CN106768991B - 一种精细检测吸嘴工作状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精细检测吸嘴工作状态的方法，包括所述流量检测电路从所述上位机获取预先设定的所述吸嘴的比较电压，所述流量检测电路判断所述工作电压是否大于等于所述比较电压，若是，判定所述吸嘴正常工作，并通知所述上位机所述吸嘴当前正常工作，否则，判定所述吸嘴未正常工作，并通知所述上位机所述吸嘴当前未正常工作。通过下位机可进行电压采样，根据采样的工作电压，以及通过上位机发送给下位机的比较电压进行比较，进而判断吸嘴状态，当吸嘴老化后但仍可被使用时，可更改其比较电压的值，相当于提升了吸嘴的使用寿命，此外，吸嘴的比较结果可实时被上位机得知，有利于设备管控，实现了高效，智能的判断吸嘴状态。

Description

一种精细检测吸嘴工作状态的方法

技术领域

本发明涉及固晶机技术领域，尤其涉及一种精细检测吸嘴工作状态的方法。

背景技术

固晶机取料工艺中对吸嘴的状态检测有很高的要求，如何高效，智能的判断吸嘴状态尤为重要。而且随着设备管控要求的不断提高，需要通过一上位机可管控各设备的工作情况，

目前市场上吸嘴状态检测主要通过吸嘴中流量传感器所反馈的模拟电压值，对传感器反馈的模拟电压与由电位器和电阻组成的比较电压进行比较，进而判断吸嘴的工作状态，且该比较电压的值是固定的，不可随意设置，且吸嘴的比较结果并不能实时被上位机得知。

吸嘴由于持续使用，存在老化现象，使得吸嘴孔径变小，但其实孔径变小后的吸嘴本身仍然可用，因为比较电压的值是固定的，使其监测电路部分无法进一步监测，间接降低了吸嘴的使用寿命，在现在的工作中，该类吸嘴直接被报废，无疑是十分浪费的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精细检测吸嘴工作状态的方法，来解决以上技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种精细检测吸嘴工作状态的方法，包括：

提供一取料设备；所述取料设备包括取料装置和气体流量监测装置；其中，所述取料装置包括吸嘴；所述气体流量监测装置包括流量传感器、流量检测电路和上位机；所述流量传感器设置于负压源和所述吸嘴之间；

取料设备工作时，所述流量检测电路从所述流量传感器获取对应所述吸嘴的工作状态的工作电压；其中，所述对应所述吸嘴的工作状态的工作电压，即所述流量传感器根据从所述吸嘴流向所述负压源的空气流量，对应输出的工作电压；

所述流量检测电路从所述上位机获取预先设定的所述吸嘴的比较电压；

所述流量检测电路判断所述工作电压是否大于等于所述比较电压；

若是，判定所述吸嘴正常工作，并通知所述上位机所述吸嘴当前正常工作；

否则，判定所述吸嘴未正常工作，并通知所述上位机所述吸嘴当前未正常工作。

优选的，所述取料装置还包括电磁阀组，所述电磁阀组电连接所述上位机；所述电磁阀组包括一连接所述吸嘴的吸嘴连接口和一用于连接所述负压源的负压源连接口，所述负压源连接口内设置有用于控制所述吸嘴是否连通所述负压源的第一气路阀门；所述流量传感器设置于所述负压源和所述负压源连接口之间；

所述步骤：取料设备工作时，所述流量检测电路从所述流量传感器获取对应所述吸嘴的工作状态的工作电压之前，还包括：

将所述吸嘴移动至工件所在位置，并对准工件；

所述上位机控制所述第一气路阀门打开，使所述吸嘴吸住工件；其中，所述第一气路阀门被打开后，所述负压源连通所述吸嘴，所述负压源将所述吸嘴内的空气抽离至所述负压源，进而使所述吸嘴吸住工件。

优选的，所述流量检测电路包括下位机；所述下位机和所述上位机串口通信；

所述步骤：将所述吸嘴移动至工件所在位置，并对准工件之前，还包括：

所述上位机预先设定所述吸嘴的比较电压；具体为：

取料设备处于设置模式时，所述上位机控制所述第一气路阀门打开，使所述吸嘴吸住工件，并确保所述吸嘴的工作状态正常；其中，所述吸嘴的工作状态正常，即所述吸嘴对准的吸住工件，且未出现气路堵塞；

所述流量传感器实时监测从所述吸嘴流向所述负压源的空气流量，并根据所述空气流量对应输出一采样电压，发送至所述下位机；其中，所述采样电压为模拟电压信号；

所述下位机将所述采样电压通过模数转换，获得一对应所述采样电压的采样电压值，并发送至所述上位机；

所述上位机根据所述采样电压值设定一比较电压值，并存储于本地的存储器中；

其中，所述采样电压值和所述比较电压值均为数字信号；所述比较电压值小于所述采样电压值。

优选的，所述流量检测电路从所述上位机获取预先设定的所述吸嘴的比较电压，具体为：

所述下位机从所述上位机获取所述比较电压值；

所述下位机将所述比较电压值进行数模转换，获取所述比较电压值对应的比较电压；

其中，所述比较电压为模拟电压信号。

优选的，所述电磁阀组还包括一用于连接正压源的正压源连接口，所述正压源连接口内设置有用于控制所述吸嘴是否连通所述正压源的第二气路阀门；

所述步骤：使所述吸嘴移动至工件所在位置，并对准工件之前，还包括：

所述上位机控制所述第二气路阀门打开，使所述吸嘴连通所述正压源；所述正压源将高压空气输送至所述吸嘴，以清洗所述电磁阀组及所述吸嘴内的粉尘颗粒。

优选的，所述吸嘴包括第一吸嘴和第二吸嘴；所述电磁阀组包括第一电磁阀组和第二电磁阀组；所述流量传感器包括第一路流量传感器和第二路流量传感器；

所述第一电磁阀组和所述第二电磁阀组均电连接所述上位机；所述第一电磁阀组连接所述第一吸嘴，所述第二电磁阀组连接所述第二吸嘴；所述第一路流量传感器设置于所述负压源和所述第一电磁阀组的负压源连接口之间；所述第二路流量传感器设置于所述负压源和所述第二电磁阀组的负压源连接口之间。

优选的，所述流量检测电路包括第一路模拟比较输出电路和第二路模拟比较输出电路；

所述第一路模拟比较输出电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、第一电压比较器、第二电压比较器、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C33、光耦开关U4和二极管D4；

所述第一路流量传感器的工作电压输出端分别电连接电阻R6的第二端和电容C22的正极，电容C22的负极接地，电阻R6的第一端电连接所述第二电压比较器的正输入端；R4的第一端电连接所述下位机的第一比较电压输出端，电阻R4的第二端分别电连接电阻R5的第一端和电容C19的正极，电容C19的负极接地；电阻R5的第二端分别电连接电容C20的正极和所述第一电压比较器的正输入端，电容C20的负极接地，所述第一电压比较器的负输入端电连接所述第一电压比较器的输出端；所述第一电压比较器的输出端电连接所述第二电压比较器的负输入端；所述第二电压比较器的输出端电连接光耦开关U4的负输入端，光耦开关U4的正输入端电连接电阻R7的第二端，电阻R7的第一端电连接+12V直流电源；光耦开关U4的集电极分别电连接二极管D4的负极、电容C21的正极，光耦开关U4的发射极、二极管D4的正极和电容C21的负极接地；电容C21的正极和负极分别为所述第一路模拟比较输出电路的输出端；其中，所述下位机的第一比较电压输出端用于输出所述第一吸嘴的比较电压；所述第一吸嘴的比较电压小于所述第一吸嘴正常工作时，所述第一路流量传感器的工作电压输出端输出的工作电压；

所述第二路模拟比较输出电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、第三电压比较器、第四电压比较器、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C33、光耦开关U5和二极管D5；

所述第二路流量传感器的工作电压输出端分别电连接电阻R10的第二端和电容C25的正极，电容C25的负极接地，电阻R10的第一端电连接所述第四电压比较器的正输入端；电阻R8的第一端电连接所述下位机的第二比较电压输出端，电阻R8的第二端分别电连接电阻R9的第一端和电容C23的正极，电容C23的负极接地；电阻R9的第二端分别电连接电容C24的正极和所述第三电压比较器的正输入端，电容C24的负极接地，所述第三电压比较器的负输入端电连接所述第三电压比较器的输出端；所述第三电压比较器的输出端电连接所述第四电压比较器的负输入端；所述第四电压比较器的输出端电连接光耦开关U5的负输入端，光耦开关U5的正输入端电连接电阻R11的第二端，电阻R11的第一端电连接+12V直流电源；光耦开关U5的集电极分别电连接二极管D5的负极、电容C26的正极，光耦开关U5的发射极、二极管D5的正极和电容C26的负极接地；电容C21的正极和负极分别为所述第二路模拟比较输出电路的输出端；其中，所述下位机的第二比较电压输出端用于输出所述第二吸嘴的比较电压；所述第二吸嘴的比较电压小于所述第二吸嘴正常工作时，所述第二路流量传感器的工作电压输出端输出的工作电压；

所述第一路模拟比较输出电路的输出端和所述第二路模拟比较输出电路的输出端通过接插件电连接所述流量检测电路所在板卡的IO口；所述板卡的IO口还电连接所述上位机；所述上位机可通过识别所述板卡的IO口的状态，进而得知所述第一吸嘴和所述第二吸嘴的工作状态。

优选的，所述下位机采用STC宏晶公司生产的型号为STC15W4K56S4的单片机；

所述第一路流量传感器的两气路连接端分别连接所述负压源和所述第一电磁阀组的负压源连接口，所述第一路流量传感器的工作电压输出端电连接所述流量检测电路，用于根据流经所述第一路流量传感器的气体的流量对应输出第一工作电压；所述第二路流量传感器的两气路连接端分别连接所述负压源和所述第二电磁阀组的负压源连接口，所述第二路流量传感器的工作电压输出端电连接所述流量检测电路，用于根据流经所述第二路流量传感器的气体的流量对应输出第二工作电压；

所述下位机的第十二引脚、第十三引脚为采样信号输入端；所述下位机的第二十六引脚和所述下位机的第二十七引脚为比较电压输出端；所述下位机的第二十一引脚为数字信号输入端，所述下位机的二十二引脚为数字信号输出端，用于和所述上位机进行数据通信；具体的电连接关系如下：

所述下位机的第十二引脚电连接电阻R2的第二端和电容C8的正极，电阻R2的第一端电连接所述第一路流量传感器的工作电压输出端，电容C8的负极接地；所述下位机的第十三引脚电连接电阻R3的第二端和电容C9的正极，电阻R3的第一端电连接所述第二路流量传感器的工作电压输出端，电容C9的负极接地；所述下位机的第二十七引脚输出所述第一吸嘴对应的比较电压，所述下位机的第二十六引脚输出所述第二吸嘴对应的比较电压；所述下位机的第十八引脚为电源引脚，其电连接+5V直流电源；所述下位机的第十五引脚分别电连接晶振Y1的第一引脚和电容C10的正极，电容C10的负极接地；晶振Y1的第二引脚电连接电容C11的正极，电容C11的负极接地；所述下位机的第十八引脚还分别电连接电容C12的正极和电容C13的正极，电容C12的负极和电容C13的负极接地；所述下位机的第二十引脚接地。

优选的，所述上位机为个人电脑。

优选的，所述上位机和所述下位机之间采用232串口通讯；

所述流量检测电路还包括通讯模块，所述通讯模块包括一美信公司生产的型号为MAX232的信号转换芯片；

所述信号转换芯片的第十六引脚为供电端，其电连接+5V直流电源；所述信号转换芯片的第十引脚电连接所述下位机的第二十二引脚，其第九引脚电连接单片机的第二十一引脚；其第七引脚和第八引脚电连接所述上位机的串口，用于向所述上位机进行发送数据，以及从所述上位机接收数据。

本发明的有益效果：通过下位机可进行电压采样，根据流量传感器采集的实际电压，以及通过上位机发送给下位机的比较电压进行比较，判断吸嘴状态，由于上位机的比较电压可预先进行设定，当吸嘴老化后(但仍可被使用)，可更改其比较电压的值，相当于提升了吸嘴的使用寿命，此外，吸嘴的比较结果可实时被上位机得知，有利于设备管控，实现了高效，智能的判断吸嘴状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的固晶机的取料设备的结构原理图。

图2为本发明实施例提供的流量检测电路的供电电源的电路结构图。

图3为本发明实施例提供的流量检测电路的下位机的引脚图。

图4为本发明实施例提供的流量检测电路的通讯模块的电路结构图。

图5为本发明实施例提供的流量检测电路的第一路模拟比较输出电路的电路结构图。

图6为本发明实施例提供的流量检测电路的第二路模拟比较输出电路的电路结构图。

图7为本发明实施例提供的精细检测吸嘴工作状态的方法流程图。

图中:

100、流量传感器；200、电磁阀组；201、输气管；300、吸嘴；400、工件；500、流量检测电路；600、上位机。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参考图1，固晶机的取料设备包括取料装置。

所述取料装置包括电磁阀组200、吸嘴300和输气管201。电磁阀组200内设有一气体容腔，该气体容腔通过输气管201连通吸嘴300。

该气体容腔还通过输气管201分别连接一正压源和负压源；其中，所述正压源和所述负压源均为一气源，正压源的气压大于外界大气压，负压源的气压小于外界大气压。电磁阀组200内还设有气路阀门，其可控制所述正压源连通所述气体容腔；也可控制所述负压源连通所述气体容腔。

当需要吸嘴300吸附工件时，电磁阀组200的气路阀门控制所述负压源和所述气体容腔之间连通，由于吸嘴300和所述气体容腔是连通的，故通过压力差的作用，可使吸嘴300内的气体被抽出，进而使吸嘴300吸住待加工的工件400；此时气流为气体从吸嘴300流经所述气体容腔，进而流向所述负压源。

当需要取下工件400或清洁吸嘴300时，电磁阀组200的气路阀门控制所述正压源和所述气体容腔之间连通，由于吸嘴300和所述气体容腔是连通的，故此时气流为气体从所述正压源流经所述气体容腔，进而流向吸嘴300，相当于所述正压源向所述气体容腔和吸嘴300吹气，以便于取下工件400或起到清洗吸嘴300或输气管201的目的。本实施例中，工件400为一细小的晶片。

进一步的，由于固晶机的取料工艺中对吸嘴300的状态检测有很高的要求，故本实施例中，固晶机的取料设备还包括和气体流量检测装置，用于高效，智能的判断吸嘴300的状态。

具体的，所述气体流量检测装置包括流量传感器100、流量检测电路500和上位机600。本实施例中，流量传感器100为空气流量传感器，上位机600采用PC(personalcomputer，电脑)。

流量传感器100设置于所述负压源和电磁阀组200之间，流量传感器100一气路连接端通过输气管201连接电磁阀组200，流量传感器100的另一气路连接端通过输气管201连接所述负压源；流量传感器100的工作电压输出端电连接流量检测电路500；流量传感器100用于监测从所述一气路连接端流至所述另一气路连接端的气体的流量，并根据气体的流量输出一工作电压，输出至流量检测电路500。

流量检测电路500收到流量传感器100发送的工作电压后，根据所述工作电压进而可判断吸嘴300的状态。

具体的，请参考图2、图3、图4、图5和图6，其为流量检测电路500的各部分电路的电路结构图。

流量检测电路500包括供电电源、下位机、通讯模块、第一路模拟比较输出电路和第二路模拟比较输出电路。

请参考图2，所述供电电源包括+24V直流电源、两个三端固定稳压器、电容C0、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R0、电阻R1、二极管D0和二极管D1；本实施例中，两个三端固定稳压器，即第一三端固定稳压器和第二三端固定稳压器，所述第一三端固定稳压器采用MC7805型稳压器，用于稳定输出+5V直流电压，所述第二三端固定稳压器采用MC7812型稳压器，用于稳定输出+12V直流电压。具体电路连接关系如下：

第一三端固定稳压器的第一引脚为电源输入端，其分别电连接+24V直流电源、电容C0的正极和电容C1的正极；第一三端固定稳压器的第三引脚为电压输出端，其分别电连接电容C2的正极、电容C3的正极和电阻R0的第一端；第一三端固定稳压器的第二引脚、电容C0的负极、电容C1的负极、电容C2的负极、电容C3的负极和二极管D0的负极均接地；二极管D0的正极电连接电阻R0的第二端。

第二三端固定稳压器的第一引脚为电源输入端，其分别电连接+24V直流电源、电容C4的正极和电容C5的正极；第一三端固定稳压器的第三引脚为电压输出端，其分别电连接电容C6的正极、电容C7的正极和电阻R1的第一端；第一三端固定稳压器的第二引脚、电容C4的负极、电容C5的负极、电容C6的负极、电容C7的负极和二极管D1的负极均接地；二极管D1的正极电连接电阻R1的第二端。

本实施例中，电容C0、电容C2、电容C4和电容C6采用10微法电容，电容C1、电容C3、电容C5和电容C7采用0.1微法电容，电阻R0的阻值为330欧姆，电阻R1的阻值为1K欧姆。图2中，P0为一接插件。

本实施中，所述供电电源用于为所述气体流量检测装置提供对应电压的直流电源。

请参考图3，图3中，U0即为所述下位机，本实施例中，所述下位机选用STC宏晶公司生产的型号为STC15W4K56S4的单片机作为所述下位机。可以理解的是，所述下位机还可选用其他类型的单片机，当所述下位机采用型号为STC15W4K56S4的单片机时，其引脚连接情况具体如下：

需要说明的是，本实施例中，所述取料装置包括两电磁阀组200和两路吸嘴300，每路吸嘴300均有一对应的流量传感器100进行气流监测。

单片机的第十二引脚、第十三引脚为采样信号输入端，分别连接一流量传感器100的工作电压输出端；单片机的第二十一引脚为数字信号输入端，单片机的二十二引脚为数字信号输出端，用于和上位机进行数据通信；单片机的第二十六引脚和单片机的第二十七引脚为比较电压输出端。

更具体的，单片机的第十二引脚电连接电阻R2的第二端和电容C8的正极，电阻R2的第一端电连接第一路吸嘴300对应的流量传感器100的工作电压输出端，电容C8的负极接地；单片机的第十三引脚电连接电阻R3的第二端和电容C9的正极，电阻R3的第一端电连接第二路吸嘴300对应的流量传感器100的工作电压输出端，电容C9的负极接地；单片机的第二十七引脚输出第一路吸嘴300对应的比较电压，单片机的二十六引脚输出第二路吸嘴300对应的比较电压。

更具体的，单片机的第十八引脚为电源引脚，其电连接+5V直流电源，本实施例中，单片机的第十八引脚电连接电阻R0的第一端；单片机的第十五引脚分别电连接晶振Y1的第一引脚和电容C10的正极，电容C10的负极接地；晶振Y1的第二引脚电连接电容C11的正极，电容C11的负极接地；单片机的第十八引脚还分别电连接电容C12的正极和电容C13的正极，电容C12的负极和电容C13的负极接地；单片机的第二十引脚接地。

本实施例中，电阻R2和电阻R3采用10K欧姆电阻；电容C8和电容C9采用0.1微法电容；电容C10、电容C11、电容C12、电容C13采用30皮法电容；晶振Y1采用30M晶振。

当需要设定比较电压时，所述下位机通过一通讯模块和上位机600进行数据通信，所述下位机可将两路流量传感器100的工作电压输出端输出的工作电压转换为数字信号，通过所述通讯模块发送至上位机600，上位机600根据对吸嘴300在不同工作状态下所反馈的电压，进而设定一比较电压，例如，一崭新的吸嘴300，其对准工件400并真空吸住工件400，且没有堵塞等各种异常情况干预，若此时流量传感器100的输出电压为5V，则上位机600设定的比较电压应略小于5V，比如4.8V等。然后上位机600再通过所述通讯模块将设定好的比较电压发送至所述下位机，再由所述下位机通过数模转换后输入到对应的电压比较器的负向输入端。电压比较器的正向输入端电连接流量传感器100的工作电压输出端，通过电压比较器比较后输出高电平或低电平至一光耦开关，光耦开关的通断进而可反馈到上位机600，上位机600通过光耦开关的通断即可判断吸嘴300所处的状态。

当吸嘴300由于老化磨损导致口径变小，出现误报堵塞等情况时，上位机600可通过重新校准比较电压，使得吸嘴300能继续正常工作，吸嘴300寿命得到延长。工作过程中，当机台发出丢晶或堵塞警报时，我们可通过上位机600直接查询到流量传感器100所反馈的电压是否是正常报警，这样能及时处理误报，错报情况，使得排查故障更简单。

本实施例中，上位机600和所述下位机之间采用232串口通讯，所述通讯模块可选用美信公司的型号为MAX232的芯片，其第十引脚电连接单片机的第二十二引脚，其第九引脚电连接单片机的第二十一引脚；其第七引脚和第八引脚则用于连接所述上位机的串口，用于向所述上位机进行发送数据和接收数据，具体请参阅图4，在此不再赘述。

请继续参考图5和图6，图5为第一路模拟比较输出电路的电路原理图，用于判断第一路吸嘴300的工作状态，图5为第二路模拟比较输出电路的电路原理图，用于判断第二路吸嘴300的工作状态。

第一路模拟比较输出电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、两电压比较器，电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C33、光耦开关U4和二极管D4；第二路模拟比较输出电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、两电压比较器，电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C33、光耦开关U5和二极管D5；其中，可选用型号为LM324系列的四运算放大器，其具有4个电压比较器，可满足本实施例的四电压比较器的需求。具体的电路连接关系如下：

第一路流量传感器100的工作电压输出端分别电连接电阻R6的第二端和电容C22的正极，电容C22的负极接地，电阻R6的第一端电连接所述四运算放大器的第十二引脚(第二电压比较器的正输入端)；单片机的第二十七引脚电连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端分别电连接电阻R5的第一端和电容C19的正极，电容C19的负极接地；电阻R5的第二端分别电连接电容C20的正极和所述四运算放大器的第三引脚(第一电压比较器的正输入端)，电容C20的负极接地，所述四运算放大器的第二引脚(第一电压比较器的负输入端)电连接所述四运算放大器的第一引脚(第一电压比较器的输出端)；所述四运算放大器的第一引脚(第一电压比较器的输出端)电连接所述四运算放大器的第十三引脚(第二电压比较器的负输入端)；所述四运算放大器的第十四引脚(第二电压比较器的输出端)电连接光耦开关U4的负输入端，光耦开关U4的正输入端电连接电阻R7的第二端，电阻R7的第一端电连接+12V直流电源；光耦开关U4的集电极分别电连接二极管D4的负极、电容C21的正极，光耦开关U4的发射极、二极管D4的正极和电容C21的负极接地；电容C21的正极和负极分别电连接一接插件P2的第一引脚和第二引脚。

第二路流量传感器100的工作电压输出端分别电连接电阻R10的第二端和电容C25的正极，电容C25的负极接地，电阻R10的第一端电连接所述四运算放大器的第十引脚(第四电压比较器的正输入端)；单片机的第二十六引脚电连接电阻R8的第一端，电阻R8的第二端分别电连接电阻R9的第一端和电容C23的正极，电容C23的负极接地；电阻R9的第二端分别电连接电容C24的正极和所述四运算放大器的第五引脚(第三电压比较器的正输入端)，电容C24的负极接地，所述四运算放大器的第六引脚(第三电压比较器的负输入端)电连接所述四运算放大器的第七引脚(第三电压比较器的输出端)；所述四运算放大器的第七引脚(第三电压比较器的输出端)电连接所述四运算放大器的第九引脚(第四电压比较器的负输入端)；所述四运算放大器的第八引脚(第四电压比较器的输出端)电连接光耦开关U5的负输入端，光耦开关U5的正输入端电连接电阻R11的第二端，电阻R11的第一端电连接+12V直流电源；光耦开关U5的集电极分别电连接二极管D5的负极、电容C26的正极，光耦开关U5的发射极、二极管D5的正极和电容C26的负极接地；电容C26的正极和负极分别电连接一接插件P5的第一引脚和第二引脚。

需要说明的是，本实施例中，单片机的第十二引脚和第十三引脚分别对第一路和第二路流量传感器100进行模拟量采样，通过烧录在单片机里面的程序算法将采样到的工作电压(模拟信号)转换成对应的数字信号，进而通过RS232串口通讯将转换后的数字信号实时传送给上位机600，上位机600通过RS232串口通讯读取单片机传送来的数字信号后设定一比较电压数字信号，上位机600通过RS232串口通讯向单片机发出设定的比较电压数字信号。单片机再通过程序算法将上位机600的比较电压数字信号转换成对应的模拟量电压值即比较电压并输出至模拟比较输出电路进行比较，进而通过光耦开关的通断即可判断吸嘴300的工作状态。本实施例中，流量检测电路500设置于一板卡上，该板卡上设有连接上位机600的I/O，接插件P2和P5分别连接I/O，故光耦开关的通断可影响I/O的状态，并可反馈至上位机600，使上位机600可以随时监控吸嘴300的工作状态。

本实施例中，图示中的Header3为三接口的接插件，Header2为两接口的的接插件，通过这个接插件可方便电路板内外或功能模块之间的电路连接。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一端”、“第二端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，其中，“第一端”为图中的左端或上端，“第二端“为图中的右端或下端，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的电路或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参考图7，图7为本发明实施例提供的精细检测吸嘴工作状态的方法流程图，该方法具体包括：

S100、预先设定吸嘴300的比较电压。具体为：

取料设备处于设置模式时，上位机600控制电磁阀组200的第一气路阀门打开，使吸嘴300吸住工件，并确保吸嘴300的工作状态正常；其中，吸嘴300的工作状态正常，即吸嘴300对准的吸住工件，且未出现气路堵塞、漏吸等状况。

流量传感器100实时监测从吸嘴300流向所述负压源的空气流量，并根据所述空气流量对应输出一采样电压，发送至所述下位机；其中，所述采样电压为模拟电压信号。

所述下位机将所述采样电压通过模数转换，获得一对应所述采样电压的采样电压值，并发送至上位机600。

上位机600根据所述采样电压值设定一比较电压值，并存储于本地的存储器中。其中，所述采样电压值和所述比较电压值均为数字信号；所述比较电压值略小于所述采样电压值，例如，所述采样点压为5V，则设定所述比较电压为4.8伏或4.9伏。

需要说明的是，在设置比较电压前，应确定吸嘴300、电磁阀组200以及输气管201的清洁。

S110、打开电磁阀组200的第二气路阀门，使吸嘴300连通所述正压源。

取料设备开始工作后，上位机600首先控制电磁阀组200的第二气路阀门打开，使所述正压源将高压空气输送至吸嘴300，以清洗电磁阀组200及吸嘴300即输气管201内的粉尘颗粒，以保障吸嘴300的工作环境，减少设备故障。

S120、关闭电磁阀组200的第二气路阀门。

管道清洗完毕后，上位机600控制电磁阀组200的第二气路阀门关闭。切断所述正压源和电磁阀组200或吸嘴300之间的气路连接。

S130、将吸嘴300移动至工件400所在位置，并对准工件400。

取料设备还包括位移机械手，该位移机械手收上位机600控制，上位机600会在气路清洗完毕后，启动位移机械手带动吸嘴300移动至工件400所在位置并对准工件400。

S140、打开电磁阀组200的第一气路阀门，使吸嘴300吸住工件400。

上位机600控制所述第一气路阀门打开，使吸嘴300吸住工件400；其中，所述第一气路阀门被打开后，所述负压源连通吸嘴300，所述负压源将吸嘴300内的空气抽离至所述负压源，进而使吸嘴300吸住工件400。

S150、流量检测电路500从流量传感器100获取对应吸嘴300的工作状态的工作电压。

S160、流量检测电路500从上位机600获取预先设定的比较电压。

S170、流量检测电路500判断所述工作电压是否大于等于所述比较电压；若是，进入步骤S171；否则，进入步骤S172。

S171、判定吸嘴300正常工作，并通知上位机600吸嘴300当前正常工作。

S172、判定吸嘴300未正常工作，并通知上位机600吸嘴300当前未正常工作。

本发明的描述中，可以理解的是，各电子元器件的型号还可用功能相同或相近的其他型号的电子元器件进行替代，其也可起到相同或相近的技术效果，因此，各电子元器件的型号不应理解为对本发明的限定。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种精细检测吸嘴工作状态的方法，其特征在于，包括：

提供一取料设备；所述取料设备包括取料装置和气体流量监测装置；其中，所述取料装置包括吸嘴；所述气体流量监测装置包括流量传感器、流量检测电路和上位机；所述流量传感器设置于负压源和所述吸嘴之间；所述流量检测电路包括下位机；所述下位机和所述上位机通信连接；

所述上位机预先设定所述吸嘴的比较电压；

取料设备工作时，所述流量检测电路从所述流量传感器获取对应所述吸嘴的工作状态的工作电压；其中，所述对应所述吸嘴的工作状态的工作电压，即所述流量传感器根据从所述吸嘴流向所述负压源的空气流量，对应输出的工作电压；

所述流量检测电路从所述上位机获取预先设定的所述吸嘴的比较电压；

所述流量检测电路判断所述工作电压是否大于等于所述比较电压；

若是，判定所述吸嘴正常工作，并通知所述上位机所述吸嘴当前正常工作；

否则，判定所述吸嘴未正常工作，并通知所述上位机所述吸嘴当前未正常工作；

其中，所述上位机预先设定所述吸嘴的比较电压；具体为：

取料设备处于设置模式时，使所述吸嘴吸住工件；

所述流量传感器实时监测从所述吸嘴流向所述负压源的空气流量，并根据所述空气流量对应输出一采样电压，发送至所述下位机；其中，所述采样电压为模拟电压信号；

所述下位机将所述采样电压转换为一对应的采样电压值，并发送至所述上位机；

所述上位机根据所述采样电压值设定一比较电压值，并存储于本地的存储器中；

其中，所述采样电压值和所述比较电压值均为数字信号；所述比较电压值小于所述采样电压值；

所述流量检测电路包括第一路模拟比较输出电路和第二路模拟比较输出电路；

所述第一路模拟比较输出电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、第一电压比较器、第二电压比较器、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C33、光耦开关U4和二极管D4；

所述第一路流量传感器的工作电压输出端分别电连接电阻R6的第二端和电容C22的正极，电容C22的负极接地，电阻R6的第一端电连接所述第二电压比较器的正输入端；R4的第一端电连接所述下位机的第一比较电压输出端，电阻R4的第二端分别电连接电阻R5的第一端和电容C19的正极，电容C19的负极接地；电阻R5的第二端分别电连接电容C20的正极和所述第一电压比较器的正输入端，电容C20的负极接地，所述第一电压比较器的负输入端电连接所述第一电压比较器的输出端；所述第一电压比较器的输出端电连接所述第二电压比较器的负输入端；所述第二电压比较器的输出端电连接光耦开关U4的负输入端，光耦开关U4的正输入端电连接电阻R7的第二端，电阻R7的第一端电连接+12V直流电源；光耦开关U4的集电极分别电连接二极管D4的负极、电容C21的正极，光耦开关U4的发射极、二极管D4的正极和电容C21的负极接地；电容C21的正极和负极分别为所述第一路模拟比较输出电路的输出端；其中，所述下位机的第一比较电压输出端用于输出所述第一吸嘴的比较电压；所述第一吸嘴的比较电压小于所述第一吸嘴正常工作时，所述第一路流量传感器的工作电压输出端输出的工作电压；

所述第二路模拟比较输出电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、第三电压比较器、第四电压比较器、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C33、光耦开关U5和二极管D5；

所述第二路流量传感器的工作电压输出端分别电连接电阻R10的第二端和电容C25的正极，电容C25的负极接地，电阻R10的第一端电连接所述第四电压比较器的正输入端；电阻R8的第一端电连接所述下位机的第二比较电压输出端，电阻R8的第二端分别电连接电阻R9的第一端和电容C23的正极，电容C23的负极接地；电阻R9的第二端分别电连接电容C24的正极和所述第三电压比较器的正输入端，电容C24的负极接地，所述第三电压比较器的负输入端电连接所述第三电压比较器的输出端；所述第三电压比较器的输出端电连接所述第四电压比较器的负输入端；所述第四电压比较器的输出端电连接光耦开关U5的负输入端，光耦开关U5的正输入端电连接电阻R11的第二端，电阻R11的第一端电连接+12V直流电源；光耦开关U5的集电极分别电连接二极管D5的负极、电容C26的正极，光耦开关U5的发射极、二极管D5的正极和电容C26的负极接地；电容C21的正极和负极分别为所述第二路模拟比较输出电路的输出端；其中，所述下位机的第二比较电压输出端用于输出所述第二吸嘴的比较电压；所述第二吸嘴的比较电压小于所述第二吸嘴正常工作时，所述第二路流量传感器的工作电压输出端输出的工作电压；

所述第一路模拟比较输出电路的输出端和所述第二路模拟比较输出电路的输出端通过接插件电连接所述流量检测电路所在板卡的IO口；所述板卡的IO口还电连接所述上位机；所述上位机可通过识别所述板卡的IO口的状态，进而得知所述第一吸嘴和所述第二吸嘴的工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取料装置还包括电磁阀组，所述电磁阀组电连接所述上位机；所述电磁阀组包括一连接所述吸嘴的吸嘴连接口和一用于连接所述负压源的负压源连接口，所述负压源连接口内设置有用于控制所述吸嘴是否连通所述负压源的第一气路阀门；所述流量传感器设置于所述负压源和所述负压源连接口之间；

所述步骤：取料设备工作时，所述流量检测电路从所述流量传感器获取对应所述吸嘴的工作状态的工作电压之前，还包括：

将所述吸嘴移动至工件所在位置，并对准工件；

所述上位机控制所述第一气路阀门打开，使所述吸嘴吸住工件；其中，所述第一气路阀门被打开后，所述负压源连通所述吸嘴，所述负压源将所述吸嘴内的空气抽离至所述负压源，进而使所述吸嘴吸住工件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述下位机和所述上位机串口通信；

所述步骤：取料设备处于设置模式时，使所述吸嘴吸住工件；具体为：

取料设备处于设置模式时，所述上位机控制所述第一气路阀门打开，使所述吸嘴吸住工件，并确保所述吸嘴的工作状态正常；其中，所述吸嘴的工作状态正常，即所述吸嘴对准的吸住工件，且未出现气路堵塞。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流量检测电路从所述上位机获取预先设定的所述吸嘴的比较电压，具体为：

所述下位机从所述上位机获取所述比较电压值；

所述下位机将所述比较电压值进行数模转换，获取所述比较电压值对应的比较电压；

其中，所述比较电压为模拟电压信号。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电磁阀组还包括一用于连接正压源的正压源连接口，所述正压源连接口内设置有用于控制所述吸嘴是否连通所述正压源的第二气路阀门；

所述步骤：使所述吸嘴移动至工件所在位置，并对准工件之前，还包括：

所述上位机控制所述第二气路阀门打开，使所述吸嘴连通所述正压源；所述正压源将高压空气输送至所述吸嘴，以清洗所述电磁阀组及所述吸嘴内的粉尘颗粒。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述吸嘴包括第一吸嘴和第二吸嘴；所述电磁阀组包括第一电磁阀组和第二电磁阀组；所述流量传感器包括第一路流量传感器和第二路流量传感器；

所述第一电磁阀组和所述第二电磁阀组均电连接所述上位机；所述第一电磁阀组连接所述第一吸嘴，所述第二电磁阀组连接所述第二吸嘴；所述第一路流量传感器设置于所述负压源和所述第一电磁阀组的负压源连接口之间；所述第二路流量传感器设置于所述负压源和所述第二电磁阀组的负压源连接口之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下位机采用STC宏晶公司生产的型号为STC15W4K56S4的单片机；

所述第一路流量传感器的两气路连接端分别连接所述负压源和所述第一电磁阀组的负压源连接口，所述第一路流量传感器的工作电压输出端电连接所述流量检测电路，用于根据流经所述第一路流量传感器的气体的流量对应输出第一工作电压；所述第二路流量传感器的两气路连接端分别连接所述负压源和所述第二电磁阀组的负压源连接口，所述第二路流量传感器的工作电压输出端电连接所述流量检测电路，用于根据流经所述第二路流量传感器的气体的流量对应输出第二工作电压；

所述下位机的第十二引脚、第十三引脚为采样信号输入端；所述下位机的第二十六引脚和所述下位机的第二十七引脚为比较电压输出端；所述下位机的第二十一引脚为数字信号输入端，所述下位机的二十二引脚为数字信号输出端，用于和所述上位机进行数据通信；具体的电连接关系如下：

所述下位机的第十二引脚电连接电阻R2的第二端和电容C8的正极，电阻R2的第一端电连接所述第一路流量传感器的工作电压输出端，电容C8的负极接地；所述下位机的第十三引脚电连接电阻R3的第二端和电容C9的正极，电阻R3的第一端电连接所述第二路流量传感器的工作电压输出端，电容C9的负极接地；所述下位机的第二十七引脚输出所述第一吸嘴对应的比较电压，所述下位机的第二十六引脚输出所述第二吸嘴对应的比较电压；所述下位机的第十八引脚为电源引脚，其电连接+5V直流电源；所述下位机的第十五引脚分别电连接晶振Y1的第一引脚和电容C10的正极，电容C10的负极接地；晶振Y1的第二引脚电连接电容C11的正极，电容C11的负极接地；所述下位机的第十八引脚还分别电连接电容C12的正极和电容C13的正极，电容C12的负极和电容C13的负极接地；所述下位机的第二十引脚接地。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述上位机为个人电脑。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述上位机和所述下位机之间采用232串口通讯；

所述流量检测电路还包括通讯模块，所述通讯模块包括一美信公司生产的型号为MAX232的信号转换芯片；

所述信号转换芯片的第十六引脚为供电端，其电连接+5V直流电源；所述信号转换芯片的第十引脚电连接所述下位机的第二十二引脚，其第九引脚电连接单片机的第二十一引脚；其第七引脚和第八引脚电连接所述上位机的串口，用于向所述上位机进行发送数据，以及从所述上位机接收数据。

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