CN113228845A - Smt供应品存储单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种表面贴装技术(SMT)供应品存储单元，该存储单元包括具有竖向叠置的SMT供应品存储位置的多个叠层、用于将SMT供应品插入到所述存储单元中和从所述存储单元接收SMT供应品的终端、用于在存储位置与所述终端之间输送SMT供应品的第一收集臂，所述收集臂布置为可沿着所述叠层移动，以便能够与叠层的竖向叠置的存储位置接合。此外，所述多个叠层布置为至少一个群集，在每个群集中有两个或更多叠层，其中所述至少一个群集的每个叠层相对于所述收集臂可移动地布置，以允许所述收集臂在群集中的所述两个或更多叠层移动时与群集的不同叠层接合，从而允许所述收集臂与所述至少一个群集中的不同叠层的存储位置接合。本发明还提供了一种用于操作SMT供应品存储单元的方法。

Description

SMT供应品存储单元

技术领域

本发明概念涉及表面贴装技术(SMT)制造业的供应品存储领域。

更具体地说，本发明涉及一种自动机器人存储单元，例如自动表面贴装器件(SMD)仓库。

背景技术

表面贴装技术(SMT)是电子印刷电路板(PCB)自动化生产的一种优选方法。在将电子元件放置和焊接到印刷电路板上的过程中，使用所谓的取放机器人。

众所周知，为了实现精确的功能，预定安装在电子板上的电子元件(尤其是表面贴装器件(SMD)元件)通常卷绕成带或卷，这些带或卷放置在适合于存储的存储库或存储柜中。

存储在所述存储库中的各卷SMD元件由特殊编码(例如条形码型编码)标识，该编码包含数据库链接，该数据库具有与包含在各卷中的电子元件的类型相关的所有信息和与存储库中的相同卷的位置相关的信息。在这样的存储库中，可按照半自动或自动逻辑对各卷SMD元件进行管理，其中操作者或控制系统通过特殊编码选择其所需的卷，而系统将这些卷成批地依次呈现。

SMD仓库可形成塔单元，其中排列成卷的电子元件或排列成调色板形式的各个卷沿竖直方向成叠存储。在全自动存储库的情况下，例如可通过机械臂形式的机械执行机构进行各卷的拾取和替换，该机械臂从特定存储位置处的容纳单元或容纳座拾取/替换卷。各卷也可存储在托盘或箱中，并且这些托盘或箱可竖向成叠存储。

因此，在操作期间，操作员将成卷元件插入到输入/输出端口中，并且机械臂将成卷元件运送至搁架或存储位置。操作员还可请求获得特定的一卷元件，这卷元件由机械臂从搁架位置收集并运送至输入/输出端口。

但是，在本领域中，需要增加这种SMD存储塔的存储容量，同时不显著增加存储塔的占地面积、高度或周期时间。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服现有技术的一种或多种限制。尤其是，本发明的目的是提供一种存储单元，该存储单元允许存储更多SMT供应品，同时不会显著增加存储单元的占地面积。

作为本发明的第一方面，提供了一种表面贴装技术(SMT)供应品存储单元，该存储单元包括：

具有竖向叠置的SMT供应品存储位置的多个叠层，

用于向所述存储单元插入SMT供应品和从所述存储单元接收SMT供应品的终端，

用于在存储位置与所述终端之间输送SMT供应品的第一收集臂，所述收集臂沿着所述叠层可移动地布置，以便能够与叠层的竖向叠置的存储位置接合，并且其中

所述多个叠层布置为至少一个群集，在每个群集中有两个或更多叠层，其中所述至少一个群集的每个叠层相对于所述收集臂可移动地布置，以允许所述收集臂在群集中的所述两个或更多叠层移动时与群集的不同叠层接合，从而允许所述收集臂与所述至少一个群集中的不同叠层的存储位置接合。

所述存储单元可以是表面贴装器件(SMD)塔。它可以是在电子印刷电路板生产场所附近使用的自动化且灵活的存储单元。

所述SMT供应品可包括电子和/或电气元件。例如，所述SMT供应品可包括电子元件，例如电阻和电容。所述SMT供应品还可包括在SMT安装过程中使用的印刷电路板和工具。

所述存储位置可以是SMT供应品的存储位置，或者可以是卷的存储位置，所述卷例如包括电子元件。

此外，所述存储位置可以是托盘或箱的存储位置，在所述托盘或箱中存储SMT供应品。

或者，所述存储位置可以是托盘和卷的组合。

因此，存储位置的竖向叠层可布置为使得每个位置适于接收和承载/保持托盘或卷。

用于向所述存储单元插入SMT供应品和从所述存储单元接收SMT供应品的终端可包括开口，该开口可具有可开启的门，以允许从存储单元的外部进入内部。因此，存储单元可包括壳体，叠层和收集臂布置在壳体内，并且终端布置为允许从壳体外部进入内部。所述终端还可包括用于确定和确认收集臂已经获取SMT供应品的正确元件以及将在存储单元中存储的SMT供应品的元件的扫描器、摄像头和/或传感器。

收集臂可以是执行机构，例如机械臂。收集臂布置为被沿竖直方向导引或移动。因此，收集臂围绕沿竖直方向延伸的轴可移动地布置。应理解，存储单元可包括不止一个收集臂，例如包括至少两个或至少四个收集臂。

收集臂可围绕竖直轴线可旋转地布置。在围绕该轴线旋转时，收集臂可在终端与存储单元中的SMT供应品之间移动。因此，在第一方面的实施例中，第一收集臂围绕竖直轴线(Z)可旋转地布置，从而收集臂配置为在围绕竖直轴线(Z)旋转运动时在与所述终端接合和与所述至少一个群集接合之间切换。

存储单元还可包括配置为执行本文公开的实施例的操作存储单元的方法的控制单元。为此，控制单元可包括配置为执行计算机代码指令的处理单元(例如中央处理单元)，该计算机代码指令例如可存储在存储器上。处理单元可与收集臂通信耦合。因此，这样的处理单元例如可配置为从操作员(例如按下按钮)接收或从所述存储单元所连接的外部通信网络中的存储器或处理器接收输入数据、参数或表示存储单元内的存储位置的SMT作业相关信息之中的至少一种。处理单元可配置为通过输入/输出接口接收输入数据。

因此，存储单元可进一步包括用于接收和/或显示关于待获取或存储的SMT供应品的元件的信息的输入/输出接口。

此外，收集臂可配置为根据来自所述处理器的这种控制数据在存储单元的终端处或附近交付所收集的存储位置的SMT供应品的元件。

存储单元的叠层布置为至少一个群集，在每个群集中有两个或更多叠层。群集中的每个叠层相对于收集臂可移动地布置。这允许收集臂在群集中的叠层移动时与群集的不同叠层接合。因此，即使在收集臂静止不动的情况下，群集的叠层也可相对于收集臂移动。

存储单元可包括一个或多个群集，在这些群集中，叠层相对于收集臂可移动地布置，并且叠层也可相对于收集臂固定不动。例如，存储单元可包括单个群集，在该群集中，叠层相对于收集臂可移动地布置，并且有至少一个(例如至少三个)固定不动的叠层。

存储单元可包括电机，例如步进电机或类似的驱动装置，该电机布置为相对于收集臂移动群集的叠层。

本发明的第一方面基于以下认识：将叠层布置在至少一个群集中，并使群集中的叠层可相对于收集臂移动，这样可增加存储单元的存储容量，而不会增加收集臂的存取时间。因此，当叠层处于第一位置时，在收集臂在终端处交付从存储位置取回的所收集的SMT供应品的第一个元件的同时，存储单元允许将叠层移动到第二位置，从而允许收集臂在交付所收集的SMT供应品的第一个元件之后直接与第二存储位置接合。

此外，通过将叠层布置为群集并将它们布置为可相对于收集臂移动，与存储容量的增加量相比，存储单元所需的占地面积的增加量很小。

与仅具有竖向叠置的存储位置的固定叠层的方案相比，本发明的存储单元只需略微增加占地面积即可将存储成卷电子元件的容量加倍，而不会增加存取时间。

在第一方面的实施例中，所述存储单元包括至少两个(例如至少三个、例如至少五个)群集，在每个群集中有两个或更多叠层。

但是，所述存储单元也可包括八个以上(例如十个以上)的群集。

在第一方面的实施例中，每个群集包括至少三个(例如至少五个)具有竖向叠置的存储位置的叠层。

因此，所述存储单元可包括至少五个群集，其中每个群集包括至少三个(例如至少五个)具有竖向叠置的存储位置的叠层。

在第一方面的实施例中，所述群集围绕竖直轴线(Z)间隔布置，并且所述第一收集臂布置为可沿着所述竖直轴线(Z)移动并可围绕竖直轴线(Z)旋转，以便能够与处于距竖直轴线(Z)的径向位置P处的叠层的竖向叠置的存储位置接合。

因此，第一收集臂可布置为基于旋转运动与不同的群集接合，并且通过沿着竖直轴线(Z)的竖向移动与叠层的不同存储位置接合。因此，与叠层的所有接合可在距竖直轴线(Z)的径向位置P处进行。通过移动群集中的叠层，可将位于径向位置P处的叠层与群集中的另一个叠层换位，从而允许收集臂与群集的不同叠层接合。

第一收集臂布置为可围绕静止轴旋转。

在第一方面的实施例中，第一收集臂布置为可沿水平和竖直方向移动。

此外，第一收集臂可沿水平和竖直方向移动，并且还可布置为可围绕竖直轴线(Z)旋转。例如，收集臂可布置为可沿着竖轴移动，并且可围绕该轴旋转，其中所述轴沿着竖直轴线(Z)沿竖直方向延伸。该轴又可布置为可沿水平方向移动。

例如，至少一个叠层群集可以是两个或多个叠层的可旋转转盘。因此，每个转盘可围绕平行于旋转轴线(Z)的一个转盘轴线(Zi)旋转，并且布置为在所述转盘围绕转盘轴线(Zi)旋转时允许转盘的不同叠层到达径向访问位置P。

群集中的叠层的旋转可由步进电机执行，从而电机的每次步进将处于径向位置P处的叠层与另一个叠层换位。因此，可旋转转盘可按与转盘中的叠层的数量对应的离散步骤旋转。在转盘旋转一步时，转盘中的处于径向访问位置P的叠层转走，而相邻的叠层转入径向访问位置P。

但是，可旋转转盘也可围绕其转盘轴线Zi连续旋转。

此外，可旋转转盘可围绕竖直轴线(Z)同心地间隔开。

作为另一个例子，各个转盘轴线(Zi)可围绕竖直轴线(Z)布置在一个圆上。

存储单元可包括至少三个(例如至少五个)可旋转转盘，在每个转盘中有两个或更多叠层。每个转盘可包括至少三个(例如至少五个)具有竖向叠置的存储位置的叠层。

作为另一个例子，存储单元可包括至少五个转盘，每个转盘包括至少五个具有竖向叠置的存储位置的叠层。

在本发明的第一方面的实施例中，至少一个群集的叠层布置为可移动的环，从而叠层在环中的移动允许所述第一收集臂与所述可移动的环中的不同叠层的存储位置接合。

可移动的环可以是帕特诺斯特的形式。该可移动的环可具有不同的离散叠层位置，并且这些位置之一可以是收集臂的接合位置。因此，叠层在环内的移动可允许群集中的不同叠层到达接合位置。所述可移动的环可布置为在步进电机或类似驱动装置的作用下逐步移动，并且在移动一步时，处于接合位置的叠层可与另一个叠层换位。

在本发明的第一方面的实施例中，至少一个群集包括由小于或等于(X-1)个叠层占据的X个静态叠层位置，并且其中所述(X-1)个叠层在所述叠层位置的重新排列允许所述第一收集臂与所述群集中的不同叠层的存储位置接合。

因此，群集例如可包括以水平阵列模式排列的叠层位置。X个位置中的一个或至少一个可以是收集臂的接合位置。与叠层在叠层位置之间的重新排列或重新分配对应的移动可允许群集中的不同叠层到达接合位置。

在本发明的第一方面的实施例中，群集相对于所述第一收集臂可移动地布置。

因此，群集本身可相对于收集臂可移动地布置。因此，群集的叠层可布置在底板上，该底板本身可在水平面内移动。叠层可固定地布置在这样的底板上，或者可移动地布置在底板上。作为一个例子，底板和叠层可形成如上文所论述的可旋转转盘，并且底板本身可布置为可在水平面内移动。底板可以是车辆。因此，群集可布置在能够相对于所述第一收集臂自由移动的独立车辆上。这种车辆可以是自动导引车(AGV)。

在本发明的第一方面的实施例中，SMT供应品以成卷元件的形式存储，并且所述卷布置在所述叠层的竖向叠置的存储位置。

因此，如上所述，SMT供应品可包括以成卷元件的形式存储的电子元件。但是，SMT供应品也可存储在箱或托盘中，并且每个存储位置可包括一个这样的箱或托盘。

此外，在本发明的第一方面的实施例中，至少一个群集形成可在存储单元中装载和卸载的可停靠单元。

这允许存储单元根据特定的SMT应用装载不同类型的群集。因此，只需将所需的群集对接到存储单元中，一个存储单元即可用于多种应用。

本发明还支持具有不止一个终端和收集臂的大型存储单元。因此，在本发明的第一方面的实施例中，存储单元还包括用于将SMT供应品插入到单元中和从单元接收SMT供应品的第二终端、以及用于在存储位置与所述第二终端之间输送SMT供应品的第二收集臂，所述第二收集臂布置为可沿着所述叠层沿竖直方向移动，以便能够与叠层的竖向叠置的存储位置接合。

因此，存储单元可形成包括多个收集臂和终端的集成表面贴装器件(SMD)仓库群集，并且可在该SMD仓库群集的叠层之中存储、取回和重新分配SMT供应品。

因此，存储单元的叠层群集可在所有收集臂之间共享，或者其中的某些叠层群集可分配给单个收集臂。作为一个例子，叠层的群集布置为：仅允许与第一收集臂接合的至少第一群集组、允许其中的不同叠层同时与两个收集臂接合的至少一个共享群集、以及仅允许与第二收集臂接合的至少第二群集组。

例如，所述共享群集可以是在两个收集臂之间共享的单个叠层群集。

具有共享群集的优点在于，它允许在存储单元内重新分配SMT供应品，例如从有少量的空闲、未被占用的存储位置的叠层重新分配到有大量的空闲、未被占用的存储位置的叠层。

此外，例如，至少一个共享群集的叠层布置为可移动的环，从而叠层在环中的移动允许所述收集臂与所述可移动的环中的不同叠层的存储位置接合。

因此，如上所述，一个或多个共享群集最好布置为可移动的环。所述可移动的环可包括至少五个(例如至少七个)叠层。可移动的环形式的共享群集可允许两个收集臂之间有所需的空间。

应理解，存储单元可包括不止两个收集臂和终端，例如至少三个或至少五个收集臂和终端。

存储单元可进一步包括布置为馈送干燥空气以在存储单元中产生受控的存储气氛的吸收单元。

除了SMT供应品之外，本发明的第一方面的存储单元还可用于存储其它产品。例如，存储单元可用于存储药品，例如包含药品的罐或包。因此，作为本发明的第一方面的替代方面，提供了一种产品存储单元，该产品存储单元包括：

具有竖向叠置的产品存储位置的多个叠层，

用于将产品插入到所述存储单元中和从所述存储单元接收产品的终端，

以及用于在存储位置与所述终端之间输送产品的第一收集臂，所述收集臂布置为可沿着所述叠层移动，以便能够与叠层的竖向叠置的存储位置接合，并且其中

所述多个叠层布置为至少一个群集，在每个群集中有两个或更多叠层，其中所述至少一个群集的每个叠层布置为可相对于所述收集臂移动，以允许所述收集臂在群集中的所述两个或更多叠层移动时与群集的不同叠层接合，从而允许所述收集臂与所述至少一个群集中的不同叠层的存储位置接合。

作为本发明的第二方面，提供了一种用于操作如第一方面所述的SMT供应品存储单元的方法。所述方法包括以下步骤：

a1)接收表示收集臂的目标叠层的第一目标位置的第一输入数据；

b1)移动群集的至少一个叠层，以便所述收集臂能够与目标叠层的竖向叠置的存储位置接合；

c1)将所述收集臂从所述终端移动到与所述目标叠层的所述第一目标位置接合的状态，并在所述第一目标位置收集或存储SMT供应品的元件；并且

d1)将收集臂移回终端。

此方面总体可表现出与前一方面相同或相应的优点。本发明的第二方面的方法可以是电子印刷电路板(PCB)的表面贴装技术(SMT)生产的一个步骤。

所述方法可由控制单元执行，该控制单元可以是存储单元的一个组成部分，或者是一个独立部件。因此，这样的控制单元可配置为执行本文中所公开的实施例的操作存储单元的方法。

此外，移动群集的至少一个叠层的步骤b1)还可包括将SMT供应品的元件从存储位置重新分配到实际目标位置。

移动至少一个叠层的步骤b1)可在移动收集臂的步骤c1)之前执行，或者与步骤c1)同时执行。

此外，所述方法可包括重复步骤a1)-d1)的序列任意次数。例如，步骤a1)和/或b1)可同时执行，因为步骤d1)是按先前的顺序执行的。因此，在本发明的第二方面的实施例中，所述方法还包括以下步骤：

a2)接收表示收集臂的目标叠层的第二目标位置的第二输入数据；

b2)移动群集的至少一个叠层，以便所述收集臂能够与目标叠层的竖向叠置的存储位置接合；

c2)将所述收集臂从所述终端移动到与所述目标叠层的所述第二目标位置接合的状态，并在所述第二目标位置收集或存储SMT供应品的元件；并且

d2)将收集臂移回终端；

其中步骤a2)和b2)之中的至少一个是与步骤c1)或d1)之中的任何一个同时执行的。

此外，所述方法可包括在用于插入和接收SMT供应品的终端处通过收集臂接收待存储在所述存储单元中的SMT供应品的元件的步骤，并且步骤c)可进一步包括在所述目标叠层的所述目标位置处存储所述待存储的SMT供应品的元件。

附图说明

通过阅读下文中参照附图给出的说明性且非限制性的详细说明，能够更好地理解本发明概念的上述及其它目的、特征和优点。在附图中，除了另有声明之外，相似的附图标记用于相似的元件。

图1是本公开的存储单元的示意图；

图2a是存储单元内部的示意性透视图；

图2b是图2a所示的存储单元内部的示意性俯视图；

图3是存储单元的一个实施例的示意性俯视图，其中群集是可旋转转盘的形式；

图4是存储单元的一个实施例的示意性俯视图，其中群集的叠层在叠层位置阵列中是可移动的；

图5是存储单元的一个实施例的示意性俯视图，其中群集是可移动的叠层环的形式；

图6a和6b是存储单元的实施例的示意性俯视图，其中一些群集在两个收集臂之间共享；

图7a是布置在自动导引车(AGV)上的群集的示意性透视图；

图7b是包括自动导引车(AGV)上的群集的存储单元的一个实施例的示意性俯视图；

图8是操作本公开的存储单元的方法的示意性流程图；

图9a和9b是可存储在存储单元中的箱和带卷的示意图；

图10是可存储在存储单元的存储位置中的箱的另一个示意图。

具体实施方式

图1示出了本公开的自动表面贴装器件(SMD)塔形式的存储单元1的侧视图。存储单元1包括容纳多个具有竖向叠置的SMT供应品存储位置3的叠层2的框架11。布置在框架3的侧壁上的终端4用作将SMT供应品输入到仓库中和从仓库中输出的输入和输出端口。存储单元1还包括适于接收用户指示数据并将用户指示数据发送到控制单元14的输入/输出装置9，该控制单元14使用该数据来控制框架11内的收集臂5，以在存储位置与终端4之间输送元件。

存储单元的占地面积可小于4平方米，例如小于2平方米。

该输入/输出装置可集成在存储单元中(例如作为框架11的一部分)，或者也可以是配置为与控制单元14通信的外部装置。所述用户指示数据可从操作员接收，或者作为信息从SMT信息数据库中检索。

图2a是存储单元1的内部的示意图，而图2b是如图2a所示的存储单元1的内部的俯视图。图2a和2b示出了多个包括竖向叠置的SMT供应品存储位置的叠层2以及用于在存储位置3与终端4之间输送元件的收集臂5。

具有竖向叠置的存储位置3的叠层2可延伸到存储单元1的顶部。每个叠层2可具有50个以上的存储位置，例如100个以上的存储位置，例如500个以上的存储位置，这些存储位置彼此叠置。存储位置3可用于存储成卷元件，例如存储具有5到50毫米厚度和80毫米到400毫米直径的元件带卷。所述卷可直接存储在存储位置3，也可存储在位于存储位置3的箱或托盘中。

在此实施例中，叠层2布置为两个群集7a、7b，每个群集中有五个叠层。每个群集7a、7b包括固定底板8，在该固定底板8上，叠层围绕竖直旋转轴线Zi可旋转地布置。因此，群集7a的叠层2围绕竖直轴线Z1可旋转地布置，如图1中的箭头“C”所示；而群集7b的叠层2围绕竖直轴线Z2可旋转地布置，如图1中的箭头“D”所示。因此，固定底板8可旋转地支撑群集的叠层。

群集7a、7b围绕竖直轴线(Z)间隔布置，并且收集臂5布置为可沿着叠层和沿着轴线Z沿竖直方向移动，如箭头“A”所示。收集臂5例如可布置为可沿着在竖直方向Z上延伸的轴6沿竖直方向移动。这样能够与叠层2的竖向叠置的存储位置接合。收集臂5可以是配有用于抓取和释放存储位置3处的卷或箱等的接合装置10的机械臂。因此，收集臂可用作执行机构。

在此例中，收集臂5还布置为可围绕轴6旋转，并且由此可围绕竖直轴线(Z)旋转，如图1中的箭头“B”所示。这样能够在距竖直轴线(Z)的径向位置P处与叠层的竖向叠置的存储位置接合。

由于叠层2是被可旋转地支撑的，因此每个群集7a、7b布置为可相对于收集臂5移动，以允许收集臂与群集7a、7b的不同叠层2接合，从而允许收集臂5与群集7a、7b中的不同叠层2的竖向叠置的存储位置3接合。例如，这允许群集7a中的叠层2a旋转到收集臂5可接合和访问存储位置的位置，然后从收集臂5转开，以允许访问叠层2b等。此外，群集7b的叠层2c或2d可旋转到距竖直轴线(Z)的径向距离P的接合位置，同时收集臂5与群集7a的存储位置接合。通过这种方式，与具有静态叠层的存储单元相比，可增加存储单元的存储容量，而不会增加存取或拾取时间。

因此，在此实施例中，群集是叠层的可旋转转盘的形式，即，群集能够旋转，从而允许群集的各个不同叠层通过旋转运动到达距旋转轴线(Z)的径向位置P处的收集臂接合位置。所述旋转运动可由步进电机或类似的驱动装置执行，并且随着电机的每次步进，叠层可顺时针或逆时针旋转一步，从而允许相邻叠层到达径向位置P处的接合位置。

图3示出了本公开的存储单元1的一个示意性实施例的俯视图。存储单元1包括布置在框架11中的五个群集7a-e。每个群集形成一个可旋转转盘，在每个转盘中有五个不同的叠层2，每个叠层具有SMT供应品存储位置。和在图2a和2b中公开的实施例中一样，叠层围绕各个转盘轴线Z1-Z5可旋转地布置。群集围绕收集臂5的中心竖向旋转轴线(Z)间隔布置，使得各个转盘轴线Z1-Z5布置在围绕竖直轴线Z的圆12上。各个转盘布置为可独立于其它转盘旋转，并且布置为与收集臂相距一定距离，使得收集臂5能够在距旋转轴线Z的径向距离P处使用接合装置10与叠层的存储位置接合，并且由此向终端4输送SMT供应品的元件，或者将从终端4接收的SMT供应品的元件存储在任何叠层2中。

图4示出了本公开的存储单元1的另一个示例性实施例的俯视图。在此实施例中，叠层2的群集7包括由八个叠层2占据的九个静态叠层位置13，所有这些叠层都布置在框架11内。在此实施例中，静态叠层位置13布置为3×3阵列。因此，位置13之中的一个始终是空位置13b。如上文中的前述实施例所述，存储单元具有可旋转的收集臂5，该收集臂5具有接合装置10，该接合装置10布置为围绕沿竖直方向延伸的轴6旋转，从而允许收集臂5围绕竖直轴线(Z)旋转。收集臂5还可沿着轴6沿竖直方向移动，以访问叠层的不同存储位置。然后，可在终端4处交付所收集的SMT供应品的元件。在此实施例中，静态叠层位置之中的一个是接合位置13a，在该位置，收集臂可通过接合装置10访问接合位置处的叠层。此外，叠层2在静态叠层位置13的阵列中可移动地布置在水平面内。这允许相邻叠层沿水平方向移动到空位置13b(如箭头E所示)，从而产生另一个空位置。因此，叠层2可在水平面内重新排列，以将不同的叠层移动到接合位置13a，从而允许收集臂5与群集7中的不同叠层2的存储位置接合。图4中的例子示出了单个群集7，但是应理解，存储单元1可包括多个群集7，这些群集7包括由小于或等于(X-1)个叠层占据的X个静态叠层位置，这些叠层布置为使得(X-1)个叠层的重新排列允许收集臂与群集的不同叠层的存储位置接合。

图5示出了本公开的存储单元1的另一个示例性实施例的俯视图。在这个例子中，各个群集7布置为可移动的环，从而叠层2在环中的移动(如图5中的箭头G所示)允许收集臂5与可移动的环中的不同叠层的存储位置接合。叠层2在环中的移动可由步进电机或类似的驱动装置(未示出)执行，并且叠层可布置为沿两个方向移动，例如顺时针和逆时针方向。如前文的例子所述，设有用于向存储单元1插入SMT供应品和从存储单元1接收SMT供应品的终端4。布置为可移动的环的群集7形成两排群集15a、15b，并且收集臂5进一步布置为沿着两排15a、15b之间的线14在水平面内移动，如图5中的箭头F所示。因此，线14从终端4延伸到两排15a、15b的端部。此外，和前面的例子中一样，收集臂5可进一步沿着轴线(Z)沿竖直方向移动，以与叠层的不同存储位置接合，并且收集臂还可围绕轴线(Z)旋转，以允许与叠层的两排15a、15b接合。在图5中，两排15a、15b的所有群集7布置为可移动的环。但是应理解，如图2和3所示，环中的一些群集7可布置为可旋转的转盘，并且在一个或多个群集位置也可仅有一个静态叠层。

图6a和6b示出了本公开的存储单元1的另一些示例性实施例的俯视图。图6a的存储单元1与上文中参照图3说明的存储单元类似。但是，在此例中，存储单元1被扩展为包括第二终端4b和第二收集臂5b。因此，在图6a所示的实施例中，存储单元包括可沿着第一竖直轴线Za移动并可围绕第一竖直轴线Za旋转的第一收集臂5a、以及可沿着第二竖直轴线Zb移动并可围绕第二竖直轴线Zb旋转的第二收集臂5b。因此，第一收集臂5a服务于第一终端4a，而第二收集臂5b服务于第二终端4b。

存储单元的群集7布置为仅允许与第一收集臂5a接合的第一组群集107a以及仅允许与第二收集臂5b接合的第二组群集107b。还有一组由群集7f和7g组成的共享群集107c，这组共享群集布置为允许该共享群集的不同叠层同时与两个收集臂5a、5b接合。

因此，从竖直轴线Za看，第二竖直轴线Zb径向布置在第一组群集107a的可旋转转盘的外侧，并且与共享群集107c的至少一个可旋转转盘相距一定距离，从而第二收集臂5b可与共享群集107c的至少一个可旋转转盘的叠层的存储位置接合。因此，第二组群集107b的可旋转转盘是可旋转的，从而在转盘旋转时允许转盘的不同叠层到达径向访问位置，由此允许第二收集臂5b访问第二组107c的转盘的不同叠层的存储位置。

利用两个收集臂5a和5b，可在所有群集之间高效地重新分配SMT供应品，例如经由共享群集组107c从第一组群集107a重新分配到第二组群集107b。

图6b所示的实施例与图6b的实施例基本相同，不同之处是共享群集组107c的群集7f和7g是其中的叠层2布置为可移动的环的群集。这可能是有利的，因为这允许第一收集臂5a和第二收集臂5b间隔开更大的距离。

图7a和7b示出了本公开的存储单元1的另一个示例性实施例。图7a是如上文中参照图2a和2b所述的可旋转转盘形式的群集7的侧视图。但是，在此例中，底板8是能够在存储单元1内沿水平方向自由移动到收集臂5的车辆的形式。这在图7b中以箭头H示出，图7b是包括布置在车辆上的群集的存储单元1的示意性俯视图。因此，图7a和7b示出了群集本身相对于收集臂5可移动的一个例子。因此，底板或车辆8可配有车轮16，并且在此例中是自动导引车(AGV)。

群集7不需要是相对于底板8可移动或可旋转的，而存储单元1可依靠车辆的运动允许群集的不同叠层2到达收集臂5。

如图7b所示，存储单元1可在其框架内包括位于各个车辆上的多个群集7，这些车辆布置为在框架11内的水平面内自由移动。这样，群集7可在框架11内随机分布，并且由此可在框架11内以很高的密度分布。

因此，在使用期间，操作员可将SMT供应品的元件放置在终端4处，收集臂5收集这些元件。然后，存储单元1的控制单元14可呼叫一辆自动导引车(AGV)，该自动导引车随后行进至收集臂5并接收电子元件。在此实施例中，收集臂5还布置为沿着竖直轴线(Z)沿竖直方向移动，并且还可围绕轴线Z旋转。

类似地，在操作员请求获得特定的电子元件时，控制单元14可呼叫相应的自动导引车(AGV)，该自动导引车(AGV)行进到收集臂5处以提供所请求的电子元件。所述收集臂然后可与目标存储位置接合，并在终端4处交付所请求的电子元件。

在图7b所示的实施例中，终端4和收集臂5可形成中央单元，并且可移动的群集7可独立于这样的中央单元。因此，它们不一定必须位于同一框架11内。这可使存储单元1更加灵活。群集还可具有可被控制单元14识别的唯一识别码ID。这样可确认正确的群集与正确的收集臂5和终端4对接。

如上文所述，存储单元1还可包括适于接收用户指示数据并将用户指示数据发送到控制单元14的输入/输出装置9。因此，控制单元14可配置为执行控制用于移动和旋转收集臂的一个或多个电机和用于移动群集的步进电机或类似驱动装置的方法。

为此，控制单元14可包括配置为执行计算机代码指令的处理单元(例如中央处理单元)，该计算机代码指令例如可存储在存储器上。因此，所述存储器可形成用于存储这种计算机代码指令的(非暂时性)计算机可读介质。或者，处理单元可以是硬件组件的形式，例如专用集成电路、现场可编程门阵列等。

控制单元14可连接至用于控制收集臂的电机和用于控制群集的运动的步进电机。因此，控制单元14可包括通信接口(例如发送器/接收器)，通过该通信接口可从各种电机接收数据。接收的数据例如可包括关于收集臂的位置和叠层在群集中的位置的数据。发送的数据例如可包括用于控制各种电机的控制信号。

因此，控制单元14可配置为执行用于取回和交付本公开的存储单元中的物体的方法。该方法如图8所示，包括以下步骤：

a1)接收表示收集臂的目标叠层的第一目标位置的第一输入数据；

b1)移动群集的至少一个叠层，以便所述收集臂能够与目标叠层的竖向叠置的存储位置接合；

c1)将所述收集臂从所述终端移动到与所述目标叠层的所述第一目标位置接合的状态，并在所述第一目标位置收集或存储SMT供应品的元件；并且

d1)将收集臂移回终端。

所述方法还可包括以下步骤：

a2)接收表示收集臂的目标叠层的第二目标位置的第二输入数据；

b2)移动群集的至少一个叠层，以便所述收集臂能够与目标叠层的竖向叠置的存储位置接合；

c2)将所述收集臂从所述终端移动到与所述目标叠层的所述第二目标位置接合的状态，并在所述第二目标位置收集或存储SMT供应品的元件；并且

d2)将收集臂移回终端。

在收集臂5拾取元件或向终端4输送元件时，另一个集群的叠层可移动到期望的位置。因此，步骤a2)和b2)之中的至少一个可以与步骤c1)或d1)之中的任何一个同时执行。这意味着接收第二输入数据和/或根据该数据移动叠层可在根据第一输入数据中的指令向终端移动收集臂的步骤期间执行。

如上文所述，存储单元可以是适于获取与即将到来的SMT作业相关的信息的自动表面贴装器件(SMD)仓库。因此，所述方法可包括：接收输入数据和表示所述自动表面贴装器件(SMD)仓库内的位置或存储位置的参数之中的至少一种，至少部分地根据所述输入数据和/或表示所述自动表面贴装器件(SMD)仓库内的所述位置的参数之中的至少一种利用载有多个箱装载单元的收集臂取回一个箱，并利用收集臂在自动表面贴装器件(SMD)仓库的输出端口处或附近交付取回的箱。因此，在所公开的技术中，所述收集臂5(例如机械手或机械臂)适于由控制单元14的处理器控制以在自动表面贴装器件(SMD)仓库的终端处接收箱。所述收集臂还可适于在自动表面贴装器件(SMD)仓库内的存储位置或位置存储箱，并且所述控制单元可配置为将该位置或箱的标识、货盘的标识、元件带卷的标识或SMT馈送器的标识存储在存储器中。

在所公开的技术中，存储单元1本身可具有很大的物理体积，并且可进一步配置为存储具有很大物理体积的箱。

图9a示出了箱20的一个例子。这些箱20可用于在箱20的箱装载单元22中存储成卷的电子元件21。因此，存储单元1的竖向叠置的存储位置3可用于存储箱20。

本领域技术人员能够理解，在本文中，箱可理解为适于容纳元件带卷的包装单元和可选的SMT馈送器/带导引器、货盘或由SMT取放机在一个或多个槽位或隔室中处理的任何元件、并且具有允许在自动表面贴装器件(SMD)仓库和SMT取放机中的位置进行存储的附件装置的筐、推车或收集装置。

箱20可配有轮子以形成推车，例如每个箱/推车适于容纳多个箱装载单元22，或者甚至适于容纳多个筐，每个筐具有适于容纳多个箱装载单元22的隔室或槽位。在所公开的技术的这一方面中，所述箱或推车适于存储在自动化SMD仓库中，它们还可配置为保持多个带有或不带驱动/馈送机构的SMT元件带卷21，其中所述箱/推车还被布置在SMT取放机(未示出)中以便直接操作。所述箱或推车20还可配置为将元件带卷21的元件直接馈送到与SMT取放机相关联的拾取位置，在该取放机中，所述SMT元件馈送器或带导引器可具有内置的带推进机构，或者利用取放机或料盒的带推进机构(带导引器)，例如利用内部或外部驱动装置(例如线性电机)的馈送轮或突出部。

图9b还示出了一种货盘形式的箱装载单元22，该箱装载单元22包括可存储在箱20中的元件带卷21和SMT元件馈送器23。元件带卷21可在带中包括一系列适当深度的兜，在每个兜中保持一个电子元件。

SMT元件馈送器23适于从元件带卷21馈送或推进兜带，并移除封闭所述兜的薄封带。SMT元件馈送器23可具有内置的带推进机构，或者利用SMT取放机的带推进机构(这种类型的无源元件馈送器没有内置的带推进机构或其它驱动/馈送装置/机构，它利用取放机的带推进机构将元件带导引/馈送到取放机中的拾取位置，通常称为“带导引器”)。SMT馈送器23例如可布置为利用馈送轮或突出部，该馈送轮或突出部利用取放机或料盒中的内部或外部驱动装置(例如线性电机或类似的驱动装置)，它从带导引器突出，与预制有螺纹的带接触。SMT元件馈送器23或带导引器可包含SMT馈送器标识，该标识可被存储并与所述SMT信息数据库中的其它标识相关联，例如与元件带卷标识相关联。在本文中公开的技术还使得SMT元件馈送器23或带导引器还可包含SMT馈送器标识，该标识可被存储并与其它类型的单元的标识相关联，例如在SMT工艺中使用的箱标识或托盘标识，并且所述箱标识或托盘标识也可作为标识存储在SMT信息数据库中。

此外，如图10所示，箱20可包括字母数字显示器25，该字母数字显示器25具有集成的字母数字显示控制器以及箱身份标签24，所述箱身份标签24例如附着到箱的朝前表面上，在对箱进行处理时，该表面面向操作员。身份标签24上的显示数据可包括箱标识，其中所述箱标识以条形码、QR码等形式呈现。

字母数字显示器25的字母数字显示控制器可选地可识别和登记放置在箱21中的箱装载单元22，例如通过扫描附着到箱装载单元上的条形码或RFID标签来识别和登记。所述扫描可通过手持式条形码标签/RFID标签扫描器或集成在箱20中的条形码标签/RFID标签扫描器手工进行。或者，所述字母数字显示控制器配置为经由通信网络向SMT信息数据库传送数据(例如识别和登记的箱装载单元22的标识)，使得箱20的内容物的信息在SMT信息数据库中可用。或者，箱20还配有轮子以形成推车，从而可手工或自动地从存储单元1取回箱20，并将其置于SMT取放机91中以便直接操作。

在上文中，主要参照有限数量的示例说明了本发明概念。但是，本领域技术人员容易理解，在由所附权利要求限定的本发明概念的范围内，不同于上文中所公开的示例的其它示例也是可能的。

Claims (17)

1.一种表面贴装技术(SMT)供应品存储单元，包括具有竖向叠置的SMT供应品存储位置的多个叠层、用于将SMT供应品插入到所述存储单元中和从所述存储单元接收SMT供应品的终端、以及用于在存储位置与所述终端之间输送SMT供应品的第一收集臂，所述收集臂布置为可沿着所述叠层移动，以便能够与叠层的竖向叠置的存储位置接合，并且其中

所述多个叠层布置为至少一个群集，在每个群集中有两个或更多叠层，其中所述至少一个群集的每个叠层相对于所述收集臂可移动地布置，以允许所述收集臂在群集中的所述两个或更多叠层移动时与群集的不同叠层接合，从而允许所述收集臂与所述至少一个群集中的不同叠层的存储位置接合。

2.如权利要求1所述的存储单元，其中，所述第一收集臂围绕竖直轴线(Z)可旋转地布置，从而所述收集臂配置为在围绕所述竖直轴线(Z)旋转运动时在与所述终端接合和与所述至少一个群集接合之间切换。

3.如权利要求1或2所述的存储单元，其中，所述群集围绕竖直轴线(Z)间隔开，并且其中所述第一收集臂布置为可沿着所述竖直轴线(Z)移动，并且可围绕竖直轴线(Z)旋转，以便能够在距竖直轴线(Z)的径向位置P处与叠层的竖向叠置的存储位置接合。

4.如权利要求3所述的存储单元，其中，叠层的至少一个群集是两个或更多叠层的可旋转转盘，并且其中每个转盘可围绕平行于旋转轴线Z的一个转盘轴线Zi旋转，并且布置为在所述转盘围绕转盘轴线Zi旋转时允许转盘的不同叠层到达径向访问位置P。

5.如任一项前述权利要求所述的存储单元，包括至少两个、例如至少三个或至少五个群集，每个群集中有两个或更多叠层。

6.如任一项前述权利要求所述的存储单元，其中每个群集包括至少三个、例如至少五个具有竖向叠置的存储位置的叠层。

7.如权利要求1或5-6中任一项所述的存储单元，其中，至少一个群集的叠层布置为可移动的环，从而叠层在环中的移动允许所述第一收集臂与所述可移动的环中的不同叠层的存储位置接合。

8.如权利要求1或5-6中任一项所述的存储单元，其中，至少一个群集包括由小于或等于(X-1)个叠层占据的X个静态叠层位置，并且其中所述(X-1)个叠层在所述叠层位置的重新排列允许所述第一收集臂与所述群集中的不同群集的存储位置接合。

9.如权利要求1或5-6中任一项所述的存储单元，其中，所述群集相对于所述第一收集臂可移动地布置。

10.如权利要求9所述的存储单元，其中，所述群集布置在能够相对于所述第一收集臂自由移动的独立车辆上。

11.如任一项前述权利要求所述的存储单元，其中，所述SMT供应品以成卷元件的形式存储，并且所述卷布置在所述叠层的竖向叠置的存储位置中。

12.如任一项前述权利要求所述的存储单元，还包括用于将SMT供应品插入到单元中和从单元接收SMT供应品的第二终端、以及用于在存储位置与所述第二终端之间输送SMT供应品的第二收集臂，所述第二收集臂布置为可沿着所述叠层沿竖直方向移动，以便能够与叠层的竖向叠置的存储位置接合。

13.如权利要求12所述的存储单元，其中，所述叠层的群集布置为仅允许与第一收集臂接合的至少第一群集组、允许其中的不同叠层同时与两个收集臂接合的至少一个共享群集、以及仅允许与第二收集臂接合的至少第二群集组。

14.如权利要求13所述的存储单元，其中，至少一个共享群集的叠层布置为可移动的环，从而叠层在环中的移动允许所述收集臂与所述可移动的环中的不同叠层的存储位置接合。

15.如任一项前述权利要求所述的存储单元，其中，所述SMT供应品包括电子和/或电气元件。

16.一种用于操作如权利要求1-15中任一项所述的SMT供应品存储单元的方法，包括以下步骤：

a1)接收表示收集臂的目标叠层的第一目标位置的第一输入数据；

b1)移动群集的至少一个叠层，以便所述收集臂能够与目标叠层的竖向叠置的存储位置接合；

c1)将所述收集臂从所述终端移动到与所述目标叠层的所述第一目标位置接合的状态，并在所述第一目标位置收集或存储SMT供应品的元件；并且

d1)将收集臂移回终端。

17.如权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：

a2)接收表示收集臂的目标叠层的第二目标位置的第二输入数据；

b2)移动群集的至少一个叠层，以便所述收集臂能够与目标叠层的竖向叠置的存储位置接合；

c2)将所述收集臂从所述终端移动到与所述目标叠层的所述第二目标位置接合的状态，并在所述第二目标位置收集或存储SMT供应品的元件；并且

d2)将收集臂移回终端；

其中步骤a2)和b2)之中的至少一个是与步骤c1)或d1)之中的任何一个同时执行的。

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