TWI775285B - 雲端雷射加工裝置之維修系統及其維修方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種雲端雷射加工裝置之維修系統及其維修方法，該系統包含：監控單元、伺服端及故障處理端。該方法包含：該監控單元監控一雷射加工機的工作狀況；該雷射加工機於發生故障現象時，係會輸出一故障訊號至該監控單元；該監控單元將該故障訊號輸送至該伺服端；該伺服端解析該故障訊號，藉以找出符合的一解決方案，然後反饋至該雷射加工機，以供執行該解決方案排除故障原因；如果無法找出符合的解決方案時，該伺服端則會輸出一維修訊號至該故障處理端；並進行分析處理，藉以通知相關的故障排除人員前往檢修該雷射加工機。

Description

雲端雷射加工裝置之維修系統及其維修方法

本發明係有關於一種可以自動監控雷射加工機，並且及時進行故障排除的維修系統及方法。

目前常見的雷射加工技術，可進行打標、雕刻、切割、除鏽及銲接等各種加工處理，其功能性多元且材質豐富，包括木頭、金屬、皮革、紙張等材質均可實施。而市面上常見的雷射加工機區分為「光纖雷射」與「CO2雷射」兩種技術為主，同樣是以高能量光束作用於物體上。其差異點主要在於光源的波長，由於不同材質可以吸收的能量波長皆不一樣，是影響可應用材質的主因。如果加上旋轉軸還可以使用於曲面的雕刻，例如玻璃杯、保溫瓶。由於雷射加工機的加工範圍廣，加工處理量大，同樣發生故障的機率也相對增大，因此單以人工為主的維修方式，已難以負荷，且耗費時間及成本。

因此有中華民國108年6月21日所公告之新型第M579748號「可連結與讀取工具機機台狀況之操作面板」專利案，主要係用於工具機操作與工具機機台狀況讀取。其主要部分有二。其一係改良電纜線接線方式，改用微處理器以ethernet網路通訊改變工具機控制器I/O狀態，達成省配線，維護簡易，降低成本等好處。其二係操作面板可持續讀取工具機機台狀況，如機械點位、主軸負載、告警狀態等等資訊。透過無線網路，可連結雲端資料庫或ERP資料庫，進行資料儲存、分析、即時監控等功能。

該專利前案僅具有監測故障及發出警示的功能，並不具有排除故障原因的能力。尤其雷射加工機發生故障時，會顯示出一故障代碼，維修人員需要從大量的故障代碼資料中，仔細比對出所代表的故障原因，而且需要有豐富維修經驗的人員，或者是建檔有詳細的維修記錄表，以供維修人員搜尋參考，才能根據故障原因進行故障排除，因此相當的耗費人力及時間。

又有中華民國108年6月21日所公告之新型第M579748號「可連結與讀取工具機機台狀況之操作面板」專利案，主要係包含：複數工作機台、一外部存取裝置、一感測模組、一雲端監測器、一遠端控制器以及一網路伺服器連結該複數工作機台、該感測模組、該雲端監測器與該遠端控制器，且該雲端監測器與該遠端控制器連接該外部存取裝置，藉此達成遠端控制。

該專利前案同樣不具有排除故障原因的能力，因此於使用上並不盡理想。

爰此，有鑑於目前的雷射加工機具有上述的缺點。故本發明提供一種雲端雷射加工裝置之維修系統，包含有：一監控單元，係訊號連接到至少一雷射加工機，並與該雷射加工機的一控制電腦建立連線，該監控單元係包含有一可程式控制器及一傳輸模組，該可程式控制器係於該雷射加工機發生故障時，以接收該控制電腦所發出的一故障訊號，並將其輸出；一伺服端，係訊號連接到該監控單元，以接收該監控單元所輸出的該故障訊號，該伺服端包含有一處理模組及一資料庫，該資料庫內儲存有對應符合該故障訊號的至少一解決方案，該處理模組解析該故障訊號，搜尋該資料庫並比對，以找出符合該故障訊號的一解決方案，並將該解決方案透過該監控單元反饋至該雷射加工機，以進行線上維修，如果未能找出符合的該解決方案時，該伺服端則會輸出一維修訊號；一故障處理端，係訊號連接到該伺服端，以供接收該維修訊號，該故障 處理端係設有複數維修模組，藉以根據所接收到的該維修訊號，分析該維修訊號，並經由其中一該維修模組發出一通知，以通知相關的故障排除人員前往檢修該雷射加工機。

上述傳輸模組係為一人機介面，以供手動控制輸出該故障訊號。

上述故障訊號係根據不同的故障原因而產生不同的故障代碼，該資料庫內儲存有對應符合該故障代碼的該解決方案，該處理模組解析該故障代碼，搜尋該資料庫並比對，以找出符合該故障代碼的該解決方案。

上述控制電腦則會自動記錄該故障原因及該解決方案，並予以儲存。

本發明亦為一種雲端雷射加工裝置之維修方法，包含有：以一監控單元監控至少一雷射加工機，係將該監控單元的一可程式控制器訊號連接至該雷射加工機的一控制電腦，藉以隨時監控該雷射加工機的工作狀況；該雷射加工機於發生故障現象時，係會透過該控制電腦輸出一故障訊號至該監控單元；該監控單元接收到該控制電腦所輸出的該故障訊號後，則會將該故障訊號輸送至雲端的一伺服端；該伺服端的一處理模組接收到該故障訊號後，則會解析該故障訊號所包含的一故障代碼，再根據該故障代碼所代表的故障原因，經由一資料庫進行搜尋及比對，藉以找出符合該故障代碼的一解決方案，然後透過該監控單元將該解決方案反饋至該雷射加工機，以供該控制電腦執行該解決方案，以排除該故障原因；如果該處理模組未能經由該資料庫搜尋並比對出該故障原因，而無法找出符合的該解決方案時，該伺服端則會輸出一維修訊號至一故障處理端的複數維修模組進行分析處理；該故障處理端分析該維修訊號後，經由相對應可排除該故障原因的其中一該維修模組發出一通知，藉以通知相關的故障排除人員前往檢修該雷射加工機。

上述控制電腦未能將該故障訊號輸送至該伺服端時，係直接透過該監控單元的一傳輸模組，以手動輸入方式輸入該故障現象或該故障代碼，藉以產生該故障訊號，然後輸出該故障訊號至該伺服端。

上述解決方案具有二項以上時，則可經由人為方式選擇其中一項該解決方案執行。

上述解決方案具有二項以上時，則可經由該控制電腦透過機器學習後，自動判斷選擇其中一項該解決方案執行。

上述於成功排除該故障原因後，該控制電腦則會自動記錄該故障原因及該解決方案，並予以儲存，藉以於再發生相同的該故障原因時，該控制電腦可自行排除故障。

上述技術特徵具有下列之優點：

1.可以針對該雷射加工機進行實時監控，並且可以線上分析故障原因，並透過線上進行故障排除。

2於該雷射加工機發生實體故障時，亦可針對不同的故障原因，派遺相關的故障排除人員立即前往進行檢修。

3.可以同時進行大批量雷射加工機的工作狀況之自動監控，並且從不同的故障代碼中，快速找出故障原因及解決方案，以供及時的進行故障排除及維修，藉以節省人力及時間。

1:監控單元

11:可程式控制器

12:傳輸模組

2:伺服端

21:處理模組

22:資料庫

3:故障處理端

31:維修模組

A:雷射加工機

A1:控制電腦

[第一圖]係為本發明第一實施例維修系統之配置方塊圖。

[第二圖]係為本發明第二實施例維修方法之步驟流程圖。

[第三圖]係為本發明第二實施例故障監控之操作流程圖。

請參閱第一圖所示，本發明第一實施例係為一種雲端雷射加工裝置之維修系統，包含有：監控單元1、伺服端2及故障處理端3，其中：

監控單元1，其係訊號連接到至少一雷射加工機A，本發明係可供連接至複數的該雷射加工機A，並與該雷射加工機A的一控制電腦A1建立連線。該監控單元1係包含有一可程式控制器(PLC)11及一傳輸模組12。該可程式控制器11係隨時監控該雷射加工機A之工作狀況，並於該雷射加工機A發生故障現象時，以供接收該控制電腦A1所發出的一故障訊號，並輸出該故障訊號。該故障訊號係根據不同的故障原因而產生不同的故障代碼。該傳輸模組12係為一人機介面，以供可手動控制輸出該故障訊號。

伺服端2，其係訊號連接到該監控單元1，以接收其所輸出的該故障訊號。該伺服端2係包含有一處理模組21及一資料庫22。該資料庫22內儲存有對應符合該故障代碼的至少一解決方案，該處理模組21於接收到該故障訊號後，係解析出該故障代碼，並根據該故障代碼所代表的故障原因，經由該資料庫22搜尋及比對，以找出符合該故障代碼的解決方案，並將該解決方案透過該監控單元1反饋至該雷射加工機A，以供進行線上維修，解決該故障原因。如果未能找出符合的該解決方案時，該伺服端2則會輸出一維修訊號。

故障處理端3，其係訊號連接到該伺服端2，以供接收該伺服端2所輸出的該維修訊號。該故障處理端3係設有複數維修模組31，藉以根據所接收到的該維修訊號，以分析該維修訊號所代表的故障原因，再經由相對應可排除該故障原因的其中一該維修模組31發出一通知，藉以通知相關的故障排除人員B前往檢修該雷射加工機A。

本發明第二實施例係為一種雲端雷射加工裝置之維修方法，如第二圖及第三圖所示，係配合上述雲端雷射加工裝置之維修系統〔如第一圖所示〕共同實施，包含有下列步驟：

A.以一監控單元監控至少一雷射加工機。係將該監控單元1的該可程式控制器11訊號連接至該雷射加工機A的該控制電腦A1，藉以隨時監控該雷射加工機A的工作狀況。

B.該雷射加工機於發生故障時，發出一故障訊號至該監控制單元。當該雷射加工機A發生故障現象時，係會透過該控制電腦A1輸出一故障訊號至該監控單元1。

C.該監控單元將該故障訊號輸送至雲端的一伺服端。該監控單元1接收到該控制電腦A1所輸出的該故障訊號後，則會將該故障訊號輸送至雲端的該伺服端2。又該雷射加工機A的操作者，如果發現該雷射加工機1發生故障現象時，而該監控單元1並未將該故障訊號輸送至該伺服端2時，亦可直接透過人機介面的該傳輸模組12，以手動輸入方式輸入故障現象或故障代碼，藉以產生該故障訊號，然後輸出該故障訊號至該伺服端2。

D.該伺服端根據該故障訊號，搜尋一資料庫找出一解決方案，並將該解決方案反饋回到該雷射加工機，以解決故障。該伺服端2的該處理模組21接收到該故障訊號後，則會解析該故障訊號所包含的該故障代碼，再根據該故障代碼所代表的故障原因，經由該資料庫22進行搜尋及比對，藉以找出符合該故障代碼的解決方案，然後透過該監控單元1將該解決方案反饋至該雷射加工機A，以供該雷射加工機A的該控制電腦A1執行該解決方案，藉以於線上排除故障。又如果該解決方案具有二項以上時，則可經由操作者以人為方式選擇其中一項解決方案執行，同樣可以於線上排除故障，或者經由該控制電腦A1透過機器學習後，自動判斷選擇其中一項解決方案執行，藉以於線上排除故障。上述故障原因通常來自於控制軟體、參數設定或控制電腦A1當機所造成，因此可以經由雲端進行線上維修，以排除該故障原因。又於成功排除該故障原因後，該控制電腦A1則 會自動記錄該故障原因及該解決方案，並予以儲存，藉以於日後如果再發生相同故障原因時，該控制電腦A1則可自行排除故障。

E.該伺服端未能排除故障時，則會發出一維修訊號至一故障處理端。如果該處理模組21未能經由該資料庫22搜尋及比對出故障原因時，而無法找出符合的解決方案時，該伺服端2則會輸出一維修訊號至該故障處理端3，經由相對應可排除該故障原因的該等維修模組31進行分析處理，藉以找出真正的故障原因。上述故障原因通常來自於該雷射加工機A實體的操作機構、電氣元件或控制硬體故障，因此無法透過雲端進行線上排除。

F.該故障處理端分析該維修訊號後，則會發出通知，以派遺故障排除人員前往檢修該雷射加工機。經由相對應可排除該故障原因的其中一該維修模組31發出一通知，藉以通知相關的該故障排除人員B前往檢修該雷射加工機A。上述不同的該維修模組31對於故障原因之分析範圍，可分別定義為操作機構、電氣元件或控制硬體等不同故障原因所造成的故障現象。又於成功排除該故障原因後，該控制電腦A1則會自動記錄該故障原因及解決方案，並予以儲存，藉以於日後如果再發生相同故障時，該控制電腦A1則可自行排除故障。

如此，藉由本發明上述的維修系統及維修方法，可以針對該雷射加工機A進行實時監控，並且線上分析故障原因，以及透過線上進行故障排除。或者於該雷射加工機A發生實體故障時，亦可針對不同的故障原因，派遺相關的故障人員立即前往進行檢修。因此本發明特別適用於同時進行大量的雷射加工機A進行工作狀況之監控，並且及時的進行故障排除及維修，藉以節省人力及時間。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

1:監控單元

11:可程式控制器

12:傳輸模組

2:伺服端

21:處理模組

22:資料庫

3:故障處理端

31:維修模組

A:雷射加工機

A1:控制電腦

B:故障排除人員

Claims (6)

1. 一種雲端雷射加工裝置之維修系統，包含有：一監控單元，係訊號連接到至少一雷射加工機，並與該雷射加工機的一控制電腦建立連線，該監控單元係包含有一可程式控制器及一傳輸模組，該可程式控制器係於該雷射加工機發生故障時，以接收該控制電腦所發出的一故障訊號，該故障訊號係根據不同的故障原因而產生不同的故障代碼，並將其輸出；一伺服端，係訊號連接到該監控單元，以接收該監控單元所輸出的該故障訊號，該伺服端包含有一處理模組及一資料庫，該資料庫內儲存有對應符合該故障訊號的至少一解決方案，該處理模組解析該故障訊號，搜尋該資料庫並比對，以找出符合該故障訊號的一解決方案，並將該解決方案透過該監控單元反饋至該雷射加工機，以進行線上維修，如果未能找出符合的該解決方案時，該故障原因來自於該雷射加工機實體的操作機構、電氣元件或控制硬體故障，該伺服端則會輸出一維修訊號；一故障處理端，係訊號連接到該伺服端，以供接收該維修訊號，該故障處理端係設有複數維修模組，藉以根據所接收到的該維修訊號，分析該維修訊號之該故障原因後，並經由其中一該維修模組發出一通知，以通知相關的故障排除人員前往檢修該雷射加工機，該維修模組對於故障原因之分析範圍，可分別定義為該操作機構、該電氣元件或該控制硬體之不同故障原因所造成的故障現象，並於成功排除該故障原因後，該控制電腦則會自動記錄該故障原因及該解決方案，並予以儲存，藉以於再發生相同的該故障原因時，該控制電腦可自行排除故障。
2. 如請求項1之雲端雷射加工裝置之維修系統，其中，該傳輸模組係為一人機介面，以供手動控制輸出該故障訊號。
3. 一種雲端雷射加工裝置之維修方法，包含有：以一監控單元監控至少一雷射加工機，係將該監控單元的一可程式控制器訊號連接至該雷射加工機的一控制電腦，藉以隨時監控該雷射加工機的工作狀況；該雷射加工機於發生故障現象時，係會透過該控制電腦輸出一故障訊號至該監控單元；該監控單元接收到該控制電腦所輸出的該故障訊號後，則會將該故障訊號輸送至雲端的一伺服端；該伺服端的一處理模組接收到該故障訊號後，則會解析該故障訊號所包含的一故障代碼，該故障訊號係根據不同的故障原因而產生不同的故障代碼，再根據該故障代碼所代表的故障原因，經由一資料庫進行搜尋及比對，藉以找出符合該故障代碼的一解決方案，然後透過該監控單元將該解決方案反饋至該雷射加工機，以供該控制電腦執行該解決方案，以排除該故障原因；如果該處理模組未能經由該資料庫搜尋並比對出該故障原因，而無法找出符合的該解決方案時，該故障原因來自於該雷射加工機實體的操作機構、電氣元件或控制硬體故障，該伺服端則會輸出一維修訊號至一故障處理端的複數維修模組進行分析處理；該故障處理端分析該維修訊號之該故障原因後，經由相對應可排除該故障原因的其中一該維修模組發出一通知，藉以通知相關的故障排除人員前往檢修該雷射加工機，該維修模組對於故障原因之分析範圍，可分別定義為該操作機構、該電氣元件或該控制硬體之不同故障原因所造成的故障現象，並於成功排除該故障原因後，該控制電腦則會自動記錄該故障原因及該解決方案，並予以儲存，藉以於再發生相同的該故障原因時，該控制電腦可自行排除故障。
4. 如請求項3之雲端雷射加工裝置之維修方法，其中，該控制電腦未能將該故障訊號輸送至該伺服端時，係直接透過該監控單元的一傳輸模組，以手動輸入方式輸入該故障現象或該故障代碼，藉以產生該故障訊號，然後輸出該故障訊號至該伺服端。
5. 如請求項3之雲端雷射加工裝置之維修方法，其中，該解決方案具有二項以上時，則可經由人為方式選擇其中一項該解決方案執行。
6. 如請求項3之雲端雷射加工裝置之維修方法，其中，該解決方案具有二項以上時，則可經由該控制電腦透過機器學習後，自動判斷選擇其中一項該解決方案執行。

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