TWI806545B - 圖形模組化自動加工整合系統 - Google Patents

Abstract

一種圖形模組化自動加工整合系統，包括一人機介面控制裝置連接一加工機之X軸、Y軸、Z軸移動裝置及一加工頭裝置；該加工頭裝置得驅動所選擇刀具依要求轉速進行加工，該Y軸移動裝置得設一夾具固定管件或桿件進行加工，人機介面控制裝置上預設一以上的加工圖形按鈕於顯示面板中，該加工圖形按鈕可依需求進行增減，使用者進行加工時，可依該加工圖形按鈕配合所選擇刀具的進給速率及所需規格進行加工，該加工圖形按鈕直接連結相對應的加工形狀，只需再簡單輸入工作原點至圖形基準點座標及圖形長、寬、深、數量、間隔等必要數據後，即可進行快速加工，達客製化快速加工交付者。

Description

圖形模組化自動加工整合系統

本發明係提供一種管、桿件加工機之技術領域，尤指其技術上提供一種圖形模組化自動加工整合系統，其主要先預設一以上的加工圖形按鈕於顯示面板中，加工時得依需求先選擇所需刀具後，按壓加工圖形按鈕，再簡單輸入工作原點至圖形基準點座標及圖形長、寬、深、數量、間隔等必要數據後，即可進行快速加工，達客製化快速加工交付者。

按，加工依其精密程度有各式各樣，像晶元加工其精密程度需要超高倍顯微鏡才可有辦法進行檢查，因此其加工機數百數千億元的金額仍有可能無法購得，再其現今相當多機械廠普遍使用的CNC綜合切削加工機，其亦可進行一些精密加工，同樣的其設備成本就較一些不需精密加工的加工機高出相當多的金額。由上可知，加工精度需求與其加工機設備金額成同比例增減，因此如果在粗加工的產業，購買精密加工的CNC綜合切削加工機則將是非明智之舉。另一方面，精密加工的CNC綜合切削加工機需要搭配 程式進行加工，加工人員需要先進行程式撰寫教育，並在養成之後，針對其一加工程序撰寫對應的加工程式，再以其加工程式進行加工，因此小匹量、客製化的工件，以其CNC綜合切削加工機加工，其需要寫程式，且加工成本太高、也太費時及太麻煩，需要等待的時間也更長，加工人員也需要進行程式撰寫的教育訓練與加工技能培養，小匹量根本不可能生產，加工費用太高客戶也不願支付，而如果以傳統加工機進行人力加工的話，作業前皆需先丈量尺寸畫線後再進行後續加工，如此不僅辛苦且人力成本也高，加上如果少量多樣的話，做錯的機率也會增加且效率變低，實有改進的必要者。

是以，針對上述習知結構所存在之問題點，如何開發一種更具理想實用性之創新結構，實消費者所殷切企盼，亦係相關業者須努力研發突破之目標及方向。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的在於提供一種圖形模組化自動加工整合系統，其主要先預設一以上的加工圖形按鈕於顯示面板中，加工時得依需求先選擇所需刀具後，按壓加工圖形按鈕，再簡單輸入工作原點至圖形基準點座標及 圖形長、寬、深、數量、間隔等必要數據後，即可進行快速加工，達客製化快速加工交付者。

為達上述目的，本發明提供一種圖形模組化自動加工整合系統，係包含有：一人機介面控制裝置連接加工機台上設置之一以上的X軸移動裝置、一以上的Y軸移動裝置、一Z軸移動裝置及一加工頭裝置，前述加工頭裝置得供裝卸及帶動一刀具依要求速度轉動進行加工，前述Y軸移動裝置上得設有一夾具用以固定管或桿狀工件，人機介面控制裝置上得設一顯示面板，前述顯示面板上得預設一以上的加工圖形按鈕，且得以換頁以顯示更多加工圖形按鈕，前述加工圖形按鈕並可依需求進行增減，加工圖形按鈕於實際加工過程亦可累加兩種以上的加工圖形按鈕進行加工，加工圖形按鈕直接連結相應的加工形狀，如此加工時只需先選擇所需刀具然後按壓其一加工圖形按鈕，再簡單輸入工作原點至圖形基準點座標及圖形長、寬、深、數量、間隔等必要數據後，即可進行快速加工，免除撰寫加工程式的繁瑣與複雜，不僅適用於小匹量製作更可達客製化快速加工交付者。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本發明上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。

10:機台

20:人機介面控制裝置

21:顯示面板

22:加工圖形按鈕

221:圓孔

222:長方孔

223:橢圓孔

224:凸肚型孔

225:四方帶R角孔

226:子彈型孔

23:必要加工數據

24:圖形基準點

25:工作原點

30:X軸移動裝置

40:Y軸移動裝置

41:夾具

50:Z軸移動裝置

60:加工頭裝置

70:刀具

80:工件

90:工作原點歸零開始

91:將工件放至夾具原點位置夾緊

92:啟動刀具旋轉

93:刀具與工件右側接觸X軸按鈕壓教導歸零

94:刀具與工件後側接觸Y軸按鈕壓教導歸零

95:刀具與工件上側接觸Z軸按鈕壓教導歸零

96:刀具X軸移至(加刀具半徑距離)X軸按鈕壓教導歸零

97:刀具Y軸移至(加刀具半徑距離)Y軸按鈕壓教導歸零

98:更換工件或刀具時Z軸重新校正原點歸零X及Y軸不變

99:原點歸零結束

a:工作開始

b:輸入速度與刀具直徑

c:選擇加工圖形按鈕

d:輸入基準點位置數據及必要加工數據

e:重覆相同加工則需要X或Y方向數量及間隔數據

f:輸入結束

g:進行實際加工動作

h:結束

X:X軸

Y:Y軸

Z:Z軸

〔第1圖〕係為本發明其一實施例之左側方向立體示意圖。

〔第2圖〕係為本發明其一實施例之俯視方向平面示意圖。

〔第3圖〕係為本發明其一實施例之右側方向立體示意圖。

〔第4圖〕係為本發明其一實施例之人機介面控制裝置平面示意圖。

〔第5圖〕係為本發明其一實施例之工作原點歸零流程圖。

〔第6圖〕係為本發明其一實施例之加工動作流程圖。

〔第7圖〕係為本發明其一實施例之加工圖形及累加圖形示意圖。

本發明係提供一種圖形模組化自動加工整合系統之設計者。

為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，茲配合實施方式及圖式詳述如後：

參閱第1至第7圖所示，本發明提供一種圖形模組化自動加工整合系統，係包含有：

一人機介面控制裝置20連接控制一機台10上設置之一以上的X軸移動裝置30、一以上的Y軸移動裝置40、一Z軸移動裝置50及一加工頭裝置60，前述加工頭裝置60得供裝卸及帶動一刀具70依要求速度轉動進行加工，前述每一 Y軸移動裝置40上得設有一夾具41用以固定管或桿狀工件80；其特徵在於：

前述人機介面控制裝置20上得設一顯示面板21，得預設一個以上的加工圖形按鈕22於前述顯示面板21中，前述顯示面板21得以換頁以顯示更多前述加工圖形按鈕22，前述加工圖形按鈕22並可依需求進行增減，前述加工圖形按鈕22於實際加工過程亦可累加兩種以上的前述加工圖形按鈕22進行加工，前述加工圖形按鈕22直接連結相應的加工形狀，只需對應前述加工圖形按鈕22輸入一組必要加工數據23，包含每一圖形基準點24至一工作原點25數據及每一圖形加工數據，前述工作原點25為前述工件80右後上邊角點，而如果需要重覆相同圖形加工，則只需輸入X或Y方向數量及間隔數據，輸入完成即可進行實際加工動作，免除撰寫加工程式的繁瑣與複雜，不僅適用於小匹量製作更可達客製化快速加工交付者。

參閱第1、5圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述工件80固定至前述夾具41之後，需先進行前述工作原點25歸零之動作。其中包括：工作原點歸零開始90，將工件放至夾具原點位置夾緊91，啟動刀具旋轉92，刀具與工件右側接觸X軸按鈕壓教導歸零93，刀具與工件後側接觸Y軸按鈕壓教導歸零94，刀具與工件上側接觸Z軸按鈕壓教導歸零95，刀具X軸移至(加刀具半徑距離)X軸按 鈕壓教導歸零96，刀具Y軸移至(加刀具半徑距離)Y軸按鈕壓教導歸零97，更換工件或刀具時Z軸重新校正原點歸零X及Y軸不變98，原點歸零結束99。

參閱第4、6圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中選擇前述加工圖形按鈕22之前，需先輸入速度(mm/sec)與前述刀具70直徑。

參閱第7圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕22為圓孔221，前述圖形基準點24在前述圓孔221中心點，前述圓孔221直徑等於前述刀具70直徑，則前述圓孔221前述圖形加工數據包括深度；前述加工圖形按鈕22為圓孔221，直徑大於前述刀具70直徑，則前述圓孔221前述圖形加工數據包括直徑及深度。

參閱第7圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕22為長方孔222，前述圖形基準點24在右側邊中點，前述長方孔222前述圖形加工數據包括長度、寬度及深度。

參閱第7圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕22為橢圓孔223，前述圖形基準點24在右側弧邊中點，前述橢圓孔223前述圖形加工數據包括長度、寬度及深度。

參閱第7圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕22為凸肚型孔224，前述 圖形基準點24在右側弧邊中點，前述凸肚型孔224前述圖形加工數據包括最長長度、最短長度、最寬寬度、最窄寬度及深度。

參閱第7圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕22為四方帶R角孔225，前述圖形基準點24在右側直角處，前述四方帶R角孔225前述圖形加工數據包括長度、寬度、深度、R角半徑及方向。

參閱第7圖所示，所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕22為子彈型孔226，前述圖形基準點24在右側直角處，前述子彈型孔226前述圖形加工數據包括長度、寬度、深度及方向。

參閱第6圖所示，其加工動作流程包括：工作開始(a)，輸入速度與刀具直徑(b)，選擇加工圖形按鈕(c)，輸入基準點位置數據及必要加工數據(d)，重覆相同加工則需要X或Y方向數量及間隔數據(e)，輸入結束(f)，進行實際加工動作(g)，結束(h)。

由其上述可知，本發明之圖形模組化自動加工整合系統，確為業界首見而符合發明專利之新穎性要件者，而其全面性之創新設計，符合發明專利之進步性要件，而其主要先預設一以上的加工圖形按鈕於控制面板中，可依該加工圖形按鈕配合所選擇刀具的進給速率及所需規格進行加工，該加工圖形按鈕直接連結相對應的加工形狀， 只需按壓加工圖形按鈕，再簡單輸入工作原點至圖形基準點座標及圖形長、寬、深、數量、間隔等必要數據後，即可進行快速加工，達客製化快速加工交付，符合較佳之產業利用性者。

前文係針對本發明之較佳實施例為本發明之技術特徵進行具體之說明；惟，熟悉此項技術之人士當可在不脫離本發明之精神與原則下對本發明進行變更與修改，而該等變更與修改，皆應涵蓋於如下申請專利範圍所界定之範疇中。

綜上所述，本發明係提供一種圖形模組化自動加工整合系統，其確已達到本發明之所有目的，另其組合結構之空間型態未見於同類產品，亦未曾公開於申請前，已符合專利法之規定，爰依法提出申請。

10:機台

20:人機介面控制裝置

21:顯示面板

25:工作原點

30:X軸移動裝置

40:Y軸移動裝置

41:夾具

50:Z軸移動裝置

60:加工頭裝置

70:刀具

80:工件

X:X軸

Y:Y軸

Z:Z軸

Claims (9)

1. 一種圖形模組化自動加工整合系統，包括：

   一人機介面控制裝置連接控制一機台上設置之一以上的X軸移動裝置、一以上的Y軸移動裝置、一Z軸移動裝置及一加工頭裝置，前述加工頭裝置得供裝卸及帶動一刀具依要求速度轉動進行加工，前述每一Y軸移動裝置上得設有一夾具用以固定管或桿狀工件；其特徵在於：

   前述人機介面控制裝置上得設一顯示面板，先預設一以上的加工圖形按鈕於前述顯示面板中，前述顯示面板得以換頁以顯示更多前述加工圖形按鈕，前述加工圖形按鈕並可依需求進行增減，前述加工圖形按鈕於實際加工過程亦可累加兩種以上的前述加工圖形按鈕進行加工，前述加工圖形按鈕直接連結相應的加工形狀，只需按壓前述加工圖形按鈕，再配合輸入一組必要加工數據，包含每一圖形基準點至一工作原點數據及每一圖形加工數據，前述工作原點為前述工件右後上邊角點，而如果需要重覆相同圖形加工，則只需輸入X或Y方向數量及間隔數據，輸入完成即可進行實際加工動作者。
2. 如請求項1所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述工件固定至前述夾具之後，需先進行前述工作原點歸零之動作。
3. 如請求項2所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中選擇前述加工圖形按鈕之前，需先輸入速度與前述刀具直徑。
4. 如請求項3所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕為圓孔，前述圖形基準點在前述圓孔中心點，前述圓孔直徑等於前述刀具直徑，則前述圓孔前述圖形加工數據包括深度；前述加工圖形按鈕為圓孔，直徑大於前述刀具直徑，則前述圓孔前述圖形加工數據包括直徑及深度。
5. 如請求項3所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕為長方孔，前述圖形基準點在右側邊中點，前述長方孔前述圖形加工數據包括長度、寬度及深度。
6. 如請求項3所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕為橢圓孔，前述圖形基準點在右側弧邊中點，前述橢圓孔前述圖形加工數據包括長度、寬度及深度。
7. 如請求項3所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕為凸肚型孔，前述圖形基 準點在右側弧邊中點，前述凸肚型孔前述圖形加工數據包括最長長度、最短長度、最寬寬度、最窄寬度及深度。
8. 如請求項3所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕為四方帶R角孔，前述圖形基準點在右側直角處，前述四方帶R角孔前述圖形加工數據包括長度、寬度、深度、R角半徑及方向。
9. 如請求項3所述之圖形模組化自動加工整合系統，其中前述加工圖形按鈕為子彈型孔，前述圖形基準點在右側直角處，前述子彈型孔前述圖形加工數據包括長度、寬度、深度及方向。

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