CN115158734A - 一种设备异常动作监测系统及自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备异常动作监测系统及自动化设备，其包括：传感器探头、分别与传感器探头信号相连的高速数据采集单元和多通道数字化传感器单元、分别与高速数据采集单元和多通道数字化传感器单元相连的高速控制单元，以及与高速控制单元数据交互的可编程逻辑控制单元，其中，高速数据采集单元被配置的自高速控制单元获取设备的各个执行机构的实时动作信号，并对获取的实时动作信号进行逻辑运算，再根据运算结果确定设备的异常动作，若确定设备动作异常，则通过高速控制单元控制设备停机。相比现有技术中设备速度异常降低无法确定异常位置和原因的情况而言，本发明提供的监测系统可以实现对异常动作的诊断定位，提高动作异常调整效率。

Description

一种设备异常动作监测系统及自动化设备

技术领域

本发明涉及自动化设备异常动作监测领域，尤其涉及一种设备异常动作监测系统及自动化设备。

背景技术

现有自动化包装设备基本使用PLC程序来控制设备各部件的动作顺序，协调各部位之间的动作配合，各个部位的每一步动作都要上一步动作结束并接收到开始指令信号后才能开始动作。假如设备某个部位发生异常(比如发生动作延迟或无结束动作信号时)，就无法执行下一步动作。当一个部位或多个部位存在异常情况时，就会导致设备整体运行速度变慢，影响生产效率。然而，目前设备并没有对运行速度变慢的监测报警功能，只能靠人发现，且处理速度变慢的原因也全靠人的经验来进行维护，影响生产效率。

现有自动化包装设备大多为高速精密的自动化设备，运行过程中机构动作速度极快，一旦动作失误其影响范围较广，因此，在设备正式应用在生产的前期，就需要对设备进行调试，保证其在空载时的动作顺序和动作速度是符合要求的，排除设备的故障隐患。但是随着设备使用周期的延长，设备动作速度会自然减慢，且该速度异常降低的情况是无法识别出故障部位的，由单个部位异常导致的停机无法精确给出具体异常信号，因此需要整体停机检修以发现异常原因，而现阶段也并没有较好的系统来指导设备调试，并指出设备故障原因。

比如现有的测包机设备，测包机在运行过程中需要将物料植入包装带的包装槽内，而后包装带在设备的驱动下将承载着物料移动至下一工位。现有自动化包装设备中用于物料植入的植入机构包括吸嘴，这种机械结构的驱动存在惯性和抖动，因此在物料植入过程中总会因机械结构的动作问题发生各种物料植入不到位的问题，比如，物料未被完全植入包装槽，在包装带的移动过程中，物料在移动途中会被刮蹭、碰撞，甚至卡住设备造成故障；再比如，物料被植入包装槽内的摆姿不对，物料以侧立、倒立的姿态容纳于包装槽内，可能会卡在包装槽内，导致拿取不便，或者将包装槽的形状挤压变形，或者引起后道包装工作不便。因此，应该及时对物料植入机构的动作进行调节，而现有物料植入机构的动作调节由技术人员凭经验调整，没有具体的数据管控，这使得实际生产过程中物料立料等问题多发。且物料植入机构的动作调节涉及插入部行程、安装距离、传感器参数等因素，异常调整时的专业程度高，需要借助示波器等专用工具，整体调节效率低下。

基于此，应当对现有的自动化包装设备的动作机构进行监控调整，使得设备动作情况能够被实时监控，当设备动作出现较大偏差或有导致动作不到位的前兆时就立即指出异常部位进行实时调节，避免大偏差导致的多次停机问题，使得设备动作可以得到监控。

因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的不足，提出一种设备异常动作监测系统及自动化设备。采用的具体方案如下：

一种设备异常动作监测系统，其包括：传感器探头、分别与所述传感器探头信号相连的高速数据采集单元和多通道数字化传感器单元、分别与所述高速数据采集单元和多通道数字化传感器单元相连的高速控制单元，以及与所述高速控制单元数据交互的可编程逻辑控制单元，其中，

所述传感器探头被配置的实时监测设备的各个执行机构的动作信号，获得表征设备各个执行机构的动作状态的模拟量信号；所述多通道数字化传感器单元被配置的将所述模拟量信号转化为数字信号后发送至所述高速控制单元和所述可编程逻辑控制单元，所述数字信号被所述可编程逻辑控制单元显示；所述高速控制单元被配置的获得表征设备各个执行机构的动作状态的信号，且实现对设备的启停控制；所述高速数据采集单元被配置的自所述高速控制单元获取设备的各个执行机构的实时动作信号，并对获取的实时动作信号进行逻辑运算，再根据运算结果确定设备的异常动作，若确定设备动作异常，则将异常动作信号发送至高速控制单元，所述高速控制单元控制设备停机。

上述技术方案中进一步的，所述可编程逻辑控制单元具有人机交互显示屏，用户通过所述人机交互显示屏对设备执行机构的各项参数进行设定，设定的参数通过所述可编程逻辑控制单元发送至所述高速控制单元中，所述高速数据采集单元自所述高速控制单元采集并存储设定参数。

进一步的，所述高速数据采集单元根据采集的所述设定参数对获取的实时动作信号进行逻辑运算，以判定所述设备动作是否异常，若确定设备动作异常，则将异常动作信号发送至高速控制单元，所述高速控制单元通过所述人机交互显示屏显示报警信息。

进一步的，所述高速数据采集单元包括信号调理模块、信号处理模块、通信模块、存储模块和输入输出模块；所述信号调理模块包括隔离滤波电路和隔离缓冲电路；所述信号处理模块包括内部中断控制器、内部定时器和逻辑运算器；所述高速控制单元与所述可编程逻辑控制单元将采集到的动作信号发送至所述高速数据采集单元中，所述动作信号被所述隔离滤波电路处理后发送至所述信号处理模块；所述传感器探头监测到的模拟量信号被所述隔离缓冲电路处理后发送至所述信号处理模块中，所述信号处理模块将所述模拟量信号转换为数字信号。

进一步的，设备启动时，所述高速数据采集单元的信号处理模块自所述高速控制单元和所述可编程逻辑控制单元采集一个设备的动作信号作为基准信号，且将所述信号存储在所述存储模块中；所述高速数据采集单元采集到所述基准信号后，所述内部中断控制器被触发，所述内部定时器启动定时；所述存储模块内存储有设备的动作周期，所述内部定时器监测所述动作周期，在一个所述动作周期内，所述基准信号作为所述高速数据采集单元采集的信号的比较基准；所述高速数据采集单元自所述传感器探头采集模拟量信号的时间间隔以所述基准信号的采集时间为基准，所述内部定时器记录每个信号的采集时间。

进一步的，所述逻辑运算器将所述高速数据采集单元采集的信号和基准信号进行比较运算，且根据所述内部定时器对各个信号的采集时间对设备各个动作信号间的实际节拍进行计算，将计算结果通过通信模块发送至所述可编程逻辑运算单元中，并通过可编程逻辑运算单元的人机交互显示屏显示。

进一步的，所述高速数据采集单元进行初次参数学习时，设备被控制的以标准动作节拍启动运行，所述高速数据采集单元采集设备各个动作机构的动作信号，并通过所述信号处理模块处理得到所述设备的标准动作节拍，且将所述标准动作节拍记录在所述存储模块中。

进一步的，设备运行过程中，所述高速数据采集单元实时采集所述设备的各个动作机构的动作信号，通过所述信号处理单元处理得到一段时间内设备的实际动作节拍，并将所述实际动作节拍与所述标准动作节拍进行比较运算，得到设备异常动作时段、异常动作位置，并将得到的所述异常动作时段、异常动作位置以异常信号形式发送至所述高速控制单元和可编程逻辑运算单元中，所述高速控制单元根据所述异常动作信号对设备的动作机构进行动作调整或控制设备停机；所述可编程逻辑运算单元将所述异常信号显示在人机交互显示屏上，实现异常动作时段和异常动作位置的显示。

进一步的，所述设备的动作机构包括元器件处理装置的物料植入机构，所述物料植入机构包括植入真空吸嘴，所述植入真空吸嘴将利用真空流量吸附的物料植入至载带的收纳槽中；所述传感器探头被配置的监测所述植入真空吸嘴的动作状态，监测得到表征所述植入真空吸嘴动作的模拟量信号；所述高速数据采集单元实时采集所述模拟量信号，且对所述模拟量信号进行处理，得到所述植入真空吸嘴的动作节拍，确定所述植入真空吸嘴的动作异常情况，若判定所述植入真空吸嘴动作节拍异常，则通过所述高速控制单元控制所述元器件处理装置停机，且将监测得到的异常信号发送至所述可编程逻辑控制器中进行异常显示。

基于上述提供的设备异常动作监测系统，本发明还提出一种自动化设备，该自动化设备通过上述的设备异常动作监测系统实时监测设备的各个动作机构的动作情况，确定异常动作时段和异常动作位置，实现机构动作的异常显示与自动调整。该自动化设备不仅包括上述的设备异常动作监测系统，其还包括物料上料装置、元器件上料装置、元器件处理装置和物料封装装置，所述物料上料装置用于对包装元器件的载带进行上料，所述元器件上料装置用于实现对元器件的上料，所述元器件处理装置用于将所述元器件植入至所述载带的收纳槽中，所述物料封装装置用于实现对收纳有元器件的载带进行包装。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果中的一个或多个：

1.本发明提供一种设备异常动作监测系统，该系统通过高速控制单元与可编程逻辑控制单元的数据交互实现对动作机构的动作调节，且通过高速数据采集单元实现对机构动作的时序节拍的分析计算，并根据计算结果科学分析机构的动作情况，当分析到机构动作异常时，高速数据采集单元可以运算获得异常动作时段和异常动作位置，并将该异常信号显示在显示屏上进行人机交互，相比现有技术中设备速度异常降低无法确定异常位置和原因的情况而言，本发明提供的监测系统可以实现对异常动作的诊断定位，提高动作异常调整效率。

2.根据本发明提供的设备异常动作监测系统，自动化设备可根据人机界面进行管控动作参数，实现自主快速调节，从而精确设定设备动作的时序参数，调整更方便，对物料的处理过程的普适性更高，且异常动作位置的精确显示可以为后期设备维修提供信息，精确维护设备，延长设备的使用寿命。

3.可以根据本发明提供的设备异常动作监测系统对物料植入机构进行动作监测，且根据该动作监测信号对物料植入机构的动作进行分析，若分析得到物料植入机构的动作异常，则通过高速控制单元实现对物料植入机构的动作调整或停机调整，调整目标性强。因此，与现有技术中人工调节相对，本发明所述的调节系统可以实时监控系统自适应调节，防控措施的效果较现有的即错即停调整效率更高。

4.本发明提供的监测系统可以显示动作异常部位，更加直观的看出设备的异常位置，总结异常规律，具有研究分析意义，且通过异常规律可以总结设备的异常原因、异常位置、异常时段等具有预判意义，提前避免动作不到位的现象，减少停机故障问题。

5.若将本发明提供监测系统应用于设备上，则操作人员在校正设备动作时只需要通过人机交互界面即可实现全自动调整，效率高，对人员技能要求低，降低了人工成本，且调整过程没有人工干预调整精度可靠。

6.本发明基于上述的监测系统还提供一种自动化设备，该自动化设备不仅具有异常动作监测功能，还具有载带上料装置、元器件上料装置、元器件处理装置和物料封装装置，所述载带上料装置用于对包装元器件的载带进行上料，所述元器件上料装置用于实现对元器件的上料，所述元器件处理装置用于将所述元器件植入至所述载带的收纳槽中，所述物料封装装置用于实现对收纳有元器件的载带进行包装，因此，本发明所述的自动化设备不仅具有异常动作监测调节避免设备速度异常发生的优势，还可以满足整套包装流程的需要，实现自动化包装，减少人工成本，提高生产效率。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明所述监测系统在一种实施例中的系统原理框图；

图2为在一种实施例中本发明所述高速数据采集单元的原理结构示意图。

其中，01-传感器探头；

02-高速数据采集单元；021-信号调理模块；0211-隔离滤波电路；0212-隔离缓冲电路；022-信号处理模块；0221-内部中断控制器；0222-内部定时器；0223-逻辑运算器；023-通信模块；024-存储模块；

03-多通道数字化传感器单元；

04-高速控制单元；

05-可编程逻辑控制单元；051-人机交互显示屏；

06-执行机构；061-植入真空吸嘴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来呈现，其直接或间接地模拟本发明中的技术方案的运作。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。

此处所述的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特征、结构或特性至少可包含于本发明至少一个实现方式中。在本发明中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成本发明的限制。

实施例1

随着设备使用周期的延长，设备动作速度会自然减慢，且该速度异常降低的情况是无法识别出故障部位的，由单个部位异常导致的停机无法精确给出具体异常信号，因此需要整体停机检修以发现异常原因，而现阶段也并没有较好的系统来指导设备调试，并指出设备故障原因。

为了解决上述问题本发明提供一种设备异常动作监测系统，旨在通过该监测系统实现对设备动作机构的异常动作监测，并指出异常动作位置，减少异常原因排查的时间成本。

参见图1、2，本发明提供的设备异常动作监测系统具体包括传感器探头01、分别与所述传感器探头01信号相连的高速数据采集单元02和多通道数字化传感器单元03、分别与所述高速数据采集单元02和多通道数字化传感器单元03相连的高速控制单元04，以及与所述高速控制单元04数据交互的可编程逻辑控制单元05，该可编程逻辑控制单元05即为PLC。

上述的传感器探头01被配置的实时监测设备的各个执行机构06的动作信号，获得表征设备各个执行机构06的动作状态的模拟量信号。该传感器探头01可以包括多个，分别对应监测多个动作机构。

上述的多通道数字化传感器单元03被配置的将所述模拟量信号转化为数字信号后发送至所述高速控制单元04和所述可编程逻辑控制单元05，所述数字信号被所述可编程逻辑控制单元05显示。

上述的高速控制单元04被配置的获得表征设备各个执行机构06的动作状态的信号，且实现对设备的启停控制，也可以对动作机构进行动作自适应调整。

上述的高速数据采集单元02被配置的自所述高速控制单元04获取设备的各个执行机构06的实时动作信号，并对获取的实时动作信号进行逻辑运算，再根据运算结果确定设备的异常动作，若确定设备动作异常，则将异常动作信号发送至高速控制单元04，所述高速控制单元04控制设备停机。

因此，本发明提供的监测系统可以通过高速控制单元04与可编程逻辑控制单元05的数据交互实现对动作机构的动作调节，且通过高速数据采集单元02实现对机构动作的时序节拍的分析计算，并根据计算结果科学分析机构的动作情况，当分析到机构动作异常时，高速数据采集单元02可以运算获得异常动作时段和异常动作位置，并将该异常信号显示在显示屏上进行人机交互，相比现有技术中设备速度异常降低无法确定异常位置和原因的情况而言，本发明提供的监测系统可以实现对异常动作的诊断定位，提高动作异常调整效率。

下面详细描述该监测系统的原理及组成架构。

继续结合图1、2，上述的可编程逻辑控制单元05具有人机交互显示屏051，用户可以通过人机交互显示屏051对设备执行机构06的各项参数进行设定，设定的参数通过所述可编程逻辑控制单元05发送至所述高速控制单元04中，所述高速数据采集单元02自所述高速控制单元04采集并存储设定参数。即本发明所述监测系统的应用可以实现人机交互，操作人员可以通过显示屏输入参数命令直接对设备机构动作时序进行设定调整，更便捷，对人员的技术能力要求低。

在一种实施例中，所述高速数据采集单元02根据采集的所述设定参数对获取的实时动作信号进行逻辑运算，以判定所述设备动作是否异常，若确定设备动作异常，则将异常动作信号发送至高速控制单元04，所述高速控制单元04通过所述人机交互显示屏051显示报警信息。因此，本发明应用的高速控制单元04可以对机构动作进行直接控制，且在接收到异常信号时，可以通过显示屏显示报警信息，人机交互能力及及时报警能力增强，因此在整体应用中使用更灵活，效率更高。

在一种实施例中，可参见图2，所述高速数据采集单元02包括信号调理模块021、信号处理模块022、通信模块023、存储模块024和输入输出模块(未图示)；所述信号调理模块021可以包括隔离滤波电路0211和隔离缓冲电路0212，主要对信号进行调制处理等。所述信号处理模块022可以包括内部中断控制器0221、内部定时器0222和逻辑运算器0223。所述高速控制单元04与所述可编程逻辑控制单元05将采集到的动作信号发送至所述高速数据采集单元02中，所述动作信号被所述隔离滤波电路0211处理后发送至所述信号处理模块022；所述传感器探头01监测到的模拟量信号被所述隔离缓冲电路0212处理后发送至所述信号处理模块022中，所述信号处理模块022将所述模拟量信号转换为数字信号，参见图2，所述信号处理模块022具有AD通道(模数转换通道，其可将模拟量信号转换为数字信号)，存储模块024可以包括外部ROM和外部RAM，通信模块023可以包括网络通信形式和串口通信形式。

在一种实施例中，设备启动时，所述高速数据采集单元02的信号处理模块022自所述高速控制单元04和所述可编程逻辑控制单元05采集一个设备的动作信号作为基准信号，且将所述信号存储在所述存储模块024中；所述高速数据采集单元02采集到所述基准信号后，所述内部中断控制器0221被触发，所述内部定时器0222启动定时；所述存储模块024内存储有设备的动作周期，所述内部定时器0222监测所述动作周期，在一个所述动作周期内，所述基准信号作为所述高速数据采集单元02采集的信号的比较基准；所述高速数据采集单元02自所述传感器探头01采集模拟量信号的时间间隔以所述基准信号的采集时间为基准，所述内部定时器0222记录每个信号的采集时间。因此，本发明提供的监测系统主要是通过高速数据采集单元02实现对设备异常动作的分析运算，较现有设备更智能化、科学化。

在一种实施例中，所述逻辑运算器0223将所述高速数据采集单元02采集的信号和基准信号进行比较运算，且根据所述内部定时器0222对各个信号的采集时间对设备各个动作信号间的实际节拍进行计算，将计算结果通过通信模块023发送至所述可编程逻辑运算单元中，并通过可编程逻辑运算单元的人机交互显示屏051显示。

在一种实施例中，所述高速数据采集单元02进行初次参数学习时，设备被控制的以标准动作节拍启动运行，所述高速数据采集单元02采集设备各个动作机构的动作信号，并通过所述信号处理模块022处理得到所述设备的标准动作节拍，且将所述标准动作节拍记录在所述存储模块024中。

在一种实施例中，设备运行过程中，所述高速数据采集单元02实时采集所述设备的各个动作机构的动作信号，通过所述信号处理单元处理得到一段时间内设备的实际动作节拍，并将所述实际动作节拍与所述标准动作节拍进行比较运算，得到设备异常动作时段、异常动作位置，并将得到的所述异常动作时段、异常动作位置以异常信号形式发送至所述高速控制单元04和可编程逻辑运算单元中，所述高速控制单元04根据所述异常动作信号对设备的动作机构进行动作调整或控制设备停机；所述可编程逻辑运算单元将所述异常信号显示在人机交互显示屏051上，实现异常动作时段和异常动作位置的显示。

在一种实施例中，所述设备的动作机构包括元器件处理装置的物料植入机构，所述物料植入机构包括植入真空吸嘴061，所述植入真空吸嘴061将利用真空流量吸附的物料植入至载带的收纳槽中；所述传感器探头01被配置的监测所述植入真空吸嘴061的动作状态，监测得到表征所述植入真空吸嘴061动作的模拟量信号；所述高速数据采集单元02实时采集所述模拟量信号，且对所述模拟量信号进行处理，得到所述植入真空吸嘴061的动作节拍，确定所述植入真空吸嘴061的动作异常情况，若判定所述植入真空吸嘴061动作节拍异常，则通过所述高速控制单元04控制所述元器件处理装置停机，且将监测得到的异常信号发送至所述可编程逻辑控制器中进行异常显示。

本发明提供的监测系统的原理可简述如下：

1、数字化传感器模块通过通信口与PLC的通信模块连接。

2、操作人员可通过PLC显示屏对参数进行设定，通过PLC以及高速控制单元交互将数据直接存储在高速数据采集模块中。

3、设备运转时，高速数据采集模块将高速控制单元中的设备运行关键信号全部捕获进行运算。

4、根据设定参数，数据采集模块判断有异常时，将异常信号传递给高速控制单元，使得设备停机，并将报警信息数据传递给PLC，在PLC屏上显示。

本发明提供的高速数据采集单元的原理可简述如下：1、设备关键IO信号通过信号调理模块的内部隔离滤波电路进入信号处理模块，或称MCU。

2、传感器监测的模拟量通过隔离缓冲电路进入MCU的AD通道。

3、测包机工作时MCU会采集一个特定的信号作为基准信号，此时触发中断，打开MCU内部定时器。

4、在一个工作周期内，其他信号出现的时间都以这个特定的信号作为基准，包括模拟量的采集时机，定时器同时记录各信号相应的触发时间。

5、逻辑运算单元计算实际的节拍，并将运算结果打包通过通信单元向外发出。

6、参数学习时，使用标准的设备进行运转，整个单元会将标准节拍记录在外部ROM中。

综上，本发明提供的设备异常动作监测系统可以显示动作异常部位，更加直观的看出设备的异常位置，总结异常规律，具有研究分析意义，且通过异常规律可以总结设备的异常原因、异常位置、异常时段等具有预判意义，提前避免动作不到位的现象，减少停机故障问题。若将本发明提供监测系统应用于设备上，则操作人员在校正设备动作时只需要通过人机交互界面即可实现全自动调整，效率高，对人员技能要求低，降低了人工成本，且调整过程没有人工干预调整精度可靠。

当然，若是根据本发明提供的设备异常动作监测系统对物料植入机构进行动作监测，则可根据该动作监测信号对物料植入机构的动作进行分析，若分析得到物料植入机构的动作异常，则通过高速控制单元实现对物料植入机构的动作调整或停机调整，调整目标性强。因此，与现有技术中人工调节相对，本发明所述的调节系统可以实时监控系统自适应调节，防控措施的效果较现有的即错即停调整效率更高。

实施例2

基于上述的设备异常动作监测系统，本发明做出示范的，将所述的一种设备异常动作监测系统运用在一种元器件处理装置(属于一种自动化设备)中，使得该元器件处理装置采用本发明所述的调节系统完成动作部件的自适应调节。需要注意的是，在本文中，所述元器件处理装置中的“处理”一词具有广义上的含义，对元器件的拾取、转运、检测、排除、下料、安置、贴装等，都可以称之为对元器件的处理。本文中的元器件可以包括芯片、电阻、电容等小型的元器件。

所述元件处理设备有很多种。有的元件处理设备可以利用真空吸附的原理将元器件包装入载带内的收纳槽中，其中涉及元器件的上料(即元器件的拾取)、元器件的转运、元器件的检测、检测异常的元器件的排除、检测正常的元器件的植入(即元器件的安置)，其中的多个动作都需要通过真空吸附来完成。另外，也有的元器件处理装置的目的不是将所述元器件包装入载带中，而是将检测合格的元件器挑选出来，挑选出来的元器件被直接装入相关的容器中即可，其中涉及元器件的上料(即元器件的拾取)、元器件的转运、元器件的检测、检测异常的元器件的排除、检测正常的元器件的下料(将挑选出来的元器件被直接装入相关的容器中)等，其中的多个动作都需要通过真空吸附来完成。此外，还有的元器件处理装置用来将元器件贴装于比如电路板的载板上，其中涉及元器件的上料(即元器件的拾取)、元器件的转运、元器件的贴装等，其中的多个动作都需要通过真空吸附来完成。

本文中主要以将元器件包装入载带内的收纳槽中的元件处理设备为例进行介绍。很显然，在一些实施例中，其他元件处理设备由于采用了相同的真空吸附原理，根据本文中的教导，本领域内的普通技术人员可以将本文中详细描述的真空管理方案也应用到其他类型的元器件处理装置(比如元器件筛选设备或元器件贴片设备)中。

所述元器件处理装置可以将元器件包装入载带内的收纳槽中。所述元器件可以是芯片等小型被动元器件。在将元器件包装入载带内的收纳槽中之前，所述元器件处理装置还可以对所述元器件进行电气性能检测，所述元器件处理装置还需要排除掉检测出现异常的元器件，保留检测正常的元器件。

在一种实施例中，所述元器件处理装置可以包括机台、设置于机台上的转盘、入料部、排料部、植入部和检测装置。所述转盘在工作时被驱动的转动，所述转盘包括设置于边缘上的多个凹槽。在一种情况下，所述转盘的所有边缘部分上都均匀设置有凹槽。

在一种实施例中，所述入料部包括设置于机台上的入料真空吸嘴、设置于机台上的入料轨道、分离针和入位检测器。所述植入真空吸嘴通过管道与真空泵相连通。所述分离针受控的在阻挡位置和敞开位置之间移动。在所述分离针处于阻挡位置时阻挡所述入料轨道上的元器件，此时所述分离针位于阻挡位置。在所述分离针处于敞开位置时，所述分离针的顶端低于或等高于所述入料轨道的轨道面，所述入料真空吸嘴通过真空吸力将所述入料轨道上的元器件吸入位于所述入料真空吸嘴处的凹槽内，之后所述分离针再由常开位置恢复至阻挡位置。所述入位检测器被配置的检测所述元器件是否进入位于所述入料真空吸嘴处的凹槽内。所述转盘转动时，所述转盘的凹槽依次经过所述入料真空吸嘴，配合所述分离针在阻挡位置和敞开位置之间的往复运动，所述元器件逐个的被吸附至所述转盘的凹槽内。

在一种实施例中，所述入料真空吸嘴通过管道受控可选的与所述真空泵和出气泵中的一个连通，在所述入料部的分离针处于敞开位置时所述入料真空吸嘴通过真空吸力于所述入料轨道上吸附元器件，若所述检测装置检测到所述元器件为异常元器件，则所述入料真空吸嘴由真空状态转换为出气状态将所述异常元器件吹出；若所述检测装置检测到所述元器件为正常元器件，则所述入料真空吸嘴通过真空吸力将元器件吸入位于所述入料真空吸嘴处的凹槽内。

随着所述转盘的转动，所述检测装置可以对被吸附至所述转盘的凹槽内的所述元器件依次进行电气性能检测，比如阻值检测或容值检测等。对于检测异常的元器件需要被从所述转盘中排除，所述排料部可以被配置来执行检测异常的元器件的排除工作。当然，对于检测正常的元器件，所述排料部不进行排除动作，需要吸附检测正常的元器件。

在一种实施例中，所述排料部包括设置于机台上的排料真空吸嘴、收料腔和电磁阀。所述电磁阀的第一端口与排料真空吸嘴连通，所述电磁阀的第二端口与所述真空泵连通，所述电磁阀的第三端口与所述出气泵连通。所述电磁阀受控可选的将第一端口与第二端口和第三端口中的一个连通。所述排料真空吸嘴通过电磁阀受控可选的与所述真空泵和出气泵中的一个连通。

对于检测正常的元器件，所述电磁阀使得所述排料真空吸嘴与所述真空泵连通，所述排料真空吸嘴通过真空吸力将检测正常的元器件吸附在位于所述排料真空吸嘴处的凹槽内。对于检测异常的元器件，所述电磁阀使得所述排料真空吸嘴与所述出气泵连通，所述排料真空吸嘴通过吹气推力将检测异常的元器件从位于所述排料真空吸嘴处的凹槽内吹出，被吹出的元器件掉落到所述收料腔中。随着所述转盘的转动，所述转盘边缘的凹槽会依次经过所述排料部的排料真空吸嘴，配合所述电磁阀的动作控制可以将检测正常的元器件保留住，将检测异常的元器件排除。

在一种实施例中，所述植入部包括植入真空吸嘴和植入驱动部。所述植入真空吸嘴通过管道与真空泵相连通。所述植入真空吸嘴将通过真空吸力将位于所述植入真空吸嘴处的凹槽内的元器件吸住并植入载带的收纳槽中。所述植入驱动部驱动所述植入真空吸嘴在取料位置和植入位置之间往复运动。如图所示的，所述植入真空吸嘴位于取料位置，所述植入真空吸嘴向下运动后到达植入位置。所述植入真空吸嘴在所述取料位置时从将位于所述植入真空吸嘴处的凹槽内的元器件吸住，在植入位置时将吸住的元器件植入所述载带的收纳槽中。

所述元器件处理装置还包括载带驱动部。所述载带驱动部驱动载带经过所述植入部。所述载带上包括排成列的多个收纳槽以及排成列的载带孔。所述载带驱动部通过所述载带上的载带孔向前驱动所述载带的收纳槽依次经过所述植入真空吸嘴。

随着所述转盘的转动，所述转盘边缘的凹槽会依次先后经过所述入料真空吸嘴、所述排料真空吸嘴和所述植入真空吸嘴，配合所述分离针在阻挡位置和敞开位置之间的往复运动，所述元器件逐个的被吸附至所述转盘的凹槽内，配合所述电磁阀的动作控制可以将检测正常的元器件保留住，将检测异常的元器件排除，配合所述植入真空吸嘴的往复运动以及载带的向前运动，所述植入真空吸嘴可以将所述转盘边缘的凹槽内的元器件依次放入所述载带的容纳槽内。

由上可知，元器件处理装置中包括多个动作执行机构，比如植入真空吸嘴，其将物料植入载带的收纳槽中，因此，若是将实施例所述的设备异常动作监测系统运用在该元器件处理装置中，可以使得现有元器件处理装置中的动作机构得到管控，物料植入机构的动作能够自适应调节，保持物料植入到位，防止由于植入真空吸嘴的动作问题引起立料、侧翻等问题，减少人工干预，提高生产管理能力。

实施例3

结合上述实施例1和实施例2，本发明基于上述的设备异常动作监测系统还提供一种自动化设备，该自动化设备可以更具体的是一种物料自动包装设备，所述物料自动包装设备不仅具有设备异常动作监测系统，还具有载带上料装置、元器件上料装置、元器件处理装置和物料封装装置，所述载带上料装置用于对包装元器件的载带进行上料，所述元器件上料装置用于实现对元器件的上料，所述元器件处理装置用于将所述元器件植入至所述载带的收纳槽中，所述物料封装装置用于实现对收纳有元器件的载带进行包装，因此，本发明所述的物料自动包装设备不仅具有设备异常动作监测系统的优势，还可以满足整套包装流程的需要，实现自动化包装，减少人工成本，提高生产效率。

在一种实施例中，所述物料自动包装设备中包装的物料可以包括各种元器件。该物料自动包装设备的包装过程可以简述如下：过程1：通过载带上料装置获得包装元器件的载带；过程2:通过元器件上料装置对元器件进行上料；过程3：通过元器件处理装置将元器件植入载带；过程4：通过物料封装装置对植入元器件的载带进行封装。过程1和过程2的顺序不分先后，一般为了生产效率，过程1与过程2并行。在过程1、过程2或过程3中可以根据需要设置一个或多个检测工序，主要用以检测元器件的外观与电气性能。当然，并不是过程4中不能设置检测工序，仅是在包装前检测可以将不良控制在生产前端，减轻纠错成本，提高生产效率。

在一种实施例中，过程1需要用母带和下胶带配合制得包装元器件的载带(在生产成本预算的支持下也可以直接采购载带)，载带上具有收纳元器件的收纳槽。

在一种实施例中，过程2是为了上料，需将被包装的元器件上料至指定位置后进行入料(入料是过程3中植入元器件的前道工序，即入料为元器件植入载带做预备工作)，入料前后可以对元器件进行外观检测和电气性能检测，检测到不良品则将其收纳在不良品盒中，待工作人员二次确认是否确实不良。

在一种实施例中，过程3是将元器件逐一植入载带的收纳槽中，在植入前或者植入后也可以对元器件进行外观检测和电气性能检测，植入前检测到不良可以直接排料，植入后检测到不良可以将料自收纳槽中取出。

在一种实施例中，过程4是对植入元器件的载带进行封装，此时可以提供上胶带，通过上胶带对载带进行封装，封装完成即得到的成品料带。

为了提升物料封装的效率，可以分别从上述四个处理过程入手，开发出针对各个操作步骤的自动化设备，从而实现该操作步骤的自动化。进一步的，还需要对各步骤内的子步骤开发合适的子装置或机构，来实现该子步骤的自动化。例如，针对过程1，由于该过程包括供给母带、供给下胶带、贴下胶带等三个子步骤，因此，可能需要开发针对上述三个子步骤的三个子装置或机构。当然，为了实现物料封装的全过程自动化，也可以将这些针对各个步骤的自动化装置集成在一起。本发明正是基于上述的发明构思提出来的，下文中将用多个实施例对本发明的针对各个操作步骤的自动化装置及整套物料自动包装设备进行示例性介绍。

物料上料装置(载带上料装置)

在一种实施例中，本发明提供一种物料上料装置，主要是完成载带的上料。其能够将载带输送至后道工位处，以接收后道操作。

该物料上料装置可称之为载带上料装置，其可被用作元器件处理装置的一个上料装置，将空载的载带输送至元器件处理装置中完成元器件的植入，此时，上述的后道工位即为物料植入工位。当然，本实施例所述的物料上料装置也可能被用作其他物料操作装置的上料装置，本实施例不作特别限制。

在一种实施例中，本发明所述的载带上料装置，其包括两个供料装置，一个供料装置用以供给母带，另一个供料装置用以供给下胶带(需说明的是，母带是一种塑性条带，其上设置有通孔，该通孔的形状尺寸与将要被包装的元器件的形状尺寸相适应，于母带的一侧贴附下胶带，下胶带将母带上的通孔封底，因此，一侧贴附有下胶带的母带即形成了可以包装元器件的载带)，两个供料装置均供料后，母带和下胶带被同时传送至下压合工位，在下压合工位处于母带的一侧表面上贴附下胶带，下压合工位处设置下压合装置，下压合装置上下往复运动且配合一定温度完成对下胶带与母带的压合，压合完成得到载带。其中，下压合装置可以包括一种通电即热式烙铁(简称“电烙铁”)，电烙铁与电磁铁相连，电烙铁在电磁铁的带动下上下往复运动完成压合动作，在实际应用中还需根据下胶带和母带的材质及特性选择合适的电烙铁加热温度，设定合适的压合时间，为了压合牢固，电烙铁下压的过程中会在下胶带上停留一定时间，且给予胶带一定的下压力，保证下胶带与母带的粘合，至此元器件处理装置自第一道前端处理路线获得可用以包装元器件的载带，载带上形成收纳槽。

在一种实施例中，所述母带和下胶带均为卷状物料，将母带卷和下胶带卷分别固定在机架上预留的工位上，将母带和下胶带均输送至下压合工位处再通过下压合装置将下胶带粘贴在母带上，至此得到载带。

在一种实施例中，本发明所述的载带上料装置还包括载带驱动部，所述载带驱动部将制得的载带输送至后道工位。

在一种实施例中，若是直接提供载带，不用通过母带和下胶带进行加工的话，本发明所述载带上料装置可以仅包括一个载带驱动部，通过载带驱动部将载带上料至物料植入工位处。

本实施例提供的物料上料装置可以作为一组成部分，与元器件上料装置、元器件处理装置及物料封装装置集成在一起构成整套物料自动包装设备使用。当物料上料装置为作为整套物料自动包装设备的一个组成部分使用时，该物料上料装置将载带上料至元器件处理装置内以接受后续的装载操作，具体过程可以参考后续实施例中的物料自动包装设备的相关内容。

当然，该物料上料装置也可以被作为其他类型的物料处理装置的上料装置使用。

元器件上料装置

在一种实施例中，本发明提供一种元器件上料装置，其能够实现对元器件的储存、上料及入料以将元器件逐一输送至后道工位，以接收后道操作。

所述元器件上料装置可被用作元器件处理装置的上料装置，从而将将元器件输送至元器件处理装置内，此时，上述的后道工位即为元器件处理装置上的物料植入工位。当然，该元器件上料装置也可能被用作其他元器件操作装置的上料装置，本实施例不作特别限制。

本发明实施例中的元器件上料装置，其可以用来实现对集中物料的零散化，被零散化处理后的物料可以单行顺序排列，为之后的物料植入载带做好供料准备，而当物料单行顺序排列之后，可在设置检测装置用以依次对每一个元器件进行电气性能检测(电气性能检测可以包括两道电阻检测和一道电容检测)，若检测到不良品则将不良品排出至相应的收纳盒中。于元器件上料装置中植入检测装置可以在上料过程中把控元器件质量，以将不良控制在收纳之前，减少返工成本。当然，也可不在元器件上料装置中植入检测装置，在上料过程中仅仅完成对元器件的存储、上料和入料，将电气性能检测这一项筛选工序放在后道工序中进行，具体将电气性能检测这项工序置于何种阶段可根据元器件处理装置的实际集成结构来定。

在一种实施例中，本发明所述的元器件上料装置可以包括料斗、物料振动盘和物料传输轨道，所述料斗的一端与物料振动盘的上料口连通，物料振动盘的出料口与所述物料传输轨道相连，所述物料振动盘上还设置有传感器，该传感器可以监测物料振动盘中的物料量，若检测到物料量不够了，则控制料斗向物料振动盘中加料，加料至设定的物料量后再控制料斗停止加料。物料振动盘可通过机械振动将物料单行排列于物料传输轨道上。其中，料斗用以存储元器件、物料振动盘可以通过振动进行分拣物料，物料传输轨道则可将物料单排输送方便入料。

在一种实施例中，若于元器件上料装置中植入检测工序，则可以将检测装置倒装于所述物料传输轨道的下方(安装位置与检测方法相关，本实施例中将检测装置倒装主要是因为电气性能检测时会自下而上伸出探针来检测电阻和电容性能是否合格，因此将检测装置倒装在物料传输轨道的下方)，当所述物料被传送至检测工位(在本实施例中检测工位与物料传输轨道入料的工位重合)时，检测装置对该物料进行电气性能检测。

在一种实施例中，本实施例所述的检测装置可以包括三道检测工序，其中两道检测工序可以是电阻检测，另一道是电容检测(当然也可以再重新分配，本实施例仅给出一种范例以说明问题，不作为对本发明的限制)。

在一种实施例中，对所述检测装置进行说明，其可以包括三个检测部件，每个检测部件对应一道检测工序。比如，用于电阻检测的第一检测部件和第二检测部件分别包括两个检测探针，当监测到检测工位有元器件时，检测探针伸出并刺入元器件的目标检测部位，自该目标检测部位获取电阻的阻值，以此判断被检测元器件的电性是否合格，若合格则进入下一道检测工序，若不合格则将元器件排入对应的不良品储纳盒内。用于电容检测的第三检测部件包括两个检测探针，与电阻检测相同，需用检测探针刺入元器件的目标电容检测部位，自该目标检测部位获取电容值，以此判断被检测元器件的电性是否合格，若合格则进入下一道检测工序，若不合格则将元器件排入对应的不良品储纳盒内。通过三道检测工序的元器件于物料传输轨道上被传送至物料植入工位。通过这种层层筛选的方式将不良控制在收纳的前端，保证成品质量。

本实施例提供的元器件上料装置可以作为一组成部分，与载带上料装置、元器件处理装置及物料封装装置集成在一起构成整套物料自动包装设备使用。当元器件上料装置为作为整套物料自动包装设备的一个组成部分使用时，该元器件上料装置将元器件上料至元器件处理装置内以接受后续的装载操作，具体过程可以参考后续实施例中的物料自动包装设备的相关内容。

当然，该元器件上料装置也可以被作为其他类型的物料处理装置的上料装置使用。比如其他物料的上料装置等。

元器件处理装置

本发明提供一种元器件处理装置，其能够实现对元器件的拾取、转运、检测以及植入，并将植入元器件的载带输送至后道工位处，以接收后道操作。

该元器件处理装置可以被用作物料封装装置的上料装置，从而将已植入元器件待被封装的载带输送至物料封装装置内，此时，上述的后道工位即为物料封装装置的上压合工位。当然，该元器件处理装置也可能被用作其他元器件操作装置的上料装置，本实施例不作特别限制。

本实施例提供的元器件处理装置接收载带上料装置上料的载带，同时也接收元器件上料装置上料的元器件，而元器件处理装置的主要功能即是将元器件植入至载带中，但为了保证产品质量，还于元器件处理装置中增加了检测功能，目的便是将不良控制在生产前端，减少返工成本。

所述元器件处理装置中设置有物料植入工位，于物料植入工位将上料的元器件植入载带中。也可将电气性能检测工序置于物料植入工位一并完成。当然，为了保证质量，也可于元器件上料过程中及物料植入工位处均进行电气性能检测，以此来大大降低植入坏料的概率。

实施例2中已详细描述了该元器件处理装置将元器件包装入载带内的收纳槽中的过程，此处不在赘述。

在一种实施例中，本发明所述的元器件处理装置还包括载带驱动部。所述载带驱动部驱动载带经过元器件处理装置的植入部，并在元器件植入载带后带着载带继续向前移动到达设备机台上的外观检测工位，所述外观检测工位设置有检测窗口，检测窗口的正上方设置有图像检测装置，所述检测窗口具有一个放大镜片，该放大镜片可以放大收纳槽内的元器件，便于图像检测装置对元器件的图像识别，通过图像检测装置对元器件进行外观检查和摆位检查，确定元器件外观合格且正面朝上正确收纳于收纳槽内，若检测到元器件的外观不合格或摆位不正确，则任载带继续向前移动至筛除工位，所述筛除工位上设置有一个推拉板，当不合格的元器件移动到筛除工位后，开启推拉板将不合格的元器件取出，若未检测到元器件的不良，则载带经过筛除工位并继续向下一工位移动。

本实施例提供的元器件处理装置可以作为一组成部分，与载带上料装置、元器件上料装置及物料封装装置集成在一起构成整套物料自动包装设备使用。当元器件处理装置为作为整套物料自动包装设备的一个组成部分使用时，该元器件处理装置将收纳有元器件的载带上料至物料封装装置以接受后续的包装操作，具体过程可以参考后续实施例中的物料自动包装设备的相关内容。

当然，该元器件处理装置也可以被作为其他类型的物料处理装置的上料装置使用，也可以单独作为一个元器件的处理设备来投入生产，在此不做特别限制。

物料封装装置

在一种实施例中，本发明提供一种物料封装装置，主要是对收纳有元器件的载带进行包装，包装后的载带被制成料卷。

该物料封装装置可被用作元器件处理装置的下一个包装装置，其将由元器件处理装置处理后的载带进行封装、成卷、收尾及贴标，最终得到成品料卷。当然，本实施例所述的物料封装装置也可能被用作其他物料操作装置的包装装置，本实施例不作特别限制。

在一种实施例中，本发明所述物料封装装置需先将收纳有元器件的载带进行封装，即还需有一个供料装置用以供给上胶带(所述上胶带用于封装载带，即于母带的另一侧贴上胶带完成元器件封装)，所述物料封装装置将该上胶带粘贴在载带一侧表面上，以此对元器件形成封装。

在一种实施例中，所述物料封装装置包括上压合装置，所述上压合装置设置在上压合工位上，供料装置供给的上胶带以及元器件处理装置供给的载带都被输送至上压合工位上，且在上压合工位上完成对载带的封装(上胶带贴封载带)。

在一种实施例中，元器件处理装置中的筛除工位的下一工位可以连接至所述上压合工位，自元器件处理装置供给的载带在筛除工位被输送至上压合工位。上压合工位处设置的上压合装置可以包括一种通电即热式烙铁(简称“电烙铁”)，电烙铁与电磁铁相连，电烙铁在电磁铁的带动下上下往复运动将上胶带粘合在所述载带上，完成压合动作之后上胶带将载带封装完成，获得成品料带，载带驱动部驱动该成品料带继续向下一工位移动。

在一种实施例中，所述物料封装装置上还设置有卷料工位，成品料带自上压合工位被移动至卷料工位，所述卷料工位上设置有尾标供料装置和自动卷料装置，所述尾标供料装置将尾标上料至所述卷料工位，所述自动卷料装置将成品料带经过滚轴自动缠绕成卷，当卷至设定长度/厚度之后得到料卷，自动卷料装置将尾标贴于料卷终端，得到封装完成的成品料卷。

在一种实施例中，所述物料封装装置上还设置有贴标工位，封装完成的成品料卷被输送至贴标工位，所述贴标工位处设置有贴标装置和扫描装置，所述贴标装置在成品料卷的卷轴上贴附铭牌，所述扫描装置扫描检测铭牌上的条码是否可以正确。当然，铭牌的粘贴可以通过人工贴附也可通过机器配合传感器进行识别贴附。

本实施例提供的物料封装装置可以作为一组成部分，与元器件上料装置、物料上料装置及元器件处理装置集成在一起构成整套物料自动包装设备使用。当物料封装装置为作为整套物料自动包装设备的一个组成部分使用时，该物料封装装置自元器件处理装置内接收物料进行包装。当然，该物料上料装置也可以被作为其他类型的物料处理装置进行使用，根据包装要求而定在此不做特别限制。

物料自动包装设备

本发明提供一种物料自动包装设备，其能够连续、自动地完成元器件的上料、安置、封装、成卷等操作，从而大幅度提升物料的处理效率。

在一种实施例中，本发明所述的物料自动包装设备包括机架，以及集成安装在机架上的物料上料装置、元器件上料装置、元器件处理装置和物料封装装置。其中：

物料上料装置用于将载带上料至元器件处理装置；

元器件上料装置元器件处理装置元器件上料至元器件处理装置；

元器件处理装置元器件处理装置元器件安置在载带的收纳槽内，且将收纳有元器件的载带输送至物料封装装置；

物料封装装置对收纳有元器件的载带进行封装、成卷、收尾、贴标，最终制得可对外出售的成品料卷。

需要说明的是，物料上料装置、元器件上料装置、元器件处理装置和物料封装装置在结构上也并不一定是完全独立的，各装置之间可能会复用某个或某几个结构件。对应的，各装置内的处理工位在空间位置上也并不一定是完全错开的，某些工位可能存在部分重合，甚至完全重合的情况。这种结构复用、工位重合也是为了节省生产空间、缩短生产转运路线，比如可以在元器件上料装置中的入料工位复用为检测工位。

需要特别进行说明的是，在一些实施例中，本发明仅设置一种类型的转运部件，该转运部件不仅能够在各装置之间往复移动，从而将载带从一装置转运至另一装置，同时，该转运部件也可以进入至各装置内部，从而实现载带在各装置内部的各处理工位之间的转运。在这些实施例中，本发明中提及的载带驱动部件则特指该转运部件，当然，为了提升物料自动包装设备的处理效率，可以设置多组转运部件，多组转运部件并行动作，从而使得物料自动包装设备能够同时实现对多个载带的物料包装，当然，在同一时刻，这些载带处于不同的工位以接受不同的操作，保证相互之间不会干扰错位。

在另外一些实施方式中，各装置的内部根据需要设置有独立的内部转运部件，这些内部转运部件仅仅在所属装置内部移动从而实现载带在所属装置内部的各处理工位之间的转运。机台或机架上则额外设置有外部转运部件，该外部转运部件则能够在各装置之间往复移动，从而将载带从一装置转运至另一装置。在这些实施例中，本发明中提及的转运机构则包括各装置内的内部转运部件和外部转运部件，当然，本发明中基本是通过载带驱动部件完成对载带的输送。

本发明的实施例中的物料自动包装设备中的所述物料上料装置采用本发明的实施例中的物料上料装置，由于前文中已经对该物料上料装置的具体结构及工作过程进行过详细描述，因此此处不再赘述，请参考本发明实施例中的相关描述。此外，需要说明的是，下文在对物料上料装置进行描述时，也不再对其内部各组成部件进行一一介绍，请直接参考上文实施例中的相关描述。

需要说明的是，在其他一些实施例中，采取人工上料的方式将载带上料至物料植入工位。因此，在这些实施例中，本发明实施例中的物料自动包装设备上并没有配备所述物料上料装置。其仅包括安装在机架上的元器件上料装置、元器件处理装置和物料封装装置，其能够依次完成元器件的处理操作。

本发明实施例中的物料自动包装设备中的所述元器件上料装置采用本发明上述实施例中的元器件上料装置，由于前文中已经对该元器件上料装置的具体结构及工作过程进行过详细描述，因此此处不再赘述，请参考上文实施例中的相关描述。

本发明实施例中的物料自动包装设备中的所述元器件处理装置采用本发明上述实施例中的元器件处理装置，由于前文中已经对该元器件处理装置的具体结构及工作过程进行过详细描述，因此此处不再赘述，请参考上述实施例中的相关描述。

本发明实施例中的物料自动包装设备中的所述物料封装装置采用本发明的上述实施例中的物料封装装置，由于前文中已经对该物料封装装置的具体结构及工作过程进行过详细描述，因此此处不再赘述，请参考上述实施例中的相关描述。

本发明提供的一种物料自动包装设备中各个功能装置均可根据实际应用环境进行拆分、重组、替换或者删减，但仍不影响其作为物料自动包装设备的基本功能。

在一种实施例中，可以将本发明所述的监测系统运用在本发明所述的物料自动包装设备上，比如元器件处理装置的真空吸嘴上，再比如物料封装装置的上压合装置中的烙铁上，用以监测被测物的位移和动作，以保证设备重点部位的稳定运行，保证生产良率。

在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种设备异常动作监测系统，其特征在于，其包括：传感器探头、分别与所述传感器探头信号相连的高速数据采集单元和多通道数字化传感器单元、分别与所述高速数据采集单元和多通道数字化传感器单元相连的高速控制单元，以及与所述高速控制单元数据交互的可编程逻辑控制单元，其中，

所述传感器探头被配置的实时监测设备的各个执行机构的动作信号，获得表征设备各个执行机构的动作状态的模拟量信号；

所述多通道数字化传感器单元被配置的将所述模拟量信号转化为数字信号后发送至所述高速控制单元和所述可编程逻辑控制单元，所述数字信号被所述可编程逻辑控制单元显示；

所述高速控制单元被配置的获得表征设备各个执行机构的动作状态的信号，且实现对设备的启停控制；

所述高速数据采集单元被配置的自所述高速控制单元获取设备的各个执行机构的实时动作信号，并对获取的实时动作信号进行逻辑运算，再根据运算结果确定设备的异常动作，若确定设备动作异常，则将异常动作信号发送至高速控制单元，所述高速控制单元控制设备停机。

2.根据权利要求1所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

所述可编程逻辑控制单元具有人机交互显示屏，用户通过所述人机交互显示屏对设备执行机构的各项参数进行设定，设定的参数通过所述可编程逻辑控制单元发送至所述高速控制单元中，所述高速数据采集单元自所述高速控制单元采集并存储设定参数。

3.根据权利要求2所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

所述高速数据采集单元根据采集的所述设定参数对获取的实时动作信号进行逻辑运算，以判定所述设备动作是否异常，若确定设备动作异常，则将异常动作信号发送至高速控制单元，所述高速控制单元通过所述人机交互显示屏显示报警信息。

4.根据权利要求1所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

所述高速数据采集单元包括信号调理模块、信号处理模块、通信模块、存储模块和输入输出模块；所述信号调理模块包括隔离滤波电路和隔离缓冲电路；所述信号处理模块包括内部中断控制器、内部定时器和逻辑运算器；

所述高速控制单元与所述可编程逻辑控制单元将采集到的动作信号发送至所述高速数据采集单元中，所述动作信号被所述隔离滤波电路处理后发送至所述信号处理模块；

所述传感器探头监测到的模拟量信号被所述隔离缓冲电路处理后发送至所述信号处理模块中，所述信号处理模块将所述模拟量信号转换为数字信号。

5.根据权利要求4所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

设备启动时，所述高速数据采集单元的信号处理模块自所述高速控制单元和所述可编程逻辑控制单元采集一个设备的动作信号作为基准信号，且将所述信号存储在所述存储模块中；

所述高速数据采集单元采集到所述基准信号后，所述内部中断控制器被触发，所述内部定时器启动定时；

所述存储模块内存储有设备的动作周期，所述内部定时器监测所述动作周期，在一个所述动作周期内，所述基准信号作为所述高速数据采集单元采集的信号的比较基准；

所述高速数据采集单元自所述传感器探头采集模拟量信号的时间间隔以所述基准信号的采集时间为基准，所述内部定时器记录每个信号的采集时间。

6.根据权利要求5所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

所述逻辑运算器将所述高速数据采集单元采集的信号和基准信号进行比较运算，且根据所述内部定时器对各个信号的采集时间对设备各个动作信号间的实际节拍进行计算，将计算结果通过通信模块发送至所述可编程逻辑运算单元中，并通过可编程逻辑运算单元的人机交互显示屏显示。

7.根据权利要求6所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

所述高速数据采集单元进行初次参数学习时，设备被控制的以标准动作节拍启动运行，所述高速数据采集单元采集设备各个动作机构的动作信号，并通过所述信号处理模块处理得到所述设备的标准动作节拍，且将所述标准动作节拍记录在所述存储模块中。

8.根据权利要求7所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

设备运行过程中，所述高速数据采集单元实时采集所述设备的各个动作机构的动作信号，通过所述信号处理单元处理得到一段时间内设备的实际动作节拍，并将所述实际动作节拍与所述标准动作节拍进行比较运算，得到设备异常动作时段、异常动作位置，并将得到的所述异常动作时段、异常动作位置以异常信号形式发送至所述高速控制单元和可编程逻辑运算单元中，所述高速控制单元根据所述异常动作信号对设备的动作机构进行动作调整或控制设备停机；

所述可编程逻辑运算单元将所述异常信号显示在人机交互显示屏上，实现异常动作时段和异常动作位置的显示。

9.根据权利要求8所述的设备异常动作监测系统，其特征在于，

所述设备的动作机构包括元器件处理装置的物料植入机构，所述物料植入机构包括植入真空吸嘴，所述植入真空吸嘴将利用真空流量吸附的物料植入至载带的收纳槽中；

所述传感器探头被配置的监测所述植入真空吸嘴的动作状态，监测得到表征所述植入真空吸嘴动作的模拟量信号；

所述高速数据采集单元实时采集所述模拟量信号，且对所述模拟量信号进行处理，得到所述植入真空吸嘴的动作节拍，确定所述植入真空吸嘴的动作异常情况，若判定所述植入真空吸嘴动作节拍异常，则通过所述高速控制单元控制所述元器件处理装置停机，且将监测得到的异常信号发送至所述可编程逻辑控制器中进行异常显示。

10.一种自动化设备，其特征在于，其包括权利要求1-9任一所述的设备异常动作监测系统，所述设备异常动作监测系统被配置的实时监测自动化设备的各个动作机构的动作情况，确定异常动作时段和异常动作位置，实现机构动作的异常显示与自动调整；

其还包括物料上料装置、元器件上料装置、元器件处理装置和物料封装装置，所述物料上料装置用于对包装元器件的载带进行上料，所述元器件上料装置用于实现对元器件的上料，所述元器件处理装置用于将所述元器件植入至所述载带的收纳槽中，所述物料封装装置用于实现对收纳有元器件的载带进行包装。

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