TW202036189A - 料件與入料位置的檢測系統與檢測方法 - Google Patents

Abstract

一種料件與入料位置的檢測系統、檢測方法與入料槽結構，用於檢測料件與入料槽是否匹配。檢測系統包括：伺服端、入料槽、料槍與輸入單元。伺服端電性連接於入料槽與輸入單元。伺服端儲存站位表。入料槽具有接觸開關與回報單元，接觸開關與回報單元電性連接於伺服端，接觸開關觸發時生成第一位置訊號，在回報單元觸發時生成第二位置訊號；料槍裝設料件，料槍裝設於入料槽時，令料槍觸發接觸開關並發出第一位置訊號；輸入單元偵測料槍的識別單元並發送料件辨識訊號至伺服器；伺服端接獲料件辨識訊號後，伺服端根據站位表發送確認訊號至入料槽的回報單元，以使回報單元發送第二位置訊號。

Description

料件與入料位置的檢測系統、檢測方法與入料槽結構

一種檢測系統、方法與硬體結構，特別有關料件與入料位置的檢測系統、檢測方法與入料槽結構。

隨著積體電路的快速發展，電路板的組裝大多依靠貼片機(Surface Mount Technology)將各個IC元件貼合至對應處。以往的工作人員是根據所領取的站位表(Station table)依序將料件(Material)安裝至料槍(feeder)。工作人員再將具有料件的料槍裝設入至對應的入料槽(slot)中。

對於舊型的貼片機而言，最常見的錯誤就是工作人員將料件、料槍與入料槽相互錯置。所述的錯置情況可能是料件安裝至錯誤的料槍、料槍裝設至錯誤的入料槽、或所述三者均錯置。一旦錯置的情況發生，將使得該批生產的電路將全部報廢。

再加上每一個工作人員的工作習慣不一，使得安裝料件、裝設料槍的順序均有所差異。有人會安裝所有的料件至每一把料槍後，工作人員才開始將料槍裝設置入料槽。也有人是安裝一把料槍與料件後，就將所述料槍裝設置入料槽中。這些不同的裝設順序都會產生不同的檢測機制，所以難以用同一種檢測機制應用在所有的裝設流程中。例如：批次裝設料件至料槍後，工作人員可能在搬運料槍的過程中將料槍的順序弄亂。

雖然新型的貼片機提供可以自動檢測料件、料槍與入料槽的機制。但是新型貼片機的換購成本遠高於傳統貼片機，因此並非每一個公司都有能力更換成新型的貼片機。目前雖然有廠商提供以硬體外掛的方式取得貼片機的生產資訊，並將其應用在料件檢測之中。而硬體外掛的環境、設定與認證(license)的成本雖然低於更換貼片機的成本，但是長期支 付認證的費用還是一項沉重的負擔。

本發明提供一種料件與入料位置的檢測系統，其係應用於檢測料件與料槍是否安裝於正確的入料槽中。

本發明的料件與入料位置的檢測系統包括：入料槽、伺服端、料槍與輸入單元。每一入料槽均具有接觸開關與回報單元，在接觸開關觸發時生成第一位置訊號，在回報單元觸發時生成第二位置訊號；伺服端儲存站位表，站位表用於記錄每一料件所對應的入料槽位置，伺服端電性連接於接觸開關與回報單元；料槍用於裝設料件，料件具有識別單元，料槍裝設於入料槽時，令料槍觸發接觸開關並發出第一位置訊號；輸入單元電性連接於伺服端，輸入單元用於偵測料槍的識別單元並發送料件辨識訊號至伺服端；伺服端接獲料件辨識訊號後，伺服端根據站位表發送確認訊號至入料槽的回報單元，以使回報單元發送第二位置訊號。

本發明另提供一種料件與入料位置的檢測方法，其係包括：由伺服端載入站位表；將裝設有料件的料槍裝置至第一入料槽；料槍觸發第一入料槽的接觸開關，使接觸開關發送第一位置訊號至伺服端；掃描料件的識別單元，並發送料件辨識訊號至伺服端；伺服端根據料件辨識訊號查找站位表，用於取得料件應在的第二入料槽；伺服端發送確認訊號至第二入料槽的回報單元，以使回報單元產生第二位置訊號；伺服端判斷第一位置訊號與第二位置訊號是否相同；若第一位置訊號與第二位置訊號相同，則伺服端更新站位表；若第一位置訊號與第二位置訊號相異，則伺服端發送切換訊號。

本發明更提供一種入料槽結構，其係包括溝槽、接觸開關與回報單元。溝槽用於容置料槍；接觸開關設置於溝槽中，接觸開關電性連接於伺服端，料槍抵觸接觸開關時，接觸開關發送第一位置訊號至伺服端；回報單元設置於溝槽中，回報單元電性連接於伺服端；其中，伺服端接獲料件辨識訊號後，伺服端傳送確認訊號至回報單元，令回報單元發送第二位置訊號。

本發明提出一種料件與入料位置的檢測系統、檢測方法與 入料槽結構，可以在不改變產線人員的工作流程並確保料件是否裝置於正確的入料槽中。此外，本發明也不需要對現有的貼片機台做出硬體上的改變就可以實現產業自動化的目的。

有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

100‧‧‧檢測系統

110、α、β、γ、δ、ε‧‧‧料槍

111、A、B、C、D‧‧‧料件

112‧‧‧識別單元

120‧‧‧伺服端

121‧‧‧處理單元

122‧‧‧儲存單元

123‧‧‧通訊單元

124‧‧‧站位表

130、I、II、III、IV、V、VI‧‧‧入料槽

131‧‧‧溝槽

132‧‧‧第一開孔

133‧‧‧第二開孔

134‧‧‧接觸開關

135‧‧‧回報單元

140‧‧‧警示單元

150‧‧‧輸入單元

411‧‧‧第一入料槽

412‧‧‧第二入料槽

第1圖係為本發明的系統架構示意圖。

第2圖係為本發明的料槍與接觸開關的運作示意圖。

第3圖係為本發明的料槍與接觸開關的另一運作示意圖。

第4A圖係為本發明的料件檢測的運作流程示意圖。

第4B圖係為本發明的各訊號與對應元件之示意圖。

第5A圖係為本發明的裝設料件時檢測的流程示意圖。

第5B圖係為本發明的裝設料件檢測的流程示意圖。

第5C圖係為本發明的裝設料件檢測的流程示意圖。

第6A圖係為本發明的裝設料件檢測的另一流程示意圖。

第6B圖係為本發明的裝設料件檢測的另一流程示意圖。

第6C圖係為本發明的裝設料件檢測的另一流程示意圖。

第7A圖係為本發明的裝設料件檢測的另一實施態樣的流程示意圖。

第7B圖係為本發明的裝設料件檢測的另一實施態樣的流程示意圖。

第7C圖係為本發明的裝設料件檢測的另一實施態樣的流程示意圖。

為克服不改變生產線的工作人員的現行作業方式與變更習知的貼片機機台等前提。本發明提出一種應用在貼片機的料件111與入料位置的檢測系統100與方法，可以不用變更工作人員的習慣與硬體架構進而解決習知技術所產生的各種問題。本發明的檢測系統100可以外設於現行的貼片機，因此以下獨立檢測系統100進行說明。本發明的檢測系統100包括料槍110、伺服端120、入料槽130、警示單元140與輸入單元150。入料槽130與警示單元140的數量可能為多個，因此於第1圖中係以 虛線作為整體表示。

伺服端120連接入料槽130、警示單元140與輸入單元150，請配合第1圖所示。本發明所述料槍110係裝設有料件111。在本實施態樣中，每一個料件111可以設置各自相應的識別單元112。在其他實施態樣中，也可以將相同種類的料件111給予相同的識別單元112。識別單元112可以是一維條碼、二維條碼或無線射頻辨識(Radio Frequency Identification，RFID)等。

伺服端120具有處理單元121、儲存單元122與通訊單元123。處理單元121電性連接於儲存單元122與通訊單元123。儲存單元122用於存儲站位表124，站位表124記錄料件111所對應的入料槽130的編號、第一位置訊號與第二位置訊號。伺服端120根據站位表124與所接收的位置訊號判斷料件111是否位於正確的入料槽130(其判斷方式於後文詳述)。通訊單元123網路連接於入料槽130、警示單元140與輸入單元150，通訊單元123用於傳輸第一位置訊號、料件辨識訊號、確認訊號與第二位置訊號。

本發明的入料槽130包括溝槽131、接觸開關134與回報單元135，請配合第2圖所示。一般而言，入料槽130的數量系取決於貼片機的種類，而入料槽130的數量大於或等於料槍110。入料槽130用於裝設料件111與料槍110。在本發明中，入料槽130的溝槽131底部設置第一開孔132與第二開孔133。在其他的實施態樣中可以在溝槽131任一側壁設置接觸開關134。第一開孔132與第二開孔133中分別設置接觸開關134與回報單元135，開孔部分如第2圖的斜線部分所示。接觸開關134可以是但不限定為微動開關，也可以是感應式開關。

在本發明的示例中，接觸開關134的觸發部件突出溝槽131底部，以使料槍110裝設於入料槽130時可以觸發接觸開關134，請配合參考第2、3圖。當接觸開關134被觸發時，接觸開關134會發送第一位置訊號至伺服端120。在第二開孔133中設置回報單元135。回報單元135於接獲伺服端120的一確認訊號後，回報單元135在回傳第二位置訊號給伺服端120。

警報單元係對應入料槽130設置，使得每一入料槽130均至少配置有一個警報單元。警報單元可以是三色燈、蜂鳴器或顯示螢幕。警報單元至少具有四種不同狀態的警報提示功能。當檢測系統100初始時，伺服端120會將所有的警示單元140設定為第一狀態。當伺服端120接獲第一位置訊號時，伺服端120設定所有的警示單元140為第二狀態。當伺服端120判斷料件111安裝置錯誤的入料槽130，伺服端120會設定發生錯誤的料件111所對應的警示單元140為第三狀態。

輸入單元150電性連接於伺服端120，輸入單元150用於偵測料件111的識別單元112。識別單元112記錄料件111的相關資訊，例如：料件111的型號或欲安裝的入料槽130的編號等。輸入單元150在完成偵測識別單元112後，輸入單元150會將識別單元112的資訊封裝為料件辨識訊號並傳送至伺服端120。輸入單元150可以利用條碼掃描機(barcode scanner)、RFID讀卡器或訊號接收器等方式實現。

為清楚說明本發明的整理運作方式，請配合第4A圖所示，其係為本發明的運作流程示意圖。本發明的料件檢測方法包括：步驟S400：初始檢測系統，由伺服端將警示單元設定為第一狀態；步驟S410：由伺服端載入站位表；步驟S420：將裝設有料件的料槍裝置至第一入料槽；步驟S430：料槍觸發第一入料槽的接觸開關，使接觸開關發送第一位置訊號至伺服端；步驟S440：伺服端驅動警示單元為第二狀態；步驟S450：掃描料件的識別單元，並發送料件辨識訊號至伺服端；步驟S460：伺服端根據料件辨識訊號查找站位表，用於取得料件應在的第二入料槽；步驟S470：伺服端發送確認訊號至第二入料槽的回報單元，以使回報單元產生第二位置訊號；步驟S480：伺服端判斷第一位置訊號與第二位置訊號是否相同；步驟S481：若第一位置訊號與第二位置訊號相同，則伺服端更新站位表並檢測次一料件；以及 步驟S482：若第一位置訊號與第二位置訊號相異，則伺服端發送切換訊號並驅動警示單元切換為第三狀態。

為方便說明料件111與入料槽130的安裝關係，在以下說明中將以第一入料槽411與第二入料槽412作為區分，如第4B圖所示。第一入料槽411可能係為第二入料槽412，也可能是第一入料槽411不等同於第二入料槽412，如第4B圖所示。

首先，檢測系統100初始時，伺服端120將警示單元140設定為第一狀態。在此一示例中，警示單元140係以三色燈為說明，三色燈分別包括紅燈、藍燈與黃燈，而第一狀態係為黃燈閃爍。而說明書所述的各狀態的燈色、閃爍或亮度並非僅侷限於此，本領域者也可以利用蜂鳴器與聲音的強弱、頻率作為各種狀態的表現。又或者，可以利用顯示螢幕(display screen)作為警示單元140，在螢幕的畫面中可以繪製不同的狀態提示訊息。

在初始伺服端120的期間，伺服端120可以同時載入站位表124。站位表124可以是由工作人員建立，也可以是從其他計算機所提供。站位表124記載每一項料件111與入料槽130的相對記錄。為方便說明，下文所述料槍110均為已搭載料件111。

接著，工作人員將各料槍110放置於不同的入料槽130中。在此一示例中，料槍110的底部可以觸碰溝槽131的接觸開關134，如第3圖所示。當接觸開關134被觸發時，接觸開關134會發送第一位置訊號至伺服端120。第一位置訊號用於標記料槍110所位於的入料槽130，在此將料槍110所在的入料槽130定義為第一入料槽411。伺服端120接獲第一位置訊號後，伺服端120也會將警示單元140設定為第二狀態，且第二狀態定義為黃燈恆亮。

料槍110可以整批安裝至入料槽130，也可以逐次安裝至入料槽130。當安裝完成任一料槍110時，工作人員可以使用輸入單元150偵測料件111的識別單元112。輸入單元150將發送料件辨識訊號至伺服端120。料件辨識訊號用於記錄料件111的對應資訊，例如：料件型號、料件種類或對應入料槽130編號。

接著，伺服端120根據料件辨識訊號查找站位表124，並取得該料件111所對應的入料槽130的編號。在此對所查找到的入料槽130定義為第二入料槽412。伺服端120根據第二入料槽412的編號向第二入料槽412的回報單元135發送一確認訊號，令回報單元135產生第二位置訊號。第二位置訊號包含第二入料槽412的位置編號。伺服端120接收第二位置訊號，伺服端120比對第一位置訊號與第二位置訊號是否相同。

當第一位置訊號與第二位置訊號相異時，伺服端120會驅動警示單元140為第三狀態(即為紅燈閃爍)，用於提示工作人員料槍110被安裝至錯誤的入料槽130中。反之，伺服端120會將警示單元140切換為第四狀態(即為藍燈恆亮)，用於提示工作人員該入料槽130中為正確的料件111。因此，工作人員可以檢測次一入料槽130與料件111是否正確，直至完成所有的料槍110為止。

為能進一步解說安裝料槍110至入料槽130的相關狀態，係以下文示例作為說明。在此一示例中，檢測系統100包括6組入料槽130與5支料槍110，其係分別為入料槽I、入料槽II、入料槽III、入料槽IV、入料槽V、入料槽VI；料件A、料件B、料件C*2與料件D。站位表124記錄各入料槽130所要安裝的料件111的對應關係，係以表1所述：

首先，工作人員將裝設料件A的料槍α安裝至入料槽I中。在此定義第一位置訊號L1_slot_number_1(material_number，slot_number_1)、第二位置訊號L2(slot_number_2)與料件辨識訊號M(material_number)，其中”material_number”係為料件編號、”slot_number_1”係為料槍110所安裝的入料槽編號(意即第一入料槽)，”slot_number_2”係為回報單元135所對應的入料槽編號(意即第二入料槽)。。因此入料槽I的接觸開關134會發出第一位置訊號L1_I(A,I)至伺服端120，如第5A圖所示。第5A圖的虛線框表示料槍α已裝設於入料槽I 中。

接著，工作人員使用輸入單元150偵測料件A與所屬的識別單元112，以使輸入單元150發送料件辨識訊號M(A)至伺服端120，如第5B圖所示。伺服端120根據料件辨識訊號M(A)查找對應的入料槽130。從表1可知，料件A對應入料槽I。伺服端120向入料槽I的回報單元135發送確認訊號，以使回報單元135回傳第二位置訊號L2(I)至伺服端120，如第5C圖所示。最後，伺服端120比對第一位置訊號L1_I(A,I)與第二位置訊號L2(I)是否一致。在此一示例，伺服端120判斷料件A是正確的安裝於入料槽I中，因此伺服端120將會切換警示單元140至第四狀態。請配合下表2所示：

承接前例並同時配合第6A~6C圖所示。假設工作人員將料件B(意即料槍β)安裝於入料槽II，則入料槽II會發出第一位置訊號L1_II(B,II)至伺服端120。工作人員使用輸入單元150偵測料件111與識別單元112，並發送料件辨識訊號M(B)至伺服端120。伺服端120根據料件B檢索站位表124，並發送確認訊號至入料槽III的回報單元135，以令回報單元135傳輸第二位置訊號L2(III)回伺服端120。由於第一位置訊號L1_II(B,II)與第二位置訊號L2(III)並不一致(如表3所示)，伺服端120將會切換警示單元140至第三狀態。

此外，本發明另針對多組具有相同料件111的料槍110提出以下的實施態樣。在此一實施態樣中，伺服端120將相同料件111的識別單元112設定為同一群組。換句話說，相同料件111的料件辨識訊號將會被視為同一個。延續前例，在表1中可以知道料件C可分別對應入料槽IV與入料槽V。

工作人員可以將料槍γ安裝於入料槽IV或入料槽V之任一。同理，料槍δ也可以安裝置入料槽IV或入料槽V之任一。若工作人員將料槍γ安裝於入料槽IV時，入料槽IV的接觸開關134會向伺服端120發出第一位置訊號L1_IV(C,IV)，如第7A圖所示。

工作人員使用輸入單元150偵測料件111與識別單元112，並發送料件辨識訊號M(C)至伺服端120。伺服端120根據料件辨識訊號M(C)查找出料件C所對應的入料槽IV與入料槽V。伺服端120向入料槽IV與入料槽V發送確認訊號，以使入料槽IV與入料槽V返回第二位置訊號，如第7B與7C圖所示。

由表4可知，入料槽IV與入料槽V再接獲確認訊號後都會返回第二位置訊號L2(IV)、L2(V)。而第一位置訊號L1_IV(C,IV)與第二位置訊號L2(IV)相匹配，因此可以伺服端120將料槍δ視為安裝於正確位置，進而驅動警示單元140為第四狀態。

本發明提出一種料件111與入料位置的檢測系統100、檢測方法與入料槽130結構，可以在不改變產線人員的工作流程並確保料件111是否裝置於正確的入料槽130中。此外，本發明也不需要對現有的貼片機台做出硬體上的改變就可以實現產業自動化的目的。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當 可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧檢測系統

110‧‧‧料槍

111‧‧‧料件

112‧‧‧識別單元

120‧‧‧伺服端

121‧‧‧處理單元

122‧‧‧儲存單元

123‧‧‧通訊單元

124‧‧‧站位表

130‧‧‧入料槽

131‧‧‧溝槽

132‧‧‧第一開孔

133‧‧‧第二開孔

134‧‧‧接觸開關

135‧‧‧回報單元

140‧‧‧警示單元

150‧‧‧輸入單元

Claims (10)

1. 一種料件與入料位置的檢測系統，其特徵在於檢測料件與入料槽是否匹配，該料件與入料位置的檢測系統包括：至少一入料槽，每一該入料槽均具有一接觸開關與一回報單元，在該接觸開關觸發時生成一第一位置訊號，在該回報單元觸發時生成一第二位置訊號；一伺服端，其係儲存一站位表，該站位表用於記錄每一料件所對應的該入料槽位置，該伺服端電性連接於該接觸開關與該回報單元；一料槍，其係用於裝設一料件，該料件具有一識別單元，該料槍裝設於該入料槽時，令該料槍觸發該接觸開關並發出該第一位置訊號；以及一輸入單元，電性連接於該伺服端，該輸入單元用於偵測該料槍的該識別單元並發送一料件辨識訊號至該伺服端；其中，該伺服端接獲該料件辨識訊號後，該伺服端根據該站位表發送一確認訊號至該入料槽的該回報單元，以使該回報單元發送該第二位置訊號。
2. 如請求項1所述之料件與入料位置的檢測系統，其中包括至少一警示單元，電性連接於該伺服端，每一該入料槽對應設置一該警示單元，該伺服端初始該些警示單元為一第一狀態。
3. 如請求項1所述之料件與入料位置的檢測系統，其中該警示單元根據該第一位置訊號將該警示單元切換至一第二狀態。
4. 如請求項2所述之料件與入料位置的檢測系統，其中該伺服端判斷該第一位置訊號所屬的該入料槽是否與該第二位置訊號的該入料槽的位置匹配，當該第一位置訊號與該第二位置訊號不匹配時，該伺服端設定該警示單元為一第三狀態。
5. 一種料件與入料位置的檢測方法，其特徵在於檢測料件與入料槽是否相符，該料件與入料位置的檢測方法包括：由一伺服端載入一站位表將裝設有一料件的一料槍裝置至一第一入料槽；該料槍觸發該第一入料槽的一接觸開關，使該接觸開關發送一第 一位置訊號至該伺服端；掃描該料件的一識別單元，並發送一料件辨識訊號至該伺服端；該伺服端根據該料件辨識訊號查找該站位表，用於取得該料件應在的一第二入料槽；該伺服端發送一確認訊號至該第二入料槽的一回報單元，以使該回報單元產生一第二位置訊號；該伺服端判斷該第一位置訊號與該第二位置訊號是否相同；若該第一位置訊號與該第二位置訊號相同，則該伺服端更新該站位表；以及若該第一位置訊號與該第二位置訊號相異，則該伺服端發送一切換訊號。
6. 如請求項5所述之料件與入料位置的檢測方法，其中在載入該站位表之步驟更包括：該伺服端將複數個警示單元設定為一第一狀態。
7. 如請求項6所述之料件與入料位置的檢測方法，其中該伺服端接獲該第一位置訊號之步驟更包括：該伺服端驅動該警示單元為一第二狀態。
8. 如請求項5所述之料件與入料位置的檢測方法，其中該伺服端判斷該第一位置訊號與該第二位置訊號是否相異之步驟更包括：若該第一位置訊號與該第二位置訊號相異，則該伺服端驅動該警示單元切換為一第三狀態。
9. 一種入料槽結構，其係應用於檢測所承載的一料槍與搭載的一料件是否正確，該入料槽結構包括：一溝槽，其係用於容置該料槍；一接觸開關，設置於該溝槽中，該接觸開關電性連接於一伺服端，該料槍抵觸該接觸開關時，該接觸開關發送一第一位置訊號至該伺服端；以及一回報單元，設置於該溝槽中，該回報單元電性連接於該伺服端；其中，該伺服端接獲一料件辨識訊號後，該伺服端傳送一確認訊號至該回報單元，令該回報單元發送一第二位置訊號。
10. 如請求項9所述之入料槽結構，其中更包括一警示單元，其係設置於該溝槽外側，該警示單元電性連接於該伺服端，該伺服端根據該第一 位置訊號與該確認訊號驅動該警示單元於一第一狀態、一第二狀態與一第三狀態之間切換。

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