CN106276012A - 物料存取设备以及在线式物料存取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物料存取设备以及在线式物料存取方法，物料存储区域包括若干指定的物料归类装置，物料自动存取装置包括用于判别物料归类的识别设备，和用于将物料存入或取出至指定物料归类空间的输送机构。存放物料时，由识别设备读取物料上的归类信息，并存放到物料归类料仓；提取物料时，由识别设备扫描归类信息，提取出所述的物料输送至用料端。本发明实现了物料存放和提取的自动化，所有的信息可以存储在服务器端，所有数据可以实现共享，最大化减少了人员移动以及备料的时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够安装和集成在贴片生产线体中、且能够和贴片机配合使用的物料存取设备以及在线式物料存取方法。
背景技术
贴片机是电子制造领域重要的生产设备，贴片机通过移动贴装头高速、高精度地将印刷电路板（PCB）所需要的贴面元器件放置在PCB板上。而在PCB的制造过程中需要不断地添加物料（贴面元器件），才能完成产品制造。
传统的做法是依靠人工将物料是存放在车间内的货架上。在制造的过程中，按照生产过程中的实际需要去领取货架上的物料。然而，每次领取物料的数量较多、种类繁多，经常会发生如下问题：
1）领取了错误的物料；
2）需要消耗大量的时间用在货架上寻找合适的物料；
3）无法对物料的流向进行追踪；
4）由于物料架为开放管理，出现贵重物料丢失；
5）由于物料为开放式，无法实现温湿度管控（部分器件对温湿度敏感）；
6）用户无法对物料进行先进先出的管理；
7）用户无法实时掌握物料的数量信息，对后续生产备料造成困扰；
8）用户无法获取物料数量和种类的实时信息。
随着PCB行业自动化程度的不断发展，上述问题困扰了生产制造的进步。在复杂繁重的生产作业中，通过人工去解决上述问题时所投入的物资、时间和人力资源的消耗，对于生产者而言是一种极大的浪费。因此，需要通过技术手段来解决上述问题，提高物料的配送效率，加大过程控制，使贴片机可以更好地工作，生产效率得到进一步提高。
现有的一些立体仓储，选择了X轴、Y轴两线上分别设置机械手来解决上述问题。或者是在一个单层的仓储上设定可移动的抓取装置。这些技术手段存在结构复杂、体积庞大等问题，需要作进一步的改进。
发明内容
本发明为解决现有贴片机操作时候物料存取所存在的问题，旨在提供一种物料存取设备以及在线式物料存取方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括物料存储区域和物料自动存取装置；其中，物料存储区域包括若干指定的物料归类装置；其中，物料自动存取装置包括用于判别物料归类的识别设备，和用于将物料存入或取出至指定物料归类空间的输送机构。
其中，所述识别设备为一维或二维或RF条形码扫描器，所述条形码扫描器设置在入料口处。
其中，所述物料归类装置包括竖直设置的转轴和层叠设置且边缘处带有收纳空间的若干归类架，所述转轴上设置有归类架，所述归类架以转轴为圆心并随之同步旋转。
其中，所述输送机构包括用于抓取物料的机械手和升降装置，升降装置可驱动所述机械手上下移动以选取合适的归类架进行存入或取出。
其中，升降装置包括两个滑轨，所述滑轨之间设有机械手。
本发明提供一种贴片机，在贴片生产线的上部和下部分别设有可独立工作的物料存取设备和下部物料存取设备，所述物料存取设备的出料口对准生产线上的取放料装置。
本发明提供一种物料存取模块，所述物料存取模块由若干单个物料存取设备联机使用、并由同一软件控制和操作，所有联机的物料存取设备的硬件信息可以通过此软件获得，软件可以通过指令来安排联机设备的存入或取出的顺序。
本发明提供一种基于上述物料存取设备的在线式物料存取方法：a.存放物料时，由识别设备读取物料上的归类信息，并存放到归类信息所指向的物料归类料仓；b.提取物料时，由识别设备扫描归类信息，通过有线或者无线的方式将归类信息传送到控制端，并由机械手装置提取出所述的物料输送至用料端。
进一步地，归类信息采用条形码或者二维码形式。
进一步地，用料端缺料时，通过MES生产制造管理系统、归类信息读取或者直接通信的方式与物料归类料仓对接并提取出物料。
和现有技术相比，本发明实现了物料存放和提取的自动化，从而大幅减少了操作人员以及潜在错误因素；所有的信息可以存储在服务器端，所有数据可以实现共享；由于软件结构采取了云结构，所以用户无需安装任何软件和客户端即可实现物料信息的读取以及对设备的操作；设备可以安装和集成在生产线体上，所以最大化减少了人员移动以及备料的时间；设备采取模组化设计，整个系统采取分布式系统，即使单一模组损坏，也不会影响到物料进出。
附图说明
图1为物料存取设备的结构示意图；
图2为物料存取设备的俯视图；
图3为物料存取设备的侧视图；
图4为贴片机的立体图；
图5为取放料装置的立体图；
图6为在线式物料存取方法的步骤说明图。
参见附图,1为转轴，2为归类架，3为电机，4为机械手，5为滑轨。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步地说明。
参见图1至图3，图1至图3展示的是本发明的一个实施例，包括物料存储区域和物料自动存取装置。
其中，物料存储区域包括若干指定的物料归类装置。物料归类装置包括转轴1和归类架2。其中转轴1为竖直方向上设置，转轴1由电机3通过传动轮和皮带驱动转轴1底端的从动轮来进行旋转。
本实施例中，归类架2为圆盘状。若干归类架2层叠设置，且归类架2的边缘处带有收纳空间。本实施例中，所述收纳空间为放置物料的收纳槽。归类架2的圆心和转轴1的圆心重合，归类架2随转轴同步旋转。本实施例中，在收纳槽中通常包括卷状或者散装的电子元器件，均是贴片机生产过程中所需要的电子元件。
其中，所述输送机构包括用于抓取物料的机械手4和升降装置，升降装置包括两个滑轨5，机械手4的两端在其两侧的滑轨5内并可上下移动。
本实施例中，存入物料时由机械手4获得物料，通过识别设备扫描信息之后根据归类规则选取存放的位置。这个过程中由电机3驱动转轴1带动归类架2将物料收纳空间的一侧面向机械手4的方向。同时机械手4在滑轨5的带动下进行上、下移动找到合适的高度并对准选取存放的位置。之后机械手4将物料放入选取存放的位置的收纳槽内。取出物料时，由控制端通知所短缺的物料，按照前述的步骤同理反向操作将短缺的物料送至料仓的进料口。
作为优选，所述识别设备为一维或二维或RF条形码扫描器，所述条形码扫描器设置在入料口处；同时物料上也设有对应的一维或二维或RF条形码识别标志，通过扫描条形码或二维码得到物料信息，然后进行存取管理。
参见图4，图4展示的是本发明的另一个实施例，是一种软性电路板生产所用的贴片机，其电子部件组装采用SMT工艺。在贴片生产线的上部和下部分别设有可独立工作的物料存取设备和下部物料存取设备。所述物料存取设备的出料口对准生产线，其入料口开设在贴片机箱体的侧面；该物料存取设备的物料归类装置、物料自动存取装置均设置在贴片机上部和下部的箱体中，其结构功能同前一个实施例所述。存入物料时，即从入料口将物料置于机械手4上，通过前述操作存入；取出时，从由控制端发出指令反向操作。
参见图5，图5展示的是取放料装置,包括抓取设备以及由齿条和齿轮所构成的移动机构，用于将取出的物料用于软性电路板的生产。
作为优选，在面对较为庞大、复杂的用料端时，可以将若干个物料存取设备并联使用，形成一个物料存取模块。物料存取模块由同一软件控制和操作，所有联机的物料存取设备的硬件信息可以通过此软件获得，软件可以通过指令来安排联机设备的存入或取出的顺序。
本实施例还提供一种基于上述物料存取设备的在线式物料存取方法：
a.存放物料时，由识别设备读取物料上的归类信息，并存放到归类信息所指向的物料归类料仓。
b.提取物料时，由识别设备扫描归类信息，通过有线或者无线的方式将归类信息传送到控制端，并由机械手装置提取出所述的物料输送至用料端。
作为优选，用料端缺料时可以通过MES生产制造管理系统、归类信息读取或者直接通信的方式与物料归类料仓对接并提取出物料。
参见图6，提取物料的时候会出现三种情况：一，贴片机会出现缺料信息，此信息会通知到用户的MES（生产制造管理系统），MES系统会通知物料存取设备的管理软件，软件获知信息后会自动提取出贴片机所需要的物料。二，在没有安装MES系统用户中，贴片机发出缺料信息后，操作用户只需要扫描缺料的工位对应的条形码信息或者其他约定的数据交换信息，物料存取设备即可提取此工位所需要的物料。三，根据用户的要求，物料存取设备也可以和贴片设备进行软件对接，即贴片机出现缺料信息后，此信息会直接发送到物料存取设备的控制系统,控制系统即按照双方约定的数据信息，提取出特定物料。
在整个使用过程中, 物料存取设备的内部的物料因为被持续提取，所以也会有补充物料的需求。整个流程如下：物料存取设备的运行软件通知用户所短缺的物料，操作将短缺的物料送至物料存取设备的进料口，进料口上的条形码扫描器通过扫描物料上的条形码信息（可以为一维/二维/RF条形码），通过识别此条形码信息软件即可判定物料的信息，并且指示机械运动装置将物料抓取后存放到特定位置。
用户在进行电子制造生产过程中，经常根据物料使用情况，进行物料补充，采用本实施例后，用户只需要扫描缺少物料的送料器上的特征码（可以为条形码或者其他唯一特定信息）即可。此特征码之前已经和在线物料管理软件中的物料信息进行过绑定（数据映射），所以扫描之后即可以提供缺少的特定物料信息，并通过设备内部的送料机构将物料传送到机械手4可以提取物料的位置，然后机械手4按照预设的程序将其抓取，然后传输到出料口区域，等待用户提取。用户提取后，设备即处于待机状态，设备等待进一步的信息指令提取物料。此信息指令可以包括一个或者更多物料的提取。
本发明实现了物料存放和提取的自动化，从而大幅减少了操作人员以及潜在错误因素；所有的信息可以存储在服务器端，所有数据可以实现共享；由于软件结构采取了云结构，所以用户无需安装任何软件和客户端即可实现物料信息的读取以及对设备的操作；设备可以安装和集成在生产线体上，所以最大化减少了人员移动以及备料的时间；设备采取模组化设计，整个系统采取分布式系统，即使单一模组损坏，也不会影响到物料进出。
上面结合附图及实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。
Claims (10)
1.一种物料存取设备,其特征在于：包括物料存储区域和物料自动存取装置；
其中，物料存储区域包括若干指定的物料归类装置；
其中，物料自动存取装置包括用于判别物料归类的识别设备，和用于将物料存入或取出至指定物料归类空间的输送机构。
2.根据权利要求1所述的一种物料存取设备，其特征在于：所述识别设备为一维或二维或RF条形码扫描器，所述条形码扫描器设置在入料口处。
3.根据权利要求1所述的一种物料存取设备，其特征在于：所述物料归类装置包括竖直设置的转轴和层叠设置且边缘处带有收纳空间的若干归类架，所述转轴上设置有归类架，所述归类架以转轴为圆心并随之同步旋转。
4.根据权利要求1所述的一种物料存取设备，其特征在于：所述输送机构包括用于抓取物料的机械手和升降装置，升降装置可驱动所述机械手上下移动以选取合适的归类架进行存入或取出。
5.根据权利要求4所述的一种物料存取设备，其特征在于：升降装置包括两个滑轨，所述滑轨之间设有机械手。
6.一种带有根据权利要求1、2、3、4或5所述的物料存取设备的贴片机，其特征在于：在贴片生产线的上部和下部分别设有可独立工作的物料存取设备和下部物料存取设备，所述物料存取设备的出料口对准生产线上的取放料装置。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种物料存取模块，其特征在于：所述物料存取模块由若干单个物料存取设备联机使用、并由同一软件控制和操作，所有联机的物料存取设备的硬件信息可以通过此软件获得，软件可以通过指令来安排联机设备的存入或取出的顺序。
8.一种基于上述物料存取设备的在线式物料存取方法，其特征在于：a.存放物料时，由识别设备读取物料上的归类信息，并存放到归类信息所指向的物料归类料仓；b.提取物料时，由识别设备扫描归类信息，通过有线或者无线的方式将归类信息传送到控制端，并由机械手装置提取出所述的物料输送至用料端。
9.根据权利要求8所述的一种在线式物料存取方法，其特征在于：归类信息采用条形码或者二维码形式。
10.根据权利要求8所述的一种在线式物料存取方法，其特征在于：用料端缺料时，通过MES生产制造管理系统、归类信息读取或者直接通信的方式与物料归类料仓对接并提取出物料。
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