TWI507267B - 加工工具機 - Google Patents

Description

加工工具機

本發明是有關於一種工具機，特別是有關於一種應用內嵌式機械手臂以進行上下料動作之CNC加工工具機。

工具機是一種自動化的加工設備，諸如CNC銑床、CNC車床等。工具機藉由編定預定的程序碼後，其依程序碼自動化的進行加工作業，因此在加工產業中被大量且廣泛的使用。

一般的工具機在於上料或下料時，大多須要人加進行操作，而當一個加工廠區內設置多台加工工具機時，操作者就必須要逐一地移動至各加工工具機進行上料或下料的動作。當加工工具機的數量繁多時，操作者移動於各加工工具機之間即造成了時間及人力上的浪費。

綜觀前所述，本發明之發明人思索並設計一種加工工具機，經多年苦心潛心研究，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種加工工具機，以解決習知技藝以人力進行上料或下料所產生的時間及人力成本上的浪費。

根據本發明之目的，提出一種加工工具機，其包含加工模組、工件放置座、機械手臂、攝像模組及控制器。加工模組係對一工件進行加工。工件放置座係供放置工件。機械手臂係抓取工件，以直接由機械手臂將工件輸送至工件放置座上一預定位置，或直接由機械手臂將工件由預定位置移除。攝像模組係擷取工件位於工件放置座上之一影像。控制器係電性連結加工模組、機械手臂及攝像模組。控制器係將影像與預定位置進行比較以判斷工件相對於預定位置之位置，當工件並非位於預定位置時，控制器控制機械手臂將工件輸送至預定位置，當工件位於預定位置時，控制器根據一預定程式碼控制加工模組對工件進行一加工程序，在完成加工程序之後，控制器控制機械手臂將工件由預定位置移除。

較佳者，控制器可包含一第一控制模組；第一控制模組係根據影像控制機械手臂將工件放置於預定位置。

較佳者，第一控制模組可將影像與一預定模板進行比較以判斷工件相對於預定位置之位置，以控制機械手臂調整工件至預定位置。

較佳者，第一控制模組可根據影像判斷工件位於預定位置時產生一輸送完成訊號。

較佳者，控制器可包含一第二控制模組；第二控制模組可根據輸送完成訊號，控制加工模組進行加工程序，並於加工程序結束時產生一結束訊號。

較佳者，第一控制模組可根據結束訊號控制機械手臂將該工件由該預定位置移除。

較佳者，第一控制模組可包含一輸送控制介面；輸送控制介面可經由操作產生一輸送控制訊號，第一控制模組可根據輸送控制訊號控制輸送模組輸送工件至預定位置。

較佳者，控制器可包含一具有一加工控制介面之第二控制模組；加工控制介面經由操作產生一第二控制訊號，第二控制模組可根據第二控制訊號控制加工模組進行加工程序，並於加工程序結束時產生一結束訊號。

較佳者，控制器可根據結束訊號產生一結束訊息。

較佳者，影像可包含工件之表面影像或外形影像。

較佳者，更可包含一顯示單元；控制器係將影像顯示於顯示單元。

較佳者，控制器可電性連結一遠端，以受遠端進行操控。

承上所述，依本發明之加工工具機，可藉由內嵌式機械手臂可協助快速的上料或下料的程序，可大幅地降低人力成本，且可將各加工工具機之控制器電性連結一遠端，以使操作者可於遠端直接的對各加工具機進行操作或控制，以有效的節省操作者移動於各加工工具機間的時間成本。

為了讓上述目的、技術特徵以及實際實施後之增益性更為明顯易懂，於下文中將係以較佳之實施範例輔佐對應相關之圖式來進行更詳細之說明。

1‧‧‧加工工具機

10‧‧‧加工模組

20‧‧‧工件放置座

21‧‧‧預定位置

30‧‧‧機械手臂

40‧‧‧攝像模組

41‧‧‧影像

50‧‧‧控制器

51‧‧‧預定程式碼

52‧‧‧第一控制模組

521‧‧‧輸送控制介面

522‧‧‧預定模板

53‧‧‧第二控制模組

531‧‧‧加工控制介面

60‧‧‧顯示單元

70‧‧‧遠端

第1圖 係為本發明之加工工具機之方塊圖。

第2圖 係為本發明之加工工具機之第一實施例之方塊圖。

第3圖 係為本發明之加工工具機之第二實施例之方塊圖。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

以下將參照相關圖式，說明依本發明加工工具機之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之加工工具機之方塊圖。如圖所示，本發明之加工工具機1可為CNC銑床、CNC車床等CNC加工具機，其包含了一加工模組10、一工件放置座20、一機械手臂30、一攝像模組40及一控制器50。其中，加工模組10可為三軸式、四軸式等加工心軸，其用以對一工件進行加工。工件放置座20係供放置工件。機械手臂30係抓取工件，以直接由機械手臂30將工件輸送至工件放置座20上一預定位置21，或直接由機械手臂30將工件由預定位置21移除。攝像模組40係擷取工件位於工件放置座20上之一影像41；順帶一提的是，攝像模組40可包含鏡頭、影像感測器等所屬技術領域所熟知之元件，於此便不贅述。控制器50係電性連結加工模組10、機械手臂30及攝像模組40；控制器50係將影像41與預定位置21進行比較以判斷工件相對於預定位置21之位 置，當工件並非位於預定位置21時，控制器50控制機械手臂30將工件輸送至預定位置21，當工件位於預定位置21時，控制器50係根據一預定程式碼51控制加工模組10對工件進行一加工程序，在完成加工程序之後，控制器50控制機械手臂30將工件由預定位置21移除。

請參閱第2圖，其係為本發明之加工工具機之第一實施例之方塊圖。於本實施例中各元件之連結關係及作動均與前述類似，其類似之處於此便不再加以贅述。

進一步而言，控制器50可包含一第一控制模組52及第二控制模組53。其中第一控制模組52具有一輸送控制介面521，輸送控制介面521可為鍵盤、滑鼠、操作桿等實體輸入介面，其可為前述之一或其組合。輸送控制介面521經由操作後產生一輸送控制訊號並將其傳送至第一控制模組52，而第一控制模組52根據輸送控制訊號控制機械手臂30輸送工件至預定位置21或由預定位置21移除。更可包含一顯示單元60，以顯示影像41。也就是說，操作者藉由顯示單元60所顯示之影像41觀看工件於加工工具機1內部之情形，以利用輸送控制介面521控制機械手臂進行工件上料或下料的動作。

另一方面，第二控制模組53具有一加工控制介面531，加工控制介面531可為鍵盤、滑鼠、操作桿等實體輸入介面，且其與輸送控制介面521整合為一體。加工控制介面531經由操作產生一第二控制訊號，而第二控制模組53根據第二控制訊號控制加工模組10進行加工程序，且第二控制模組53於加工程序結束時產生一結束訊號。此時，控制 器50根據結束訊號產生一結束訊息，從而可使操作者再接著利用輸送控制介面521進行下料之動作。

值得一提的是，控制器50可以無線(如WIFI)或有線(如TCP/IP)之方式電性連結一遠端70。此時，操作者可直接地利用遠端70對控制器50進行控制，進而控制加工模組10進行加工或機械手臂30進行上料或下料的動作。

請參閱第3圖，其係為本發明之加工工具機之第二實施例之方塊圖。於本實施例中各元件之連結關係及作動均與前述類似，其類似之處於此便不再加以贅述。

如圖所示，其中第一控制模組52根據影像41控制機械手臂30將工件放置於預定位置21。詳細而言，第一控制模組52中包含了一預定模板522，第一控制模組52將影像41與預定模板522進行比較以判斷工件相對於預定位置21之位置，以控制機械手臂30調整工件至預定位置21。舉例來說，預定模板522可為工件完成放至於預定位置21的影像，但不以此為限，而第一控制模組52將目前攝像模組40所擷取之影像41與預定模板522作比較判斷影像41中之工件與預定模板522中之工件間的相對位置差異，進而控制機械手臂30調整工件之位置。當影像41中之工件與預定模板522中之工件確實重疊時，即表示已將工件放置於工件放置座20上之預定位置21。順帶一提的是，工件放置座20可包含一夾持模組(未繪示於圖中)，其可為磁吸式或自動化之鉗式夾具，但不以此為限。當工件放置於預定位置21時，第一控制模組52再進一步地控制夾持模組作動，從而將工件穩固的固定於工件放置座20上之預定位置21。

當工件完成放置於工件放置座20上之預定位置21時，第一控制模組52即產生一輸送完成訊號並傳送至第二控制模組53。而第二控制模組53接收輸送完成訊號後，其根據輸送完成訊號控制加工模組10進行加工程序。當加工程序完成時，第二控制模組53產生一結束訊號並傳送至第一控制模組52。此時，第一控制模組53再根據結束訊號控制機械手臂30進行下料的動作，即為第一控制模組52先控制夾持模組釋放工件，接著再控制機械手臂30將工件由預定位置21移除。

值得注意的是，由於影像41中包含了工件之表面影像或外形影像，因此操作者可利用顯示單元60所顯示之影像41來進行完成加工後之工件的良品判斷。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧加工工具機

10‧‧‧加工模組

20‧‧‧工件放置座

21‧‧‧預定位置

30‧‧‧機械手臂

40‧‧‧攝像模組

41‧‧‧影像

50‧‧‧控制器

51‧‧‧預定程式碼

Claims (12)

1. 一種加工工具機，其包含：一加工模組，係對一工件進行加工；一工件放置座，係供放置該工件；一機械手臂，係抓取該工件，以直接由該機械手臂將該工件輸送至該工件放置座上一預定位置，或直接由該機械手臂將該工件由該預定位置移除；一攝像模組，係擷取該工件位於該工件放置座上之一影像；以及一控制器，係電性連結該加工模組、該機械手臂及該攝像模組，該控制器係將該影像與該預定位置進行比較以判斷該工件相對於該預定位置之位置，當該工件並非位於該預定位置時，該控制器控制該機械手臂將該工件輸送至該預定位置，當該工件位於該預定位置時，該控制器係根據一預定程式碼控制該加工模組對該工件進行一加工程序，在完成該加工程序之後，該控制器控制該機械手臂將該工件由該預定位置移除。
2. 如申請專利範圍第1項所述之加工工具機，其中該控制器包含一第一控制模組，該第一控制模組係根據該影像控制該機械手臂將該工件放置於該預定位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之加工工具機，其中該第一控制模組將該影像與一預定模板進行比較以判斷該工件相對於該預定位置之位置，以控制該機械手臂調整該工件至該預定位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之加工工具機，其中該第一控制模 組根據該影像判斷該工件位於該預定位置時產生一輸送完成訊號。
5. 如申請專利範圍第4項所述之加工工具機，其中該控制器包含一第二控制模組，該第二控制模組根據該輸送完成訊號，控制該加工模組進行該加工程序，並於該加工程序結束時產生一結束訊號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之加工工具機，其中該第一控制模組根據該結束訊號控制該機械手臂將該工件由該預定位置移除。
7. 如申請專利範圍第2項所述之加工工具機，其中該第一控制模組包含一輸送控制介面，該輸送控制介面經由操作產生一輸送控制訊號，該第一控制模組根據該輸送控制訊號控制該機械手臂輸送該工件至該預定位置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之加工工具機，其中該控制器包含一具有一加工控制介面之第二控制模組，該加工控制介面經由操作產生一第二控制訊號，該第二控制模組根據該第二控制訊號控制該加工模組進行該加工程序，並於該加工程序結束時產生一結束訊號。
9. 如申請專利範圍第8項所述之加工工具機，其中該控制器根據該結束訊號產生一結束訊息。
10. 如申請專利範圍第1項所述之加工工具機，其中該影像係包含該工件之表面影像或外形影像。
11. 如申請專利範圍第10項所述之加工工具機，更包含一顯示單 元，該控制器係將該影像顯示於該顯示單元。
12. 如申請專利範圍第1項所述之加工工具機，其中該控制器係電性連結一遠端，以受該遠端進行操控。