CN117429796B - 一种钻头整理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻头整理方法及设备。该方法应用于钻头整理设备，钻头整理设备包括：中控系统、内取料机械手、外取料机械手、缓存机械手及出入库机械手，方法由中控系统执行，包括：获取整理需求信息；根据整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；按照控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。实现对盒装钻头整理和回收的自动化操作，提高了钻头整理的效率，避免了人工操作时的分配错误问题。

Description

一种钻头整理方法及设备

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种钻头整理方法及设备。

背景技术

在多轴钻机运行时，需要从多个料盒中取相同型号的钻头进行钻孔操作，钻孔完成后将取出的钻头放回料盒原位置。由于PCB板加工需要多种规格的钻头，钻机的每个轴备料都需要包含不同的钻头，因此加工完成后钻头的料盒中包含多种型号和直径不同的钻头，此外，在钻头进行多次使用时会产生磨损，需要进行研磨操作恢复钻头的加工能力，而研磨机的加工和钻头的储存管理需要对相同型号的钻头进行整盒操作。将多个型号的钻头分配至同一个钻机的料盒中的过程称为配针，将钻机料盒中的多个型号钻头分别取出并装回对应型号料盒中的过程称为回针。

通常，配针和回针过程由人工整理完成，费时费力，且存在较大的出错可能性。

发明内容

本发明提供了一种钻头整理方法及设备，以实现对钻头管理过程的自动化。

根据本发明的第一方面，提供了一种钻头整理方法，应用于钻头整理设备，所述钻头整理设备包括：中控系统、内取料机械手、外取料机械手、缓存机械手及出入库机械手，所述方法由所述中控系统执行，包括：

获取整理需求信息；

根据所述整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；

按照所述控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与所述目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。

根据本发明的第二方面，提供了一种钻头整理装置，包括：

信息获取模块，用于获取整理需求信息；

信息确定模块，用于根据所述整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；

钻头整理模块，用于按照所述控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与所述目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。

根据本发明的第三方面，提供了一种钻头整理设备，所述钻头整理设备包括：中控系统、取料机械手、缓存机械手及出入库机械手；所述中控系统包括：

至少一个控制器；以及

与所述至少一个控制器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个控制器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个控制器执行，以使所述至少一个控制器能够执行本发明任一实施例所述的钻头整理方法。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使控制器执行时实现本发明任一实施例所述的钻头整理方法。

本发明实施例的技术方案，通过将该方法应用于钻头整理设备，钻头整理设备包括：中控系统、内取料机械手、外取料机械手、缓存机械手及出入库机械手，方法由中控系统执行，包括：获取整理需求信息；根据整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；按照控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。实现对盒装钻头整理和回收的自动化操作，提高了钻头整理的效率，避免了人工操作时的分配错误问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。

图1是根据本发明实施例一提供的一种钻头整理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例二提供的一种钻头整理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例二提供的一种钻头整理方法中钻头整理设备的结构示意图；

图4是根据本发明实施例三提供的一种钻头整理装置的结构示意图；

图5是实现本发明实施例的钻头整理设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供了一种钻头整理方法的流程图，本实施例可适用于对钻头回针及配针进行整理的情况，该方法可以由钻头整理装置来执行，该钻头整理装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该钻头整理装置可配置钻头整理设备中，钻头整理设备包括：中控系统、内取料机械手、外取料机械手、缓存机械手及出入库机械手，方法由中控系统执行。如图1所示，该方法包括：

S110、获取整理需求信息。

在本实施例中，整理需求信息可以理解为需要整理与钻头相关的信息，如包括钻机数量、使用的钻头种类、订单信息、钻机状态、钻头寿命等信息。

具体的，相关人员可以通过相应的通讯方式或直接输入等方式，将整理需求信息输入至可以中控系统，中控系统可以获取整理需求信息。

S120、根据整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式。

在本实施例中，料盒数可以理解为用于整理的料盒的数量。待分配料盒可以理解为用于将其中的钻头分配至空料盒的料盒。控制方式可以理解为整理钻头的方式，由于钻头的整理通常包括配针及回针，则可以将配针控制方式及回针控制方式作为控制方式。

具体的，中控系统可以根据整理需求信息首先确定出本次整理是配针或回针，确定出控制方式，其次按照整理需求信息中记载的需要分配的钻头相关信息及库存中或缓存区上同品种不满料盒数量，来确定空料盒数及待分配料盒。

S130、按照控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。

在本实施例中，目标型号可以理解为需要整理的钻头型号。目标钻头可以理解为目标型号对应的钻头。需求整理完成条件可以理解为用于判断所有需要装满的料盒是否装满的条件。料盒包括空料盒以及待填满的料盒。

具体的，中控系统可以按照控制方式控制取料机械手从待分配料盒将目标型号对应的目标钻头进行取料，并放置于目标型号所对应的料盒中，控制缓存机械手将相应位置的料盒放置于缓存区，当料盒装满则满足整理完成条件可以通过出入库机械手对料盒进行入库，直至所有料盒均装满，满足需求整理完成条件。

本发明实施例的技术方案，通过将该方法应用于钻头整理设备，钻头整理设备包括：中控系统、内取料机械手、外取料机械手、缓存机械手及出入库机械手，方法由中控系统执行，包括：获取整理需求信息；根据整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；按照控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。实现对盒装钻头整理和回收的自动化操作，提高了钻头整理的效率，避免了人工操作时的分配错误问题。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种钻头整理方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上的进一步细化。如图2所示，该方法包括：

S201、获取整理需求信息。

S202、当整理需求信息中的整理类型为配针类型时，根据预设钻机轴数，确定料盒数。

在本实施例中，整理类型可以理解为对钻头进行整理的类型，可以包括配针类型及回针类型。配针类型可以理解为用于将多个型号的钻头分配到同一个钻机的料盒的过程。预设钻机轴数可以理解为需要进行配针的钻机轴数。

具体的，中控系统可以获取整理需求信息中的整理类型，当整理类型为配针类型时，中控系统可以将预设钻机轴数作为空料盒数。

S203、将与整理需求信息中的钻头型号相匹配的钻头料盒作为待分配料盒，并将配针控制方式作为控制方式。

在本实施例中，钻头型号可以理解为用于配针的钻头所对应的型号。钻头料盒可以理解为放置有同一型号的钻头的料盒。

具体的，中控系统可以将与整理需求信息中的钻头型号相匹配的钻头料盒作为待分配料盒，并将配针控制方式作为进行钻头整理时的控制方式。

S204、当整理需求信息中的整理类型为回针类型时，根据钻头型号总数，确定所需待补充料盒数和空料盒数作为料盒数。

在本实施例中，回针类型可以理解为从多个料盒中将同一型号钻头分别取出并装回该型号对应的一个料盒中的过程。钻头型号总数可以理解为需要回针的钻头包括的型号数量。待补充料盒数可以理解为料盒中已经存放有钻头但是没有装满的料盒。

具体的，当整理需求信息中的整理类型为回针类型时，中控系统可以将大于或等于钻头型号总数作为空料盒数，当库存中或缓存区中存在同品种待补充料盒时，将待补充料盒数量及空料盒数量作为料盒数，具体需要参考空料盒中所能放置的钻头数量及需要进行回针的钻头数量。

S205、将预设钻机回收料盒作为待分配料盒，并将回针控制方式作为控制方式。

在本实施例中，预设钻机回收料盒可以理解为需要进行回针的，包括很多不同型号的钻头的料盒。

具体的，中控系统可以将预设钻机回收料盒作为待分配料盒，并将回针控制方式作为料盒整理时的控制方式。

S206、当控制方式为配针控制方式时，通过外取料机械手将料盒放至入料区中的第一设定工位处。

在本实施例中，入料区可以理解为用于进行入料的区域，在该区域中可以设置有多个空料盒，可存放料盒的数量为钻机轴数的整数倍。第一设定工位可以理解为用于放至进行配针的空料盒的位置。外取料机械手可以理解为用于与不在各区域的设备进行拿取及放置的机械手，如与外部的送料车进行拿取及放置等。

具体的，当控制方式为配针控制方式时，可以通过传送带或送料车等方式将与空料盒数相同的空料盒由入料区一侧输入，通过外取料机械手夹取并放至入料区中第一设定工位(如交换台)处。

S207、控制出入库机械手将待分配料盒从立体货架抓取并放至缓存区，并控制缓存机械手将缓存区中第一设定数量的待分配料盒放至工作区的第一设定位置处。

在本实施例中，出入库机械手可以理解为将料盒从立体货架和缓存区之间输送，可夹取料盒并进行水平旋转的机械手。立体货架可以理解为在配针过程中用于存放待分配料盒的区域。缓存区可以理解为在配针过程中用于存放还未进行分配的待分配料盒或空料盒的区域，缓存区设置于工作区与入料区之间，以便于从缓存区中拿取料盒，其中，缓存区可存放待分配料盒或空料盒的多少由取料机械手的效率和设备用途确定。缓存机械手可以理解为将料盒从缓存区和工作区之间输送，夹爪仅需对料盒进行整盒抓取的机械手。

工作区可以理解为在配针过程中用于放置待分配料盒的区域，料盒存放工位数量大于或等于钻机使用的钻头型号数量。第一设定数量可以理解为设定的机械手可以同时进行抓取的数量。第一设定位置可以理解为按照钻头型号或数量所设定的位置。

具体的，首先可以将装有新钻头的待分配料盒从立体货架一侧输入，并由人工或机械手摆放至立体货架上，中控系统可以控制入库机械手将待分配料盒从立体货架抓取并放置在缓存区中，配针过程开始时，中控系统可以控制缓存机械手将缓存区中第一设定数量的待分配料盒放至工作区的第一设定位置处。

S208、控制内取料机械手从工作区的待分配料盒中拿取第一设定数量的目标型号的目标钻头，并通过内取料机械手将各目标钻头分别放置于入料区的目标型号对应的各料盒中。

在本实施例中，内取料机械手上的多个夹爪来完成钻头空间排列由大到小的转换。其中，所有机械手均可在滑轨的方向上进行水平移动，取料模块均可沿垂直于滑轨的方向上进行水平移动。

具体的，中控系统可以控制内取料机械手通过每个夹爪从工作区的待分配料盒中拿取第一设定数量的目标型号的目标钻头，并通过内取料机械手移动各夹爪的位置，以使每个夹爪可以将夹取的目标钻头分别放置于入料区的目标型号对应的各料盒中，实现多支新钻头从单个料盒到多个料盒的分配。

S209、当控制方式为回针控制方式时，通过外取料机械手将待分配料盒放至入料区中的第二设定工位处。

在本实施例中，第二设定工位可以理解为用于放至进行回针的待分配料盒的位置。

具体的，当控制方式为回针控制方式时，中控系统可以首先向外部请求物料输入，可以通过传送带等方式将待分配料盒由入料区一侧输入，通过再设置一个机械手或人工等方式摆放至入料区中的第二设定工位(交换台)处，再搬运至大缓存区。

S210、控制出入库机械手将满足目标型号条件的待补充料盒及空料盒从立体货架抓取并放至缓存区，并控制缓存机械手将缓存区中的待补充料盒及空料盒放至工作区的第二设定位置处。

在本实施例中，目标型号条件可以理解为用于判断满足整理需求的钻头型号的条件。待补充料盒可以理解为已经存放有目标型号钻头，但未装满的料盒。第二设定数量可以理解为设定的机械手可以同时进行抓取的数量。第二设定位置可以理解为按照钻头型号或数量所设定的位置。

具体的，中控系统可以控制入库机械手将满足目标型号条件的待补充料盒及空料盒从立体货架的一侧输入，通过外取料机械手将待补充料盒及空料盒从立体货架抓取并放至缓存区，并控制缓存机械手将缓存区中的待补充料盒及空料盒放至工作区的第二设定位置处。

S211、控制内取料机械手从入料区的各待分配料盒中同时拿取第二设定数量的目标型号的目标钻头，并通过内取料机械手将各目标钻头放置于工作区的目标型号对应的待补充料盒及空料盒中。

具体的，中控系统可以控制内取料机械手上设置的多个夹爪同时将不同待分配料盒中的同一目标型号的目标钻头抓起，并驱动滑台电机将机械手整体移动至工作区的对应料盒上方，再通过内取料机械手将夹取的个目标钻头整理至目标型号对应的待补充料盒中，当待补充料盒填满后，再将目标钻头整理至空料盒内，实现多支相同型号钻头到同一个空料盒的整理，并且中控系统可以在整理过程中根据工作区内空料盒内钻头数量报告预计整理完成时间。

作为本实施例二的第一可选实施例，在上述实施例的基础上，在配针控制过程中，还包括：

当识别到工作区中任一型号的待分配料盒满足整理完成条件时，若缓存区存在空闲位置，则控制缓存机械手将满足整理完成条件的待分配料盒转移至缓存区的空闲位置处，控制出入库机械手将整理完成条件的待分配料盒旋转至第一设定角度放置于立体货架。

在本实施例中，空闲位置可以理解为原本应有待分配料盒，但现在没有待分配料盒的位置。第一设定角度可以理解为用于摆放至立体货架上的待分配料盒的角度，如可以为立体货架上待分配料盒应水平放置，而夹起的待分配料盒为垂直方向，则对应为水平旋转至0°，则第一设定角度为水平旋转至0°。整理完成条件可以为料盒装满。

具体的，在配针过程中，当中控系统识别到工作区中任一型号的待分配料盒取空，则该待分配料盒满足整理完成条件，可以执行入库操作，同时，中控系统可以判断缓存区是否存在空闲位置，若缓存区存在空闲位置时，中控系统可以控制缓存机械手将满足整理完成条件的待分配料盒转移至缓存区的空闲位置处，控制出入库机械手将整理完成条件的待分配料盒旋转至第一设定角度放置于立体货架。

作为本实施例二的第二可选实施例，在上述实施例的基础上，在配针控制过程中，还包括：

当识别到任一型号的钻头满足配针条件且工作区中没有对应型号的待分配料盒时，控制出入库机械手从立体货架中将对应型号的第一待分配料盒旋转至第二设定角度放置于缓存区，控制缓存机械手将第一待分配料盒从缓存区放置于工作区中的对应工位处。

在本实施例中，配针条件可以理解为型号在整理需求信息中。第一待分配料盒可以理解为识别到的钻头满足配针条件且工作区中没有对应型号的待分配料盒。第二设定角度可以理解为用于调整至缓存区中放置料盒的角度的设定角度，如立体货架中为0°，而缓存区为90°，则第二设定角度为水平旋转90°。

具体的，当识别到任一型号的钻头满足配针条件且工作区中没有对应型号的待分配料盒时，执行出库操作，中控系统可以控制出入库机械手从立体货架中将对应型号的第一待分配料盒旋转至第二设定角度放置于交换台处，通过缓存机械手将交换台中的第一待分配料盒放置到缓存区，控制缓存机械手将第一待分配料盒从缓存区放置于工作区中的对应工位处。

作为本实施例二的第三可选实施例，在上述实施例的基础上，在回针控制过程中，还包括：

当识别到工作区中任一型号的空料盒或待补充料盒满足整理完成条件时或识别到入料区的待分配料盒中不存在任一型号的钻头时，若缓存区存在空闲位置，则控制缓存机械手将满足整理完成条件的满料盒转移至缓存区的空闲位置处，控制出入库机械手将整理完成条件的空料盒旋转至第三设定角度放置于立体货架。

在本实施例中，第三设定角度可以理解为调整至立体货架摆放角度的设定角度，如缓存区中为90°放至，而立体货架中为水平放置，则第三设定角度为水平旋转90°。

具体的，在回针过程中，当中控系统识别到工作区中任一型号的空料盒或待补充料盒装满，此时中控系统认为该料盒满足整理完成条件，或中控系统识别到入料区的待分配料盒中不存在任一型号的钻头，即该型号的钻头已经分配完成，执行入库操作：若缓存区存在空闲位置，则中控系统可以控制缓存机械手将满足整理完成条件的满料盒转移至缓存区的空闲位置处，控制出入库机械手将整理完成条件的空料盒旋转至第三设定角度放置于立体货架。

作为本实施例二的第四可选实施例，在上述实施例的基础上，在回针控制过程中，还包括：

当识别到入料区的待分配料盒内有第一型号的钻头且工作区中没有第一型号的料盒时，控制出入库机械手从立体货架中将第一型号的第一料盒旋转至第四设定角度放置于缓存区，控制缓存机械手将第一料盒从缓存区放置于工作区中的设定工位处。

在本实施例中，第四设定角度可以理解为调整至缓存区摆放角度而设定的设定角度。设定工位可以理解为工作区中没有料盒的工位。第一型号可以理解为工作区缺失料盒所对应的钻头型号。

具体的，当中控系统识别到入料区的待分配料盒内有第一型号的钻头且工作区中没有第一型号的空料盒或待补充料盒时，可以执行出库操作：中控系统可以控制出入库机械手从立体货架中将第一型号的第一料盒或第一待补充料盒旋转至第四设定角度放置于缓存区，控制缓存机械手将第一空料盒或第一待补充料盒从缓存区放置于工作区中的设定工位处。

作为本实施例二的第五可选实施例，在上述实施例的基础上，在回针的过程中，还包括：

对待分配料盒中各目标钻头对应的使用消耗信息进行记录。

在本实施例中，使用消耗信息可以理解为用于判断钻头消耗情况的信息，如钻头使用次数及研磨次数等信息。

具体的，由于在钻头使用过程中可能会进行研磨等，中控系统可以对各目标钻头的使用次数及研磨次数进行记录，形成使用消耗信息并进行记录，减少钻头加工次数的浪费，还可以实时对接ERP、MES或APS等系统，实现物料的全流程自动化管理。

本发明实施例的技术方案，通过整理需求信息中的整理类型，确定控制方式，可以包括回针控制方式及配针控制方式，通过预设钻机轴数及钻头型号总数确定料盒数，通过控制方式确定待分配料盒，按照控制方式所对应的流程控制各机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至对应的料盒中，并在回针或配针过程中，对各区域的料盒状态进行监控，在缺少料盒或料盒满足整理完成条件时，自动进行入库或出库操作，保证了料盒整理的效率，以支持后续整理操作的顺利进行。在满足需求整理完成条件时，完成对钻头的整理。实现了对盒装钻头整理和回收的自动化操作，避免了人工操作时的分配错误问题。

示例性的，为了便于理解本方案中钻头整理设备及各分区的划分情况，以一个具体示例进行展示，图3为本发明实施例二提供的一种钻头整理方法中钻头整理设备的结构示意图。

如图3所示，该钻头整理设备包括：立体货架1；缓存区2；工作区3；入料区4；滑轨5；内取料机械手8；缓存机械手7、出入库机械手6及外取料机械手9。

在一个具体示例中，当控制方式为回针控制方式时，具体实施方式可以为：

步骤一，根据钻机数量、使用的钻头种类等信息定制自动化设备，包含垂直方向上设置多排工位的立体货架1；设置在立体货架1右侧的缓存区2；设置在缓存区右侧的工作区3；设置在工作区3右侧的入料区4；安装在立体货架1、缓存区2、工作区3和入料区4两侧的滑轨5；安装在滑轨上从左到右依次设置的外取料机械手9、出入库机械手6、缓存机械手7、内取料机械手8。其中，立体货架包含2排10层高的隔板，每层隔板可放置7个料盒；缓存区2设置4个工位，工作区3设置4x8共32个工位，缓存区2和工作区3的每个工位上设置固定料盒的凹槽和松紧夹具，可对料盒进行精确定位；缓存区2工作区3和入料区4的料盒摆放方向相同，并与立体货架1上的料盒摆放方向垂直；入料区设置6排2列共12个工位，可通过外取料机械手9放置2批由6轴钻机回收的料盒，内取料机械手8上设置并排可改变间距的钻头夹具，可实现在入料区4中的多个并排料盒中取料，并放放置于工作区3中的单个料盒内的单个料盒内；出入库机械手6上设置水平翻转机构，可实现取放料盒的同时调整料盒的朝向。

步骤二，将钻机回收的料盒由入料区4一侧输入，由人工将料盒摆放至入料区中的多个工位上；由内取料机械手8上设置的多个夹爪同时将不同料盒中的同一型号钻头抓起，并整体移动至工作区3的对应料盒上方，再将夹取的同一型号钻头整理至该料盒内；其中内取料机械手8上的多个夹爪设置变距装置来完成钻头空间排列由大到小的转换。

步骤三，当工作区3中某一钻头型号对应的料盒装满，或入料区的4料盒中不存在该型号的钻头时，判定该型号的物料整理完成，执行入库操作：当缓存区2存在空位时，由缓存机械手7将整理完成的料盒转移至缓存区2中，再由出入库机械手6将缓存区的2的该料盒取出，水平旋转90°后送入立体货架1。

步骤四，当入料区4中的料盒内有某一型号的钻头，而工作区3中无对应料盒的时候，执行出库操作：出入库机械手6从立体货架1中将该型号钻头对应的空料盒取出，水平旋转90°后送入缓存区2，再由缓存机械手7将该料盒从缓存区取出，并放入工作区3无料盒的工位中。

在另一个具体示例中，当控制方式为配针控制方式时，具体实施方式可以为：

步骤一，根据钻机数量、使用的钻头种类等信息定制自动化设备，包含垂直方向上设置多排工位的立体货架1；设置在立体货架1右侧的缓存区2；设置在缓存区右侧的工作区3；设置在工作区3右侧的入料区4；安装在立体货架1、缓存区2、工作区3和入料区4两侧的滑轨5；安装在滑轨上从左到右依次设置的外取料机械手9、出入库机械手6、缓存机械手7及内取料机械手8。其中，立体货架1包含2排15层高的隔板，每层隔板可放置10个料盒；缓存区2设置16个工位，工作区3设置4x8共32个工位，缓存区2和工作区3的每个工位上设置固定料盒的凹槽和松紧夹具，可对料盒进行精确定位；缓存区2工作区3和入料区4的料盒摆放方向相同，并与立体货架1上的料盒摆放方向垂直；入料区设置6排1列共6个工位，可放置由6轴钻机回收的料盒，内取料机械手上设置并排可改变间距的钻头夹具，可实现在入料区4中的多个并排料盒中取料，并放置于工作区3中的单个料盒内的单个料盒内；出入库机械手6上设置水平翻转机构，可实现取放料盒的同时调整料盒的朝向。

步骤二，将空料盒由入料区4一侧输入，由外取料机械手9将料盒摆放至入料区中的多个工位上；由内取料机械手8上设置的多个夹爪同时将不同料盒中的同一型号钻头抓起，并整体移动至工作区3的对应料盒上方，再将夹取的同一型号钻头整理至该料盒内；其中内取料机械手8上的多个夹爪可单独移动或设置变距装置来完成钻头空间排列由大到小的转换。

步骤三，在配针过程中，当工作区3中某一钻头型号对应的料盒取空，判定该型号的物料整理完成，执行入库操作：当缓存区2存在空位时，由缓存机械手7将整理完成的料盒转移至缓存区中，再由出入库机械手将缓存区的该料盒取出，水平旋转0°后送入立体货架。

步骤四，在配针过程中，当某一型号的钻头需要进行配针，而工作区中无对应料盒的时候，执行出库操作：出入库机械手从立体货架中将该型号钻头对应的料盒取出，水平旋转90°后送入缓存区，再由缓存机械手将该料盒从缓存区取出，并放入工作区无料盒的工位中。

在另一具体示例中，具体的实施方法如下：

步骤一，根据钻机数量、使用的钻头种类等信息定制自动化设备，包含垂直方向上设置多排工位的立体货架1；设置在立体货架1右侧的缓存区2；设置在缓存区右侧的工作区3；设置在工作区3右侧的入料区4；安装在立体货架1、缓存区2、工作区3和入料区4两侧的滑轨5；安装在滑轨上从左到右依次设置的外取料机械手9、出入库机械手6、缓存机械手7及内取料机械手8。其中，立体货架包含2排10层高的隔板，每层隔板可放置7个料盒；缓存区2设置15个工位，工作区3设置8x8共64个工位，缓存区2和工作区3的每个工位上设置固定料盒的凹槽和松紧夹具，可对料盒进行精确定位；缓存区2工作区3和入料区4的料盒摆放方向相同，并与立体货架1上的料盒摆放方向垂直；入料区设置6排4列共24个工位，可放置4批由6轴钻机回收的料盒取料机械手上设置并排可改变间距的钻头夹具，可实现在入料区4中的多个并排料盒中取料，并放放置于工作区3中的单个料盒内的单个料盒内；出入库机械手6上设置水平翻转机构，可实现取放料盒的同时调整料盒的朝向。

步骤二，将钻机回收的料盒由入料区4一侧输入，由外取料机械手9将料盒摆放至入料区中的多个工位上；由内取料机械手8上设置的多个夹爪同时将不同料盒中的同一型号钻头抓起，并整体移动至工作区3的对应料盒上方，再将夹取的同一型号钻头整理至该料盒内；其中内取料机械手8上的多个夹爪设置变距装置来完成钻头空间排列由大到小的转换。

步骤三，当工作区3中某一钻头型号对应的料盒装满，或入料区的4料盒中不存在该型号的钻头时，判定该型号的物料整理完成，执行入库操作：当缓存区2存在空位时，由缓存机械手7将整理完成的料盒转移至缓存区2中，再由出入库机械手6将缓存区的2的该料盒取出，水平旋转90°后送入立体货架1。

步骤四，当入料区4中的料盒内有某一型号的钻头，而工作区3中无对应料盒的时候，执行出库操作：出入库机械手6从立体货架1中将该型号钻头对应的空料盒取出，水平旋转90°后送入缓存区2，再由缓存机械手7将该料盒从缓存区取出，并放入工作区3无料盒的工位中。

步骤五，在配针过程中，当工作区3中某一钻头型号对应的料盒取空，判定该型号的物料整理完成，执行入库操作：当缓存区2存在空位时，由缓存机械手7将整理完成的料盒转移至缓存区中，再由出入库机械手6将缓存区的该料盒取出，水平旋转0°后送入立体货架。

步骤六，在配针过程中，当某一型号的钻头需要进行配针，而工作区中无对应料盒的时候，执行出库操作：出入库机械手6从立体货架中将该型号钻头对应的料盒取出，水平旋转90°后送入缓存区，再由缓存机械手7将该料盒从缓存区取出，并放入工作区无料盒的工位中。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种钻头整理装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：

信息获取模块41，用于获取整理需求信息；

信息确定模块42，用于根据所述整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；

钻头整理模块43，用于按照所述控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与所述目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。

本发明实施例的技术方案，通过将该方法应用于钻头整理设备，钻头整理设备包括：中控系统、内取料机械手、外取料机械手、缓存机械手及出入库机械手，方法由中控系统执行，包括：获取整理需求信息；根据整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；按照控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件。实现对盒装钻头整理和回收的自动化操作，提高了钻头整理的效率，避免了人工操作时的分配错误问题。

进一步地，信息确定模块42包括：

当所述整理需求信息中的整理类型为配针类型时，根据预设钻机轴数，确定料盒数；

将与所述整理需求信息中的钻头型号相匹配的钻头料盒作为待分配料盒，并将配针控制方式作为控制方式；

当所述整理需求信息中的整理类型为回针类型时，根据钻头型号总数，确定所需待补充料盒数和料盒数作为所述料盒数；

将预设钻机回收料盒作为待分配料盒，并将回针控制方式作为所述控制方式。

进一步地，当所述控制方式为配针控制方式时，钻头整理模块43具体用于：

通过所述外取料机械手将所述料盒放至入料区中的第一设定工位处；

控制所述出入库机械手将所述待分配料盒从立体货架抓取并放至缓存区，并控制所述缓存机械手将所述缓存区中第一设定数量的所述待分配料盒放至工作区的第一设定位置处；

控制所述内取料机械手从所述工作区的所述待分配料盒中拿取第一设定数量的目标型号的目标钻头，并通过所述内取料机械手将各所述目标钻头分别放置于所述入料区的所述目标型号对应的各所述料盒中。

可选地，当所述控制方式为配针控制方式时，该装置，还包括：

第一入库模块，用于当识别到所述工作区中任一型号的所述待分配料盒满足整理完成条件时，若所述缓存区存在空闲位置，则控制所述缓存机械手将满足所述整理完成条件的待分配料盒转移至所述缓存区的所述空闲位置处，控制所述出入库机械手将所述整理完成条件的待分配料盒旋转至第一设定角度放置于立体货架。

可选地，当所述控制方式为配针控制方式时，该装置，还包括：

第一补充模块，用于当识别到任一型号的钻头满足配针条件且所述工作区中没有对应型号的待分配料盒时，控制所述出入库机械手从所述立体货架中将对应型号的第一待分配料盒旋转至第二设定角度放置于所述缓存区，控制所述缓存机械手将所述第一待分配料盒从所述缓存区放置于所述工作区中的对应工位处。

进一步地，当所述控制方式为回针控制方式时，钻头整理模块43具体用于：

通过所述外取料机械手将所述待分配料盒放至入料区中的第二设定工位处；

控制所述出入库机械手将满足目标型号条件的待补充料盒及空料盒从立体货架抓取并放至缓存区，并控制所述缓存机械手将所述缓存区的所述待补充料盒及所述空料盒放至工作区的第二设定位置处；

控制所述内取料机械手从所述入料区的各所述待分配料盒中同时拿取第二设定数量的目标型号的目标钻头，并通过所述内取料机械手将各所述目标钻头放置于所述工作区的所述目标型号对应的所述待补充料盒及所述空料盒中。

可选地，当所述控制方式为回针控制方式时，该装置，还包括：

第二入库模块，当识别到所述工作区中任一型号的所述空料盒或所述待补充料盒满足所述整理完成条件时或识别到所述入料区的所述待分配料盒中不存在任一型号的钻头时，若所述缓存区存在空闲位置，则控制所述缓存机械手将满足所述整理完成条件的满料盒转移至所述缓存区的所述空闲位置处，控制所述出入库机械手将所述整理完成条件的空料盒旋转至第三设定角度放置于立体货架。

可选地，当所述控制方式为回针控制方式时，该装置，还包括：

第二补充模块，当识别到所述入料区的所述待分配料盒内有第一型号的钻头且所述工作区中没有所述第一型号的空料盒时，控制所述出入库机械手从所述立体货架中将所述第一型号的第一空料盒旋转至第四设定角度放置于所述缓存区，控制所述缓存机械手将所述第一空料盒从所述缓存区放置于所述工作区中的设定工位处。

可选地，当所述控制方式为回针控制方式时，该装置，还包括：

信息记录模块，用于对所述待分配料盒中各所述目标钻头对应的使用消耗信息进行记录。

本发明实施例所提供的钻头整理装置可执行本发明任意实施例所提供的钻头整理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图5为本发明实施例四提供的一种钻头整理设备的结构示意图，如图5所示，钻头整理设备包括：中控系统51、内取料机械手52、缓存机械手53、出入库机械手54及外取料机械手55；所述中控系统51包括控制器511、存储器512、输入装置513和输出装置514；钻头整理设备中控制器511的数量可以是一个或多个，图4中以一个控制器511为例；钻头整理设备中的控制器511、存储器512、输入装置513和输出装置514可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器512作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的钻头整理设备控制方法对应的程序指令/模块(例如，钻头整理装置中的信息获取模块41、信息确定模块42及钻头整理模块43)。控制器511通过运行存储在存储器512中的软件程序、指令以及模块，从而执行钻头整理设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的钻头整理设备控制方法。

存储器512可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器512可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器512可进一步包括相对于控制器511远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至钻头整理设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置513可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与云平台的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置514可包括显示屏等显示设备。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述钻头整理装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种钻头整理方法，其特征在于，应用于钻头整理设备，所述钻头整理设备包括：中控系统、内取料机械手、外取料机械手、缓存机械手及出入库机械手，所述方法由所述中控系统执行，包括：

获取整理需求信息；

根据所述整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式；

按照所述控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与所述目标型号对应的料盒中，直至满足需求整理完成条件；

其中，所述控制方式包括回针控制方式及配针控制方式，当所述控制方式为回针控制方式时，所述按照所述控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与所述目标型号对应的料盒中，包括：

通过所述外取料机械手将所述待分配料盒放至入料区中的第二设定工位处；

控制所述出入库机械手将满足目标型号条件的待补充料盒及空料盒从立体货架抓取并放至缓存区，并控制所述缓存机械手将所述缓存区的所述待补充料盒及所述空料盒放至工作区的第二设定位置处；

控制所述内取料机械手从所述入料区的各所述待分配料盒中同时拿取第二设定数量的目标型号的目标钻头，并通过所述内取料机械手将各所述目标钻头放置于所述工作区的所述目标型号对应的所述待补充料盒及所述空料盒中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述整理需求信息，确定料盒数、待分配料盒及对应的控制方式，包括：

当所述整理需求信息中的整理类型为配针类型时，根据预设钻机轴数，确定料盒数；

将与所述整理需求信息中的钻头型号相匹配的钻头料盒作为待分配料盒，并将配针控制方式作为控制方式；

当所述整理需求信息中的整理类型为回针类型时，根据钻头型号总数，确定所需待补充料盒数和空料盒数作为所述料盒数；

将预设钻机回收料盒作为待分配料盒，并将回针控制方式作为所述控制方式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述控制方式为配针控制方式时，所述按照所述控制方式控制相应的机械手将待分配料盒中目标型号的目标钻头，整理至与所述目标型号对应的料盒中，包括：

通过所述外取料机械手将料盒放至入料区中的第一设定工位处；

控制所述出入库机械手将所述待分配料盒从立体货架抓取并放至缓存区，并控制所述缓存机械手将所述缓存区中第一设定数量的所述待分配料盒放至工作区的第一设定位置处；

控制所述内取料机械手从所述工作区的所述待分配料盒中拿取第一设定数量的目标型号的目标钻头，并通过所述内取料机械手将各所述目标钻头分别放置于所述入料区的所述目标型号对应的各所述料盒中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

当识别到所述工作区中任一型号的所述待分配料盒满足整理完成条件时，若所述缓存区存在空闲位置，则控制所述缓存机械手将满足所述整理完成条件的待分配料盒转移至所述缓存区的所述空闲位置处，控制所述出入库机械手将所述整理完成条件的待分配料盒旋转至第一设定角度放置于立体货架。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

当识别到任一型号的钻头满足配针条件且所述工作区中没有对应型号的待分配料盒时，控制所述出入库机械手从所述立体货架中将对应型号的第一待分配料盒旋转至第二设定角度放置于所述缓存区，控制所述缓存机械手将所述第一待分配料盒从所述缓存区放置于所述工作区中的对应工位处。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当识别到所述工作区中任一型号的所述空料盒或所述待补充料盒满足所述整理完成条件时或识别到所述入料区的所述待分配料盒中不存在任一型号的钻头时，若所述缓存区存在空闲位置，则控制所述缓存机械手将满足所述整理完成条件的满料盒转移至所述缓存区的所述空闲位置处，控制所述出入库机械手将所述整理完成条件的空料盒旋转至第三设定角度放置于立体货架。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当识别到所述入料区的所述待分配料盒内有第一型号的钻头且所述工作区中没有所述第一型号的料盒时，控制所述出入库机械手从所述立体货架中将所述第一型号的第一料盒旋转至第四设定角度放置于所述缓存区，控制所述缓存机械手将所述第一料盒从所述缓存区放置于所述工作区中的设定工位处。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述待分配料盒中各所述目标钻头对应的使用消耗信息进行记录。

9.一种钻头整理设备，其特征在于，所述钻头整理设备包括：中控系统、取料机械手、缓存机械手及出入库机械手；所述中控系统包括：

至少一个控制器；以及

与所述至少一个控制器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个控制器执行的计算机程序及计算机可读存储介质，所述计算机程序被所述至少一个控制器执行，以使所述至少一个控制器能够执行权利要求1-8中任一项所述的钻头整理方法，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使控制器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的钻头整理方法。