TW202131120A - 工具機刀具管理方法 - Google Patents

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Abstract

一種工具機刀具管理方法，包括：以使用端主機將工件圖形資料與刀具資料庫匯入電腦輔助製造程式，供使用者挑選各工序所需刀具以建立完整工法，於各工序中，加工T碼將替換成該刀具之唯一電子編碼，以工具機執行含電子標籤序號之加工程式碼前，須重新掃描已裝配之刀具並進行刀具配置資訊更新，以確保該工具機已裝配上所需刀具。當工具機已儲存所有電子標籤序號時，將就緒訊息顯示於其操作介面，以提示操作者可開始進行加工。當工具機未儲存所有電子標籤序號時，將所欠缺刀具的當前存放位置或警示資訊顯示於其操作介面，以提示操作者欠缺刀具之當前存放位置。

Description

工具機刀具管理方法
本發明係關於一種工具機的刀具管理方法。
伴隨著製造技術的迅速發展，數值控制工具機之使用也越來越廣泛。由於製程複雜度大幅地提升，使得各類型的刀具在刀具庫房與工具機之間進行裝卸的頻繁度也越來越高，進而造成刀具管理日益困難。然而一個工廠是否具備良好且完善的刀具管理方法，不僅與生產線效率密切相關，也會影響整體加工品質與成本的管控。
除此之外，良好且完善的刀具管理方法更可視為保障工廠操作員的一道安全防護，例如可以避免因為人為裝錯刀具或者加工程式誤寫所導致之干涉狀況或者工安意外。再者，目前工廠內的工具機機台之間彼此相互獨立而缺乏交互傳遞加工信息之功能。因此，每一次操作員要從多個工具機以及刀具庫房找尋需要的刀具時，都須耗費大量時間。
有鑑於此，目前確實有需要一種更有效率的工具機刀具管理方法，以便改善上述之缺失。
本發明提供一種工具機刀具管理方法，可以迅速、有效地反應缺刀狀況及各刀具的存放位置，進而達到減少管理刀具所需之人力及時間成本的目標。
本發明揭露一種工具機刀具管理方法，包括：以使用端主機將一工件圖形資料與刀具資料庫匯入至電腦輔助製造程式；以該使用端主機執行一加工程式碼產生程序，其中所產生的加工程式碼包含工序所用到刀具的電子標籤序號；以工具機讀取加工程式碼以判斷工具機是否儲存有電子標籤序號；當工具機儲存有電子標籤序號時，以工具機輸出就緒訊息至工具機的操作介面；以及當工具機未儲存有電子標籤序號時，以工具機執行刀具搜尋程序以輸出刀具的當前存放位置或警示資訊至操作介面。
本發明所揭露的工具機刀具管理方法，由於每一電子標籤序號各自對應到唯一的一把刀具，且經由電子標籤序號可從刀具資料庫內撈取到每一刀具的尺寸參數以及當前存放位置。如此一來，即便刀具頻繁地在刀具庫房與工具機之間進行裝卸，也可輕易地控管每一刀具的存放位置及尺寸參數，藉此可降低人為裝錯刀具的發生率以及減少尋找刀具所需之人力及時間成本。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
圖1係繪示本發明所揭露的工具機刀具管理方法的第一實施例的流程圖。如圖1所示，在步驟S1中，以使用端主機的使用端處理器將工件圖形資料與刀具資料庫匯入至使用端主機的電腦輔助製造程式(CAM)。在步驟S2中，以使用端主機執行一含電子標籤序號的加工程式碼之產生程序。透過步驟S1與S2，操作者可從刀具資料庫中挑選工序所用到的刀具，且將刀具之刀號及其位置資訊的部分(T碼)替換成電子標籤序號。在步驟S3中，以使用端主機依據含電子標籤序號的加工程式碼執行模擬加工程序。當步驟S3的模擬結果為模擬加工成功，表示依據含電子標籤序號的加工程式碼對工件進行實際加工不會出現干涉或過行程等狀況，則執行步驟S4。當步驟S3的模擬加工程序之結果為模擬加工失敗(即干涉現象發生)，則重新回到步驟S1以檢視工件圖形資料以及刀具挑選是否有錯誤，或者重新檢視步驟S2的含電子標籤序號加工程式碼產生程序中是否有錯誤。在步驟S4中，以使用端主機輸入含電子標籤序號的加工程式碼至工具機以實際加工工件。
圖2係繪示圖1的步驟S1的子步驟流程圖。如圖2所示，在步驟S11中，以使用端處理器將工件圖形資料匯入至電腦輔助製造程式；在步驟S12中，以使用端處理器判斷是否可與一刀具資料庫儲存單元達成連線，其中刀具資料庫儲存單元用於儲存刀具資料庫，而刀具資料庫包含裝配於每一刀塔上各刀具所對應的電子標籤序號，該些電子標籤序號（例如射頻辨識序號）皆各自對應到唯一的一把刀具。再者，刀具資料庫還包含每一把刀具的尺寸參數、當前存放位置以及使用壽命資訊，而每一把刀具的尺寸參數、當前存放位置以及使用壽命資訊與其唯一的電子標籤序號相互連結，因此經由讀取電子標籤序號可從刀具資料庫撈取刀具的尺寸參數、當前存放位置以及使用壽命資訊。當使用端主機判斷無法與刀具資料庫儲存單元達成連線時，則進入步驟S13。當使用端主機可與刀具資料庫儲存單元達成連線時，則進入步驟S14。
在步驟S13中，以使用端主機顯示存取失敗提示訊息，以提醒使用端主機的操作員。在步驟S14中，以使用端主機將刀具資料庫匯入電腦輔助製造程式，接著進入步驟S2。
圖3繪示圖1的步驟S2的子步驟流程圖。如圖3所示，在步驟S21中，以使用端主機判斷所匯入的刀具資料庫中是否包含工序中用到的所有刀具的電子標籤序號。當步驟S21的判斷結果為肯定時，表示工序用到的所有刀具都已於刀具資料庫中建立有電子標籤序號，則進入步驟S22。當步驟S21的判斷結果為否定時，表示工序用到的刀具的至少一部份尚未於刀具資料庫內建立有電子標籤序號，則進入步驟S23。在步驟S22， 以使用端主機將工序所用到的每一刀具的刀號及其位置資訊(T碼部分)全部替換為每一刀具的電子標籤序號，以產生含電子標籤序號的加工程式碼，接著進入步驟S3。在步驟S23中，以使用端主機顯示加工規劃錯誤提示訊息，以提醒使用端主機的操作員。
圖4係繪示圖1的步驟S3之模擬加工程序的詳細步驟圖。如圖4所示，在步驟S31中，以使用端處理器匯入工具機機台資訊以及步驟S2的含電子標籤序號的加工程式碼至使用端主機的模擬加工控制程式，其中工具機機台資訊可包含每一台工具機之加工區域範圍以及每一台工具機上的可裝配刀具數量。在步驟S32，以模擬加工控制程式依據工具機機台資訊執行含電子標籤序號的加工程式碼，根據工序所記載的每一刀具的電子標籤序號從刀具資料庫內撈取每一刀具的尺寸參數。在步驟S33，以模擬加工控制程式產生一模擬結果。透過模擬結果，操作員可事先評估將來工具機依據含電子標籤序號的加工程式碼對工件進行實際加工時是否會出現干涉或過行程等現象。
圖5係繪示圖1的步驟S4的工具機運作程序的詳細步驟圖。如圖5所示，在步驟S41中，以使用端主機匯入步驟S2的含電子標籤序號的加工程式碼至工具機的工具機處理器。在步驟S42中，以工具機處理器執行刀具資料更新程序，以確保刀具資料庫中每一刀具位置與當前工具機之刀具裝配情形一致。在步驟S43中，以工具機處理器讀取含電子標籤序號的加工程式碼以判斷工具機的工具機儲存單元是否儲存有工序所用到的每一刀具的電子標籤序號。若步驟S43的判斷結果為否定，則進入步驟S44。若步驟S43的判斷結果為肯定，則進入步驟S45。
在步驟S44，以工具機處理器執行刀具搜尋程序，將其中所欠缺刀具的當前存放位置或者警示資訊顯示於工具機的操作介面。
在步驟S45，以工具機處理器輸出一就緒訊息至工具機的操作介面，將就緒訊息顯示於工具機的操作介面，以便提醒操作員。
值得一提的，當工具機每次依據含電子標籤序號的加工程式碼對工件進行實際加工之後，都會對刀具資料庫中的刀具的使用壽命資訊進行更新。如此一來，透過讀取電子標籤序號，便可從刀具資料庫撈取刀具的使用壽命資訊，藉此評估是否刀具需要汰換。
圖6係繪示圖5的步驟S42的刀具資料更新程序的詳細步驟圖。如圖6所示，在步驟S421中，以工具機的掃描裝置掃描工具機上的各刀具以取得一刀具當前配置資訊。在步驟S422中，以工具機處理器依據刀具當前配置資訊去更新刀具資料庫之中關於工具機的一刀具配置清單。當工具機處理器可對刀具配置清單進行更新時，則進入步驟S423。當工具機處理器無法對刀具配置清單進行更新時，則進入步驟S424。在步驟S423中，以工具機處理器將更新後的刀具配置清單備份至工具機儲存單元。 在步驟S424中，以工具機處理器傳送一更新失敗提示訊號至工具機的操作介面，將更新失敗提示訊息顯示於工具機的操作介面，以提醒操作員。
舉例來說，工具機上的刀塔上已裝配有第一刀具至第七刀具為例，工具機的掃描裝置掃描刀塔上的每一刀具後，則取得包含了第一電子標籤序號至第七電子標籤序號的刀具當前配置資訊，接著工具機處理器依據刀具當前配置資訊同步更新刀具資料庫中關於工具機的刀具配置清單，使得更新後的刀具配置清單與刀具當前配置資訊為一致。
圖7係繪示圖5的步驟S44的刀具搜尋程序的詳細步驟圖。如圖7所示，在步驟S441中，以工具機處理器判斷刀具資料庫內是否包含有工序所欠缺的刀具之當前存放位置。若步驟S441的判斷結果為肯定，則進入步驟S442。若步驟S441的判斷結果為否定，則進入步驟S443。
在步驟S442中，以工具機處理器傳送所欠缺刀具之當前存放位置至工具機的操作界面，且以操作介面顯示所欠缺刀具之當前存放位置。例如工序所欠缺的刀具目前裝配於另一台工具機或者目前存放於刀具庫房內，操作員可立即前往存放位置取得工序所需用到的刀具。
在步驟S443中，以工具機處理器傳送一警示資訊至工具機的操作界面，而以工具機的操作介面顯示警示資訊。藉此提醒操作員工序所欠缺的刀具目前不存在於其他台工具機或是刀具庫房，有可能是欠缺刀具太過老舊而被淘汰、或者是已經遺失。
圖8係繪示本發明所揭露的工具機刀具管理方法的第二實施例的流程圖。如圖8所示，在步驟S1’中，從使用端主機的記憶體內取得一不具有電子標籤序號之原始加工程式碼。在本實施例中原始加工程式碼包含有工序所用到的每一刀具的刀號及其位置資訊(即T碼部分)。在步驟S2中，以使用端主機執行一含電子標籤序號之加工程式碼的產生程序，以便將每一刀具的刀號及其位置資訊替換為電子標籤序號，以產生含電子標籤序號的加工程式碼。在步驟S3中，以使用端主機依據含電子標籤序號之加工程式碼執行模擬加工程序。當步驟S3的模擬結果為模擬加工成功，則進入步驟S4。當步驟S3的模擬結果為模擬加工失敗，則重新回到步驟S1’ 以重新檢視原始加工碼是否有錯誤，或者重新檢視步驟S2的含電子標籤序號之加工程式碼的產生程序中是否出現錯誤。在步驟S4中，以使用端主機輸入含電子標籤序號的加工程式碼至工具機以執行實體工件加工。由此可知，工具機刀具管理方法的第二實施例與前述第一實施例之最大差異在於，第二實施例是將既有的加工程式碼轉換為含電子標籤序號之加工程式碼。
本發明所揭露的工具機刀具控管方法，透過電子標籤序號 (如無線射頻技術)以及區域網路連線之技術，可將每一工具機、刀具資料庫以及使用端主機加以整合而使得刀具管理範圍擴及至整個工廠。此外，搭配實際加工前進行模擬，更事先預期到實際加工是否會發生干涉或過行程情況，也可進一步避免人為因素所導致之工安危險。由於根據每一刀具專屬的電子編碼序號可從刀具資料庫中撈取每一刀具的尺寸參數以及當前存放位置，所以即便多種刀具頻繁地在刀具庫房與工具機之間進行裝卸，操作員也可迅速地找到加工所需用到的刀具，減少搜尋刀具以及補充缺刀所需之人力及時間成本。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
流程圖無標號
圖1係繪示本發明所揭露的工具機刀具管理方法的第一實施例的流程圖。 圖2係繪示圖1的步驟S1的子步驟流程圖。 圖3係繪示圖1的步驟S2的子步驟流程圖。 圖4係繪示圖1的模擬加工程序的詳細步驟圖。 圖5係繪示圖1的工具機運作程序的詳細步驟圖。 圖6係繪示圖5的刀具資料更新程序的詳細步驟圖。 圖7係繪示圖5的刀具搜尋程序的詳細步驟圖。 圖8係繪示本發明所揭露的工具機刀具管理方法的第二實施例的流程圖。
流程圖無標號

Claims (10)

  1. 一種工具機刀具管理方法，包括：以一使用端主機將一工件圖形資料及一刀具資料庫匯入至該使用端主機的一電腦輔助製造程式；以該使用端主機執行一加工程式碼產生程序以產生一加工程式碼，其中該加工程式碼包含一工序所用到的一刀具的一電子標籤序號；以一工具機的一工具機處理器讀取該加工程式碼以判斷該工具機的一工具機儲存單元是否儲存有該電子標籤序號；當該工具機儲存單元儲存有該電子標籤序號時，以該工具機處理器輸出一就緒訊息至該工具機的一操作介面；以及當該工具機儲存單元未儲存有該電子標籤序號時，以該工具機處理器執行一刀具搜尋程序以輸出該刀具的當前存放位置或輸出一警示資訊至該操作介面。
  2. 如請求項1所述之工具機刀具管理方法，其中該刀具搜尋程序包含：以該工具機處理器判斷該刀具資料庫中是否包含有該當前存放位置；若判斷該刀具資料庫包含有該當前存放位置，以該工具機處理器傳送該當前存放位置至該操作介面；若判斷該刀具資料庫未包含有該當前存放位置，以該工具機處理器傳送該警示資訊至該操作介面。
  3. 如請求項1所述之工具機刀具管理方法，更包括以該工具機處理器執行一刀具資料更新程序，其中該刀具資料更新程序包含：以該工具機的一掃描裝置掃描該工具機上的每一刀具以取得一當前刀具配置資訊；以該工具機處理器依據該當前刀具配置資訊更新該刀具資料庫之中關於該工具機的一刀具配置清單；以及以該工具機處理器備份更新後的該刀具配置清單至該工具機儲存單元。
  4. 如請求項3所述之工具機刀具管理方法，其中更包括當進行該刀具配置清單之更新失敗時，以該工具機處理器發出一更新失敗提示訊息至該操作介面。
  5. 如請求項1所述之工具機刀具管理方法，更包括以該使用端主機執行該加工程式碼產生程序之後以及以該工具機處理器判斷該工具機儲存單元是否儲存有該電子標籤序號之前，以該使用端主機執行一模擬加工程序。
  6. 如請求項1所述之工具機刀具管理方法，更包括在以該使用端主機將該刀具資料庫匯入至該電腦輔助製造程式之前，以該使用端主機判斷是否可與儲存有該刀具資料庫的一刀具資料庫儲存單元達成連線；若判斷無法與該刀具資料庫儲存單元達成連線，則以該使用端主機顯示一存取失敗提示訊息。
  7. 如請求項1所述之工具機刀具管理方法，其中該加工程式碼產生程序包含：以該使用端主機判斷該刀具資料庫是否包含有該電子標籤序號；當該刀具資料庫包含有該電子標籤序號，則以該使用端主機將該刀具的一刀號及其位置資訊替換為該電子標籤序號；當該刀具資料庫未包含有該電子標籤序號，以使用端主機顯示一加工規劃錯誤提示訊息。
  8. 一種工具機刀具管理方法，包括：從一使用端主機的一記憶體內取得一原始加工程式碼，其中該原始加工程式碼不含有一工序所用到的一刀具的一電子標籤序號；以該使用端主機執行一加工程式碼產生程序以產生一加工程式碼，其中該加工程式碼包含該工序所用到的刀具的電子標籤序號；以一工具機的一工具機處理器讀取該加工程式碼以判斷該工具機的一工具機儲存單元是否儲存有該電子標籤序號；當該工具機儲存單元儲存有該電子標籤序號時，以該工具機處理器輸出一就緒訊息至該工具機的一操作介面；以及當該工具機儲存單元未儲存有該電子標籤序號時，以該工具機處理器執行一刀具搜尋程序以輸出該刀具的一當前存放位置或一警示資訊至該操作介面。
  9. 如請求項8所述之工具機刀具管理方法，更包括以該使用端主機產生該加工程式碼之後以及以該工具機處理器判斷該工具機儲存單元是否儲存該電子標籤序號之前，以該使用端處理器執行一模擬加工程序。
  10. 如請求項8所述之工具機刀具管理方法，其中該加工程式碼產生程序包含：以該使用端主機將該原始加工程式碼中的該刀具的一刀號及其位置資訊替換為該刀具的電子標籤序號。
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