CN115649532A - 元器件处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种元器件处理设备，其包括:一个或多个真空吸嘴；一个或多个流量计，被配置的分别测量对应的一个或多个真空吸嘴的实时流量值；以及,控制装置，被配置的获得每个流量计对应的上限范围和/或下限范围，采集每个流量计的实时流量值，并基于采集的每个流量计的实时流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定对应的真空吸嘴的工作情况。这样，可以为元器件处理设备的使用、维护和维修提供非常有效的帮助，实现机器的智能化管理。

Description

元器件处理设备

本发明是申请日2020年05月08日，申请号为202010382114.2、主题名称为元器件处理设备的分案申请。

技术领域

本发明涉及元器件处理领域，尤其涉及一种小型元器件处理设备。

背景技术

现有小型元器件包装设备(有时也可以称为Taping设备，装带设备)主要利用真空吸附来实现小型元器件比如芯片(chip)的入料，主要利用真空吸附和出气的切换实现检测后正常小型元器件的排料，以及主要通过真空吸附将小型元器件植入载带的容纳槽中。

然而，现有的小型元器件包装设备并未实现对各种真空的有效管理。目前小型元器件包括设备的各种真空的管道中设置了多个流量计以及与多个流量计连接的流量计感应表。然而这些流量计感应表都是有操作人员设定报警限值，各路流量计的测量值超过操作人员设定的报警限值就会发生报警。

然而，现Taping设备真空使用中经常出现问题：

1、真空流量表报警方式为限值报警，设备会因为限值设定出现误报警或出现速度下降、设备故障、产品不良发生而真空未报警；

2、设备真空流量实际使用中是真空吸附chip状态与未吸附chip状态高速交替出现，流量计感应表限值设定不能区分状态；

3、真空因粉尘等问题出现吸嘴半堵塞或管道半堵塞时，流量计感应表不能做出正确的状态判定；

4、真空前端管道未连接出现异常状态时，流量计感应表显示流量正常，不能检出；

5、真空前端堵塞(吸嘴堵塞，管道堵塞)，堵塞部位与流量计安装部位间出现管道破损漏真空时，流量计感应表显示流量正常，不能检出；

6、设备生产中，物料更换，因物料尺寸偏差，引起真空吸附不良，出现设备故障及产品不良时，设备不能给出故障产生原因判断，导致故障定位和分析变得极为困难。

另外，现有的元器件筛选设备相较于现有的元器件筛选设备不需要将元器件植入载带内，只需要从所述元器件中挑选出部分合格的元器件，比如检测正常的元器件。这类元器件筛选设备的工作原理与元器件筛选设备的工作原理类似。当然，还有其他一些利用真空吸附来进行取料、放料、固料的元件处理设备，同样也存在类似的问题。

因此，有必要对现有的元器件处理设备的真空管理系统进行改善已解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种元器件处理设备，其采用改进真空管理方案，可以解决现有技术问题中的一个或多个。

为实现发明目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种元器件处理设备，其包括:一个或多个真空吸嘴；一个或多个流量计，被配置的分别测量对应的一个或多个真空吸嘴的实时流量值；以及控制装置，被配置的获得每个流量计对应的上限范围和/或下限范围，采集每个流量计的实时流量值，并基于采集的每个流量计的实时流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定对应的真空吸嘴的工作情况。

进一步的，所述的元器件处理设备还包括：机台；设置于机台上的转盘，其中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；入料部，其包括设置于机台上的属于所述一个或多个真空吸嘴之一的入料真空吸嘴；排料部，其包括设置于机台上的属于所述一个或多个真空吸嘴之一的排料真空吸嘴，在所述转盘转动时位于所述转盘边缘的多个凹槽依次先后经过所述入料真空吸嘴和所述排料真空吸嘴；控制装置基于采集的每个流量计的实时流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定对应的入料真空吸嘴和所述排料真空吸嘴的工作情况。

进一步的，所述的元器件处理设备还包括：检测装置；植入部，其包括属于所述一个或多个真空吸嘴之一的植入真空吸嘴；载带驱动部，其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；和，其中所述植入真空吸嘴通过管道与真空泵相连通，所述入料真空吸嘴通过管道与所述真空泵连通，所述排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，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，位于所述转盘的凹槽内的元器件会被所述检测装置检测，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，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，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。

与现有技术相比，本发明提供采用改进真空管理方案的元器件处理设备,其保存多个流量计对应的上限范围和/或下限范围，这样基于采集的各个流量计的流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定各个吸嘴的真空工作情况，解决了现有技术问题中的一个或多个。

附图说明

图1为本发明中的元器件处理设备在一个实施例中的俯视示意图，其中部分部件未示出；

图2为图1中的元器件处理设备的部分结构的侧视放大示意图，其中仅示意性的示出了入料部的相关部分结构；

图3为图1中的元器件处理设备的部分结构的侧视放大示意图，其中仅示意性的示出了排料部的相关部分结构；

图4为图1中的元器件处理设备的部分结构的侧视放大示意图，其中仅示意性的示出了植入部的相关部分结构；

图5为图1中的元器件处理设备的气体通路结构示意图；

图6为图1中的元器件处理设备的电路结构示意图；

图7a-7c为本发明中的植入真空吸嘴处于不同状态下对应的流量计得到的实时波形数据图；

图8a为本发明中的植入真空吸嘴对应的流量计得到的实时流量值的波形数据与相应的动作信号配合的图形示意图；

图8b为图8a中的流量计得到的波形数据与相应的动作信号配合的图形的放大示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

本发明提供一种元器件处理设备，其采用改进真空管理方案，可以为元器件处理设备的使用、维护和维修提供非常有效的帮助，实现机器的智能化管理。需要注意的是，在本文中，所述元器件处理设备中的“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，也有的元器件处理设备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，还有的元器件处理设备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设备(比如元器件筛选设备或元器件贴片设备)中。

图1为本发明中的元器件处理设备100在一个实施例中的俯视示意图，其中部分部件未示出。所述元器件处理设备100可以将元器件200包装入载带300内的收纳槽320中。所述元器件200可以是芯片等小型被动元器件。在将元器件200包装入载带300内的收纳槽320中之前，所述元器件处理设备100还可以对所述元器件200进行电气性能检测，所述元器件处理设备100还需要排除掉检测出现异常的元器件200，保留检测正常的元器件。

结合图1-4所示的，所述元器件处理设备100包括机台180、设置于机台180上的转盘120、入料部110、排料部130、植入部140和检测装置(未图示)。

所述转盘120在工作时被驱动的转动，转到方向可以如图1中的D2，所述转盘120包括设置于边缘上的多个凹槽121。为了简单，图1中仅仅示例性的给出了设置于所述转盘120部分边缘上的几个凹槽121，实际上，所述转盘120的所有边缘部分上都均匀设置有凹槽121。

图2为图1中的元器件处理设备100的部分结构的侧视放大示意图，其中仅示意性的示出了入料部110的相关部分结构。图5为图1中的元器件处理设备的气体通路结构示意图。结合图1、2和5所示的，所述入料部110包括设置于机台180上的入料真空吸嘴111、设置于机台180上的入料轨道113、分离针112和入位检测器114。所述植入真空吸嘴111通过管道与真空泵151(如图5所示的)相连通。所述分离针112受控的在阻挡位置和敞开位置之间移动。在所述分离针112处于阻挡位置时阻挡所述入料轨道113上的元器件200，如图2所示的，此时所述分离针112位于阻挡位置。在所述分离针112处于敞开位置时，所述分离针112的顶端低于或等高于所述入料轨道113的轨道面，所述入料真空吸嘴111通过真空吸力将所述入料轨道113上的元器件200吸入位于所述入料真空吸嘴111处的凹槽121内，之后所述分离针112再由常开位置恢复至阻挡位置。所述入位检测器114被配置的检测所述元器件200是否进入位于所述入料真空吸嘴111处的凹槽121内。所述转盘120转动时，所述转盘120的凹槽121依次经过所述入料真空吸嘴111，配合所述分离针112在阻挡位置和敞开位置之间的往复运动，所述元器件200逐个的被吸附至所述转盘120的凹槽121内。

随着所述转盘120的转动，所述检测装置可以对被吸附至所述转盘120的凹槽121内的所述元器件200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200需要被从所述转盘120中排除，所述排料部130可以被配置来执行检测异常的元器件200的排除工作。当然，对于检测正常的元器件200，所述排料部130不进行排除动作，需要吸附检测正常的元器件200。

图3为图1中的元器件处理设备100的部分结构的侧视放大示意图，其中仅示意性的示出了排料部130的相关部分结构。结合图1、2和5所示，所述排料部130包括设置于机台上的排料真空吸嘴131、收料腔132和电磁阀133(如图5所示)。所述电磁阀133的第一端口与排料真空吸嘴131连通，所述电磁阀133的第二端口与所述真空泵151连通，所述电磁阀133的第三端口与所述出气泵135连通。所述电磁阀133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131通过电磁阀133受控可选的与所述真空泵151和出气泵135中的一个连通。

对于检测正常的元器件200，所述电磁阀133使得所述排料真空吸嘴131与所述真空泵151连通，所述排料真空吸嘴131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131处的凹槽121内。对于检测异常的元器件200，所述电磁阀133使得所述排料真空吸嘴131与所述出气泵135连通，所述排料真空吸嘴131通过吹气推力将检测异常的元器件200从位于所述排料真空吸嘴131处的凹槽121内吹出，被吹出的元器件200掉落到所述收料腔132中。随着所述转盘120的转动，所述转盘120边缘的凹槽121会依次经过所述排料部130的排料真空吸嘴131，配合所述电磁阀133的动作控制可以将检测正常的元器件200保留住，将检测异常的元器件200排除。

如图1所示，其示意图了三个排料部130，它们的所述排料真空吸嘴分别被标记为131a、131b和131c，它们的收料腔分别被标记为132a、132b和132c，三个排料部130也会有三个电磁阀133。图5和图6中仅以有一个排料部130为例进行介绍。当然，在其他实施例中，也可以设置一个排料部，两个排料部或更多个排料部，排料部的数目取决了应用和设计。

图4为图1中的元器件处理设备的部分结构的侧视放大示意图，其中仅示意性的示出了植入部140的相关部分结构。结合图1、4和5所示，

所述植入部140包括植入真空吸嘴141和植入驱动部142。所述植入真空吸嘴141通过管道与真空泵151相连通。所述植入真空吸嘴141将通过真空吸力将位于所述植入真空吸嘴141处的凹槽121内的元器件200吸住并植入载带300的收纳槽320中。所述植入驱动部142驱动所述植入真空吸嘴141在取料位置和植入位置之间往复运动。如图4所示的，所述植入真空吸嘴141位于取料位置，所述植入真空吸嘴141向下运动后到达植入位置(未图示)。所述植入真空吸嘴141在所述取料位置时从将位于所述植入真空吸嘴141处的凹槽121内的元器件200吸住，在植入位置时将吸住的元器件200植入所述载带300的收纳槽320中。

所述元器件处理设备100还包括载带驱动部(未图示)。如图1所示的，所述载带驱动部驱动载带300经过所述植入部140。所述载带300上包括排成列的多个收纳槽320以及排成列的载带孔310。所述载带驱动部通过所述载带300上的载带孔310向前驱动所述载带300的收纳槽320依次经过所述植入真空吸嘴141。

如图1所示的，随着所述转盘120的转动，所述转盘120边缘的凹槽121会依次先后经过所述入料真空吸嘴111、所述排料真空吸嘴131和所述植入真空吸嘴141，配合所述分离针112在阻挡位置和敞开位置之间的往复运动，所述元器件200逐个的被吸附至所述转盘120的凹槽121内，配合所述电磁阀133的动作控制可以将检测正常的元器件200保留住，将检测异常的元器件200排除，配合所述植入真空吸嘴141的往复运动以及载带300的向前运动，所述植入真空吸嘴141可以将所述转盘120边缘的凹槽121内的元器件200依次放入所述载带300的容纳槽320内。

图6为图1中的元器件处理设备100的电路结构示意图。如图5-6所示的，所述元器件处理设备100还包括多个流量计和控制装置160。所述多个流量计被配置的分别测量所述入料真空吸嘴111、所述排料真空吸嘴131和所述植入真空吸嘴141的流量值。所述控制装置160被配置的保存各个流量计对应的上限范围和/或下限范围，采集各个流量计的流量值，并基于采集的各个流量计的流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定所述植入部110、所述入料部130和/或所述植入部140的真空工作情况。需要注意的是，所述控制装置160可以采集所述流量计的实时流量值，从而可以对各路真空的情况有更为详细的了解。

所述多个流量计可以包括设置于与所述入料真空吸嘴111连通的管道上的第一流量计115、设置于与所述排料真空吸嘴131连通的管道上的第二流量计134、设置于与所述植入真空吸嘴141连通的管道上的第三流量计134。

第一流量计115与所述控制装置160电性相连，其被配置的用来测量所述入料真空吸嘴111的气体流量以得到第一流量值，并将得到的第一流量值传送给所述控制装置160。第二流量计134与所述控制装置160电性相连，被配置的用来测量所述排料真空吸嘴131的气体流量以得到第二流量值，并将得到的第二流量值传送给所述控制装置160。第三流量计134与所述控制装置160电性相连，其被配置的用来测量所述植入真空吸嘴141的气体流量以得到第三流量值，并将得到的第二流量值传送给所述控制装置160。所述控制装置160可以是单片机、可编程控制器、微控制器和一台计算装置等。

所述元器件处理设备100还包括分流器152，所述分流器152通过管道与所述真空泵151相连。所述真空泵151通过所述分流器152与所述入料真空吸嘴111、所述排料真空吸嘴131和所述植入真空吸嘴141相连通。所述多个流量计包括：设置于真空泵151的管道上的第四流量计153，第四流量计153可以被配置的用来测量总流量值。

所述入位检测器114与所述控制装置160电性相连，并将入位检测信号提供给所述控制装置160。所述电磁阀133与所述控制装置160相连，所述控制装置160可以控制所述电磁阀133。所述分离针112和植入驱动部142与所述控制装置160电性相连，所述控制装置160控制所述分离针112和植入驱动部142的动作。所述元器件处理设备100还包括驱动所述转盘120转动的转盘驱动部122，所述转盘驱动部122与所述控制装置160电性相连。

如图6所示的，在一个实施例中，所述元器件处理设备100还可以包括：与上位机(未图示)进行通信的通信模块170。所述上位机可以是一台与所述元器件处理设备100通讯的计算机设备。所述通信模块170可以是有线或无线的模块，比如Wifi无线通信模块，蓝牙无线通模块、USB通信模块，RS485模块等。在一个实施例中，所述通信模块170被配置的接收所述上位机发送的所述各个流量计对应的上限范围和/或下限范围。

在一个实施例中，所述上位机可以基于通信模块170传送来真空泵151的总流量值、元器件处理设备100的设备类型和元器件类型生成并更新各个流量计对应的上限范围和/或下限范围。各个流量计对应的上限范围和/或下限范围的设置与真空泵151的总流量值、元器件处理设备100的设备类型以及元器件类型都有关，需要综合这些因素去设置合适的各个流量计对应的上限范围和/或下限范围。当然，还可以有其他因素与各个流量计对应的上限范围和/或下限范围的设置有关，也需要考虑其他因素。当然，在另一个实施例中，也可以直接在所述元器件处理设备100上直接设置各个流量计对应的上限范围和/或下限范围。

另外，对于同一台元器件处理设备100的各个流量计对应的上限范围和/或下限范围并不是保持不变的，它们会随着设备的使用而变得不同。因此，所述上位机可以定期或根据请求重新计算各个流量计对应的上限范围和/或下限范围，并将这些参数更新至所述元器件处理设备100内。

优选的，所述上位机可以与人工智能模块(AI)相连，所述人工智能模块可以根据一个或多个元器件处理设备100的生产记录数据生成并更新各个流量计对应的上限范围和/或下限范围。所述生产记录数据包括各个流量计在生产过程中测量到的实时测量值、元器件类型和元器件处理设备100的设备类型等。这些实时测量值中一部分是是高位值，即无料状态时各路流量计得到的流量值，另一部分是低位值，即有料状态时各路流量计得到的流量值。统计实时测量值中的高位置的取值范围可以准确的得到每个流量计的上限范围，统计实时测量值中的低位置的取值范围可以准确的得到每个流量计的下限范围。所述上位机与所述人工智能模块通讯已获得每个流量计的上限范围和/或下限范围。

所述上位机基于通信模块170传送来真空泵151的总流量值以及第四流量计153得到的总流量值限值确定是否允许所述元器件处理设备100正常工作(或者称之为正常稼动)。

所述上限范围包括最高上限值和最低上限值，如果流量值位于最高上限值和最低上限值之间，那么就认为所述流量值位于所述上限范围内，如果流量值高于最高上限值，那么则认为所述流量值高于或超过所述上限范围，如果流量值低于最低上限值，那么则认为所述流量值低于所述上限范围。同样的，所述下限范围包括最高下限值和最低下限值，如果流量值位于最高下限值和最低下限值之间，那么就认为所述流量值位于所述下限范围内，如果流量值高于最高下限值，那么则认为所述流量值高于或超过所述下限范围，如果流量值低于最低下限值，那么则认为所述流量值低于所述下限范围。比如最低下限值为0，一般不会出现所述流量值低于所述下限范围的情况。

具体来说，为第一流量计115设置有对应有上限范围和/或下限范围，该上限范围和/或下限范围是入料真空吸嘴111的气体流量的上限范围和/或下限范围，为第二流量计134设置有对应有上限范围和/或下限范围，该上限范围和/或下限范围是排料真空吸嘴131的气体流量的上限范围和/或下限范围，为第三流量计143设置有对应有上限范围和/或下限范围，该上限范围和/或下限范围是植入真空吸嘴141的气体流量的上限范围和/或下限范围。另外，需要注意的是，为每个真空吸嘴的各个状态都设置有对应的上限范围和/或下限范围，不同状态对应的上限范围和/或下限范围可能不同，也可以相同。

在本发明中，由于采集各个流量计的实时测量值，这样可以后续更为准确的分析提供了技术支持，也能够对各个流量计的实时测量值包含的丰富信息进行提取。由于为各个流量计的流量值设置对应的上限范围和/或下限范围，因此可以更为明确区分多种流量值异常情形，从而能够分析出出现异常的原因，进而给用户排除故障提供帮助，也能了解流量值正常情形的具体状况，为相应的机器设备的健康状况进行评估。

下面对所述控制装置160采用的真空管理方案进行详细介绍。

1)关于入料部110的真空管理

在所述入料部110处于持续无料状态下，如果采集的所述入料真空吸嘴111的实时流量值低于对应的上限范围，则所述控制装置160确定是第一种入料部真空异常。针对第一种入料部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：入料部110真空不足、入料真空吸嘴111堵塞、入料部110的管道堵塞、入料部110的流量计前管道漏气中的一种或几种。在所述入料部110处于持续无料状态下，如果采集的所述入料真空吸嘴111的实时流量值高于对应的上限范围，则所述控制装置160确定是第二种入料部真空异常。针对第二种入料部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：入料部110真空过大。

在所述入料部110处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述入料真空吸嘴111的实时流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述入料真空吸嘴111的实时流量值的低位值高于对应的下限范围，则确定是第三种入料部真空异常。针对第三种入料部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：入料部的流量计后管道漏气。

其中，为入料部的持续无料状态设置有对应的上限范围，为入料部的有料无料交替转换状态设置有对应的上限范围和下限范围，其中入料部的持续无料状态的上限范围和有料无料交替转换状态的上限范围不同。

这样可以帮助用户迅速找到入料部真空异常的故障原因，提高效率。另外，即便所述入料部的实时流量值位于对应的上限范围或下限范围内，入料部真空正常，也可以根据具体的入料部的实时流量值来评估所述入料部的入料真空吸嘴111的健康状况，在所述健康状况恶化到一定阈值时及时给予提醒，以避免异常的产生。

所述控制装置160还被配置来采集转盘120的转动动作信号、植入部140的植入动作信号、入料部110的入料动作信号、排料部130的排料动作信号中的一个或多个。所述入料部110的入料动作信号可以包括所述入料部110的分离针112的动作信号和/或所述入位检测器114的检测信号。所述植入部140的植入动作信号可以包括所述植入部140的植入驱动部142的动作信号。所述排料部130的排料动作信号可以包括所述排料部130的所述电磁阀133的切换信号。

所述控制装置160可以基于采集的所述入料部110的入料动作信号和/或采集的入料真空吸嘴111的实时流量值判定所述入料部110是否处于持续无料状态和有料无料交替转换状态。当然，所述控制装置160还可以结合所述转盘120的转动动作信号判断所述入料部110的状态。

在一个实施例中，在连续的一段时间内，所述入料部110持续无动作信号且采集的入料真空吸嘴111的实时流量值持续处于高位值时，所述控制装置160可以判断处于所述入料部110处于持续无料状态。在采集的入料真空吸嘴111的实时流量值配合采集的入料部110的动作信号在高位值和低位值之间交替切换时，所述控制装置160可以判断所述入料部110处于有料无料交替转换状态。

2)关于排料部130的真空管理

在所述排料部130处于持续无料状态下，如果采集的所述排料真空吸嘴131的实时流量值低于对应的上限范围，则所述控制装置160确定是第一种排料部真空异常。针对第一种排料部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：排料部真空不足、排料真空吸嘴堵塞、排料部的管道堵塞、排料部的流量计前管道漏气中的一种或几种。

在所述排料部处于持续无料状态下，如果采集的所述排料真空吸嘴的实时流量值高于对应的上限范围，则所述控制装置160确定是第二种排料部真空异常。针对第二种排料部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：排除部130真空过大、排料部130的流量计后管道漏气中的一种或几种

在所述排料部处于有料转换至无料状态下，如果采集的所述排料真空吸嘴的实时流量值的高位值和低位值转换过慢，则所述控制装置160确定是第三种排料部真空异常。针对第三种排料部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：排料部130的电磁阀133老化和排料部130的排料真空吸嘴131堵塞中的一种或几种。

其中，为所述排料部130的持续无料状态设置有对应的上限范围。

这样可以帮助用户迅速找到排料部130空异常的故障原因，提高效率。另外，即便所述排料部130的实时流量值位于对应的上限范围内，排料部130真空正常，也可以根据具体的排料部130的实时流量值来评估所述排料部130的排料真空吸嘴的健康状况，在所述健康状况恶化到一定阈值时及时给予提醒，以避免异常的产生。

所述控制装置160可以基于采集的排料部130的排料动作信号和/或采集的排料真空吸嘴131的实时流量值判定所述排料部130是否处于持续无料状态和有料转换至无料状态。所述控制装置160还可以结合所述转盘120的转动动作信号判断所述排料部130的状态。

在一个实施例中，在连续的一段时间内，所述排料部130持续无动作信号且采集的排料真空吸嘴131的实时流量值持续处于高位值时，所述控制装置160可以判断处于所述排料部130处于持续无料状态；在采集的排料真空吸嘴131的实时流量值配合采集的排料部130的动作信号由低位值切换至高位值时，判断所述排料部130处于有料转换至无料状态。

3)关于植入部140的真空管理

在所述植入部140处于持续无料状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴141的实时流量值低于对应的上限范围，则所述控制装置160可以确定是第一种植入部真空异常。针对第一种植入部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：植入部真空不足、植入真空吸嘴堵塞、植入部的管道堵塞、植入部的流量计前管道漏气中的一种或多种。

在所述植入部140处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴141的实时流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述植入真空吸嘴141的实时流量值的低位值高于对应的下限范围，则所述控制装置160可以确定是第二种植入部真空异常。针对第二种植入部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：植入真空吸嘴破损、植入真空吸嘴磨损、植入部的流量计后管道漏气中的一种或多种。

在所述植入部140处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴141的实时流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述植入真空吸嘴141的实时流量值的低位值在对应的下限范围内但接近对应的下限范围的上限值且有规律波动，则确定是第三种植入部真空异常。针对第三种植入部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：植入真空吸嘴141半堵塞、植入真空吸嘴141的单孔堵塞中的一种或多种。

在所述植入部140处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴141的实时流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述植入真空吸嘴141的实时流量值的低位值在对应的下限范围内且无规律波动，则所述控制装置160可以确定是第四种植入部真空异常。针对第四种植入部真空异常，所述控制装置160可以提示异常原因为：元器件的尺寸异常。

在第四种植入部真空异常时，所述控制装置160可以根据采集的预定元件器数量(比如100件或其他数目)的所述植入真空吸嘴111的实时流量值判断所述元器件200的非标率。

所述控制装置160可以基于采集的所述植入部140的植入动作信号和/或采集的植入真空吸嘴141的实时流量值判定所述植入部140是否处于持续无料状态和有料无料交替转换状态。所述控制装置160还可以结合所述转盘120的转动动作信号判断所述植入部140的状态。

在一个实施例中，在连续的一段时间内，所述植入部140持续无动作信号且采集的植入真空吸嘴141的实时流量值持续处于高位值时，所述控制装置160可以判断处于所述植入部140处于持续无料状态；在采集的植入真空吸嘴141的实时流量值配合采集的植入部140的动作信号在高位值和低位值之间交替切换时，所述控制装置160可以判断所述植入部处于有料无料交替转换状态。

其中，为植入部140的持续无料状态设置有对应的上限范围，为植入部140的有料无料交替转换状态设置有对应的上限范围和下限范围，其中植入部140的持续无料状态的上限范围和有料无料交替转换状态的上限范围不同。

这样可以帮助用户迅速找到植入部140真空异常的故障原因，提高效率。另外，即便所述植入部140的实时流量值位于对应的上限范围或下限范围内，植入部140真空正常，也可以根据具体的植入部140的实时流量值来评估所述植入部140的植入真空吸嘴的健康状况，在所述健康状况恶化到一定阈值时及时给予提醒，以避免异常的产生。

在一个实施例中，所述控制装置160可以将入料部110、排料部130和植入部140的真空异常情况上报给上位机，由上位机进行显示、提示或报警。当然，也可以由所述元器件处理设备100自己进行提示，具体的，可以通过自配的显示屏进行提示，也可以由相关的指示灯进行显示。另外，所述控制装置160也可以将入料部110、排料部130和植入部140的真空正常情况上报给上位机，由上位机进行分析，或者进行健康状况评估。

下面结合附图来看一下植入真空吸嘴141的实时流量值的情况。

图7a-7c为本发明中的植入真空吸嘴141处于不同状态下对应的流量计得到的波形数据图。图7a为植入真空吸嘴141处于有料状态下对应的流量计得到的波形数据图(反应实时流量值)，其Y轴为感应电压值，X轴为时间(单位为10us)，此时流量计得到的电压值在2.02V至2.62V之间波动，周期为21ms。图7b为植入真空吸嘴141处于无料状态下对应的流量计得到的波形数据图，其Y轴为感应电压值，X轴为时间(单位为10us)，此时流量计得到的电压值在3.75V至4.15V之间波动，周期为21ms。图7c为植入真空吸嘴141处于有料无料交替转换状态下时对应的流量计得到的波形数据图，其Y轴为感应电压值，X轴为时间，此时流量计得到的电压值在3.75V至4.15V之间波动，周期为60～80ms。

图8a为本发明中的植入真空吸嘴对应的流量计得到的实时流量值的波形数据与相应的动作信号配合的图形示意图。图8b为图8a中的流量计得到的波形数据与相应的动作信号配合的图形的时间放大示意图。为了清楚，X轴为时间(单位为10us)，Y轴为对于实时流量值的幅度，其中在图8a和8b中已经不是电压值了，而是电压值的按比例映射后的映射值。其中波形C1为植入真空吸嘴对应的流量计得到的波形数据，C2为转盘的时序波形，其中的高电平代表转盘的转动，低电平代表转盘不动；C3为植入真空吸嘴向下运动后的动作信号，其低电平代表在植入位置，高电平代表在取料位置。植入真空吸嘴向下运动后的动作信号的下降沿到流量感应到最小值，延迟6.5ms，植入真空吸嘴向下运动后的动作信号的上降沿到流量感应到最大值，延迟7.5ms。如图8a所示的，在波形C1的D1区域，由于植入真空吸嘴的对应的转盘上的凹槽中的元器件已经在排除部被排除了，因此此时实时流量值大幅增加，在除了D1区域外的其他部分，所述植入部140处于有料无料交替转换状态下，配合转盘的动作信号和所述植入部的动作信号，所述实时流量值在周期性的上下波动，并且所述实时流量值的高位值均位于对应的上限范围内，所述实时流量值的下位值均位于对应的下限范围内。

这样，所述控制装置、上位机或人工智能模块可以根据流量计采集的有关植入真空吸嘴141的实时流量值得到各个状态的合适的上限范围和/或下限范围。可见，通过结合流量计采集的实时流量值以及各个动作部件的动作信号，可以非常准确的分析出各个真空吸嘴的工作情况，包括异常情况以及正常情况。针对异常情况，可以进行异常原因分析和提示，针对正常情况，可以对健康状况进行评估，以及时发现异常隐患。

类似的，所述控制装置、上位机或人工智能模块可以根据流量计采集的实时流量值得到其他真空吸嘴在各个状态的合适的上限范围和/或下限范围。

根据本发明的另一个方面，在一个实施例中，本发明中的元器件处理设备，其包括:一个或多个真空吸嘴，其被配置的拾取或放下元器件；一个或多个流量计，被配置的分别测量对应的一个或多个真空吸嘴的实时流量值；以及，控制装置，被配置的获得每个流量计对应的上限范围和/或下限范围，采集每个流量计的实时流量值，并基于采集的每个流量计的实时流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定对应的真空吸嘴的工作情况。所述工作情况可以包括异常情况和正常情况。

优选的，至少有一个真空吸嘴具有持续无料状态以及有料无料交替状态，所述流量计能够提供在所述有料无料交替状态的周期内的实时流量值，所述控制装置将所述实时流量值在所述有料无料交替状态的每个周期内的最高值与对应的上限范围的比较，将所述实时流量值在所述有料无料交替状态的每个周期内的最低值与对应的下限范围的比较，确定对应的真空吸嘴在有料无料交替状态下的工作情况，所述控制装置将所述实时流量值在所述持续无料状态下的最高值与对应的上限范围的比较，确定对应的真空吸嘴在所述持续无料状态下的工作情况。

优选的，至少有一个真空吸嘴具有持续无料状态以及有料转换至无料状态，所述控制装置将所述实时流量值在所述持续无料状态下的最高值与对应的上限范围的比较，确定对应的真空吸嘴在所述持续无料状态下的工作情况，所述控制装置基于所述实时流量值在所述有料转换至无料状态下的波形确定对应的真空吸嘴在所述有料转换至无料状态下的工作情况。

优选的，所述元器件处理设备还包括有：至少一个或多个动作部件，其被配置的与所述真空吸嘴相配合的动作，以使得所述真空吸嘴拾取或放下元器件；所述控制装置还被配置来采集所述动作部件的动作信号，基于采集的所述动作部件的动作信号以及所述真空吸嘴的实时流量值确定判定所述真空吸嘴是处于持续无料状态以及有料无料交替状态中的哪个状态，或者，判定所述真空吸嘴是处于持续无料状态以及有料转换至无料状态中的哪个状态。可见，通过结合流量计采集的实时流量值以及各个动作部件的动作信号，可以非常准确的分析出各个真空吸嘴的工作情况，其包括异常情况以及正常情况。针异常情况，可以进行真空异常原因分析和提示，针对正常情况，可以对健康状况进行评估，以及时发现异常隐患。

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 (14)

1.一种元器件处理设备，其特征在于，其包括:

一个或多个真空吸嘴；

一个或多个流量计，被配置的分别测量对应的一个或多个真空吸嘴的实时流量值；以及

控制装置，被配置的获得每个流量计对应的上限范围和/或下限范围，采集每个流量计的实时流量值，并基于采集的每个流量计的实时流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定对应的真空吸嘴的工作情况。

2.根据权利要求1所述的元器件处理设备，其特征在于，其还包括：

机台；

设置于机台上的转盘，其中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；

入料部，其包括设置于机台上的属于所述一个或多个真空吸嘴之一的入料真空吸嘴；

排料部，其包括设置于机台上的属于所述一个或多个真空吸嘴之一的排料真空吸嘴，在所述转盘转动时位于所述转盘边缘的多个凹槽依次先后经过所述入料真空吸嘴和所述排料真空吸嘴；

控制装置基于采集的每个流量计的实时流量值与对应的上限范围和/或下限范围确定对应的入料真空吸嘴和所述排料真空吸嘴的工作情况。

3.根据权利要求3所述的元器件处理设备，其特征在于，其还包括：

检测装置；

植入部，其包括属于所述一个或多个真空吸嘴之一的植入真空吸嘴；

载带驱动部，其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；和

其中所述植入真空吸嘴通过管道与真空泵相连通，所述入料真空吸嘴通过管道与所述真空泵连通，所述排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，

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，位于所述转盘的凹槽内的元器件会被所述检测装置检测，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，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，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。

4.根据权利要求3所述的元器件处理设备，其特征在于，

所述入料部还包括设置于机台上的入料轨道、分离针和入位检测器，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，在所述分离针处于敞开位置时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，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；

所述排料部还包括电磁阀，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所述电磁阀受控可选的与所述真空泵和出气泵中的一个连通；

所述植入部还包括植入驱动部，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，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。

5.根据权利要求3所述的元器件处理设备，其特征在于，所述流量计包括：

设置于与所述入料真空吸嘴连通的管道上的第一流量计，其被配置的用来测量所述入料真空吸嘴的气体流量以得到第一流量值；

设置于与所述排料真空吸嘴连通的管道上的第二流量计，其被配置的用来测量所述排料真空吸嘴的气体流量以得到第二流量值；

设置于与所述植入真空吸嘴连通的管道上的第三流量计，其被配置的用来测量所述植入真空吸嘴的气体流量以得到第三流量值。

6.根据权利要求3所述的元器件处理设备，其特征在于，所述流量计包括：

设置于真空泵的管道上的第四流量计，其被配置的用来测量总流量值；

与上位机进行通信的通信模块，所述通信模块被配置的接收所述上位机发送的所述各个流量计对应的上限范围和/或下限范围。

7.根据权利要求6所述的元器件处理设备，其特征在于，所述上位机基于通信模块传送来真空泵的总流量值、元器件处理设备的设备类型和元器件类型生成并更新各个流量计对应的上限范围和/或下限范围。

8.根据权利要求6所述的元器件处理设备，其特征在于，所述上位机与人工智能模块相连，所述人工智能模块根据一个或多个元器件处理设备的生产记录数据生成并更新各个流量计对应的上限范围和/或下限范围，并将获得的各个流量计对应的上限范围和/或下限范围传送至所述上位机。

9.根据权利要求6所述的元器件处理设备，其特征在于，所述上位机基于通信模块传送来的总流量值以及总流量值限值确定是否允许所述元器件处理设备正常工作。

10.根据权利要求3所述的元器件处理设备，其特征在于，所述真空吸嘴的各种状态都设置有对应的上限范围和/或下限范围，

所述控制装置执行如下操作：

在所述入料部处于持续无料状态下，如果采集的所述入料真空吸嘴的流量值低于对应的上限范围，则确定是第一种入料部真空异常；在所述入料部处于持续无料状态下，如果采集的所述入料真空吸嘴的流量值高于对应的上限范围，则确定是第二种入料部真空异常；在所述入料部处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述入料真空吸嘴的流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述入料真空吸嘴的流量值的低位值高于对应的下限范围，则确定是第三种入料部真空异常；和/或

在所述排料部处于持续无料状态下，如果采集的所述排料真空吸嘴的流量值低于对应的上限范围，则确定是第一种排料部真空异常；在所述排料部处于持续无料状态下，如果采集的所述排料真空吸嘴的流量值高于对应的上限范围，则确定是第二种排料部真空异常；在所述排料部处于有料转换至无料状态下，如果采集的所述排料真空吸嘴的流量值的高位值和低位值转换过慢，则确定是第三种排料部真空异常；和/或

在所述植入部处于持续无料状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴的流量值低于对应的上限范围，则确定是第一种植入部真空异常；在所述植入部处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴的流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述植入真空吸嘴的流量值的低位值高于对应的下限范围，则确定是第二种植入部真空异常；在所述植入部处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴的流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述植入真空吸嘴的流量值的低位值在对应的下限范围内但接近对应的下限范围的上限值且有规律波动，则确定是第三种植入部真空异常；在所述植入部处于有料无料交替转换状态下，如果采集的所述植入真空吸嘴的流量值的高位值在对应的上限范围内，采集的所述植入真空吸嘴的流量值的低位值在对应的下限范围内且无规律波动，则确定是第四种植入部真空异常。

11.根据权利要求10所述的元器件处理设备，其特征在于，

针对第一种入料部真空异常，提示异常原因为：入料部真空不足、入料真空吸嘴堵塞、入料部的管道堵塞、入料部的流量计前管道漏气中的一种或几种；针对第二种入料部真空异常，提示异常原因为：入料部真空过大；针对第三种入料部真空异常，提示异常原因为：入料部的流量计后管道漏气；和/或

针对第一种排料部真空异常，提示异常原因为：排料部真空不足、排料真空吸嘴堵塞、排料部的管道堵塞、排料部的流量计前管道漏气中的一种或几种；针对第二种排料部真空异常，提示异常原因为：排除部真空过大、排料部的流量计后管道漏气中的一种或几种；针对第三种排料部真空异常，提示异常原因为：排料部的电磁阀老化和排料部的排料真空吸嘴堵塞中的一种或几种；和/或

针对第一种植入部真空异常，提示异常原因为：植入部真空不足、植入真空吸嘴堵塞、植入部的管道堵塞、植入部的流量计前管道漏气中的一种或多种；针对第二种植入部真空异常，提示异常原因为：植入真空吸嘴破损、植入真空吸嘴磨损、植入部的流量计后管道漏气中的一种或多种；针对第三种植入部真空异常，提示异常原因为：植入真空吸嘴半堵塞、植入真空吸嘴的单孔堵塞中的一种或多种；针对第四种植入部真空异常，提示异常原因为：元器件的尺寸异常；在第四种植入部真空异常时，根据采集的预定元器件数量的所述植入真空吸嘴的流量值判断所述元器件的非标率。

12.根据权利要求10所述的元器件处理设备，其特征在于，

所述控制装置还被配置来采集转盘的转动动作信号、植入部的植入动作信号、入料部的入料动作信号、排料部的排料动作信号中的一个或多个，

所述控制装置基于采集的所述植入部的植入动作信号和/或采集的植入真空吸嘴的流量值判定所述植入部是否处于持续无料状态和有料无料交替转换状态；

所述控制装置基于采集的所述入料部的入料动作信号和/或采集的入料真空吸嘴的流量值判定所述入料部是否处于持续无料状态和有料无料交替转换状态；

所述控制装置基于采集的排料部的排料动作信号和/或采集的排料真空吸嘴的流量值判定所述排料部是否处于持续无料状态和有料转换至无料状态；

所述控制装置结合所述转盘的转动动作信号判断所述排料部、所述入料部和所述植入部的状态。

13.根据权利要求12所述的元器件处理设备，其特征在于，

所述植入部的植入动作信号包括所述植入部的植入驱动部的动作信号；

所述入料部的入料动作信号包括所述入料部的分离针的动作信号和/或所述入位检测器的检测信号；

所述排料部的排料动作信号包括所述排料部的所述电磁阀切换信号。

14.根据权利要求12所述的元器件处理设备，其特征在于，

在连续的一段时间内，所述入料部持续无动作信号且采集的入料真空吸嘴的流量值持续处于高位值时，判断处于所述入料部处于持续无料状态；在采集的入料真空吸嘴的流量值配合采集的入料部的动作信号在高位值和低位值之间交替切换时，判断所述入料部处于有料无料交替转换状态；

在连续的一段时间内，所述植入部持续无动作信号且采集的植入真空吸嘴的流量值持续处于高位值时，判断处于所述植入部处于持续无料状态；在采集的植入真空吸嘴的流量值配合采集的植入部的动作信号在高位值和低位值之间交替切换时，判断所述植入部处于有料无料交替转换状态；

在连续的一段时间内，所述排料部持续无动作信号且采集的排料真空吸嘴的流量值持续处于高位值时，判断处于所述排料部处于持续无料状态；在采集的排料真空吸嘴的流量值配合采集的排料部的动作信号由低位值切换至高位值时，判断所述排料部处于有料转换至无料状态。

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