一种料盘和料带的转换设备的制作方法

本发明涉及电子器件组装领域，具体涉及一种料盘和料带的转换设备。

背景技术：

在电子产品的组装行业中，电子元器件(例如电容或电阻等)通过smt(surfacemountedtechnology，表面贴装技术)工艺贴装到pcb(printedcircuitboard，印制电路板)上形成线路板。电子元器件通常承载于smt料带上并被smt料带输送设备输送至相关生产线实施贴装，传统的smt料带输送设备采用的都是小尺寸的料盘来提供smt料带，例如7寸的料盘。由于料盘尺寸较小故其所容纳的料带长度有限，单一料盘上的电子元器件数量受限，例如仅为15000或20000个，在生产线供料中消耗很快。在实际生产中，需要作业人员频繁更换料盘以提供新料带，换料周期短，作业人员劳动强度大，机台停机待料频繁，设备输出效能低。

技术实现要素：

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种料盘和料带的转换设备，将小尺寸料盘上的料带转换至大尺寸的料盘上，使得在后续作业中采用大尺寸的料盘进行供料时换料周期显著增大，有效提高了生产效能并减轻了作业人员劳动负担。

本发明实施例提供了一种料盘和料带的转换设备，包括：

机台；

供料单元，设置于所述机台上，所述供料单元上具有容纳第一料盘的料腔；

中转盘，设置于所述机台上；

转换单元，设置于所述机台上，所述转换单元包括用于承载第二料盘的第一承载台以及相对于所述第一承载台活动设置的机械手；以及

控制装置，与所述供料单元、所述中转盘和所述转换单元电连接，所述控制单元被配置为控制所述供料单元拼接由所述第一料盘引出的料带并输送所述料带至所述中转盘，再控制所述中转盘转动和/或移动至所述转换单元，然后控制所述机械手将所述中转盘上的料带转移至所述第二料盘上；

其中，所述第一料盘的直径小于所述第二料盘的直径。

进一步地，所述供料单元包括：

上料单元，所述料腔位于所述上料单元内；

料带输送轨道，所述料带输送轨道连接所述料腔和所述中转盘并被用于输送所述料带；以及

接料单元，所述接料单元与所述料带输送轨道位于所述上料单元相同的一侧并被配置为对所述料带输送轨道上的所述料带进行拼接操作。

进一步地，所述接料单元包括：

截料机构，活动设置于所述料带输送轨道的一侧，所述截料机构被配置为裁剪所述料带的首尾空白段；

贴折机构，活动设置于所述料带输送轨道的下方，所述贴折机构被配置为对所述料带输送轨道上经所述截料机构裁剪的所述料带贴附接料带并驱动所述接料带弯折；以及

压合机构，活动设置于所述料带输送轨道的上方，所述压合机构被配置为将所述料带上所述接料带弯折的部分压合贴紧于所述料带。

进一步地，所述料盘和料带的转换设备还包括：

料号识别装置，设置于所述机台上并电连接至所述控制装置，用于识别所述第一料盘的料号并回传所述料号至所述控制装置,并判断拼接的物料是否为同一料号物料；以及

料带首尾段识别装置，设置于所述机台上并电连接至所述控制装置，用于识别所述料带的首尾空白段并回传所述识别信息至所述控制装置。

进一步地，所述上料单元的一侧设置有料号识别装置，所述上料单元的下方设置有第一驱动单元，所述第一驱动单元用于驱动所述料腔内的所述第一料盘升起或降下，所述料号识别装置朝向所述第一料盘升起的路径。

进一步地，所述接料单元的一侧设置有料带首尾段识别装置，所述料带首尾段识别装置朝向所述料带输送轨道。

进一步地，所述中转盘下方设置有第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动所述中转盘的转动和/或移动。

进一步地，所述转换单元还包括：

空料盘仓，所述空料盘仓设置于所述第一承载台的上方，所述空料盘仓用于容纳所述第二料盘，所述第一承载台下方设置有第三驱动单元，所述第三驱动单元用于驱动所述第一承载台的升起或降下。

进一步地，所述转换单元还包括：第二承载台，与所述第一承载台并列设置于所述机台，所述中转盘在所述控制装置的控制下运动至所述第二承载台上，所述机械手相对于所述第二承载台活动设置。

进一步地，所述转换单元上还具有取盘窗口。

本发明实施例的料盘和料带的转换设备通过设置中转盘以将供料单元上的第一料盘所提供的料带在转换单元上转移至第二料盘上，其中，第一料盘的直径大于第二料盘的直径，由此，在后续作业中采用大尺寸的料盘进行供料时换料周期显著增大，有效提高了生产效能并减轻了作业人员劳动负担。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的料盘和料带的转换设备的立体图；

图2是本发明实施例的上料单元的一个角度的立体图；

图3是本发明实施例的上料单元的另一个角度的立体图；

图4是本发明实施例的第二料盘的结构示意图；

图5是本发明实施例的上料单元和料带输送轨道的结构示意图；

图6是本发明实施例的接料单元、中转盘以及料带输送轨道的结构示意图；

图7是本发明实施例的料带的裁剪示意图；

图8是本发明实施例的料带的拼接示意图；

图9是本发明实施例的接料单元和中转盘的结构示意图；

图10是本发明实施例的中转盘的转动示意图；

图11是本发明实施例的转换单元的结构示意图；

图12是本发明实施例的控制装置的连接示意图；

图13是本发明实施例的控制装置控制料盘和料带进行料带转换的流程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1-图13为本发明实施例的料盘和料带的转换设备的示意图。如图1所示，料盘和料带的转换设备包括机台1、供料单元2、中转盘3、转换单元4以及控制装置5(图1中未示出)。其中，供料单元2、中转盘3和转换单元4均设置于机台1上，供料单元2上还具有容纳第一料盘901的料腔211(参见图5)，转换单元4上还具有承载第二料盘902的第一承载台421。控制装置5可以是具有预定程序的计算机或其他具有相同功能的电子设备,其设置在机台1下方或者机台1外并通过工业数据总线分别电连接至供料单元2、中转盘3以及转换单元4，用于控制供料单元2拼接由料腔211中预置好的第一料盘901上引出的料带900，并输送拼接完成的料带900至中转盘3，再控制中转盘3转动和/或移动至转换单元4，然后控制机械手423将中转盘3上的料带900转移至已预置于转换单元4的第一承载台421上的第二料盘902上。其中，第二料盘902的直径大于第一料盘901的直径，也就是说，第二料盘902上可以容纳更长的料带900以及更多的物料。由此，在后续的作业中使用第二料盘902代替第一料盘901供料，单一料盘消耗完其上所有物料的时间显著增长，使得换料的周期显著增大，作业人员不必频繁更换新料盘，减少了设备停机待料的时间，进而有效提高了设备的输出效能并减轻了作业人员的(换料)劳动负担。

在本实施例中，如图1所示，供料单元2和转换单元4并列设置于机台1的一侧，中转盘3位于机台1的另一侧。应理解的是，如此布置仅是一种较优的布置方式，使得各机构间的协作效率较高。在一些其他的可选实施例中，只要可以通过与本实施例相同的机构实现相同的功能，各机构在机台1上的布置位置并不局限于本实施例中的情况。

如图4所示，料盘的中部具有中心轴，图4以第二料盘902为例示出了中心轴902a的位置，料带900(图4中未示出)缠绕于中心轴902a上，料带900的最外层900a不超过第二料盘902的外轮廓。第一料盘901和中转盘3的结构以及料带900的缠绕方式与图4所示的第二料盘902相似，不再赘述。

为使料盘料带的转换效率更高，料腔211可以设有多个，并且每个料腔211中设置一个第一料盘901。由于第二料盘902可携带的物料数量与其上的料带900长度呈正相关，因此，设置更多的料腔211以及第一料盘901使得单一第二料盘902上被转移并储备更长的料带900。例如，如图2所示，在本实施例中，设有4个料腔211，且4个料腔211并列设置。在实际作业中，需要作业人员拉开料腔拉门2110(参见图3)进而拉出料腔211，将第一料盘901放置于料腔211中然后推回料腔211完成第一料盘901的预置。本实施例中的第一料盘901采用直径为7寸的料盘，第二料盘902采用直径为13寸的料盘，由此，4个7寸的第一料盘901上的料带900可以全部转移到13寸的第二料盘902上，并且第二料盘902上仅会余出较小的间隙(参见图4，料带最外层900a与料盘外轮廓之间的间隙l)以避免空间浪费。在一些其他的可选实施例中，第一料盘901和第二料盘902的直径尺寸并不局限于本实施例中的情况。可以通过(计算等方式)设计不同直径尺寸(和数量)的第一料盘901以及不同直径尺寸的第二料盘902以适应不同生产线或不同情况下的供料需求。

优选地，在上料单元211的下方设置有第一驱动单元213(包括但不限于气缸、电机等)，第一驱动单元213与控制装置5电连接，用于驱动料腔211内的第一料盘901升起至料腔211外或降回至料腔211内。上料单元21的一侧还设置有料号识别装置212，料号识别装置212朝向第一料盘901升起的路径。第一料盘901对应的位置具有料号，根据第一料盘901所容纳料带900上的物料的不同，料号也不同，相对应地，相同的物料则具有相同的料号。料号识别装置212用于检测升起后的第一料盘901上的料号。料号识别装置212可以是带有摄像头的智能识别模块，其电连接至控制装置5并可以与控制装置5实现信息交互。料号识别装置212将识别到的料号回传至控制装置5，只有在识别到的料号为同一批物料时，控制装置5才会驱动第一料盘901降回料腔211并进行运料。如果料号不同，则不会进行接下来的操作并发出警报。例如，料带900可以为smt料带(surfacemountedtechnology，表面贴装技术)，所述smt料带运输的物料为在smt贴装工艺中使用的电子元器件，则第一料盘901上的料号对应于smt料带上的电子元器件(例如电容、电阻等)种类。

在本实施例中，供料单元2包括上料单元21和接料单元22，料腔211位于上料单元21内，上料单元21和接料单元22之间通过料带输送轨道20连接，料带输送轨道20用于输送由上料单元21引出的料带900至接料单元22裁剪及拼接。具体地，如图5和图6所示，为方便说明，图5和图6仅以简单线条图示出了各机构间的相对关系。上料单元21的前端具有齿轮2111，并且上料单元21的外侧与齿轮2111对齐的位置连接有料带输送轨道20，由第一料盘901引出的料带900搭接在齿轮2111上并继续牵引至料带输送轨道20上。由此，通过齿轮2111来传动上料单元21的料带输送。

由于料带900的首尾均存在空白段(空白段用于将料带900连接到料盘或其他料带)，因此，需要裁剪所述的空白段。在实际作业中，人工对第一盘料带实现备料。具体地，第一料盘901预置于料腔211后，人工将料带900首段引出，并经由齿轮2111然后置于料带输送轨道20上，然后对料带900的首段空白段9001裁剪，如图7所示。裁剪后的料带900继续牵引至中转盘3上，中转盘3的中心轴上具有气缸压扣(图中未示出)，料带900被气缸压扣压住固定，然后气缸(图中未示出，设置在机台1上)缩回夹紧，驱动料带输送轨道20收回避免干涉中转盘3转动，中转盘3的下方设置有第二驱动单元32(包括但不限于气缸、电机等)，第二驱动单元32电连接至控制装置5并受控制装置5控制，第二驱动单元32驱动中转盘3转动进而将由气缸压扣固定的料带900缠绕至中转盘3上。

如图6所示，接料单元22的一侧设置有料带首尾段识别装置224，料带首尾段识别装置224朝向料带输送轨道20并用于检测轨道上所运送的料带900的首尾空白段。料带首尾段识别装置224可以是带有摄像头的智能识别模块，其电连接至控制装置5并可以与控制装置5实现信息交互。当中转盘3上不断缠绕料带900直至第一料盘901上的料带900消耗完毕时，料带900的尾段空白段9002顺料带输送轨道20运动被料带首尾段识别装置224识别，控制装置5控制第二驱动单元32停止中转盘3转动。第一盘料盘供料完成后转由第二盘料盘上料，第二盘料盘的料带900的首段空白段9001与第一盘料盘的料带900的尾段空白段9002需要由接料单元22裁剪并拼接在一起。料带首尾段的拼接可以由设备自动化完成，也可以人工完成。

如图7和图8所示，在本实施例中，接料单元22包括截料机构221、贴折机构222和压合机构223。为方便说明，图7和图8以简单线条图示意各机构间的相对关系，并且没有示出料带输送轨道20。截料机构221活动设置于料带输送轨道20的一侧并电连接至控制装置5，贴折机构222活动设置于料带输送轨道20的下方并电连接至控制装置5，压合机构223活动设置于料带输送轨道20的上方并电连接至控制装置5。截料机构221可以是剪刀、旋转齿轮或其他受控于控制装置5的裁剪机构，如图7所示(图7以剪刀示意截料机构221)，截料机构221在控制装置5的控制下对料带输送轨道20(图7中未示出)上的前后两条料带900的尾段空白段9002和首段空白段9001进行裁切并完全切除空白段。贴折机构222可以是机械手等，如图8所示，料带900的首尾空白段裁剪后，贴折机构222在控制装置5的控制下将接料带903一边对齐的贴附于被裁剪的料带900的下表面上，并且所述的贴附覆盖前后两条料带900的下表面。然后贴折机构222弯折接料带903(沿图8中接料带903的虚线)使其弯折部分进一步地贴附于两条料带900的上表面，只粘合料带的料膜，使在生产中料膜能顺利剥开。也就是说，接料带903的宽度大于料带900的宽度，并且优选地，接料带903的宽度大于料带900宽度，并可以粘合料带上表面的料膜，使得接料带903经过一次弯折后可以正好贴附于料带900的上下两面并且不会超出料带900。压合机构223可以是压锤、压板或者机械手等，如图8所示，压合机构223位于接料带903弯折部分的上方，在控制装置5的控制下下压至料带输送轨道20(图8未示出)上的料带900以及接料带903弯折部分上从而将接料带903完全贴附于料带900上完成两条料带900首尾的拼接。

在本实施例中，四个第一料盘901上的料带900全部转移至中转盘3上后，如图1、图9-图11所示，第二驱动单元32驱动中转盘3由立设于机台1上的竖直状态发生转动(90°)从而转换成水平状态，然后驱动水平的中转盘3移动至转换单元4的第二承载台422上。其中，第二承载台422与第一承载台421并列设置于所述机台1，且第二承载台422与第一承载台421相邻或者两者之间相隔有预定间距，所述预定间距不超过机械手423的活动范围。第一承载台421的上方设置有容纳第二料盘902的空料盘仓41，第一承载台421的下方设置有第三驱动单元43(包括但不限于气缸、电机等)。第三驱动单元43与控制装置5电连接，在中转盘3受第二驱动单元32的驱动移动至第二承载台422上后，第三驱动单元43驱动第一承载台421上升至空料盘仓41并取出一个第二料盘902，然后驱动第一承载台422降回。控制装置5控制转换单元4的机械手423(机械手423电连接至控制装置5)将中转盘3上的料带900首段牵引至第一承载台421上的第二料盘902上，第二料盘902的中心轴上具有缺口或卡扣以固定料带900。然后机械手423收回，第二料盘902转动从而使中转盘3上的料带900缠绕至第二料盘902上，缠绕完毕时，机械手423对第二料盘902上的料带900的尾段贴胶带以封盘固定。优选地，转换单元4还包括一个取盘窗口44(参见图1)，取盘窗口44设置在第一承载台421相对于第二承载台422的另一侧，作业人员可以从取盘窗口44中取走转换完成的第二料盘902。

图13是本发明实施例的控制装置5控制料盘和料带的转换设备进行料带转换操作的流程图。如图13所示，所述流程包括：

步骤s1300，第一驱动单元213驱动料腔211中的多个(在本实施例中为四个)第一料盘901依次升起，料号识别装置212分别识别第一料盘901上的料号并判断料号是否一致；若否，则发出警报；若是，则进入步骤s1310。

步骤s1310，输送料带900沿料带输送轨道20转移至中转盘3。

步骤s1320，料带输送轨道20一侧的料带首尾段识别装置224判断是否识别到料带900的空白段；若否，料带900继续运输；若是，则进入步骤s1330。

步骤s1330,判断料腔211中是否还有装载了料带900的第一料盘901；若是，则控制接料单元22裁剪并拼接料带900然后继续运输料带；若否，则进入步骤s1340。

步骤s1340，判断料带900是否全部转移到中转盘3上；若否，则继续运输料带900；若是，则进入步骤s1350。

步骤s1350，第二驱动单元32驱动中转盘3转动至水平状态然后运动到转换单元4的第二承载台422上。

步骤s1360，机械手423牵引中转盘3上的料带900的首段至第一承载台421的第二料盘902上固定。

步骤s1370，第二料盘902转动引导料带900由中转盘3不断缠绕至第二料盘902。

步骤s1380，判断料带900是否已全部从中转盘3转移缠绕至第二料盘902；若否，则第二料盘902继续转动；若是，则进入步骤s1390。

步骤s1390，对第二料盘902上的料带900贴附胶带并封盘固定。封盘完成后，机台1会自动对第二料盘902进行贴标签动作，并在贴标签完成后对标签码进行识别，是否为当前打印码，若是，第二料盘902被机械手搬运至取盘窗口44；若否，机台1报警，重新打印标签码。

由此，封盘好的第二料盘902可以经由取盘窗口44或其他位置取出，用于在后续的smt贴装工艺中供料。

本实施例的料盘和料带的转换设备通过控制装置驱动供料单元将由第一料盘引出并已经裁剪拼接好的料带输送至中转盘，然后驱动中转盘运动至转换单元处，驱动机械手将中转盘的料带转移至第二料盘上。在后续的生产中，使用大尺寸的料盘替代小尺寸的料盘提供物料，由此，作业人员不必频繁更换料盘，显著减少停机换料的时间，有效增加了设备的产能且缓解了作业人员的劳动负担。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。