CN114513947A - 无人续料方法、存储介质及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无人续料方法、存储介质及其应用，该无人续料方法包括如下步骤：S1、在备料模块中进行备料；S2、接收续料模块生成的接料信号；S3、响应于所述接料信号，控制接驳模块执行接料动作，将备料模块中的料带与目标料带接合。本发明通过上述设置，可以实现自动化接料的过程，无需人工参与，自动化程度高，降低人工成本，提高工作效率。

Description

无人续料方法、存储介质及其应用

技术领域

本发明涉及表面贴装技术领域，尤其涉及无人续料方法、存储介质及其应用。

背景技术

SMT(表面贴装技术)是针对印刷电路板的一种加工工艺流程，具体是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD，中文称片状元器件)安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。

其中较为核心的设备有贴片机，是完成元器件贴装的核心步骤，通过自动化、精确化的拿取和贴装元器件，能够极大的提高组装效率。与之配合的，是在贴片机的一侧安装有一个或多个元件供给装置，用于将安装有片状元器件的成卷料带持续的输送至贴片机内。随之而来的问题是，当一个元件供给装置中的料卷的料带输送完后，贴片机需要等待新的料卷更换完成，且人工将新的料带头部与旧料带的尾端接合，才能继续进行贴装操作，导致贴装过程中断，降低了贴片机的贴片效率。

现有技术中元件供给装置一般指飞达，是SMT中进行料带供料的供料器，有技术人员尝试设计一种新的飞达结构，来解决人工接料换卷效率低下的问题，具体方向为：飞达设置两个进料口，再同时提供两套驱动齿轮、两卷料卷，当其中一个料卷供料中断时，立即启动另一个料卷的放卷，实现无缝衔接供料。

但是在实际生产中，如果前后两卷料带不进行接料就直接输送，前一段料带受到的牵引作用和后一段料带受到的推动作用，往往会出现受力波动、前后不一致的现象，两段料带的接头处出现空白间隔或堆叠重合的情况，而这都会导致贴片机执行贴片动作受到影响，甚至导致贴装过程中断，降低了贴片机的贴片效率。

发明内容

为了解决现有技术中飞达接料过程降低贴片机效率的缺陷，本发明提出无人续料方法、存储介质及其应用。

作为第一方面，本发明采用的技术方案是，无人续料方法，包括如下步骤：

S1、备料模块中备料；

S2、接收续料模块生成的接料信号；

S3、响应于所述接料信号，控制接驳模块执行接料动作，将备料模块中的料带与目标料带接合。

优选的，所述S3包括：

S31、切除所述续料模块中放卷料带的尾端空料，并将切除后的放卷料带的尾端移动至接驳工位作为所述目标料带；

S32、将所述备料模块的料带端部移送至接驳工位；

S33、控制所述接驳模块执行接料动作，将所述目标料带的尾端与备用料带的接头端接合。

优选的，在所述S31中将放卷料带的尾端移动至接驳工位之前，还包括：将所述接驳模块移动至接驳工位。

优选的，所述S2获得接料信号包括：检测到续料模块中放卷料带的料尾空料，并发出接料信号；和/或，

检测成卷放置的放卷料带的卷径大小，当卷径变小至预设值时，发出接料信号。

优选的，所述S3之前还包括有：SA，形成缓存区域，放卷料带的料带经过所述缓存区域后进入工作设备，且所述放卷料带的部分料带缓存于所述缓存区域中。

优选的，对所述缓存区域中缓存的料带长度进行检测，并发出相应信号：

当检测到缓存的料带长度达到第一预设值时，发出第一信号，所述第一信号用于控制续料模块停止供料；

当检测到缓存的料带长度达到第二预设值时，发出第二信号，所述第二信号用于控制续料模块启动供料。

优选的，还包括：S4、判断作业进程，如果已有料带总量不能满足剩余作业进程要求，则再依次执行S1-S3形成循环。

优选的，所述S4判断作业进程的结果为需要再次执行S1-S3形成循环时，还包括：SB、将经过S32自动接料后的备料模块，与S31中切断旧料带的续料模块互换工位。

作为第二方面，本发明还提出了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的无人续料方法。

作为第三个方面，本发明还提出了一种如前所述的无人续料方法在表面贴装技术中的应用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、可以实现自动化接料的过程，无需人工参与，自动化程度高，降低人工成本，提高工作效率；

2、单个料带的自动接料的过程大大缩短，因此可以在较短时间内，实现多根料带的接料动作，缓解了多线同步工作的贴片机接带的压力，能够显著提高贴片机的多线贴片能力，提高贴片效率；

3、设置缓存区域，让部分料带预先缓存其中，这样当放卷料带放卷结束时，缓存的部分料带还可以继续维持一段时间的正常贴片，给换卷接带提供了充足的时间，也避免了断料停机的情况产生，使得贴片供料实现无缝衔接，有利于提高贴片效率；

4、整个换卷接带系统衔接流程，设备分布合理，前后工序配合精确，分工明确，备料时可以机械备料也可以人工备料，对操作人员的依赖性较低，能够实现较高程度的自动化作业，符合无人车间的高要求，有利于实现无人车间。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明一个实施例中正常放卷的系统示意图；

图2是本发明一个实施例中续料模块放卷完毕后的系统示意图；

图3是本发明一个实施例中进行接料时的系统示意图；

图4是本发明一个实施例中接料完成后执行避位操作时的系统示意图；

图5是本发明一个实施例的方法流程图。

1、贴片机飞达；2、缓存模块；3、续料模块；4、备料模块；5、接驳模块；51、接料机构；52、安装架；6、承接板；7、料带；8、导向机构。

具体实施方式

一种自动接料系统，主要用于SMT行业中贴片机上料带的接料，特别是LED相关产品的生产中，不过将其应用至其他任何需要进行带状物品接合的领域中，也应当属于该系统的应用范围，为了方便理解，以下实施例内容均以在贴片机上的应用为例进行说明。

具体来说，如图1所示，该自动接料系统包括续料模块3、备料模块4、检测模块和接驳模块5。其中，

续料模块3位于续料工位上，即处于续料飞达中，用于将其内安装的卷状料带7向贴片机飞达1输送；

备料模块4则位于备料工位上，即处于备料飞达中，用于将其内安装的卷状料带7保持在备料状态，在续料工位上的料带7用完之后，及时进行补充；

检测模块，安装在续料模块3上，在另一个实施例中，也可以是安装在机架上，其对续料模块3的供料情况进行监测，并在检测到所述续料模块的尾端空料时发出接料信号；

接驳模块5，包括安装架52、设置于所述安装架52上的接料机构51，所述接料机构的两侧分别设有供所述续料模块的料带和所述备料模块的料带插入的入口；

切断模块，设置于所述续料模块3输出料带7的路径上，并响应于所述接料信号执行切断动作。

该无人续料系统的续料模块3在供料完成后，检测模块会向控制系统发出接料信号，随后切断模块将续料模块3的料带7尾部切断，将切断后的料带7尾部移动至接驳工位上，同时备料工位中的料带7的接头端也移动至接驳工位处，再启动接驳模块5，完成对两段料带7的接合，从而实现自动接带和连续供料。通过上述多个模块之间的配合，可以实现自动化接料的过程，无需人工参与，自动化程度高，降低人工成本，提高工作效率。

在一个实施例中，续料模块3为多个设置，而备料模块4则只有一个，因此每当有一个续料模块3中的料带7放卷完之后，都需要与该备料模块4中的料带7进行接合操作，这样简化了备料模块4的数量和结构复杂程度，可以显著的缩小设备体积，降低成本。

在另一个实施例中，续料模块3只有一个，而备料模块4设置有多个，因此当续料模块3中的料带7放卷完毕之后，可以和多个备料模块4中的一个进行接合，这样一次备料多个备料模块4之后，可以长时间实现自动送料，不再需要人工定期备料，延长自动化生产的时间。

在另一个实施例中，如图2-4所示，续料模块3和备料模块4均设置为多个，且数量可以相同并一一对应，也可以数量不相同。在该实施例中，接驳模块5的安装架52上还设置有驱动机构，所述驱动机构与所述接料机构51动力连接，且所述接料机构51的运动轨迹至少经过所有所述续料模块3和所述备料模块4之间的多个接驳工位。这样设置，在续料模块3和备料模块4之间只需要设置一个接驳模块5即可，通过驱动机构和安装架52的配合，让该接驳模块5依次在不同的接驳工位处进行接料动作，减少了接驳模块5的数量，简化了整体设备的结构，降低了成本。

同时，接料系统还包括接料输送机构，其包括：

至少一个续料输送齿轮，所述续料模块的料带与所述续料输送齿轮传动配合，且所述续料输送齿轮朝第一方向转动时，驱使所述续料模块的料带插入所述接料机构的第一入口；

至少一个备料输送齿轮，所述备料模块的料带与所述备料输送齿轮传动配合，且所述备料输送齿轮转动时，驱使所述备料模块的料带插入所述接料机构的第二入口。

即续料模块和备料模块中的料带都是通过各自对应的输送齿轮输送至接驳工位处的，基于这一点，其可以是在接料机到达接驳工位之前输送，这样操作可以节省整体接带的时间，提高效率；也可以是接料机到位之后再输送，这样操作则可以避免料带与接料机之间可能产生的干涉问题，方便料带顺利的进入接驳工位处。

一个实施例中，检测模块可以是安装在续料模块3上的红外线感应组件或光纤传感器组件或CCD图像传感器，检测到放卷料带7的料尾空料时，即发出接料信号；在一个实施例中，检测模块还包括第二检测组件，该第二检测组件为安装在续料模块3上用来检测距离的红外线感应组件或光纤传感器组件，检测成卷放置的放卷料带7的卷径大小，当卷径变小至预设值时，发出第二接料信号，该预设值可以是续料模块中料带放卷结束后的直径大小。当然，也可以在一个实施例中同时使用这两种作为检测模块。

进一步的，考虑到接驳模块5需要在不同接驳工位之间进行位移，因此接驳模块5与完成接料的料带7之间会产生位置干涉，此处接驳模块5的接料机构51可以是常见的扣接式接料机、贴胶式接料机、压合式接料机、或热熔薄膜式接料机中的一种，具体的选用则根据产品或厂家需求即可。

针对该问题，在一个实施例中，驱动机构包括水平驱动件和竖直驱动件，所述水平驱动件驱动所述接驳模块5在不同接驳工位之间位移，所述竖直驱动件驱动所述接驳模块5靠近或远离所述接驳工位上约束的料带7。具体的，安装架52上设置有水平的滑轨，而每个接驳模块5的接料机构51均竖直滑动连接于安装座上，安装座则水平滑动连接于安装架52的滑轨上，从而接料机构51可以实现水平和竖直方向的位置调节。其中，水平驱动件和竖直驱动件可以一样，也可以不同，并且可以是气缸、油缸、直线电机、丝杠结构等常见的驱动结构中的一种，甚至当多个接驳工位呈圆周布置时，水平驱动件还可以是电机和连杆结构。

在另一个实施例中，如图2-4所示，安装架52上转动连接有承接板6，所述备料模块4的料带7固定约束于所述承接板6上，且所述承接板6发生转动时，解除对所述料带7的约束作用，即安装架在每一个所述接驳工位处均转动连接有承接板，备料模块的料带端部支承于所述承接板上，且所述承接板向下转动时，备料模块的料带与所述接驳模块脱离。

所以在该实施例中，承接板6的安装位置就是安装架52上的接驳工位，用于将备料料带7的接头端放置于该承接板6上，而且在安装架52上还可以设置有与承接板6位置对应的档板结构，承接板6转动至水平位置时，与档板结构配合形成流道，便于备料料带7的接头端的插入，并形成限位约束效果。还可以在档板结构上安装有输送齿轮，该齿轮与料带7上的孔对应配合，齿轮转动即可进行料带7输送。

具体的，承接板6的一侧与安装架52转动连接，另一侧可以通过销轴或搭扣等结构连接固定，需要承接板6向下转动时，人工或者系统控制销轴或搭扣抽出，从而完成接料的料带7会自然下落，与接驳模块5分离，不会影响到接驳模块5的移动。当然，承接板6的另一侧也可以不与安装架52连接，而是仅仅通过一侧的转动连接控制承接板6的转动角度，此时转动连接的方式可以是铰接、齿轮传动等具有位置锁止效果的连接方式。当然，在另一个实施例中，承接板6也可以是安装于备料模块上的，备料模块中的料带经过承接板6进入接料机，另一侧的续料模块中的料带尾端也进入接料机中，完成接料后，承接板转动，备料料带与承接板脱离，此时接料机移走，接合后的料带与接驳模块脱离，整个料带向下飘落。

在该实施例中，如图2-4所示，还可以在安装架52靠近贴片机的一侧设置一个导向结构，续料模块3的料带7的尾端穿过该导向结构，且该导向结构为一个转动安装在机架上的板或盒体，当续料模块3的料带7尾端与备料模块4的料带7的接头端接合后，承接板6向下转动时，该导向结构也同步向下转动，并抵住续料模块3的料带7，使其向下发生位移，达到分离料带7与接驳模块5的效果。

在一个实施例中，安装架52靠近备料模块4的一侧还设置有进料引导机构，可以是多根位置可以移动的棍组件，也可以是具有弧形引导面的进料轨道，备料工位或者放卷工位中的料带7端部进入该引导机构后，最终都会以同一角度进入接驳工位，这样保障了不同位置处的料带7都可以成为备料状态的料带7，扩大了接驳工位的适用性。

在一个实施例中，在上述内容的基础上，如图2-4所示，还设置有缓存模块2，其包括设置于续料模块3输送料带7至贴片机飞达1的路径上的缓存区域，且所述放卷料带7的部分料带7缓存于所述缓存区域中。由于设置缓存区域，让部分料带7预先缓存其中，这样当放卷料带7放卷结束时，缓存的部分料带7还可以继续维持一段时间的正常贴片，给换卷接带提供了充足的时间，也避免了断料停机的情况产生，使得贴片供料实现无缝衔接，有利于提高贴片效率。

在该实施例中，如图2-4所示，缓存模块2可以仅仅是一片空白的区域，续料模块3的料带7一端进入贴片机飞达1中，另一端位于续料模块内，穿过该缓存区域的料带7向下垂落，即形成了缓存部分。在另一个实施例中，也可以是设置有一个单独的缓存棍，有部分料带7卷绕在该棍上。

同时，缓存模块2还包括传感器组件，所述传感器组件为感应所述缓存区域中料带7长度的长度感应器、或感应所述缓存区域中料带7位置的位置感应器，甚至也可以是CCD图像识别装置。在本实施例中采用位置感应器，可以是红外线感应装置或者光纤感应装置，用于检测料带7的下垂点的高度，当料带7的下垂点不断提高直至超出感应器的位置时，感应器被触发，说明此时续料模块3中已经没有料带7可以继续输送，从而可以发出接料信号或启停续料模块的信号。

本申请还提出一种无人续料方法，其可以应用于上述多种自动接料系统中的任何一个中，包括步骤如下：

S1、备料模块中备料；即在正常进行供料输送的续料模块之外，再形成一个备料模块，并在续料模块进行正常续料时，同步进行备料，从而备料的动作不会耽误正常续料，可以提前备好备用料带，避免了多个续料料带同时需要接带时的作业集中导致的时长较长问题。

S2、获得正处于放卷状态的续料模块生成的接料信号，并将该接料信号发送至控制系统。具体可以是，检测到放卷料带7的料尾空料，并发出接料信号；或者，检测成卷放置的放卷料带7的卷径大小，当卷径变小至预设值时，发出接料信号；或者两者同时采用。

S3、响应于所述接料信号，控制接驳模块执行接料动作，将备料模块中的料带与目标料带接合，所述控制系统根据所述接料信号，控制接驳模块5执行接料动作。

具体的说，S3自动接料包括：

S31、切除所述续料模块中放卷料带的尾端空料，并将切除后的放卷料带的尾端移动至接驳工位作为所述目标料带；

S32、将所述备料模块的料带端部移送至接驳工位；

S33、控制所述接驳模块执行接料动作，将所述目标料带的尾端与备用料带的接头端接合；

由于在不同的实施例中，会有数量不同的接驳工位，也会有数量不同的接驳模块，因此在多个接驳工位共用少数接驳模块的实施例中，在S31执行之前，还需要预先将接驳模块移动至目标接驳工位处，这样才方便后续的目标料带和备用料带的端部插入接驳模块中进行接带动作。

另一个实施例中，在S3之前还包括有步骤SA，形成缓存区域，放卷料带7的料带7经过所述缓存区域后进入工作设备，且所述放卷料带7的部分料带7缓存于所述缓存区域中。该步骤可以是在S2之后操作，也可以是在S2之前进行。且在该实施例中，S2获得接料信号可以是通过检测所述缓存区域中料带7的缓存长度，缓存长度缩短至预设值时，发出接料信号；也可以是通过检测该缓存带料底部的高度位置，当其升高至预设高度时，说明缓存长度变小，发出接料信号。

在另一个实施例中，对所述缓存区域中缓存的料带长度进行检测，并发出相应信号：

当检测到缓存的料带长度达到第一预设值时，发出第一信号，所述第一信号用于控制续料模块停止供料；

当检测到缓存的料带长度达到第二预设值时，发出第二信号，所述第二信号用于控制续料模块启动供料；

当检测到缓存的料带长度达到第三预设值时，发出第三信号，该第三信号用于控制续料模块将剩余料带全部释放。

具体地说，第一预设值为缓存料带的最大值，当检测到缓存的料带长度达到第一预设值时，说明缓存区域中的料带已经足量，可以暂停续料模块的供料；第二预设值为缓存料带的最小值，当检测到缓存的料带长度达到第二预设值时，说明缓存区域中的料带长度已较少，需要启动续料模块，及时补充新的料带；第三预设值为缓存料带长度的极小值，当检测到缓存的料带长度达到第三预设值时，说明续料模块中的料带已经全部放卷，而且也已经没有备料可以接带供料，此时需要控制续料模块放开料带的尾端空料，避免发生设备损坏，并可以及时提醒操作人员停机。

在另一个实施例中，还包括有S34、接驳工位解除对备用料带7的接头端的限位约束，所述备用料带7的接头端产生位移并与所述接驳模块5脱离。在另一个实施例中，该避位还可以是：驱动所述接驳模块5位移并与所述备用料带7脱离，且所述接驳模块5的位移方向与所述备用料带7的输送方向不发生干涉；在另一个实施例中，还可以是接驳工位接触对备料料带的约束的同时，接驳模块也进行位移，避免干涉发生。

随后启动输送装置将接合后的新料带7输送至工作设备。在一个应用于贴片机的实施例中，即控制飞达中的输送齿轮进行料带7的输送。

S4、判断作业进程，如果已有料带7总量不能满足剩余作业进程要求，则再依次执行S1-S3形成循环。如果已有的料带7总量满足了该次生产所需，则不再需要执行下一循环的步骤了。不过，当判断作业进程的结果为需要再次执行S1-S3形成循环时，还包括步骤SB：将经过S32自动接料后的新料带7，与S31中切断的旧料带7互换工位，即将新的备料模块与新的续料模块的位置互换，使得备料模块始终处于备料工位上，续料模块始终处于供料工位上。这样备料工位处的飞达处于空料状态，可以再次执行下一循环的备料操作。

在另一个实施例中，也可以不进行作业进程的判断，而是直接再依次执行S1-S3形成循环，直到收到停止的指令，再停止循环即可。

另外，本发明还公开了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的无人续料方法。

最后，上述实施例中的任何一种自动接料装置或无人续料方法在SMT技术领域中的应用，也都应当属于本发明的保护范围之内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.无人续料方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、备料模块中备料；

S2、接收续料模块生成的接料信号；

S3、响应于所述接料信号，控制接驳模块执行接料动作，将备料模块中的料带与目标料带接合。

2.根据权利要求1所述的无人续料方法，其特征在于，所述S3包括：

S31、切除所述续料模块中放卷料带的尾端空料，并将切除后的放卷料带的尾端移动至接驳工位作为所述目标料带；

S32、将所述备料模块的料带端部移送至接驳工位；

S33、控制所述接驳模块执行接料动作，将所述目标料带的尾端与备用料带的接头端接合。

3.根据权利要求2所述的无人续料方法，其特征在于，在所述S31中将放卷料带的尾端移动至接驳工位之前，还包括：将所述接驳模块移动至接驳工位。

4.根据权利要求1所述的无人续料方法，其特征在于，所述S2包括：检测到续料模块中放卷料带的料尾空料，并发出接料信号；和/或，

检测成卷放置的放卷料带的卷径大小，当卷径变小至预设值时，发出接料信号。

5.根据权利要求1所述的无人续料方法，其特征在于，所述S3之前还包括有：SA，形成缓存区域，放卷料带的料带经过所述缓存区域后进入工作设备，且所述放卷料带的部分料带缓存于所述缓存区域中。

6.根据权利要求5所述的无人续料方法，其特征在于，对所述缓存区域中缓存的料带长度进行检测，并发出相应信号：

当检测到缓存的料带长度达到第一预设值时，发出第一信号，所述第一信号用于控制续料模块停止供料；

当检测到缓存的料带长度达到第二预设值时，发出第二信号，所述第二信号用于控制续料模块启动供料。

7.根据权利要求1所述的无人续料方法，其特征在于，还包括：S4、判断作业进程，如果已有料带总量不能满足剩余作业进程要求，则再依次执行S1-S3形成循环。

8.根据权利要求7所述的无人续料方法，其特征在于，所述S4判断作业进程的结果为需要再次执行S1-S3形成循环时，还包括：SB、将经过S32自动接料后的备料模块，与S31中切断旧料带的续料模块互换工位。

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任意一项所述的无人续料方法。

10.一种如权利要求1-8任意一项所述的无人续料方法在表面贴装技术中的应用。

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