CN108249141B - 物料添加系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物料添加系统，包括：容器，用于存放要向外供应的物料，其在物料添加系统工作时绕着预定轴线做往复圆周运动；陀螺仪，用于测量容器的倾斜角度；传感器，其安装在容器上，用于当在其感测范围内存在/不存在物料时输出表示检测到/未检测到物料的信号；执行机构，可用于向容器加注物料；以及，控制器，其耦合到陀螺仪、所传感器和执行机构，用于当陀螺仪测量的容器的倾斜角度达到预定角度时，基于此时传感器的输出信号来判断容器当前剩余的物料数量是否小于指定数量阈值，以及，当判断结果为肯定时，促使执行机构向容器加注预定数量的物料。该物料添加系统能够减少或避免物料浪费和计划外停机。

Description

物料添加系统

技术领域

本发明涉及产品制造领域，尤其涉及实时的物料添加系统。

背景技术

芯片制造商在利用芯片生产线制造芯片的过程中需要使用焊接球。目前，芯片制造商通常使用物料添加系统来向芯片生产线供应制造芯片时所需的焊接球。

目前的物料添加系统包括容器Q、容器R、执行机构Z和平台P。容器Q用于存放备用焊接球。容器R用于存放物料添加系统要供应给芯片生产线的焊接球。芯片生产线可以从容器R中提取其所需数量的焊接球。容器R放置在平台P上，并在物料添加系统工作时在平台P的带动下做往复旋转运动。执行机构Z可以包括电磁阀或类似的控制开合的元器件，用于从容器Q向容器R加注焊接球。

目前，不管在被加注之前容器R剩余的焊接球数量是多少，物料添加系统的执行机构Z总是以固定的时间间隔向容器R加注固定数量的焊接球。然而，如果在被加注之前容器R剩余的焊接球数量较多，则在被加注之后容器R有可能存放过量的焊接球，在这种情况下，首先需要物料添加系统停机以将容器R中的所有焊接球丢弃，然后给容器R重新加注焊接球后物料添加系统恢复工作。如果在被加注之前容器R剩余的焊接球数量较少，则在被加注之后容器R有可能存放的焊接球过少，当向芯片生产线供应焊接球时从容器R拾取的焊接球数量不能达到指定数量，在这种情况下，首先需要物料添加系统停机以将已从容器R中拾取的焊接球丢弃，然后向容器R重新加注焊接球，接着物料添加系统恢复工作以重新从容器R拾取焊接球并供应给芯片生产线。

可见，对于现有的物料添加系统，以固定的时间间隔向容器R加注固定数量的焊接球的焊接球加注方法有可能造成焊接球浪费和导致物料添加系统的计划外停机。

发明内容

鉴于现有技术的以上问题，本发明的实施例提供一种新的物料添加系统，其能够减少或避免物料浪费和计划外停机。

按照本发明的实施例的一种物料添加系统，包括：容器，用于存放要向外供应的物料，其中，所述容器在所述物料添加系统工作时绕着预定轴线做往复旋转运动；陀螺仪，用于测量所述容器的倾斜角度；传感器，其安装在所述容器上，用于当在其感测范围内存在物料时输出表示检测到物料的信号，以及，当在其感测范围内不存在物料时输出表示未检测到物料的信号；执行机构，可用于向所述容器加注物料；以及，控制器，其耦合到所述陀螺仪、所述传感器和所述执行机构，用于当所述陀螺仪测量的所述容器的倾斜角度达到预定角度时，基于此时所述传感器的输出信号来判断所述容器当前剩余的物料数量是否小于指定数量阈值，以及，当判断结果为肯定时，促使所述执行机构向所述容器加注预定数量的物料。

从以上的描述可以看出，本发明的实施例的物料添加系统利用传感器和陀螺仪来判断容器当前剩余的物料数量是否小于数量阈值，并仅当容器当前剩余的物料数量小于数量阈值时才向容器加注预定数量的物料，使得在被加注之后容器所存放的物料数量既不过量也不过少，从而不会出现需要物料添加系统停机以丢弃物料然后再向容器加注物料的情形，因此，与现有技术相比，本发明的实施例的物料添加系统能够减少或甚至避免物料浪费和计划外停机。

附图说明

本发明的特征和优点通过以下结合附图的描述将变得更加显而易见。

图1A示出了按照本发明的一个实施例的物料添加系统的架构示意图；

图1B示出了按照本发明的一个实施例的容器的往复旋转运动的示意图；

图1C示出了按照本发明的一个实施例的容器的俯视图；

图2示出了按照本发明的一个实施例的用于控制焊接球加注的方法的总体流程图；以及

图3示出了按照本发明的一个实施例的物料添加系统的示意图。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

图1A示出了按照本发明的一个实施例的物料添加系统的架构示意图。如图1A所示，物料添加系统10可以包括容器14、容器20、平台25、光电传感器30、陀螺仪40、执行机构50和控制器60。物料添加系统10可以向例如但不局限于芯片生产线等供应焊接球。

容器14用于存放备用的焊接球。其中，容器14中被施加一定压力的气压。

容器20用于存在要向外供应的焊接球，其中，容器20中存放焊接球的内腔可以是长方体或正方体等的形状。容器20被安装在平台25上，其中，在物料添加系统10工作时平台25带动容器20绕着轴线AX做往复旋转运动。例如但局限于，容器20绕着轴线AX所做的往复旋转运动的范围可以是在图1B所示的直线L1和直线L2之间。

光电传感器30可以安装在容器20的内腔上，如图1C所示。光电传感器30当在其感测范围存在焊接球时输出表示检测到焊接球的信号，以及，当在其感测范围不存在焊接球时输出表示未检测到焊接球的信号。

陀螺仪40可以安装在平台25上，用于测量容器20的倾斜角度。由于在物料添加系统10工作时容器20绕着轴线AX做往复旋转运动，因此，在一个往复旋转运动过程中在不同的时刻容器20的倾斜角度是不相同的。

执行机构50可以包括用于连接容器14和容器20的管路52和设置在管路52上的电磁阀54。当电磁阀54被打开时，容器14中的焊接球在容器14中被施加的气压的作用下能够经由管路52流到容器20中，从而实现向容器20加注焊接球。当电磁阀54被关闭时，容器14中的焊接球不能够经由管路52流到容器20中，从而停止向容器20加注焊接球。

控制器60耦合到光电传感器30、陀螺仪40和执行机构50。当陀螺仪40测量得到的容器20的倾斜角度达到角度阈值TH1时，控制器60根据此时(即，陀螺仪40测量得到的容器20的倾斜角度达到角度阈值TH1的时刻)光电传感器30的输出信号来判断容器20当前剩余的焊接球数量是否小于数量阈值TH2。例如，当光电传感器30的输出信号表示光电传感器30未检测到焊接球时，控制器60确定容器20当前剩余的焊接球数量小于数量阈值TH2。又例如，当光电传感器30的输出信号表示光电传感器30检测到焊接球时，控制器60确定容器20当前剩余的焊接球数量不小于数量阈值TH2。当控制器60确定容器20当前剩余的焊接球数量小于数量阈值TH2时，控制器60促使执行机构50从容器14向容器20加注预定数量TH3的焊接球。控制器60可以是但不局限于可编程板(programmable board)、单片机、工业计算机或通用计算机等。

这里，光电传感器30在容器20上的安装位置、角度阈值TH1、数量阈值TH2和预定数量TH3被恰当地设置，以使得当容器20的倾斜角度达到角度阈值TH1时能够基于光电传感器30的输出信号来准确地判断容器20当前剩余的焊接球数量是否小于数量阈值TH2，以及，使得在确定容器20当前剩余的焊接球数量小于数量阈值TH2的情况下向容器20加注预定数量TH3的焊接球之后容器20所存放的焊接球数量即不过量也不过少，从而不会出现需要物料添加系统10停机以丢弃焊接球然后再向容器20加注焊接球的情形。

图2示出了按照本发明的一个实施例的用于控制焊接球加注的方法的总体流程图。图2所示的方法200由控制器60来执行。

如图2所示，在方框202，控制器60判断陀螺仪40测量得到的容器20的倾斜角度是否达到角度阈值TH1。

如果方框202的判断结果为否定，则流程返回到方框202。

在方框204，如果方框202的判断结果为肯定，则控制器60判断在陀螺仪40测量的容器20的倾斜角度达到角度阈值TH1时光电传感器30的输出信号是否表示光电传感器30检测到焊接球。这里，当光电传感器30的输出信号表示光电传感器30检测到焊接球时，表明容器20当前剩余的焊接球数量不小于数量阈值TH2，以及，当光电传感器30的输出信号表示光电传感器30未检测到焊接球时，表明容器20当前剩余的焊接球数量小于数量阈值TH2。

如果方框204的判断结果为肯定，则表明容器20当前剩余的焊接球数量不小于数量阈值TH2，流程返回到方框202。

在方框206，如果方框204的判断结果为否定，则控制器60确定容器20当前剩余的焊接球数量小于数量阈值TH2。

在方框208，控制器60打开执行机构50中的电磁阀54预定时间，以使得容器14中的预定数量TH3的焊接球加注到容器20，然后流程返回到方框202。

从以上的描述可以看出，本实施例的方案利用光电传感器30和陀螺仪40来判断容器20当前剩余的焊接球数量是否小于数量阈值TH2，并仅当容器20当前剩余的焊接球数量小于数量阈值TH2时才向容器20加注预定数量TH3的焊接球，使得在被加注之后容器20所存放的焊接球数量既不过量也不过少，因此，本实施例的方案能够减少或甚至避免焊接球浪费和物料添加系统的计划外停机。

其它变型

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，陀螺仪40安装在平台25上，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，陀螺仪40也可以安装在容器20上，或者，安装在能够测量容器20的倾斜角度的任何合适位置。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，在执行机构50中的电磁阀54被打开的情况下容器14中的焊接球是在被施加在容器14上的气压的作用下流到容器20的，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，例如可以将容器14的位置设置得比容器20的位置高，使得在执行机构50中的电磁阀54被打开的情况下容器14中的焊接球是在其重力作用下流到容器20的，在这种情况下，容器14可以不需要被施加具有一定压力的气压。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，执行机构50所包括的可控开关元件是电磁阀54，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，执行机构50所包括的可控开关元件也可以是除了电磁阀54之外的其它合适类型的可控开关元件。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，执行机构50是由管路52和可控开关元件构成的，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，执行机构50可以实现为能够向容器20加注焊接球的任何合适的结构。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，容器20被安装在平台25上并由平台25带动容器20绕着轴线AX做往复旋转运动，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，容器20也可以被制造成其自身就能绕着轴线AX做往复旋转运动，在这种情况下，物料添加系统10可以不包括平台25。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，用于存放备用的焊接球的容器14被包括在物料添加系统10中，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，用于存放备用的焊接球的容器14也可以不包括在物料添加系统10中。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，物料添加系统10使用光电传感器30，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，物料添加系统10也可以使用除了光电传感器30之外、能够当在其感测范围存在焊接球时输出表示检测到焊接球的信号和当在其感测范围不存在焊接球时输出表示未检测到焊接球的信号的其它合适的传感器。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，容器20的内腔可以是长方体或正方体的形状，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，容器20的内腔也可以是除了长方体或正方体之外的其它合适的形状。

本领域技术人员将理解，虽然在上面的实施例中，物料添加系统10所供应的物料是焊接球，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，物料添加系统10所供应的物料也可以是除了焊接球之外的其它合适对象。

图3示出了按照本发明的一个实施例的物料添加系统的示意图。如图3所示，物料添加系统300可以包括容器302、陀螺仪304、传感器306、执行机构308和控制器310。容器302用于存放被向外供应的物料，其中，容器302在物料添加系统300工作时绕着预定轴线做往复旋转运动。陀螺仪304用于测量容器302的倾斜角度。传感器306安装在容器302上，用于当在其感测范围内存在物料时输出表示检测到物料的信号，以及，当在其感测范围内不存在物料时输出表示未检测到物料的信号。执行机构308可用于向容器302加注物料。控制器310耦合到陀螺仪304、传感器306和执行机构308，用于当陀螺仪304测量的容器302的倾斜角度达到预定角度时，基于此时传感器306的输出信号来判断容器20当前剩余的物料数量是否小于指定数量阈值，以及，当判断结果为肯定时，促使执行机构308向容器302加注预定数量的物料。

在第一方面，所述基于此时所述传感器的输出信号来判断所述容器当前剩余的物料数量是否小于指定数量阈值可以包括：当所述传感器的输出信号表示检测到物料时，确定所述容器当前剩余的物料数量不小于所述指定数量阈值；以及，当所述传感器的输出信号表示未检测到物料时，确定所述容器当前剩余的物料数量小于所述指定数量阈值。

在第二方面，容器302的内腔可以是长方体或正方体的形状。

在第三方面，传感器306可以是光电传感器，其安装在容器302的内腔。

在第四方面，所述物料是焊接球。

在第五方面，执行机构308包括：用于连接容器302和用来存放备用的物料的另一容器的管路；以及，可控开关元件，用于当被打开时使得所述另一容器中的物料能够经由所述管路流到容器302，以及，当被关闭时使得述另一容器中的物料不能够经由所述管路流到所述容器302，其中，当所述判断结果为肯定时，控制器310打开所述可控开关元件预定时间，使得经由所述管路从所述另一容器向容器302加注预定数量的所述物料。

在第六方面，物料添加系统300还包括所述另一容器。

在第七方面，物料添加系统300还包括平台，以及，容器302位于所述平台上，并且，在物料添加系统300工作时所述平台带动容器302绕着所述预定轴线做往复旋转运动。

在第八方面，陀螺仪304位于所述平台上。

上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (8)

1.一种物料添加系统，包括：

容器，用于存放被向外供应的物料，其中，所述容器在所述物料添加系统工作时绕着预定轴线做往复旋转运动，并且在一个往复旋转运动过程中在不同的时刻所述容器的倾斜角度是不相同的；

陀螺仪，用于测量所述容器的倾斜角度；

光电传感器，其安装在所述容器的内腔，用于当在其感测范围内存在所述物料时输出表示检测到所述物料的信号，以及，当在其感测范围内不存在所述物料时输出表示未检测到所述物料的信号；

执行机构，可用于向所述容器加注所述物料；以及

控制器，其耦合到所述陀螺仪、所述传感器和所述执行机构，用于当所述陀螺仪测量的所述容器的倾斜角度达到预定角度时，基于此时所述传感器的输出信号来判断所述容器当前剩余的物料数量是否小于指定数量阈值，以及，当判断结果为肯定时，促使所述执行机构向所述容器加注预定数量的所述物料。

2.如权利要求1所述的物料添加系统，其中，所述基于此时所述传感器的输出信号来判断所述容器当前剩余的物料数量是否小于指定数量阈值包括：

当所述传感器的输出信号表示检测到所述物料时，确定所述容器当前剩余的物料数量不小于所述指定数量阈值；以及

当所述传感器的输出信号表示未检测到所述物料时，确定所述容器当前剩余的物料数量小于所述指定数量阈值。

3.如权利要求1所述的物料添加系统，其中，所述容器的内腔是长方体或正方体的形状。

4.如权利要求1所述的物料添加系统，其中，所述物料是焊接球。

5.如权利要求1所述的物料添加系统，其中，

所述执行机构包括：用于连接所述容器和用来存放备用的物料的另一容器的管路；以及，可控开关元件，用于当被打开时使得所述另一容器中的物料能够经由所述管路流到所述容器，以及，当被关闭时使得述另一容器中的物料不能够经由所述管路流到所述容器，

其中，当所述判断结果为肯定时，所述控制器打开所述可控开关元件预定时间，使得经由所述管路从所述另一容器向所述容器加注预定数量的所述物料。

6.如权利要求5所述的物料添加系统，其中，所述物料添加系统包括所述另一容器。

7.如权利要求1所述的物料添加系统，其中，

所述物料添加系统还包括平台，以及

所述容器位于所述平台上，并且，在所述物料添加系统工作时所述平台带动所述容器绕着所述预定轴线做往复旋转运动。

8.如权利要求7所述的物料添加系统，其中

所述陀螺仪位于所述平台上。