TWI770493B

TWI770493B - 化驗室滴液機及試色機智慧複合系統

Info

Publication number: TWI770493B
Application number: TW109112026A
Authority: TW
Inventors: 胡守忠
Original assignee: 流亞科技股份有限公司
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2022-07-11
Also published as: TW202138651A

Abstract

一種化驗室滴液機及試色機智慧複合系統，包含至少一控制單元、至少一滴液機、一染色準備區、一機械手臂、至少一試色機，該染色準備區包含有數個待染色樣布並界定有一杯蓋放置區、一染色杯組合暫存區，該試色機包含數個試色機染色杯位；該機械手臂依據該控制單元設定之工序步驟指令，把滴液完成之染色杯取起、移動到染色準備區進行染色準備作業，再將染色杯放入試色機當中，進一步藉控制單元對滴液機、試色機進行相關染程之控制、機械手臂之連結作用等，把染整廠化驗室的自動滴液機和試色機作業智慧化、模組化及操作無人化整合。

Description

化驗室滴液機及試色機智慧複合系統

本發明係有關於一種化驗室智慧複合系統，特別是指其與染整廠化驗室作業流程之智慧化、模組化、自動化、無人化、精確控制有關的一種化驗室滴液機及試色機智能複合系統。

一般染整廠化驗室試顏色的過程，都存在有以下之共同問題：

1.雖然有自動滴液機可以做精確的計量，但是後續還是需要人力把待染色樣布放入試色杯，鎖好杯蓋，由人工拿試色之杯子放入到指定試色機，並以人工設定染色昇降溫之染色程序，待染程結束後還需要人工手動拿出杯子，放入下一批試色杯子，整個作業耗時、耗人力且容易出錯。

2.請參閱第12圖，傳統的滴液機強調dosing & dye設計，其構造包含一滴液區91、一染色區92及設於滴液區91、染色區92之間之待染色樣布93，以及一可移動、模仿人類手臂功能之機械手臂94，該滴液機內部整合包含染色機之功能，以預期得到無人化作業。但是有如下限制與問題：

(1)泡母液、滴液和染色均放在相同一機台，一機械手臂94同時只能做一件事，效率低；

(2)機構複雜，體積太大，投資成本高；

(3)滴液區91一般每小時可以產出30-60個染色配方，但是染色區每一個杯位，每2-3小時才產出一杯，效率無法匹配；

(4)染色區數量有限，如欲擴充很多染色區杯位在同一機台，整台機器之機構變得龐大，成本亦會太高。

3.先前技術中有一種設計是在滴液機95滴液後用管路分配器96進行管路輸送到染色機97，把滴液機95完成的染液使用管路輸送到染色機97，以預期得到無人化作業。但是有如下限制與問題，如第13圖：

(1)因為化驗室的染色樣品纖維重量很小，介於幾克到幾十克之間，所以染液或化學藥品依照纖維用量比例計算也是很少，也是介於幾克到幾十克之間，所以用管路輸送即使殘留很少，比例上也會造成損失，影響準確性；

(2)再加上浴比(liquor ratio)限制總水量，無法用水大量清洗管路，導致殘留影響準確性；

(3)管路距離限制，長度越長，需要清洗水量越多，另外還要有閥件控制管路開關增加成本。

上述染整廠化驗室試顏色過程所存在之問題，確實有待克服。

本發明係在提供一種整合滴液機、機械手臂、試色機染程自動控制之化驗室智慧複合系統。

為達上述，本發明包含至少一控制單元、至少一滴液機、至少一染色準備區、至少一機械手臂、至少一試色機，該滴液機用以滴出所需染液到數個染色杯；該染色準備區鄰近該滴液機，該染色準備區包含有數個待染色樣布並界定有一杯蓋放置區、一染色杯組合暫存區；該機械手臂鄰近該染色準備區；該試色機鄰近該機械手臂，該試色機包含數個試色機染色杯位；其中，該控制單元電性連接該滴液機、該機械手臂、該試色機，該機械手臂依據該控制單元設定之工序步驟指令，把滴液完成之染色杯取起並放置在該染色組合暫存區，再夾取該待染色樣布放入染色杯中，該機械手臂再取起杯蓋放置區的杯蓋把染色杯鎖固，之後該機械手臂把染色杯放入指定位置之試色機當中該試色機染色杯位。

本發明的有益效果為：藉控制單元、機械手臂之連結作用，把染整廠化驗室的自動滴液機和試色機作業智慧化、模組化及操作無人化之整合。

本發明與先前技術手段比較優勢如下：

以下僅藉由具體實施例，且佐以圖式作詳細之說明，俾使貴審查委員能對於本發明之各項功能、特點，有更進一步之了解與認識。

1:染色杯

10:控制單元

20:滴液機

21:輸送裝置

30:染色準備區

31:滴液完成試色杯區

32:待染色樣布

33:杯蓋放置區

331:杯蓋

34:染色杯組合暫存區

35:完成染色區

40:機械手臂

41:機械手臂移動軌道

42:機械手臂移動AGV自走車

50:試色機

51:試色機染色杯位

習用部份：

91:滴液區

92:染色區

93:待染色樣布

94:機械手臂

95:滴液機

96:管路分配器

97:染色機

第1圖係本發明之上視圖。

第2圖係本發明之立體圖。

第3圖至第6圖係本發明之使用實施例圖。

第7圖係本發明機械手臂設於機械手臂移動軌道上之上視圖。

第8圖係本發明染色準備區、機械手臂設於機械手臂移動AGV自走車上之上視圖。

第9圖至第11圖係本發明控制單元其人機介面所顯示之功能畫面。

第12圖係傳統染色技術、構造之上視圖。

第13圖係傳統染色技術、構造之示意圖。

請參閱第1圖、第2圖所示，本發明包含一控制單元10、一滴液機20、一染色準備區30、一機械手臂40、一試色機50。下文將詳細說明之：

該滴液機20用以滴出所需染液到數個染色杯1。

該染色準備區30鄰近該滴液機20，該染色準備區30包含有數個待染色樣布32並包括界定有一杯蓋放置區33、一染色杯組合暫存區34。

該機械手臂40鄰近該染色準備區30。

該試色機50鄰近該機械手臂40，該試色機50包含數個試色機染色杯位51。

將該控制單元10電性連接該滴液機20、該機械手臂40、該試色機50，該機械手臂40依據該控制單元10設定之工序步驟指令，把滴液完成之染色杯1取起並放置在該染色組合暫存區34，再夾取該待染色樣布32放入染色杯1中，該機械手臂40再取起杯蓋放置區33的杯蓋331把染色杯1鎖固，之後該機械手臂40把染色杯1放入試色機50當中的指定位置之該試色機染色杯位51。

於一實施例，該滴液機20包括一輸送裝置21，用以將完成滴液作業、承接有染液之染色杯1輸送到該滴液機20一側之滴液完成試色杯區31，據此，使該包括染液之染色杯1較靠近該機械手臂40、染色準備區30，以利後續染色準備作業之進行。

於一實施例，該染色準備區30係包括界定有一完成染色區35，藉由該機械手臂40將在該試色機染色杯位51完成染色作業之染色杯1取出並放置收集於完成染色區35。

上述為本發明之各部組成介紹，接著再將本發明之各種實施例、特點、效益介紹如下：

請參閱第2圖、第3圖、第7圖、第8圖所示，機械手臂40之夾手可依順序把該滴液機20一側之滴液完成試色杯區31之染色杯1，逐杯取出放到染色準備區30之染色杯組合暫存區34。

請參閱第4圖所示，機械手臂40之夾手再夾取染色準備區30之待染色樣布32放入染色杯組合暫存區34染色杯1中。

請參閱第5圖所示，機械手臂40之夾手再夾取杯蓋放置區33 對應的杯蓋331而把染色杯組合暫存區34之染色杯1鎖固。

請參閱第6圖所示，機械手臂40之夾手再夾取染色杯組合暫存區34之染色杯1，並將其放入試色機50當中的指定位置試色機染色杯位51。

請參閱第7圖所示，於一實施例，該染色準備區30包括界定有一滴液完成試色杯區31，用以放置完成滴液作業、承接有染液之染色杯1。

該滴液機20之輸送裝置21也可延伸到滴液完成試色杯區31，以便將完成滴液作業、承接有染液之染色杯1直接輸送到該滴液完成試色杯區31。

於一實施例，該機械手臂40設於二機械手臂移動軌道41上，透過該機械手臂移動軌道41而可移動，利於把該染色準備區30之染色杯1放入該試色機50當中的指定位置試色機染色杯位51。

請參閱第8圖所示，於一實施例，該染色準備區30、該機械手臂40設於一機械手臂移動AGV(Auto Guided Vehicle)自走車42上，透過該機械手臂移動AGV自走車42而可移動，利於把該染色準備區30之染色杯1放入該試色機50當中的指定位置試色機染色杯位51。

請參閱第1圖所示，於一實施例，該控制單元10包括一順序排缸作業控制模組，用以控制染色的執行順序排缸作業，請配合第9圖所示之控制單元10，其人機介面所顯示之功能畫面：

背景：該順序排缸作業控制模組係因應快速少量多樣、快速反應及B2C等客戶需求，需依生產機具之產能、工序流程，彈性而且合理規劃排產計畫。

實施例：以時間為主軸，依不同訂單需求，如材質、樣缸大小、產能負荷等條件，選擇適合之試色機50作適當的排缸作業；例如第9圖中的H11、H12為染500cc的染色杯1；H23、H25為染1000cc的染色杯1，排單人員依照要打樣的布及總浴量大小將不同的單子排在各自的機台上，滴液機20滴液完之後，機械手臂40將會將滴液好的不同大小之染色杯1，放入不同的試色機50，而試色機50將依照訂單上的升降溫所需打色工藝作溫度控制。

功效：調配、增進整體染程時間、能源等效益，並將對色準確性提高。

請參閱第1圖所示，於一實施例，該控制單元10包括一滴液順序和配方控制模組，用以控制滴液機20的滴液順序和配方的排列，請配合第10圖所示之控制單元10其人機介面所顯示之功能畫面：

背景：依照不同的染量需求選擇適合的染色杯1，並依目前訂單所需的打色單需求將染色杯1放至滴液機20作滴液動作。

實施例：滴液機20依照配方將需要的染、助劑，滴液至每個染色杯1之中，例如第10圖所示：

1.例如1-6染色杯1可以都是同樣500cc大小杯子，所以放在同一批。

2.例如1-6染色杯1可以都是染同樣布種，所以放在同一批。

3.例如1-6染色杯1可以都要放到同一台試色機50的試色機染色杯位51中，所以放在同一批。

4.例如1-6染色杯1可以都要共同使用相同藥劑，所以放在同一批，例如第四杯跟第六杯有重複的94號瓶母液，可以減少取藥動作，增快整個滴液的速度。

當滴液完成並輸送到滴液完成試色杯區31，控制單元10將會通知機械手臂40將染色杯1移到染色杯組合暫存區34並將待染色樣布32放入滴液的染色杯1內，並自杯蓋放置區33取一杯蓋331而把染色杯1鎖固，並依照控制單元10指定送至不同的試色機50。

功效：有效精準安排快速的滴液計量所需藥劑，降低誤差、增進染色重現性。

請參閱第1圖所示，於一實施例，該控制單元10包括一染色昇降溫控制模組，用以控制、設定試色機50的染色昇降溫曲線，請配合第11圖所示之控制單元10，其人機介面所顯示之功能畫面：

背景：因為不同材質(例如棉、聚酯纖維)對應染料(例如酸性染料，分散性染料)及不同顏色(例如淺色、深色)需求，必須依照特定昇降溫控制才能達到正確染色。

實施例：依照控制單元10排單設定，載入已經設定好的不同的升降溫之染程工藝做染色之控制，避免人為設定錯誤。當染程工藝完成之後，通知控制單元10，由控制單元10呼叫機械手臂40將染色杯1取出至完成染色區35。

功效：提升染色準確性、和轉換配方條件到大量生產時更準確對色之效益。

本發明可包含一台以上之滴液機20，各種滴液機20之間的資料數據和控制可以和自己互通也可與控制單元10互通。

本發明可包含有一台以上機械手臂40，該機械手臂40可用類似的上下物件之驅動機構取代；各種機械手臂40之間的資料數據和控制可以自己互通也與控制單元10互通。

本發明可包含有一台以上各種試色機50或類似的試色機構；各種試色機50之間的資料數據和控制可以自己互通也與控制單元10互通。

以上為本案所舉之實施例，僅為便於說明而設，當不能以此限制本案之意義，即大凡依所列申請專利範圍所為之各種變換設計，均應包含在本案之專利範圍中。