CN111310869A - 物料存取辅助系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种物料存取辅助系统及其方法，通过伺服端传送包含位置识别码及动作模式的控制信号至物料架装置，以便根据位置识别码及动作模式启动或关闭相应的发光元件，并且在启动发光元件时，开启光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，使物料盘凸出，以及在关闭发光元件时，关闭光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为复位状态，使物料盘复位，用以达成提高物料存取效率及正确性的技术功效。
Description
技术领域
本发明涉及种辅助系统及其方法，特别是以发光元件驱动动作机构元件，用以调整物料盘的存放方式的物料存取辅助系统及其方法。
背景技术
近年来，随着半导体技术的普及与蓬勃发展，各种电子零件的尺寸逐渐实现微小化，使得传统的通孔插装技术已不敷使用，因此，表面粘着技术(Surface MountTechnology,SMT)便成为理想的解决方案。
一般而言，厂商所生产的电子产品的种类与数量越多，其所需的SMT物料的种类与数量也越多，因此，如何正确且有效率地管理这些物料便成为各家厂商亟欲解决的问题。然而，目前的方式大都是将物料放置在货物架上，再搭配人工辨识的方式来存取物料，此方式需要对作业员进行长期的训练才能使其胜任众多物料的入料、出料等流程，但是当物料种类繁多时，作业员的效率及正确性都会显著下降，故具有效率不佳及正确性不足的问题。
有鉴于此，便有厂商提出改良式物料架的技术手段，其通过改良放置物料盘的结构，使作业员能够便利地在众多物料盘中存取欲使用的物料。然而，此方式仍然需要依靠作业员逐一比对各物料盘，并未针对作业员欲使用的物料来主动提示其放置位置。故仍然存在物料存取效率不佳及正确性不足的问题。
综上所述，可知先前技术中长期以来一直存在物料存取效率不佳及正确性不足的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
发明内容
本发明公开一种物料存取辅助系统及其方法。
首先，本发明公开一种物料存取辅助系统，此系统包含：伺服端及物料架装置。其中，伺服端用以传送控制信号，此控制信号包含位置识别码及动作模式；物料架装置则包含：传输模组、物料盘容置空间、驱动装置及控制模组。其中，传输模组通过有线或无线方式连接伺服端，用以接收控制信号；每一物料盘容置空间允许容置物料盘；每一驱动装置分别包含发光元件、光敏开关、动作机构元件及具唯一性的位置识别码，其中，每一驱动装置分别对应不同的物料盘容置空间，当启动发光元件时，开启相应的光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，以及当关闭发光元件时，关闭相应的光敏开关，使其对应的动作机构元件成为复位状态(即：恢复原位的状态)；控制模组电性连接驱动装置及传输模组，用以根据控制信号的位置识别码及动作模式，启动或关闭相应的驱动装置的发光元件。
另外，本发明公开一种物料存取辅助方法，应用在具有伺服端及物料架装置的网络环境，其步骤包括：物料架装置通过有线或无线方式连接伺服端，并且提供物料盘容置空间及其相应的驱动装置，其中，每一物料盘容置空间允许容置物料盘，每一驱动装置分别包含发光元件、光敏开关、动作机构元件及具唯一性的位置识别码；伺服端传送控制信号至物料架装置，其中，控制信号包含位置识别码及动作模式；物料架装置根据控制信号的位置识别码及动作模式，启动或关闭相应的驱动装置的发光元件；以及物料架装置在启动发光元件时，开启相应的光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，以及当物料架装置在关闭发光元件时，关闭相应的光敏开关，使其对应的动作机构元件成为复位状态。
本发明所公开的系统与方法如上，与先前技术的差异在于本发明是通过伺服端传送包含位置识别码及动作模式的控制信号至物料架装置，以便根据位置识别码及动作模式启动或关闭相应的发光元件，并且在启动发光元件时，开启光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，使物料盘凸出，以及在关闭发光元件时，关闭光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为复位状态，使物料盘复位。
通过上述的技术手段，本发明可以达成提高物料存取效率及正确性的技术功效。
附图说明
图1为本发明物料存取辅助系统的系统方块图。
图2为本发明物料存取辅助方法的方法流程图。
图3为应用本发明控制动作机构元件的示意图。
图4为应用本发明扫描条码以确认存取物料盘的示意图。
【符号说明】
110 伺服端
120 物料架装置
121 传输模组
122 物料盘容置空间
123 驱动装置
124 控制模组
125 物料盘
300 边缘
310 发光二极管
320 光敏开关
330 动作机构元件
400 移动装置
410 条码
420 发光元件
步骤210物料架装置通过有线或无线方式连接所述伺服端，并且提供至少一物料盘容置空间及其相应的至少一驱动装置，其中，每一物料盘容置空间允许容置一物料盘，每一驱动装置分别包含一发光元件、一光敏开关、一动作机构元件及具唯一性的位置识别码
步骤211将所述位置识别码嵌入条码或无线射频识别标签，并且设置在相应的所述驱动装置的表面
步骤220伺服端传送控制信号至所述物料架装置，其中，所述控制信号包含所述位置识别码及动作模式
步骤230所述物料架装置根据所述控制信号的所述位置识别码及所述动作模式，启动或关闭相应的所述驱动装置的所述发光元件
步骤240所述物料架装置在启动所述发光元件时，开启相应的所述光敏开关以驱动其对应的所述动作机构元件成为顶出状态，以及当所述物料架装置在关闭所述发光元件时，关闭相应的所述光敏开关，使其对应的所述动作机构元件成为复位状态
步骤250允许用移动装置扫描所述条码或感应所述无线射频识别标签以获得所述位置识别码，并且将扫描到或感应到的所述位置识别码传送至所述伺服端作为确认信号，使所述伺服端根据所述确认信号调整所述控制信号
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
在说明本发明所公开的物料存取辅助系统及其方法之前，先对本发明所应用的网络环境作说明，所述网络环境包含有线网络或无线网络或两者组合，以便伺服端与物料架装置之间相互通讯。其中，有线网络可使用电话线、双绞线、电缆线、光纤等方式连接；无线网络可通过蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi、LoRa、ZigBee、CoAP(Constrained ApplicationProtocol)或MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)等无线通讯技术来实现。
以下配合附图对本发明物料存取辅助系统及其方法做进一步说明，请先参阅图1，图1为本发明物料存取辅助系统的系统方块图，此系统包含：伺服端110及物料架装置120。其中，伺服端110用以传送控制信号，此控制信号包含位置识别码及动作模式。在实际实施上，所述位置识别码可以由任意的数字、文字及符号组成具有唯一性的字串，甚至可以是媒体存取控制位址(MAC Address)或网络位址(IP Address)。另外，所述动作模式可包含控制发光元件(例如：全彩发光二极管)的明暗、颜色及闪烁的程序指令或参数设定，然而，本发明并未以此作限定，任何能够控制发光元件的明暗、颜色及闪烁的方式皆不脱离本发明的应用范畴。
在物料架装置120的部分，其包含：传输模组121、物料盘容置空间122、驱动装置123及控制模组124。其中，传输模组121通过有线或无线方式连接伺服端110，用以接收来自伺服端110的控制信号。在实际实施上，所述传输模组可包含RJ45、RS-485、LoRa、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、CoAP及MQTT至少其中之一。
每一物料盘容置空间122允许容置一个物料盘125。在实际实施上，所述物料盘125是以卷带圆盘(Tape&Reel)的形式提供SMT物料，或称为表面安装元件(Surface MountDevice,SMD)，而且在物料架装置120中的所有物料盘125的尺寸皆相同。
每一驱动装置123分别包含：发光元件、光敏开关、动作机构元件及具唯一性的位置识别码，其中，每一驱动装置123分别对应不同的物料盘容置空间122，举例来说，假设有五个物料盘容置空间122，将具有同样数量的驱动装置123，而且一个物料盘容置空间122对应一个驱动装置123。当发光元件被控制模组124启动时，发光元件产生光线导致开启相应的光敏开关，进而驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，以及当发光元件被控制模组124关闭时，发光元件为熄灭状态，由于熄灭状态没有光线，所以造成相应的光敏开关为关闭状态，进而使其对应的动作机构元件成为复位状态，稍后将配合附图作详细说明。在实际实施上，所述发光元件可为全彩发光二极管，并且由控制信号中的动作模式来控制其明暗、颜色及闪烁至少其中之一。另外，所述动作机构元件成为顶出状态时，可使容置在相应的物料盘容置空间122中的物料盘125凸出，以及动作机构元件成为复位状态时，可使凸出的物料盘125复位。
控制模组124电性连接驱动装置123及传输模组121，用以根据控制信号的位置识别码及动作模式，启动或关闭相应的驱动装置123的发光元件。在实际实施上，假设有多个驱动装置123，控制模组124可通过多路复用器或解多路复用器同时电性连接这些驱动装置123以进行控制。另外，控制模组124根据不同的位置识别码启动相应的发光元件则可通过如：微控制单元、单片机、中央处理单元等等来实现控制。
特别要说明的是，本发明的系统还可包含移动装置400，用以扫描或感应嵌入在条码(如：一维条码、二维条码等等)或无线射频识别标签(Radio Frequency IdentificationTag,RFID tag)中的位置识别码，并且将扫描到或感应到的位置识别码传送至伺服端110作为确认信号，使伺服端110根据此确认信号调整控制信号。举例来说，假设具有相同位置识别码的控制信号中，其动作模式为启动，在接收到确认信号后，可将其动作模式调整为关闭，再将调整后的控制信号传送至物料架装置120；假设具有相同位置识别码的控制信号中，其动作模式为关闭，在接收到确认信号后，可将其动作模式调整为启动，再将调整后的控制信号传送至物料架装置120。
特别要说明的是，在实际实施上，本发明所述的各模组皆可利用各种方式来实现，包含软件、硬件或其任意组合，例如，在某些实施方式中，模组可利用软件及硬件或其中之一来实现，除此之外，本发明也可部分地或完全地基于硬件来实现，例如，系统中的一个或多个模组可以通过集成电路芯片、单片机(System on Chip,SoC)、程序复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)、程序现场可编程门阵(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)等等来实现。本发明可以是系统、方法和/或电脑程序。电脑程序可以包括电脑可读储存媒体，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的电脑可读程序指令，电脑可读储存媒体可以是可以保持和储存由指令执行设备使用的指令的有形设备。电脑可读储存媒体可以是但不限于电储存设备、磁储存设备、光储存设备、电磁储存设备、半导体储存设备或上述的任意合适的组合。电脑可读储存媒体的更具体的例子(非穷举的列表)包括：硬盘、随机存取存储器、只读存储器、快闪存储器、光盘、软盘以及上述的任意合适的组合。此处所使用的电脑可读储存媒体不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光信号)、或者通过电线传输的电信号。另外，此处所描述的电脑可读程序指令可以从电脑可读储存媒体下载到各个计算/处理设备，或者通过网络，例如：网际网络、区域网络、广域网络及/或无线网络下载到外部电脑设备或外部储存设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换器、集线器及/或网关。每一个计算/处理设备中的网络卡或者网络接口从网络接收电脑可读程序指令，并转发此电脑可读程序指令，以供储存在各个计算/处理设备中的电脑可读储存媒体中。执行本发明操作的电脑程序指令可以是汇编语言指令、指令集架构指令、机器指令、机器相关指令、微指令、固件指令、或者以一种或多种程序语言的任意组合编写的原始码或目的码(Object Code)，所述程序语言包括面向对象的程序语言，如：Common Lisp、Python、C++、Objective-C、Smalltalk、Delphi、Java、Swift、C#、Perl、Ruby与PHP等等，以及常规的过程(Procedural)程序语言，如：C语言或类似的程序语言。计算机可读程序指令可以完全地在电脑上执行、部分地在电脑上执行、作为一个独立的软件执行、部分在客户端电脑上部分在远端电脑上执行、或者完全在远端电脑或服务器上执行。
接着，请参阅图2，图2为本发明物料存取辅助方法的方法流程图，应用在具有伺服端110及物料架装置120的网络环境，其步骤包括：物料架装置120通过有线或无线方式连接伺服端110，并且提供物料盘容置空间122及其相应的驱动装置123，其中，每一物料盘容置空间122允许容置物料盘125，每一驱动装置123分别包含发光元件、光敏开关、动作机构元件及具唯一性的位置识别码(步骤210)；伺服端110传送控制信号至物料架装置120，其中，控制信号包含位置识别码及动作模式(步骤220)；物料架装置120根据控制信号的位置识别码及动作模式，启动或关闭相应的驱动装置123的发光元件(步骤230)；以及物料架装置120在启动发光元件时，开启相应的光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，以及当物料架装置120在关闭发光元件时，关闭相应的光敏开关，使其对应的动作机构元件成为复位状态(步骤240)。通过上述步骤，即可通过伺服端110传送包含位置识别码及动作模式的控制信号至物料架装置120，以便根据位置识别码及动作模式启动或关闭相应的发光元件，并且在启动发光元件时，开启光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，使物料盘125凸出，以及在关闭发光元件时，关闭光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为复位状态，使物料盘125复位。
在步骤210之后，还可以将位置识别码嵌入条码或无线射频识别标签，并且设置在相应的驱动装置的表面(步骤211)，以及在步骤240的后，允许以移动装置扫描条码或感应无线射频识别标签以获得位置识别码，并且将扫描到或感应到的位置识别码传送至伺服端110作为确认信号，使伺服端110根据确认信号调整控制信号(步骤250)。如此一来，作业员即可在存取物料盘125前后，使用移动装置扫描条码或感应无线射频识别标签来通知伺服端110进行相应控制，例如：在取出物料盘125之后，可在其相应位置扫描条码或感应无线射频识别标签(即：通知伺服端110已取出物料盘125)，以便由伺服端110根据移动装置所扫描到或感应到的位置识别码来熄灭相应的发光元件；在存放物料盘125之前，先在其相应位置扫描条码或感应无线射频识别标签，以便由伺服端110根据移动装置所扫描到或感应到的位置识别码控制相应的发光元件发光，当作业员将物料盘125放置在与发光的发光元件相应的物料盘容置空间122后，再次扫描同一条码或感应同一无线射频识别标签，以便由伺服端110产生熄灭的控制信号，熄灭上述发光的发光元件。
以下配合图3及图4以实施例的方式进行如下说明，请先参阅图3，图3为应用本发明控制动作机构元件的示意图。在实际实施上，在物料架装置120上可同时具有多个物料盘容置空间122，每一个物料盘容置空间122皆允许容置一个物料盘125，而每一个物料盘容置空间122也分别对应一个驱动装置123。具体而言，每一个驱动装置123均包含一个发光元件(如：发光二极管310)、一个光敏开关320及一个动作机构元件330。因此，一个发光二极管310对应一个光敏开关320，此光敏开关320则电性连接一个对应的动作机构元件330，所述动作机构元件330能够在光敏开关320的控制下成为顶出状态或复位状态，以便对一个物料盘容置空间122内的物料盘125进行顶出与复位的控制。特别要说明的是，所述光敏开关320用以感应发光二极管310的亮灭状态，而且不受其它发光二极管310和环境光影响。换句话说，每一个物料盘125的放置位置下方，都有一个可控的动作机构元件330。此动作机构元件330具备顶出和复位两种状态，其中，在复位状态时，动作机构元件330为初始状态，此时，物料盘125为正常放置，由于物料盘125为同一尺寸，所以在物料架装置120上形成整齐队列；在顶出状态时，动作机构元件330会如图3上方所示意，将相应的物料盘容置空间122中的物料盘125顶起，使其相较于其它物料盘125呈现凸出状态，即：物料盘125超出边缘300。假设作业员取料时，伺服端110会传递控制信号以点亮欲取料位置的发光元件，以便作为标识并提醒作业员。此时，对应的光敏开关320感应到发光二极管产生的光线后，将启动动作机构元件330成为顶出状态，进而顶出物料盘125方便作业员正确取料。当作业员取料完成后，发光二极管310被控制熄灭，此时，由于光敏开关320感应不到光线，故使动作机构元件330成为复位状态。另外，假设在同一个物料架装置120上同时需要取出多个物料时，那么伺服端110会同时点亮各个对应的发光二极管310。此时，各个对应的光敏开关320也会控制对应的动作机构元件330，分别把这些物料盘125各自顶出(或称为推出)，使作业员依次拿取。接着，在存入物料时，伺服端110会传递控制信号，点亮欲存入物料位置的发光二极管310。此时，对应位置的光敏开关320感应到发光二极管310产生的光线后，控制启动动作机构元件330成为顶出状态。如此一来，作业员在放置物料盘125后，其位置明显凸出，作业员可直观判断放置位置的正确性。
如图4所示意，图4为应用本发明扫描条码以确认存取物料盘的示意图。在上述取料的例子中，由于与待取料位置相应的发光元件420已经被点亮，导致相应的物料盘125被动作机构元件330顶出，所以作业员能够正确无误地取出物料盘125，接着，在取出物料盘125后，作业员还可通过移动装置400扫描条码410或感应无线射频识别标签(图中未示)来获得位置识别码，并且将此位置识别码传送至伺服端110，用以通知伺服端110已经确认取料，再经由伺服端110的控制来熄灭相应位置的发光元件420，以便让相应的动作机构元件330复位。至此，即完成取料的流程。同样地，在上述存入物料的例子中，作业员也可先通过移动装置400扫描与欲放入的物料盘容置空间122相应的条码410或感应无线射频识别标签来获得位置识别码，并且将此位置识别码传送至伺服端110，用以通知伺服端110已经确认入料，然后经由伺服端110的控制来点亮与欲存入物料位置相应的发光元件420，以便让相应的动作机构元件330成为顶出状态。如此来，作业员在放置物料盘125后，由于其位置明显凸出，作业员可直观地判断放置位置的正确性。接着，再次通过移动装置400扫描条码410或感应无线射频识别标签，以便由伺服端110熄灭发光元件420使物料盘125恢复到队列中。至此，即完成存入物料的流程。换句话说，以扫描条码410的方式为例，假设动作机构元件330为顶出状态，经过扫描条码410后，其对应的动作机构元件330会成为复位状态；假设动作机构元件330为复位状态，经过扫描条码410后，其对应的动作机构元件330会成为顶出状态。
综上所述，可知本发明与先前技术之间的差异在于通过伺服端传送包含位置识别码及动作模式的控制信号至物料架装置，以便根据位置识别码及动作模式启动或关闭相应的发光元件，并且在启动发光元件时，开启光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为顶出状态，使物料盘凸出，以及在关闭发光元件时，关闭光敏开关以驱动其对应的动作机构元件成为复位状态，使物料盘复位，借由此技术手段可以解决先前技术所存在的问题，进而达成提高物料存取效率及正确性的技术功效。
虽然本发明以前述的实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种物料存取辅助系统，其特征在于，所述系统包含：
伺服端，用以传送控制信号，其中，所述控制信号包含位置识别码及动作模式；以及
物料架装置，所述物料架装置包含：
传输模组，通过有线或无线方式连接所述伺服端，用以接收所述控制信号；
至少一物料盘容置空间，每一物料盘容置空间允许容置一物料盘；
至少一驱动装置，每一驱动装置分别包含一发光元件、一光敏开关、一动作机构元件及具唯一性的所述位置识别码，其中，每一驱动装置分别对应不同的所述物料盘容置空间，当启动所述发光元件时，开启相应的所述光敏开关以驱动其对应的所述动作机构元件成为顶出状态，以及当关闭所述发光元件时，关闭相应的所述光敏开关，使其对应的所述动作机构元件成为复位状态；以及
控制模组，电性连接所述驱动装置及所述传输模组，用以根据所述控制信号的所述位置识别码及所述动作模式，启动或关闭相应的所述驱动装置的所述发光元件。
2.根据权利要求1的物料存取辅助系统，其特征在于，所述系统还包含移动装置，用以扫描或感应嵌入在条码或无线射频识别标签中的所述位置识别码，并且将扫描到或感应到的所述位置识别码传送至所述伺服端作为确认信号，使所述伺服端根据所述确认信号调整所述控制信号。
3.根据权利要求1的物料存取辅助系统，其特征在于，所述动作机构元件成为所述顶出状态时，使容置在相应的所述物料盘容置空间中的所述物料盘凸出，以及所述动作机构元件成为所述复位状态时，使凸出的所述物料盘复位。
4.根据权利要求1的物料存取辅助系统，其特征在于，所述发光元件为全彩发光二极管，并且以所述动作模式控制所述全彩发光二极管的明暗、颜色及闪烁至少其中之一。
5.根据权利要求1的物料存取辅助系统，其特征在于，所述传输模组包含RJ45、RS-485、LoRa、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、CoAP(Constrained Application Protocol)及MQTT(MessageQueuing Telemetry Transport)至少其中之一。
6.一种物料存取辅助方法，应用在具有伺服端及物料架装置的网络环境，其特征在于，其步骤包括：
所述物料架装置通过有线或无线方式连接所述伺服端，并且提供至少一物料盘容置空间及其相应的至少一驱动装置，其中，每一物料盘容置空间允许容置一物料盘，每一驱动装置分别包含一发光元件、一光敏开关、一动作机构元件及具唯一性的位置识别码；
所述伺服端传送控制信号至所述物料架装置，其中，所述控制信号包含所述位置识别码及动作模式；
所述物料架装置根据所述控制信号的所述位置识别码及所述动作模式，启动或关闭相应的所述驱动装置的所述发光元件；以及
所述物料架装置在启动所述发光元件时，开启相应的所述光敏开关以驱动其对应的所述动作机构元件成为顶出状态，以及当所述物料架装置在关闭所述发光元件时，关闭相应的所述光敏开关，使其对应的所述动作机构元件成为复位状态。
7.根据权利要求6的物料存取辅助方法，其特征在于，所述方法还包含将所述位置识别码嵌入条码或无线射频识别标签，并且设置在相应的所述驱动装置的表面，以及允许以移动装置扫描所述条码或感应所述无线射频识别标签以获得所述位置识别码，并且将扫描到或感应到的所述位置识别码传送至所述伺服端作为确认信号，使所述伺服端根据所述确认信号调整所述控制信号的步骤。
8.根据权利要求6的物料存取辅助方法，其特征在于，所述动作机构元件成为所述顶出状态时，使容置在相应的所述物料盘容置空间中的所述物料盘凸出，以及所述动作机构元件成为所述复位状态时，使凸出的所述物料盘复位。
9.根据权利要求6的物料存取辅助方法，其特征在于，所述发光元件为全彩发光二极管，并且以所述动作模式控制所述全彩发光二极管的明暗、颜色及闪烁至少其中之一。
10.根据权利要求6的物料存取辅助方法，其特征在于，所述控制信号系通过RJ45、RS-485、LoRa、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、CoAP(Constrained Application Protocol)及MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)至少其中之一进行传送。
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