TWI673139B - 自動偵測智慧修砂之方法 - Google Patents

Abstract

一種自動偵測智慧修砂之方法，係用於磨削加工作業，其方法係包括下述步驟：ａ）設定步驟：設定修整預定數值；ｂ）研磨步驟：工件受主軸砂輪磨削，並自動偵測負載值；ｃ）修整步驟：於負載值達到預定數值時，主軸砂輪停止磨削並修整研磨；ｄ）重複步驟：主軸砂輪若再達到預定數值時，則再次進行修整步驟，依上述步驟重複操作至工件磨削至預定型態；ｅ）完成步驟：磨削完成後關閉機台並取出工件；藉此，提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

Description

自動偵測智慧修砂之方法

本發明係與一種研磨工具有關，尤指一種自動偵測智慧修砂之方法，於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整的程序以提升工作效率。

按，工具機(Machine tools)是為製造各種機器及加工設備的機械，工具機依其功能可分為金屬切削工具機及金屬成型工具機兩大類，前者包括有車床、鑽床、銑床、磨床、鉋床等；後者則包括有沖床、剪床等。工具機係由若干零組件所構成，其中採旋轉切削運動的鑽床、銑床、磨床、鉋床等工具機，其中，具備電腦數值控制(Computer Numeric Control，CNC)功能的工具機可運用程式化的指令進行加工動作的控制，從而可實現自動化的加工作業，透過自動化工具機而達到減少人工成本、使操作過程中更加安全以及增加工廠效率等。

現行的磨床係利用高速旋轉的砂輪等磨具加工至工件表面的切削加工，磨削用於加工各種工件的內外圓柱面、圓錐面和平面以及螺紋、齒輪等特殊、複 雜的成形表面；磨削是指用磨料，磨具切除工件上多餘材料的加工方法，根據工藝目的和要求不同，磨削加工之工藝方法有多種形式，為適應市場需求，磨削技術朝著精密，低粗糙度，高效，高速和自動磨削方向發展，磨削加工方法的形式很多，生產中主要是指用砂輪進行磨削，為了便於使用和管理，通常根據磨床產品的磨削加工形式及其加工對象；磨床在砂輪磨削工件的過程中砂輪會造成一定耗損，導致磨削效率降低，磨削效率降低時工件與砂輪容易因磨擦生熱導致工件變形，因此，在磨削的過程中需在一定加工時間內停止加工執行砂輪修整，將砂輪修整後再重新進行磨削動作，為此，磨床機台必須配置一名以上的操作人員，以監控加工過程，並定時針對砂輪進行修整。

然，據上述可得知，習知砂輪磨床需配備至少一名以上的操作人員，並於一定時間進行砂輪修整，砂輪修整過程中需耗損人力及加工時間，導致於研磨加工上較耗費時間而降低生產量，實不符合經濟效益，故對於時時求新求變之業界發展而言，如何在自動化電腦控制之應用下使工具機能達到更多元化之使用效能，仍有極大的改善空間。

本發明人有鑑於此，並且依據多年從事此領域的相關經驗，細心觀察及研究，並配合學理運用，進而提出一種合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的係在於：提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整的程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

本發明之自動偵測智慧修砂之方法，係用於磨削加工作業，其方法係包括下列步驟：a)設定步驟：依據一主軸砂輪研磨工件於銳利度不足時，其該主軸砂輪的負載值設定為修整預定數值；b)研磨步驟：磨步驟：啟動機台令該主軸砂輪轉動，並以預定研磨程序加工一工件，令該工件受該主軸砂輪磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測該主軸砂輪的前述負載值；c)修整步驟：修整步驟：於該主軸砂輪的前述負載值達到前述修整預定數值時，該主軸砂輪脫離工件並停止磨削作業後，該主軸砂輪係以轉動方式與一修整裝置研磨並修整該主軸砂輪，令該主軸砂輪恢復銳利度；d)重複步驟：該主軸砂輪修整完成後再次進行前述研磨步驟時因該主軸砂輪恢復銳利度，致使該主軸砂輪的前述負載值降低至前述修整預定數值以下，並於磨削作業過程中前述負載值若再達到前述修整預定數值，則再次進行前述修整步驟，依上述步驟重複操作至該工件磨削至預定型態，其中在前述研磨步驟中若該主軸砂輪與該工件非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中該主軸砂輪的前述負載值會瞬間提升，於前述負載值提升速度高於預定數值時，該主軸砂輪迅速脫離該工件並進入前述修整步驟，再以工件檢測設備檢測該工件缺損狀態，於該工件缺損超出預定型態時提示更換該工件；e)完成步驟：該工件磨削至預定型態後，該主軸砂輪脫離該工件並停止轉動，於關閉機台後取出呈預定型態的該工件。

其中至前述步驟c)時，該主軸砂輪與該修整裝置研磨前，係以主軸砂輪檢測設備檢測主軸砂輪的磨損狀態及缺損狀態，並判斷進行修整或提示更換； 其中前述步驟c)中，該修整裝置的修整端其莫氏硬度係大於該主軸砂輪的莫氏硬度；其中前述至步驟c)時，該主軸砂輪與該修整裝置研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測該修整裝置的磨損狀態，並於該修整裝置磨損至預定狀態時提示更換。

本發明之功效在於：磨削加工作業的過程中，以控制設備設定修整預定數值，前述修整預定數值係以依據該主軸砂輪研磨該工件於銳利度不足時，其該主軸砂輪的負載值為前述修整預定數值，並於磨削該工件的過程中控制設備自動偵測該主軸砂輪的前述負載值，並將該工件磨削至預定型態，於該主軸砂輪的前述負載值達到前述修整預定數值時，該主軸砂輪脫離該工件並停止磨削作業後，該主軸砂輪係以轉動方式與該修整裝置研磨並修整該主軸砂輪，令該主軸砂輪恢復銳利度，該主軸砂輪修整完成後再次進行前述研磨步驟時因該主軸砂輪恢復銳利度，致使該主軸砂輪的前述負載值降低至前述修整預定數值以下，並於磨削作業過程中前述負載值若再達到前述修整預定數值，則再次進行前述修整步驟，依上述步驟重複操作至該工件磨削至預定型態，於該工件磨削至預定型態後，該主軸砂輪脫離該工件並停止轉動，於關閉機台後將工件取出呈預定型態的該工件；藉此，提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整的程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

〔本發明〕

1‧‧‧主軸砂輪

2‧‧‧修整裝置

W‧‧‧工件

S1~S5‧‧‧流程步驟

S10~S50‧‧‧流程步驟

第1圖係本發明較佳實施例之步驟方塊示意圖。

第2圖係本發明較佳實施例之步驟說明方塊示意圖。

第3圖係本發明智慧型自動修砂磨床設備之立體示意圖。

為使貴審查委員對本發明目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合〔圖式簡單說明〕詳述如后：請參閱第1圖至第3圖所示，為本發明「自動偵測智慧修砂之方法」其方法係包括下列步驟：步驟S1：設定步驟：依據一主軸砂輪1研磨一工件W於銳利度不足時，其該主軸砂輪1的負載值設定為修整預定數值；步驟S2：研磨步驟：啟動機台令該主軸砂輪1轉動，並以預定研磨程序加工該工件W，令該工件W受該主軸砂輪1磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測該主軸砂輪1的負載值；步驟S3：修整步驟：於該主軸砂輪1的前述負載值達到前述修整預定數值時，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止磨削作業後，該主軸砂輪1係以轉動方式與一修整裝置2研磨並修整該主軸砂輪1，令該主軸砂輪1恢復銳利度；步驟S4重複步驟：該主軸砂輪1修整完成後再次進行前述研磨步驟時因該主軸砂輪1恢復銳利度，致使該主軸砂輪1的前述負載值降低至前述修整預定數值以下，並於磨削作業過程中前述負載值若再達到前述修整預定數值，則再次進行前述修整步驟，依上述步驟重複操作至該工件W磨削至預定型態； 步驟S5：完成步驟：該工件W磨削至預定型態後，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止轉動，於關閉機台後取出呈預定型態的該工件W；其中至步驟S3時，該主軸砂輪1與該修整裝置2研磨前，係以主軸砂輪檢測設備檢測該主軸砂輪1的磨損狀態及缺損狀態，並判斷進行修整或提示更換；其中至步驟S2時，若該主軸砂輪1與該工件W非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中該主軸砂輪1的負載值會瞬間提升，於前述負載值提升速度高於預定數值時，該主軸砂輪1迅速脫離該工件W並進入前述步驟S3，再以工件檢測設備檢測該工件W缺損狀態，於該工件W缺損超出預定型態時提示更換該工件W；其中步驟S3中，該修整裝置2的修整端其莫氏硬度係大於該主軸砂輪1的莫氏硬度；其中至步驟S3時，該主軸砂輪1與該修整裝置2研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測該修整裝置2的磨損狀態，並於該修整裝置2磨損至預定狀態時提示更換；藉由上述說明，本發明主要目的功效在於：磨削加工作業的過程中，以控制設備設定前述修整預定數值，前述修整預定數值係以依據該主軸砂輪1研磨該工件W於銳利度不足時，其該主軸砂輪1的前述負載值為前述修整預定數值，並於磨削該工件W的過程中控制設備自動偵測該主軸砂輪1的前述負載值，並將該工件W磨削至預定型態，於該主軸砂輪1的前述負載值達到前述修整預定數值時，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止磨削作業後，該主軸砂輪1係以轉動方式與該修整裝置2研磨並修整該主軸 砂輪1，令該主軸砂輪1恢復銳利度，該主軸砂輪1修整完成後再次進行前述研磨步驟時因該主軸砂輪1恢復銳利度，致使該主軸砂輪1的前述負載值降低至前述修整預定數值以下，並於磨削作業過程中前述負載值若再達到前述修整預定數值，則再次進行前述修整步驟，依上述步驟重複操作至該工件W磨削至預定型態，於該工件W磨削至預定型態後，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止轉動，於關閉機台後取出呈預定型態的該工件W；藉此，提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者；經由上述而言，本發明均在於提供一種用於加工該工件W進行磨削加工作業，其加工方法包括以下步驟：S10：設定步驟：啟動該主軸砂輪1旋轉以研磨該工件W，並於銳利度不足時檢測該主軸砂輪1的前述負載值，以該主軸砂輪1其銳利度不足的負載值設定為前述修整預定數值，並於可依該主軸砂輪1於研磨不同材質之該工件W其負載值製成數據資料，於該主軸砂輪1研磨與數據資料內相同材質的該工件W時，可以數據資料設定前述修整預定數值；S20：研磨步驟：啟動機台令該主軸砂輪1轉動，並以預定研磨程序加工該工件W，令該工件W受該主軸砂輪1磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測該主軸砂輪1的前述負載值；S30：修整步驟：於該主軸砂輪1的前述負載值達到前述修整預定數值時，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止磨削作業後，該主軸砂輪1係以轉動方式與該修整裝置2研磨並修整該主軸砂輪1，該修整裝置2的修整端其莫氏硬度係大於該主軸砂輪1的莫氏硬度，令該主軸砂輪1以該修整裝置2修整後可 恢復銳利度，該主軸砂輪1與該修整裝置2研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測該修整裝置2的磨損狀態，並於該修整裝置2磨損至預定狀態時提示更換；S40：重複步驟：該主軸砂輪1修整完成後因該主軸砂輪1恢復銳利度，致使該主軸砂輪1的前述負載值降低至前述修整預定數值以下，再以預定研磨程序加工該工件W，令該工件W受該主軸砂輪1磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測該主軸砂輪1的前述負載值，若該主軸砂輪1與該工件W非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中該主軸砂輪1的前述負載值會瞬間提升，於負載值提升速度高於預定數值時前述進入步驟S30，並以工件檢測設備檢測該工件W缺損狀態，於該工件W缺損超出預定型態時提示更換該工件W，並於磨削作業過程中前述負載值若再達到前述修整預定數值，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止磨削作業後，該主軸砂輪1係以轉動方式與該修整裝置2研磨並修整該主軸砂輪1，該修整裝置2的修整端其莫氏硬度係大於該主軸砂輪1的莫氏硬度，令該主軸砂輪1以該修整裝置2修整後可恢復銳利度，該主軸砂輪1與該修整裝置2研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測該修整裝置2的磨損狀態，並於該修整裝置2磨損至預定狀態時提示更換，依上述步驟重複操作至該工件W磨削至預定型態；S50：該工件W磨削至預定型態後，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止轉動，於關閉機台後取出呈預定型態的該工件W；藉由上述說明，本發明的功效在於：磨削加工作業的過程中，以控制設備設定前述修整預定數值，前述修整預定數值係以依據該主軸砂輪1研磨該工件W於銳利度不足時，其該主軸砂輪1的前述負載值為前述修整預定數值，而根據記錄該主軸砂輪1材質對應該工件 W材質其修整預定數值並數據化，可於使用預定材質的該主軸砂輪1及該工件W時，由數據內相對應的前述負載值設定為前述修整預定數值，以減少測量修整預定數值所耗費的時間，並於磨削該工件W的過程中控制設備自動偵測該主軸砂輪1的前述負載值，使其可準確的控制該主軸砂輪1的銳利度，並將該工件W逐漸磨削至預定型態，而磨削加工的過程中，該主軸砂輪1的負載值達到修整預定數值時，或者，該主軸砂輪1與該工件W非預期碰撞而造成損害時，碰撞過程中該主軸砂輪1的前述負載值會瞬間提升，於前述負載值提升速度高於預定數值時該主軸砂輪1立即脫離該工件W，並以工件檢測設備檢測該工件W缺損狀態，於該工件W缺損超出預定型態時提示更換該工件W，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止磨削作業後，該主軸砂輪1係以轉動方式與該修整裝置2研磨並修整該主軸砂輪1，令該主軸砂輪1恢復銳利度，致使該主軸砂輪1的前述負載值降低至前述修整預定數值以下，該主軸砂輪1修整完成後再次對該工件W進行研磨加工，並於磨削作業過程中前述負載值若再達到前述修整預定數值，則再次進行修整，而該修整裝置2的修整端其莫氏硬度係大於該主軸砂輪1的莫氏硬度，令該主軸砂輪1以該修整裝置2修整後可恢復銳利度，該主軸砂輪1與該修整裝置2研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測該修整裝置2的磨損狀態，並於該修整裝置2磨損至預定狀態時提示更換，依上述步驟重複操作至該工件W磨削至預定型態，於該工件W磨削至預定型態後，該主軸砂輪1脫離該工件W並停止轉動，於關閉機台後取出呈預定型態的該工件W；藉此，進而提供一種於進行加工時能達到自動化磨削該該工件W整體外觀輪廓而磨削至預定型態，進而取代人工判斷執行手動修整程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

綜上所述，當知本發明確實可為相關產業廣為利用，極具有進步性與新穎性，且發明於申請前未見公開，已符合專利法之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局明察，惠准專利，實為感禱。

惟以上所述者，僅為本發明之其中較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (4)

1. 一種自動偵測智慧修砂之方法，係用於磨削加工作業，其方法係包括下列步驟：a)設定步驟：依據一主軸砂輪研磨工件於銳利度不足時，其該主軸砂輪的負載值設定為修整預定數值；b)研磨步驟：啟動機台令該主軸砂輪轉動，並以預定研磨程序加工一工件，令該工件受該主軸砂輪磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測該主軸砂輪的前述負載值；c)修整步驟：於該主軸砂輪的前述負載值達到前述修整預定數值時，該主軸砂輪脫離工件並停止磨削作業後，該主軸砂輪係以轉動方式與一修整裝置研磨並修整該主軸砂輪，令該主軸砂輪恢復銳利度；d)重複步驟：該主軸砂輪修整完成後再次進行前述研磨步驟時因該主軸砂輪恢復銳利度，致使該主軸砂輪的前述負載值降低至前述修整預定數值以下，並於磨削作業過程中前述負載值若再達到前述修整預定數值，則再次進行前述修整步驟，依上述步驟重複操作至該工件磨削至預定型態，其中在前述研磨步驟中若該主軸砂輪與該工件非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中該主軸砂輪的前述負載值會瞬間提升，於前述負載值提升速度高於預定數值時，該主軸砂輪迅速脫離該工件並進入前述修整步驟，再以工件檢測設備檢測該工件缺損狀態，於該工件缺損超出預定型態時提示更換該工件；e)完成步驟：該工件磨削至預定型態後，該主軸砂輪脫離該工件並停止轉動，於關閉機台後取出呈預定型態的該工件。
2. 如請求項1所述之自動偵測智慧修砂之方法，其中前述修整步驟中，該主軸砂輪與該修整裝置研磨前，係以主軸砂輪檢測設備檢測主軸砂輪的磨損狀態及缺損狀態，並判斷進行修整或提示更換。
3. 如請求項1所述之自動偵測智慧修砂之方法，其中前述修整步驟中，該修整裝置的修整端其莫氏硬度係大於該主軸砂輪的莫氏硬度。
4. 如請求項1所述之自動偵測智慧修砂之方法，其中前述修整步驟中，該主軸砂輪與該修整裝置研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測該修整裝置的磨損狀態，並於該修整裝置磨損至預定狀態時提示更換。