更多个的任意组合和所有组合。当诸如“……中的至少一个”的表达位于一系列元件之后时，修饰整列元件，而不是修饰该列元件中的单个元件。

图1是根据本发明的实施例的带送进器的示意性侧视图。

根据图1中所示的实施例的带送进器包括立方形的带送进器主体1以及下面描述的并设置在带送进器主体1中的组件。

带传送路径2设置在带送进器主体1上。从带传送路径2的带引入单元2a引入带T，并沿着带传送路径2引导带T。尽管未示出，但是带T沿着带的长度方向按照恒定的间距(节距)固定并保持部件。

第一链轮3设置在带传送路径2的下游侧。第一链轮3的轮齿与按照恒定的间距形成在带T中的带传送孔啮合(interlock)，随着第一链轮3按照恒定的角度旋转而节距地传送带T。

第一电机5的旋转轴经由多个中间齿轮4连接到第一链轮3，其中，第一链轮3通过第一电机5的旋转而旋转。邻近第一链轮3的下游侧的位置对应于部件拾取位置P。

第二链轮6设置在第一链齿轮3的上游侧，第三链轮7设置在第二链轮6的上游侧。第二链轮6和第三链轮7中的每一个的齿与按照恒定的节距形成在带T中的带传送孔啮合，随着第二链轮6和第三链轮7旋转而沿着带传送路径2传送带T。

第二链轮6和第三链轮7分别通过第二电机8和第三电机9的旋转经由多个中间齿轮4而旋转。通过控制单元10控制第一电机5、第二电机8和第三电机9的旋转。虽然第一电机5、第二电机8和第三电机9的类型不受限制，但在本实施例中使用具有编码器的伺服电机。

在第二链轮6和第三链轮7之间，将光学传感器11邻近第二链轮6布置在带传送路径2上，光学传感器11作为用于检测由带T所支撑的部件的部件检测传感器。用于检测带T的端部的带端检测传感器12布置在光学传感器11的上游侧。

图2是图1中的带送进器的部件检测传感器(光学传感器)的放大视图。

光学传感器11是透射式光学传感器并包括发光单元11a和光接收单元11b，发光单元11a布置在带传送路径2上传送的带T的下方，光接收单元11b面对发光单元11a布置在带T的上方。因此，当由带T支撑的部件到达与光学传感器11的光轴位置相对应的位置时，部件阻挡来自发光单元11a的光斑，从而由光接收单元11b所接收的光的量减少。关于由光接收单元11b所接收的光的量的信息被传送至控制单元10。

图3是图1中的带送进器中的带端检测传感器的放大视图。

如图3中所示，带端检测传感器12是利用杠杆12a的机械传感器，并且带端检测传感器12包括杠杆12a和光学传感器件12b，其中，杠杆12a的端部位于带传送路径2中。

当带T的前端部分到达杠杆12a的端部时，杠杆12a的端部被带T的前端部分举起并围绕点12a-1旋转。因此，光学传感器件12b打开，并且检测到带T的前端部分。当带T穿过时，保持举起杠杆12a的端部，并且光学传感器件12b打开。结果，检测到带T的存在。当带T的后端部分穿过时，杠杆12a的端部下落。因此，光学传感器件12b关闭，并且检测到带T的后端部分。与在杠杆12a处检测到带的端部有关的信息被传送至控制单元10。

在根据上述实施例的上述构造中，控制单元10基于与所接收的光的量有关的信息来检测是否存在由带支撑的部件以及带的部件结束部分的到达。

示例1

控制单元10检测部件结束部分的到达的过程包括教导过程(Teach process)和确定过程。

(1)教导过程

当将带装载到带送进器时(即，当带的前端部分到达拾取位置P(参照图1)时)，控制单元10开始教导过程。这里，教导过程在装载了带时开始，并且直到通过按照指定间隔传送带而供应32个部件时结束。如上所述，教导过程在其上肯定地支撑有部件的带的前端部分开始。另外，可基于来自如图1中所示的第一电机5、第二电机8和第三电机9的编码器数据而确定装载了带。

在教导过程中，每当带传送恒定的距离时，控制单元10通过对关于从光学传感器11的光接收单元11b所接收的光的量的信息进行A/D转换而产生关于所接收的光的量的数据，并且控制单元10从关于与每个部件有关的所接收的光的量的信息而计算代表值R和标准偏差σ。

根据本实施例，使用“积分法”或“峰值法”作为用于计算代表值R和标准偏差σ的算法。具体地，当32个部件穿过光学传感器11时，执行以下操作。

(a)将关于与各个部件有关的所接收的光的量的信息按照等间距进行128次A/D转换为12比特的数据。因此，关于所接收的光的量的信息被转换成关于所接收的光的量的128个数据块，所述数据块具有从0至4095的值。

(b)对关于所接收的光的量的128个数据块求和，并且计算关于各个部件的所接收的光的量的数据的积分值。

(c)计算关于所接收的光的量的128个数据块的峰值。换句话说，针对关于所接收的光的量的128个数据块中彼此邻近的关于所接收的光的量的每10个数据块计算平均传送值，并且将所述平均传送值中的最大值识别为峰值。

在教导过程的最后阶段，控制单元10选择“积分法”或“峰值法”作为用于计算代表值R和标准偏差σ的算法。具体地，如果在操作(a)中获得的关于所接收的光的量的数据包括A/D转换的至少一个最大值(4095)，则控制单元10选择“积分法”。否则，控制单元10选择“峰值法”。

图4是示出与根据如图1中所示的实施例的带送进器的所接收的光的量有关的数据的积分值的图表。

如果选择了“积分法”，则控制单元10计算在操作(b)中计算的关于各个部件的积分值的平均值μ作为代表值R，并且同时计算标准偏差σ。图4示出了关于在“积分法”中所使用的各个部件的积分值的图像，其中，通过各个部件的积分值计算平均值μ，同时计算标准偏差σ。另外，在图4和图5中，标号P表示由带T支撑的部件。

图5是示出与根据如图1中所示的实施例的带送进器的所接收的光的量有关的数据的峰值的图表。

如果选择了“峰值法”，则控制单元10计算在操作(c)中所计算的各个部件的峰值的中间值M作为代表值R，并且同时计算标准偏差σ。图5示出了关于在“峰值法”中所使用的各个部件的峰值的图像，其中，通过各个部件的峰值计算中间值M，同时计算标准偏差σ。

另外，如果带由透明材料(透光材料)形成，则通常选择“积分法”。否则，通常选择“峰值法”。因此，如果设置了构成带的材料，则算法可被固定为“积分法”或“峰值法”。

(2)确定过程

当完成了教导过程时，执行确定过程。根据本实施例，从第33个部件起执行确定过程，并且对每个部件执行以下操作。

(d)将关于与各个部件有关的所接收的光的量的信息按照等间距进行128次A/D转换为12比特的数据。因此，关于所接收的光的量的信息被转换成关于所接收的光的量的128个数据块，所述数据块具有从0至4095的值。

(e)对关于所接收的光的量的128个数据块求和，并且计算关于各个部件的所接收的光的量的数据的积分值。

(f)计算关于所接收的光的量的128个数据块的峰值。换句话说，针对关于所接收的光的量的128个数据块中彼此邻近的关于所接收的光的量的每10个数据块计算平均传送值，并且将所述平均传送值中的最大值识别为峰值。

如果在最初的设置操作中选择了“积分法”，则当在操作(e)中获得的关于所接收的光的量的数据的积分值处于μ±kσ(k是恒量)的范围内时，控制单元10确定存在部件；当在操作(e)中获得的关于所接收的光的量的数据的积分值处于μ±kσ(k是恒量)的范围之外时，控制单元10确定不存在部件。

同时，如果在最初的设置操作中选择了“峰值法”，则当在操作(f)中获得的关于所接收的光的量的数据的峰值处于M±kσ(k是恒量)的范围内时，控制单元10确定存在部件；当在操作(f)中获得的关于所接收的光的量的数据的峰值处于M±kσ(k是恒量)的范围之外时，控制单元10确定不存在部件。

控制单元10将确定部件存在的结果存储在256个环形缓冲区中，并且当3次成功地确定不存在部件时，控制单元10确定带的部件结束部分(尾部的起点)到达。接着，当带的部件结束部分到达了部件拾取位置P(参考图1)时，控制单元10增加第一电机5的运行速度，从而快速地从带送进器中排放带的尾部。

另外，根据本实施例，由于带端检测传感器12可检测带的后端，所以控制单元10可以记住由带端检测传感器12检测的带的后端的位置，并且当带的部件结束部分到达了部件拾取位置P时，控制单元10可使第一电机5加速持续与带的部件结束部分和带的后端之间的距离相对应的长度。

图6是示出基于与根据如图1中所示的实施例的带送进器的所接收的光的量有关的数据而确定部件的存在的原理的曲线图。

这里，可如下所述地设定k，k是用于确定部件的存在的标准偏差σ的系数。首先，虽然通过关于与各个部件相关的所接收的光的量的数据而计算的积分值(峰值)不一致，但是，如果假设积分值(峰值)具有正态分布特性，则对应于部件存在的情形和部件不存在的情形的积分值(峰值)的分布如图6所示。在技术上，最准确的是基于k0(k0＝(μ_n-μ_e)/(σ_n+σ_e))来确定部件的存在，其中，k0是通过关于图6中所示的曲线中的k应用μ_e+kσ_e＝μ_n-kσ_n而获得的。然而，基于值k而确定部件的存在中，存在由于错误地将实际存在的部件确定为不存在而丢弃部件的高风险(略高于基于值k0而确定的风险)。

此外，针对每个带，都需要预先确保如图6中所示的曲线，并且一个带与另一个带的k0不同。然而，根据本实施例，使用针对各个带预先获得的值k0，并且将k用作预设的恒量。

示例2

虽然在如上所述的示例1中选择“积分法”或“峰值法”作为用于计算代表值R和标准偏差σ的算法，但是在示例2中，将算法固定为“峰值法”，并且在“峰值法”中，调整由光学传感器11的发光单元11a发出的光的量，以适应包括透明带的各种带。

(1)教导过程

和示例1中一样，教导过程在装载了带时开始，并且直到通过按照指定间隔传送带而供应(送进)32个部件时结束。另外，当32个部件穿过光学传感器11时，执行以下操作。

(g)通过在25％、50％、75％和100％之间改变光学传感器11的发光单元11a对8个部件的各个组的发光水平，针对8个部件的每个组，对与所接收的光的量有关的信息进行A/D转换。和上述示例1中一样，将关于所接收的光的量的信息按照等间距进行128次A/D转换为12比特的数据。

(h)计算关于所接收的光的量的128个数据块的峰值。换句话说，和上述示例1中一样，基于平均传送值计算峰值。换句话说，对于关于所接收的光的量的128个数据块中彼此邻近的关于所接收的光的量的每10个数据块计算平均传送值，并且将所述平均传送值中的最大值识别为峰值。

接着，控制单元10确定：针对每个发光水平，关于与每组部件中的8个部件有关的所接收的光的量的数据是否包括A/D转换的最大值(4095)，并且随后在确定过程中使用不具有最大值的最高发光水平。

在教导过程的最后阶段，控制单元10计算在确定过程中将使用的发光水平下在操作(h)中获得的峰值中的关于8个部件的峰值的中间值M作为代表值R，并且同时计算标准偏差σ。

(2)确定过程

和示例1中一样，从第33个部件起执行确定过程，并且对每个部件执行以下操作。

(i)将关于与各个部件有关的所接收的光的量的信息按照等间距进行128次A/D转换为12比特的数据。因此，关于所接收的光的量的信息被转换成关于所接收的光的量的128个数据块，所述数据块具有从0至4095的值。

(j)计算关于所接收的光的量的128个数据块的峰值。换句话说，对于关于所接收的光的量的128个数据块中彼此邻近的关于所接收的光的量的每10个数据块计算平均传送值，并且将所述平均传送值中的最大值识别为峰值。

接下来，当在操作(j)中获得的关于所接收的光的量的数据的峰值处于M±kσ(k是恒量)的范围内时，控制单元10确定存在部件；当在操作(j)中获得的关于所接收的光的量的数据的峰值处于M±kσ(k是恒量)的范围之外时，控制单元10确定不存在部件。

随后的操作与示例1中的操作相同。当3次成功地确定不存在部件时，控制单元10确定带的部件结束部分(尾部的起点)到达。接着，当带的部件结束部分到达了部件拾取位置P(参考图1)时，控制单元10增加第一电机5的运行速度，从而快速地从带送进器中排放带的尾部。

另外，尽管在如上所述的示例1和示例2中，当3次成功地确定不存在部件时确定带的部件结束部分到达，但是，除了3次(指定的次数)成功地确定不存在部件的条件以外，还可以引入通过带端检测传感器12检测带的后端的条件。当满足这两个条件时，可确定带的部件结束部分到达。因此，可降低部件结束部分的错误检测的可能性。

另外，尽管在本实施例中光学传感器11是透射式光学传感器，但是光学传感器11也可以是反射式光学传感器。在这种情况下，反射式光学传感器的发光单元和光接收单元面对部件设置在带的上方或下方。在反射式光学传感器的情况下，当由带支撑的部件到达与传感器的光轴相对应的位置时，随着来自发光单元的光斑被部件反射，由光接收单元所接收的光的量增大，从而可以像透射式传感器那样检测部件的存在。

如上所述，根据本发明的一个或更多个上述实施例，通过关于与部件存在于实际使用的带上的情形相对应的所接收的光的量的数据而计算代表值R和标准偏差σ，并且基于所述代表值R和标准偏差σ在确定过程中确定部件的存在。因此，可以高精度地检测部件的存在以及带的部件结束部分的到达。

应该理解的是，在此所描述的示例性实施例应该被解释为仅出于描述性意义，而非限制性的目的。通常，每个实施例中的特点或方面的描述应该被认为适用于其他实施例中的其他相似的特点或方面。

虽然已经参照附图描述了本发明的一个或更多个实施例，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims

1.一种带送进器，所述带送进器通过按照恒定间隔来节距地传送带而将部件供应到部件安装装置的拾取位置，所述带送进器包括：

光学传感器，包括位于带传送路径上面对由带所支撑的部件而设置的发光单元和光接收单元；

控制单元，通过转换关于由光学传感器的光接收单元所接收的光的量的信息而产生关于所接收的光的量的数据，

其中，所述控制单元执行下列操作：

教导过程，用于当支撑部件的带运动恒定距离时，通过与带的前端部分相对应的关于所接收的光的量的数据而计算代表值R和标准偏差σ，

确定过程，用于当关于所接收的光的量的数据在R±kσ的范围之外时，确定不存在部件，如果成功地确定不存在部件达预设次数时，则确定带的部件结束部分到达，其中，k是恒量,

其中，所述控制单元选择积分法或峰值法来计算代表值R和标准偏差σ，

如果选择了积分法，则每当带传送指定的距离时，控制单元便计算关于所接收的光的量的数据的积分值的平均值μ以作为代表值R，同时计算标准偏差σ，

如果选择了峰值法，则每当带传送指定的距离时，控制单元便计算关于所接收的光的量的数据的峰值的中间值M以作为代表值R，同时计算标准偏差σ。

2.根据权利要求1所述的带送进器，其中，如果在教导过程中获得的关于所接收的光的量的数据包括至少一个A/D转换的最大值，则控制单元选择积分法，

如果在教导过程中获得的关于所接收的光的量的数据不包括A/D转换的最大值，则控制单元选择峰值法。

3.根据权利要求1所述的带送进器，其中，控制单元选择峰值法，获得关于与光学传感器的发光单元的多个发光水平对应的所接收的光的量的数据，通过关于在最高发光水平下所接收的光的量的不具有A/D转换的最大值的数据的峰值而计算中间值M和标准偏差σ，并且在确定过程中将光学传感器的发光单元设置至相应的发光水平。

4.根据权利要求1所述的带送进器，其中，当带的部件结束部分到达拾取位置时，控制单元使带传送指定的距离。