TWI748814B - 具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其換刀方法 - Google Patents

Abstract

一種具有雙智慧刀架之智能換刀系統包含智慧刀車及一智慧刀架裝置。智慧刀架裝置設置於一機床旁，智慧刀車上會在機械加工廠內移動，並移動到各個機床旁，以便於將智慧刀車上欲上機的刀把裝設到每一台機床旁的智慧刀架裝置上，並將智慧刀架裝置上已下機的刀把裝設到智慧刀車上，並在機床要進行換刀作業時，將機床上欲下機的刀把裝設到智慧刀架裝置上，以及將智慧刀架裝置上欲上機的刀把裝設到機床的刀庫上，以完成每一機床的換刀作業。

Description

具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其換刀方法

本發明係關於一種刀具車，尤指一種具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其換刀方法。

刀具為CNC數值加工機所不可或缺之加工工具，隨著加工的方式、加工的工件以及CNC數值加工機的不同，其所需用加工的刀具也不相同。一般的機械加工廠中通常具有多種加工機床以及需要加工的各種工件，在需要考量到刀具使用壽命的情況下，由於一般的機械加工廠中所使用刀具的種類甚多，管理上往往要耗費許多人力與時間，才能把握換刀具的時機與時效、避免用錯刀具，及兼顧刀具的使用壽命。

市面上已有一些刀具車、刀具管理系統以及刀庫管理系統，其中由刀庫領出的刀具或要送回刀庫儲存的刀具皆會置放於刀具車上以便利運送；刀具車將從刀庫領出的刀具送到現場的加工機床，由人工將其設置於加工機床上，並將從加工機床卸下的刀具放置於刀具車上，由刀具車送回刀庫，所以刀具車上的刀具也需要管理及記錄，以防止拿錯刀具。只是市面上現有的刀具車本身並沒有檢查刀具的功能，以至於刀具車在上下刀具時，往往需要人力來紀錄上下的刀具並確認其是否正確，如此的換刀流程及刀具管理既耗時又容易發生錯誤，造成刀具車的換刀流程問題及刀具管理問題，甚至造成刀具管理系統以及刀庫管理系統的問題，所以如何解決上述刀具車的換刀流程問題及刀具管理問題，是有迫切的需求。

此外，由於機械加工廠中的加工機床眾多，若僅以一台或者少量幾台的刀具車進行刀具替換，則當該台刀具車移動到需要上、下刀具的加工 機床旁進行作業時，其它需要進行上、下刀具的加工機床則必須等待前一台的加工機床替換完刀具後，再等待該台刀具車移動至下一台需要進行上、下刀具的加工機床旁，方能進行上、下刀具的換刀作業，因而增加等待換刀作業的時間。然而，若為克服此問題而添購設置更多的刀具車，不僅將佔據更多加工廠內的使用空間，造成移動上的不便，設置更多價格昂貴的刀具車亦將造成成本的增加。

據此，如何提供一種智能刀具車及其換刀方法已成為目前急需研究的課題。

為了解決上述問題，本發明提出「一種具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其換刀方法」，以下敘述本發明「一種具有雙智慧刀架之智能換刀系統」的技術內容：具有雙智慧刀架之智能換刀系統，包含：一智慧刀車，包含：一車體；一第一智慧刀架，設置於該車體上，供容置及鎖固複數第一刀把；一通訊模組，設置於該車體上，供接收一智慧型裝置發送的一換刀控制訊號；一第一刀把資料讀取座，設置於該車體上，供識別該第一刀把；及一控制單元，設置於該車體上且電性連接該第一智慧刀架、該通訊模組及該第一刀把資料讀取座；一智慧刀架裝置，包含：一殼體；以及 一第二智慧刀架，設置於該殼體上，供容置複數第二刀把；其中當該智慧刀車的該通訊模組接收該換刀控制訊號時，該控制單元根據該換刀控制訊號控制該第一智慧刀架解鎖該些第一刀把中的其中一第一刀把，並經由該第一刀把資料讀取座識別解鎖的該第一刀把，經由該第二智慧刀架容置識別解鎖後的該第一刀把，並經由該第一刀把資料讀取座識別該智慧刀架裝置的該些第二刀把，再經由該第一智慧刀架鎖固識別後的該第二刀把。

具有雙智慧刀架之智能換刀方法包含下列各個步驟：一智慧刀車的一通訊模組接收一換刀控制訊號；該智慧刀車的一控制單元根據該換刀控制訊號控制該智慧刀車的一第一智慧刀架解鎖複數第一刀把中的其中一第一刀把；經由該智慧刀車的一第一刀把資料讀取座識別解鎖後的該第一刀把；在識別後，該第一刀把設置到一智慧刀架裝置上；經由該智慧刀車的該第一刀把資料讀取座識別該智慧刀架裝置上複數第二刀把中的其中一第二刀把；以及在識別後，該第二刀把鎖固到該第一智慧刀架上。

承上所述，根據上述本發明所提出「一種具有雙智慧刀架之智能換刀系統」及「一種具有雙智慧刀架之智能換刀方法」，利用在每一台機床旁設置具有第二智慧刀架的智慧刀架裝置，並搭配智慧型裝置確實管控及記錄整個的換刀流程，可管控上刀及下刀的作業流程，避免上錯刀及下錯刀。由於本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其方法皆在每一台機床旁搭配設置一個具有第二智慧刀架的智慧刀架裝置，因此，在所有機床要換刀之前，即可預先將對應加工的刀具全數配妥在智慧刀架裝置上，如此即可避免整條產線的機床需同時間換刀時，換刀人員換完一台機床要等待智慧刀車來回移動各個機床之間的時間，因而增加換刀時間並同時降低設備稼動率。據此，藉由本發明具 有雙智慧刀架之智能換刀系統及其方法可在不需提升建構成本的情況下提升換刀作業的效率。

1:具有雙智慧刀架之智能換刀系統

10:智慧刀車

11:第一智慧刀架

12:通訊模組

13:智慧刀架裝置

14:第二智慧刀架

141:層架

142:容置座

143:套筒

15:第二刀把資料讀取座

16:殼體

2:正面

3:第一側面

4:上蓋

5:第一抽屜

6:第二抽屜

7:輪子

8:第一刀把資料讀取座

20:第一框架

21:第一門板

22:第一手把

23:第一支架

24:第二支架

25:第三支架

26:萬向轉輪

27:第二框架

28:第三框架

29:第一容置空間

30:第二容置空間

31:刀把

32:刀把座

321:平台

322:固定凸件

323:固定板

33:頸部

34:頭部

35:固定凹槽

36:近接感應器

37:電磁鎖

38:鎖舌

39:指示燈

43:第一鎖孔

51:第一近接開關

52:第二近接開關

53:第一電磁插銷鎖

54:第二電磁插銷鎖

60:控制單元

64:電池與充電裝置

70:無人搬運車

81:座體

82:第一上機識別刀把座

83:第一下機識別刀把座

84:感測面

85:第一識別傳感器

86:第二識別傳感器

M:機床

S:智慧型裝置

S10~S15:步驟

圖1係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統以及機床的設置示意圖；圖2A係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀車及第一智慧刀架的外觀示意圖；圖2B係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀車打開上蓋時的示意圖；圖2C係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀車打開抽屜的示意圖；圖3A係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀架裝置外觀示意圖；圖3B係為刀把穿入套筒的示意圖；圖4A與圖4B係為本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀車之抽屜的示意圖；圖5係刀把的示意圖；圖6係本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的刀把座與刀把結合的示意圖；圖7係本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的第一刀把資料讀取座的示意圖；圖8係本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的控制方塊圖；圖9係本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統的一應用圖；以及 圖10係本發明具有雙智慧刀架之智能換刀方法流程圖。

請參閱圖1，其係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統以及機床的設置示意圖。需注意的是，在圖1中僅繪示一台機床M及一智慧刀架裝置13，事實上，在機械加工廠內係具有多台機床M及多個智慧刀架裝置13，每一台機床M旁個別設置一智慧刀架裝置13，且搭載第一智慧刀架11的智慧刀車10上會在機械加工廠內移動，並藉由導航地圖導航、移動到各個機床M旁，以便於操作員將智慧刀車10上欲上機的刀把裝設到每一台機床M旁的智慧刀架裝置13上，並將智慧刀架裝置13上已下機的刀把裝設到智慧刀車10的第一智慧刀架11上，並在機床M要進行換刀作業時，操作員將機床M上欲下機的刀把裝設到智慧刀架裝置13的第二智慧刀架14上，將第二智慧刀架14上欲上機的刀把裝設到機床M的刀庫上，以完成所有機床M的換刀作業。換刀的作業過程係藉由設置在智慧刀車10車體上的通訊模組12(圖8)接收一智慧型裝置S發送的一換刀控制訊號後，傳送至智慧刀車10上的控制單元60(圖8)，以啟動換刀的流程。智慧刀車10上的控制單元60設置於車體上且電性連接第一智慧刀架11、通訊模組12及第一刀把資料讀取座8(圖2C)。有關換刀的作業過程係透過智慧型裝置S連接智慧刀車10進行換刀，詳細內容於以下段落中描述。

請參閱圖2A、圖2B、圖2C及圖8，其係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀車10及第一智慧刀架11的外觀示意圖、打開上蓋時的示意圖以及打開抽屜的示意圖。本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統1的智慧刀車10具有一車體，車體外殼主要由相對的一正面2與一背面(圖未示)，以及相對的一第一側面3與一第二側面(圖未示)，以及相對的一上蓋4與一底部(圖未示)所組成，並據以構成一車內空間，車內空間設置有第一智慧刀架11、通訊 模組12、第一刀把資料讀取座8以及控制單元60。第一智慧刀架11設置於車體上，供容置及鎖固複數把欲上機之該刀把31及欲下機之該刀把31，包含至少一抽屜，於本發明實施例中設置有一第一抽屜5與一第二抽屜6，該第一抽屜5與該第二抽屜6係可同時承載多個刀把31(即前述的刀具)以及多個刀把座32，每一刀把座32可容置欲上機之刀把31以及欲下機之刀把31。

當閉合時(如圖2A所示)，該第一抽屜5與該第二抽屜6係位於該車內空間，當打開時(如圖2C所示)，該第一抽屜5與該第二抽屜6係可被拖出於該車內空間。另外，智慧刀車10車體外殼的底部設置有移動裝置，於本發明之一實施例可以四個輪子7分別設置在底部四個角落，因此本發明的智慧刀車10可被推著走。本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1還具有設置於車體上的一第一刀把資料讀取座8，可經由RFID(無線射頻識別，Radio Frequency Identification)的方式或其他方式如NFC(近場通訊，Near Field Communication)的方式來識別欲上機之一刀把31及欲下機之一刀把31，包含讀取刀把31本身的識別資料如其品名、料號或履歷。

請參閱圖2B所示，在圖2B中本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1的智慧刀車10的該上蓋4係為打開的狀態，可看見一第一框架20環設於智慧刀車10的頂部；一第一近接開關51與一第一電磁插銷鎖53係固設於該第一框架20，其中該第一近接開關51係用於偵測該第一抽屜5是否在關閉的狀態，以允許該第一電磁插銷鎖53的啟動，以鎖住該第一抽屜5於該車內空間；類似的，一第二近接開關52與一第二電磁插銷鎖54係固設於該第一框架20，其中該第二近接開關52係用於偵測該第二抽屜6是否在關閉的狀態，以允許該第二電磁插銷鎖54的啟動，以鎖住該第二抽屜6於該車內空間。

請參閱圖3A並搭配圖1及圖8，圖3A係為本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀架裝置外觀示意圖。智慧刀架裝置13設置於一機床M 旁，智慧刀架裝置13包含一第二智慧刀架14、一第二刀把資料讀取座15及一殼體16，第二智慧刀架14以及第二刀把資料讀取座15設置於殼體16上。第二智慧刀架14供容置複數把欲上機之該刀把31及欲下機之該刀把31。第二刀把資料讀取座15識別第二智慧刀架14上欲上機之一刀把31。當智慧刀車10移動至設置在機床M旁之智慧型裝置S的訊號接收範圍時，智慧型裝置S發送換刀控制訊號至智慧刀車10的通訊模組12，使電性連接通訊模組12的控制單元60根據換刀控制訊號控制第一智慧刀架11解鎖欲上機之刀把31後，經由第一刀把資料讀取座8正確識別欲上機之刀把31後設置於第二智慧刀架14上，並經由該第一刀把資料讀取座8正確識別智慧刀架裝置13欲下機之刀把31後鎖固於第一智慧刀架11上。機床M具有一條碼，並在欲上機的該刀把31由智慧刀架裝置13設置到機床M之前，藉由智慧型裝置S之辨識模組成功辨識該條碼後顯示欲上機之該刀把31，且通過第二刀把資料讀取座15正確識別欲上機之該刀把31後，將第二智慧刀架14上欲上機之該刀把31鎖固在機床M上。

請參閱圖3B並搭配圖3A，圖3B係為刀把穿入套筒的示意圖。第二智慧刀架14包含多個層架141，每一層架141係以一傾斜角度設置於殼體16上，以便於操作員拿取或放置刀把31。每一層架141具有多個容置座142，多個容置座142中的每一個供容置該些第二刀把31。進一步而言，每一個欲上機之刀把31以及欲下機之刀把31對應設置有一套筒143及一固定凸件322，每一個層架141的容置空間具有一中空區域，套筒143可置入中空區域，刀把31對應穿入套筒143後，利用固定凸件322與刀把31的固定凹槽35結合，以確保該刀把31係正確的置入該中空區域。此外，第二刀把資料讀取座15係固定設置在殼體16外部，但於其它實施例中，第二刀把資料讀取座15亦可設置在第二智慧刀架14的層架141上，或者是設置在殼體16頂面位置。此外，在圖3A的實施例中，亦可 另外在殼體16設置一螢幕，以便於操作於可透過螢幕上顯示的換刀清單了解目前需要換刀的狀況。

請參閱圖4A與圖4B所示。圖4A與圖4B皆是本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統的智慧刀車之抽屜的示意圖。在圖4A與圖4B中，該第一抽屜5係具有一第一門板21以及設置於其上的一第一手把22、一第一鎖孔43、第一支架23、第二支架24、第三支架25以及一萬向轉輪26，其中該第一手把22係允許人員從該智慧刀車10拉開或關閉該第一抽屜5，該第一鎖孔43係用於容納該第一電磁插銷鎖53的一鎖舌，以鎖住該第一抽屜5，使其保持關閉狀態。該萬向轉輪26係一輪子，用於承載該第一抽屜5的重量並使該第一抽屜5能移動。該第一抽屜5中的該第一支架23以及該第二支架24其一端分別固設於該第一門板21的上端及下端，其另一端分別固設於該第三支架25的上端及下端，該第一支架23以及該第二支架24之上還分別環設有一第二框架27以及一第三框架28，使得該第一支架23以及該第二框架27共同形成一第一容置空間29，該第二支架24以及該第三框架28共同形成一第二容置空間30，其中該第一容置空間29與該第二容置空間30皆是用於容置多個刀把座32以及多個刀把31。至於該第二抽屜6，其結構及功能與該第一抽屜5是類似的。

請參閱圖5、圖6及圖8，圖5係刀把的示意圖，圖6係本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的刀把座與刀把結合的示意圖。在圖5中，該刀把31具有一頸部33、一頭部34、一固定凹槽35以及一RFID標籤或一NFC標籤(圖未示)，該RFID標籤或該NFC標籤其係設置於該固定凹槽35的對側。在圖5中，一刀把31放置於一刀把座32中，該刀把座32具有一平台321，該平台321之上設置有一固定凸件322，該平台321具有一中空區域，該刀把31可置入該中空區域，此時該刀把31的固定凹槽35與該固定凸件322結合，以確保該刀把31係正確的置入該中空區域，該刀把座32還具有一固定板323，其上設置有一近接感 應器36及一電磁鎖37，該固定板323、該近接感應器36及該電磁鎖37皆位於該平台321的下方，當智慧刀車10的通訊模組12接收換刀控制訊號時，控制單元60產生一鎖固控制訊號至該些刀把座32中的其中一刀把座32的電磁鎖37，以鎖住接收到鎖固控制訊號之刀把座32中的第一刀把31，且產生一解鎖控制訊號至該些刀把座32中的另一刀把座32的電磁鎖37，以解鎖接收到解鎖控制訊號之刀把座32中的第一刀把31。進一步而言，當該刀把31置入該中空區域時，該刀把31的一部份包含該頸部33與該頭部34係位於該平台321的下方，此時該近接感應器36若偵測到該刀把31係位於正確位置，則允許該電磁鎖37伸出一鎖舌38卡住該刀把31的頸部33，使得該刀把31的頭部34無法脫出，可達成將該刀把31鎖住在該刀把座32的功效。另外該刀把座32進一步具有一指示燈39，可用於提醒相關人員：該刀把座32係要放置或取用一刀把31。指示燈39設置於智慧刀車10上。於本發明之實施例中，指示燈39包含LED(Light Emitting Diode，發光二極體)燈。此外，在圖3A中，智慧刀架裝置13的第二智慧刀架14上雖然並未設置刀把座32，但使用者亦可根據需求在第二智慧刀架14上增加設置刀把座32，以鎖固刀把31，並根據需求在第二智慧刀架14的刀把座32上設置指示燈39。

請參閱圖7，圖7係本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統的第一刀把資料讀取座的示意圖。在圖7中，該第一刀把資料讀取座8設置於智慧刀車10上，具有一座體81，其上設置有一第一上機識別刀把座82及一第一下機識別刀把座83，分別用於放置一要上機的刀把31和一已下機的刀把31，該第一刀把資料讀取座8還具有一感測面84，其上設置有一第一識別傳感器85及一第二識別傳感器86，分別用於感測、讀取一要上機的刀把31的識別資料和一已下機的刀把31的識別資料。其中當一刀把31正確的放置於該第一上機識別刀把座82或該第一下機識別刀把座83時，該刀把31的識別資料可被該第一識別傳感器85或該第二識別傳感器86所讀取；其中，該第一刀把資料讀取座8可藉由例如無 線射頻識別技術(RFID)或短距離無線通訊技術(NFC)感測刀把的RFID標籤。此外，設置於智慧刀架裝置13上的第二刀把資料讀取座15上亦可配備設置識別傳感器(未圖示)，用於感測、讀取一要上機的刀把31的識別資料和一已下機的刀把31的識別資料。其中當一刀把31正確的放置於第二刀把資料讀取座15時，該刀把31的識別資料可被識別傳感器所讀取；其中，第二刀把資料讀取座15可以RFID的方式感測刀把31的RFID標籤，也可以NFC的方式感測刀把31的NFC標籤。

此外，需注意地是，在本發明上述的實施例中，雖然係將第一刀把資料讀取座8區分為第一上機識別刀把座82及第一下機識別刀把座83，分別用於感測、讀取一要上機的刀把31的識別資料和一已下機的刀把31的識別資料，但在本發明的其它實施例中，係可將第一上機識別刀把座82及第一下機識別刀把座83整合成為單獨一個上下機識別刀把座，同時具有感測、讀取一要上機的刀把識別資料和一已下機刀把識別資料的功能。相似地，設置於智慧刀架裝置旁的第二刀把資料讀取座15用於識別第二刀把31的識別資料，包含一第三識別傳感器及一第四識別傳感器，於圖3A的實施例中，係以單獨整合的一個上下機識別刀把座舉例說明，有關第二刀把資料讀取座15的結構、功能及原理如上述第一刀把資料讀取座8，於此不再贅述。

請參閱圖8所示。圖8係本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統的控制方塊圖。在圖8中，本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1進一步具有一控制單元60以及一電池與充電裝置64，其中該控制單元60係可為具有微控制器或微處理器的一電路或一電腦系統。智慧刀車10上的多個刀把座32中的每一個的電磁鎖37與近接感應器36(參閱圖6)皆電連接至該控制單元60，其中該近接感應器36用於偵測該些刀把座32中是否有該第一刀把31，且該第一刀把31是否放置在正確的位置，以確定該刀把座32是否能上鎖來鎖住該第一刀把 31，並將其感測結果傳送給該控制單元60，使其能判斷一刀把31是否已正確的放置於相對應的一刀把座32中，若該控制單元60判斷該刀把31已正確的放置於相對應的該刀把座32中時，該控制單元60才能控制該刀把座32的電磁鎖37(參閱圖6)，將該刀把31上鎖或解鎖，另外多個刀把座32中的每一個指示燈39皆電連接至該控制單元60，該控制單元60可控制該多個刀把座32中的每一個指示燈39的發光狀態如閃爍、持續亮、不亮等。

類似的，該第一近接開關51與該第一電磁插銷鎖53皆電連接至該控制單元60，其中該第一近接開關51用於偵測至少一抽屜的位置，以確定至少一抽屜是否能被上鎖，並將其感測結果傳送給該控制單元60。以第一抽屜5(參閱圖2C)為例，控制單元60根據感測結果判斷該第一抽屜5(參閱圖2C)是否在正確的關閉位置，若該控制單元60判斷該第一抽屜5(參閱圖2C)是在正確的關閉位置時，該控制單元60才能控制該第一電磁插銷鎖53，將該第一抽屜5(參閱圖2C)上鎖或解鎖。類似的，該第二近接開關52與該第二電磁插銷鎖54皆電連接至該控制單元60，其中該第二近接開關52會將其感測結果傳送給該控制單元60，使其能判斷該第二抽屜6(參閱圖2C)是否在正確的關閉位置，若該控制單元60判斷該第二抽屜6(參閱圖2C)是在正確的關閉位置時，該控制單元60才能控制該第二電磁插銷鎖54，將該第二抽屜6(參閱圖2C)上鎖或解鎖。

請參閱圖1、圖2C、圖3A及圖8所示，每一機床個別具有一條碼，智慧型裝置S可從該條碼中讀取該機床M的一工單資訊，並比對工單資訊中所列出的機床M，與需要上刀及下刀的刀把31是否一致，以及確認要裝設於機床M的刀把31或已從機床M卸下的刀把31、要鎖固或解鎖在第一智慧刀架11上的刀把31以及要設置在第二智慧刀架14上的刀把31是否正確。該工單資訊係包含一所有要上機的刀把31的識別資料以及一所有要下機的刀把31的識別資 料，智慧型裝置S會將其讀取到的工單資訊透過通訊模組12傳送給智慧刀車10的控制單元60。智慧型裝置S用以透過使用介面提供顯示工單資訊給人員，也可從該伺服單元及雲端網路上傳、下載及更新工單資訊。此外，本發明亦可透過企業資源規劃系統(Enterprise Resource Planning；ERP)將工單資訊傳送到智慧型裝置S或雲端網路中。

該電池與充電裝置64係用以直接或間接提供電力給該控制單元60、該多個刀把座32中的每一個電磁鎖37及每一個近接感應器36以及每一個指示燈39、該第一近接開關51與該第一電磁插銷鎖53、該第二近接開關52與該第二電磁插銷鎖54、該第一識別傳感器85及該第二識別傳感器86。

參閱圖9，其係本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統的一應用圖。本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1可搭配一無人搬運車70(Automatic Guided Vehicle,AGV)，該無人搬運車70具備派車地圖、Wifi網路傳輸及Wifi定位系統等功能；本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1與該無人搬運車70可進一步搭配一刀具自動派車系統，該刀具自動派車系統能自動派送刀具到指定的機床及指定的刀庫，可節省大量人力，同時可避免人為錯誤。

另外，本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1還可搭配一刀庫管理系統，本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1透過該伺服單元能及時的與該刀庫管理系統交換刀把的位置及履歷，該刀庫管理系統可增進刀把出入刀庫的效率及正確性。

另外，本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1還可搭配一刀具管理系統，本發明的具有雙智慧刀架之智能換刀系統1透過該伺服單元能及時的與該刀具管理系統交換刀把的位置及履歷，該刀具管理系統可節省一比對刀的時間，並提高刀具的壽命。

請參閱圖10，其係本發明具有雙智慧刀架之智能換刀方法流程圖。具有雙智慧刀架之智能換刀方法包含下列各個步驟：

於步驟S10中，智慧刀車的通訊模組接收換刀控制訊號。於步驟S11中，智慧刀車的控制單元根據換刀控制訊號控制智慧刀車的第一智慧刀架解鎖複數第一刀把中的其中一第一刀把。於步驟S12中，經由智慧刀車的第一刀把資料讀取座識別解鎖後的第一刀把。於步驟S13中，在識別正確後，第一刀把設置到智慧刀架裝置上。於步驟S14中，經由該智慧刀車的該第一刀把資料讀取座識別該智慧刀架裝置上複數第二刀把中的其中一第二刀把。於步驟S15中，在識別正確後，第二刀把鎖固到第一智慧刀架上。據此，完成所有智慧刀車上的刀把與智慧刀架裝置上的刀把之換刀作業。

此外，具有雙智慧刀架之智能換刀方法更包含下列各個步驟：藉由一智慧型裝置對一機床掃描條碼，並由該智慧型裝置確認該機床為需要進行換刀作業的該機床。確認正確後，在該智慧型裝置上顯示複數第一刀把及複數第二刀把的清單。根據該清單，經由第二刀把資料讀取座識別智慧刀架裝置上的複數第二刀把中的另一第二刀把。在識別正確後，第二刀把設置於機床上。再者，根據該清單，機床轉動至主軸位置，將設置於主軸上的第二刀把設置於智慧刀架裝置上。據此完成機床與智慧刀架裝置上所有刀把的替換。

綜上所述，本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其方法利用在每一台機床旁設置具有第二智慧刀架的智慧刀架裝置，並搭配智慧型裝置確實管控及記錄整個的換刀流程，可管控上刀及下刀的作業流程，避免上錯刀及下錯刀。由於本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其方法皆在每一台機床旁搭配設置一個具有第二智慧刀架的智慧刀架裝置，因此，在所有機床要換刀之前，即可預先將對應加工的刀具全數配妥在智慧刀架裝置上，如此即可避免整條產線的機床需同時間換刀時，換刀人員換完一台機床要等待智慧刀車來 回移動各個機床之間的時間，因而增加換刀時間並同時降低設備稼動率。據此，藉由本發明具有雙智慧刀架之智能換刀系統及其方法可在不需提升建構成本的情況下提升換刀作業的效率。

1:具有雙智慧刀架之智能換刀系統

10:智慧刀車

11:第一智慧刀架

13:智慧刀架裝置

14:第二智慧刀架

M:機床

S:智慧型裝置

Claims (17)

1. 一種具有雙智慧刀架之智能換刀系統，包含： 一智慧刀車，包含： 一車體； 一第一智慧刀架，設置於該車體上，供容置及鎖固複數第一刀把； 一通訊模組，設置於該車體上，供接收一智慧型裝置發送的一換刀控制訊號； 一第一刀把資料讀取座，設置於該車體上，供識別該第一刀把；及 一控制單元，設置於該車體上且電性連接該第一智慧刀架、該通訊模組及該第一刀把資料讀取座； 一智慧刀架裝置，包含： 一殼體；以及 一第二智慧刀架，設置於該殼體上，供容置複數第二刀把； 其中當該智慧刀車的該通訊模組接收該換刀控制訊號時，該控制單元根據該換刀控制訊號控制該第一智慧刀架解鎖該些第一刀把中的其中一第一刀把，並經由該第一刀把資料讀取座識別解鎖的該第一刀把後，經由該第二智慧刀架容置該第一刀把，並經由該第一刀把資料讀取座識別該智慧刀架裝置的該些第二刀把後，經由該第一智慧刀架鎖固該第二刀把。
2. 如請求項1所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該智慧刀架裝置更包含一第二刀把資料讀取座，設置於該智慧刀架裝置之該殼體上，供識別該些第二刀把，識別後之該些第二刀把供設置於一機床上。
3. 如請求項2所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該第一刀把資料讀取座及該第二刀把資料讀取座分別識別該第一刀把的一識別資料以及該第二刀把的一識別資料； 其中該第一刀把及該第二刀把的識別資料包含一品名、一料號或一履歷，並將所讀取的該識別資料傳送給該控制單元； 其中該控制單元根據接收到的一工單資訊判斷該第一刀把資料讀取座以及該第二刀把資料讀取座所識別的該識別資料是否正確。
4. 如請求項1所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該第一智慧刀架包含： 至少一抽屜，活動地設置於該智慧刀車上； 多個刀把座，設置於該至少一抽屜中，該多個刀把座供容置該些第一刀把。
5. 如請求項1所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該第二智慧刀架包含多個層架，每一層架具有多個容置座，該多個容置座間供容置該些第二刀把。
6. 如請求項4所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中各該刀把座分別具有一指示燈，電性連接該控制單元，該智慧刀架裝置更包含一第二刀把資料讀取座，設置於該智慧刀架裝置之該殼體上，供識別該些第二刀把，識別後之該些第二刀把供設置於一機床上，該第一刀把資料讀取座及該第二刀把資料讀取座分別識別該第一刀把的一識別資料以及該第二刀把的一識別資料； 其中該控制單元根據接收到的一工單資訊，選擇該些刀把座中的其中一刀把座，並控制選擇的該刀把座的該指示燈發光，其中該工單資訊包含該第一刀把資料讀取座與該第二刀把資料讀取座所識別的該識別資料。
7. 如請求項4所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中各該刀把座分別具有一電磁鎖，電性連接至該控制單元； 其中當該智慧刀車的該通訊模組接收該換刀控制訊號時，該控制單元產生一鎖固控制訊號至該些刀把座中的其中一刀把座的該電磁鎖，以鎖住接收到該鎖固控制訊號的該刀把座中的該第一刀把，且產生一解鎖控制訊號至該些刀把座中的另一刀把座的該電磁鎖，以解鎖接收到解鎖控制訊號的該刀把座中的該第一刀把。
8. 如請求項4所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中各該刀把座分別具有一近接感應器，電性連接至該控制單元； 其中各該刀把座的該近接感應器係分別用於偵測該些刀把座中是否有該第一刀把，且該第一刀把是否放置在正確的位置，以確定該刀把座是否能上鎖來鎖住該第一刀把。
9. 如請求項4所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該至少一抽屜具有至少一近接開關，電性連接至該控制單元； 其中該至少一近接開關，用於偵測該至少一抽屜的位置，以確定該至少一抽屜是否能被上鎖。
10. 如請求項4所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該至少一抽屜具有至少一電磁插銷鎖，電性連接至該控制單元； 其中該至少一電磁插銷鎖用於鎖住該抽屜。
11. 如請求項3所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該第一刀把資料讀取座設置及該第二刀把資料讀取座分別具有一第一識別傳感器及一第二識別傳感器，分別用於識別該第一刀把的識別資料及該第二刀把的識別資料。
12. 如請求項11所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該第一刀把資料讀取座及該第二刀把資料讀取座藉由無線射頻識別技術或短距離無線通訊技術識別該第一刀把的該識別資料及該第二刀把的該識別資料。
13. 如請求項3所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該智慧型裝置、以及該控制單元將該工單資訊傳送至一雲端網路，且該智慧型裝置及該控制單元從該雲端網路接收該工單資訊。
14. 如請求項1所述之具有雙智慧刀架之智能換刀系統，其中該智慧刀車具有一導航地圖，藉由該導航地圖移動至該智慧刀架裝置旁。
15. 一種具有雙智慧刀架之智能換刀方法，包含下列步驟： 一智慧刀車的一通訊模組接收一換刀控制訊號； 該智慧刀車的一控制單元根據該換刀控制訊號控制該智慧刀車的一第一智慧刀架解鎖複數第一刀把中的其中一第一刀把後； 經由該智慧刀車的一第一刀把資料讀取座識別解鎖後的該第一刀把； 在識別後，該第一刀把設置到一智慧刀架裝置上； 經由該智慧刀車的該第一刀把資料讀取座識別該智慧刀架裝置上複數第二刀把中的其中一第二刀把；以及 在識別後，該第二刀把鎖固到該第一智慧刀架上。
16. 如請求項15所述之具有雙智慧刀架之智能換刀方法，更包含下列步驟： 藉由一智慧型裝置對一機床掃描條碼，並由該智慧型裝置確認該機床為需要進行換刀作業的該機床； 在確認後，在該智慧型裝置上顯示該複數第二刀把的一清單； 根據該清單，經由一第二刀把資料讀取座識別該智慧刀架裝置上的該複數第二刀把中的另一第二刀把；以及 在識別後，該第二刀把設置於一機床上。
17. 如請求項16所述之具有雙智慧刀架之智能換刀方法，其中藉由該智慧型裝置對該機床掃描條碼，並由該智慧型裝置確認該機床為需要進行換刀作業的該機床更包含下例步驟： 根據該清單，該機床轉動一主軸，且設置於該主軸上的該第二刀把設置於該智慧刀架裝置上。

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