TWI782459B - 工件的噴塗加工方法 - Google Patents

Abstract

一種工件的噴塗加工系統，包含一適用於輸送多個所述工件的輸送帶、至少一與該輸送帶間隔設置的作業單元，及一連結於該至少一作業單元的功能單元。該至少一作業單元包括一機械手臂，及一安裝於該機械手臂上的噴頭，該至少一作業單元能在一被動操作狀態及一主動作業狀態之間切換。該功能單元包括一連接於該機械手臂的驅動機構，及一資訊連接於該驅動機構的控制器。該控制器用以依據該至少一作業單元之該被動操作狀態，在該主動作業狀態時控制該驅動機構操作該至少一作業單元。另外，本發明亦提供使用該工件的噴塗加工系統的噴塗加工方法。

Description

工件的噴塗加工方法

本發明是有關於一種工件的加工系統及對應方法，特別是指一種工件的噴塗加工系統及噴塗加工方法。

參閱圖1，為一現有的太陽能支架1，包含一基板11、二自該基板11相反兩側同向彎折延伸的側板12，及二分別自該等側板12遠離該基板11之一側朝向彼此延伸，並且彼此間隔界定出一缺槽130的接板13。其中，該基板11、該等側板12，及該等接板13共同圍繞界定出一內空間100，而該等側板12及該等接板13上穿設有多個用以排除該內空間100中之積水的排水孔190。將多個所述太陽能支架1縱橫架設，即可藉此形成支撐太陽能發電模組的基礎架構。但由於所述太陽能支架1在使用時主要是設置於室外，並且需要承受風吹日曬雨淋，因此勢必需要塗佈功能塗料來形成保護層，藉此延長所述太陽能支架1的使用壽命。

然而，因應製造成本以及便利性的考量，製造所述太陽能支架1時，是直接使用已塗佈塗料的板材來彎折成型，並且加工 出該等排水孔190。在如此的製造流程下，於彎折處以及該等排水孔190的孔壁上，都勢必會有塗料的損失，就傳統的加工作法而言，將會在後續由人力目視觀察並進行塗料的補噴塗作業，才能確保所述太陽能支架1外表之塗料的完整性。但在直接採用人工噴塗的情況下，作業十分仰賴人員的執行經驗，而執行經驗的差異也會直接影響到整體作業效率以及成品的可靠度，在顧及品質的情況下，則又難以同時兼顧製造速率，無法因應產線量產的需求。

因此，本發明之目的，即在提供一種能有效提高作業效率以因應產線量產需求之工件的噴塗加工系統及噴塗加工方法。

於是，本發明工件的噴塗加工系統，包含一適用於輸送多個所述工件的輸送帶、至少一與該輸送帶間隔設置的作業單元，及一連結於該至少一作業單元的功能單元。

該至少一作業單元包括一機械手臂，及一安裝於該機械手臂上的噴頭，該至少一作業單元能在一被動操作狀態及一主動作業狀態之間切換。

該功能單元包括一連接於該機械手臂的驅動機構，及一資訊連接於該驅動機構的控制器，該控制器用以依據該至少一作業單元之該被動操作狀態，在該主動作業狀態時控制該驅動機構操作 該至少一作業單元。

另外，本發明工件的噴塗加工方法，包含一預備步驟、一預動步驟，及一續動步驟。

該預備步驟是預備一本發明工件的噴塗加工系統。

該預動步驟是將該至少一作業單元設定在該被動操作狀態，並操作該機械手臂移動而藉由該噴頭對該輸送帶上的工件進行噴塗，同時藉由該功能單元的該控制器記錄該至少一作業單元在該被動操作狀態的至少一作業資訊。

該續動步驟是將該至少一作業單元設定在該主動作業狀態，利用該控制器按照該至少一作業資訊控制該至少一作業單元，使該至少一作業單元在該主動作業狀態下對該輸送帶上的工件進行噴塗。

本發明之功效在於：該至少一作業單元在該預動步驟中所執行的噴塗作業動作，會以該至少一作業資訊的形式儲存於該控制器，後續在該續動步驟中，該控制器即可利用該至少一作業資訊控制該驅動機構來操作該至少一作業單元，以完整模仿出該至少一作業單元在該預動步驟中對該工件的完整噴塗作業，並據此進行批次化的大量作業，故能發揮優異的作業效率並複製與人為操作相同精準度，以因應產線量產的需求。

2:輸送帶

3:作業單元

31:機械手臂

32:噴頭

39:遙控器

4:功能單元

41:驅動機構

42:控制器

5:定位模組

71:預備步驟

72:預動步驟

721:記憶子步驟

73:續動步驟

731:批次子步驟

732:重設子步驟

9:工件

D:輸送方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一不完整的立體圖，說明一現有的太陽能支架；圖2是一示意圖，說明本發明工件的噴塗加工系統之一第一裝置實施例；圖3是一示意圖，說明該第一裝置實施例的另一種實施態樣；圖4是一示意圖，說明本發明工件的噴塗加工系統之一第二裝置實施例；圖5是一方塊圖，說明本發明工件的噴塗加工方法之一第一方法實施例；及圖6是一方塊圖，說明本發明工件的噴塗加工方法之一第二方法實施例。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，為本發明工件的噴塗加工系統之一第一裝置實施例，該第一裝置實施例包含一適用於輸送多個所述工件9的輸送帶2、一與該輸送帶2間隔設置的作業單元3、一連結於該作業單元 3的功能單元4，及一配置於該輸送帶2與該作業單元3之間，並用以偵測該作業單元3與所述工件9間之相對位置的定位模組5。在實施方式中，皆是以該工件9為具有孔洞並有執行彎折加工的支架為例來說明，但實際實施時亦可因應其他型態的物品。

該輸送帶2沿一輸送方向D輸送，主要目的是將批次化的該等工件9往下游輸送，或者配合量產時的產線化配置。在如圖2所呈現的實施態樣中，是以該等工件9沿該輸送方向D而單行間隔排列的方式來運送。

該作業單元3包括一機械手臂31，及一安裝於該機械手臂31上且用以噴出所使用之塗料的噴頭32。該作業單元3能在一由外部操作而運作的被動操作狀態，及一受控制而直接按照特定模式運作的主動作業狀態之間切換。在本第一裝置實施例中，該作業單元3在該被動操作狀態時，是以人力直接操作該作業單元3，也就是先由熟悉噴塗作業並且具有一定經驗的人員直接握持該機械手臂31，因應該工件9的特定型態執行有效率的移動模式，並且在適當的時機開啟該噴頭32而針對需要補塗的位置點進行噴塗。舉例而言，即類似運動教練指導選手時，教練親自帶動選手身體而執行欲指導之動作的情況。

該功能單元4包括一連接於該機械手臂31的驅動機構41，及一資訊連接於該驅動機構41的控制器42。該控制器42用以 依據該作業單元3之該被動操作狀態，在該主動作業狀態時控制該驅動機構41操作該作業單元3。具體而言，該驅動機構41為可運作而驅動該機械手臂31執行多自由度之移動的動力機械，而該控制器42可為一可程式化邏輯控制器(PLC)，能以特定邏輯控制該驅動機構41來帶動該機械手臂31，並且控制該噴頭32開啟的時間點及時間長短，確保得以控制該作業單元3完成與在該被動操作狀態下由人員實際操作時完全相同的動作。

該定位模組5具體而言可採用紅外線感測器，藉此得知該輸送帶2上之該工件9的位置，也使得該工件9能相對於該作業單元3位於正確的相對位置上，以利於該作業單元3精準地對該工件9執行噴塗加工。

參閱圖3，為本第一裝置實施例的另一種實施態樣，主要是因應更大量的產線製造需求，在該輸送帶2的相反兩側分別設置二個作業單元3。因此，在該輸送帶2上即可沿垂直該輸送方向D的方向間隔排列兩行所述工件9，並利用該等作業單元3分別對應該兩行所述工件9而執行噴塗加工，以增加單位時間的加工數量，達成提高產量及生產效率的目的。

參閱圖4，為本發明工件的噴塗加工系統之一第二裝置實施例，本第二裝置實施例與該第一裝置實施例的差別在於，本第二裝置實施例的該作業單元3還包括一資訊連接於該機械手臂31及該 噴頭32的遙控器39，而該作業單元3在該被動操作狀態時，是藉由該遙控器39操作該機械手臂31及該噴頭32。也就是說，本第二裝置實施例相較於人員直接接觸該機械手臂31而執行操作而言，是利用該遙控器39遠端執行噴塗加工的操作，藉此能因應需要維護工安或其他無法靠近該機械手臂31的應用場合。除此之外，同樣能在該被動操作狀態下，利用該控制器42獲得後續自動控制該作業單元3所需要的資訊。

參閱圖5並配合圖2與圖4，如圖5所示為本發明工件的噴塗加工方法之一第一方法實施例，該第一方法實施例包含一預備步驟71、一預動步驟72，及一續動步驟73。

該預備步驟71是預備一本發明工件的噴塗加工系統，在本第一方法實施例中，可選擇配合本發明工件的噴塗加工系統之該第一裝置實施例或該第二裝置實施例，實際應用時可依照例如廠區環境需求，或者所述工件9的產品特性自由選用。

該預動步驟72是將該作業單元3設定在該被動操作狀態，並操作該機械手臂31移動而藉由該噴頭32對該輸送帶2上的工件9進行噴塗，同時藉由該功能單元4的該控制器42記錄該作業單元3在該被動操作狀態的一作業資訊。因此，無論是使用該第一裝置實施例而以人員直接操作，或者是使用該第二裝置實施例而透過該遙控器39來操作，皆能記錄完整操作該作業單元3而完成噴塗作 業的該作業資訊。其中，該作業資訊具體而言包括該機械手臂31的移動路線、各自由度的轉動狀態、停留的時間‧‧‧等等，以及該噴頭32配合該機械手臂31之移動的開啟時機點，以及該噴頭32開啟而噴塗的時間長短，也就是完整記錄該作業單元3完成單一工件9之噴塗作業的所需資訊。

值得特別說明的是，為了盡可能提高產線的作業效率，以在不中斷產線運作的情況下，同時執行多種不同規格之工件9的噴塗作業，該預動步驟72包括複數個操作該作業單元3分別對多種規格之工件9進行噴塗並記錄多個作業資訊的記憶子步驟721，也就是可預先對應後續所可能處理的不同規格，以該控制器42記錄多組分別因應不同規格之工件9的該等作業資訊供後續使用。

該續動步驟73是將該作業單元3設定在該主動作業狀態，再利用該控制器42按照該等作業資訊控制該作業單元3，使該作業單元3在該主動作業狀態下對該輸送帶2上的工件9進行噴塗。此時，該作業單元3即可自動重複在該被動操作狀態下由人員操作的噴塗作業，達成得以因應產線的自動化作業。也因為該續動步驟73是完整複製有相當經驗之人員的實際操作，故能確保相同的噴塗加工品質，在自動化作業下還能發揮節約人力以及提高效率的效果。

其中，該續動步驟73包括多個分別按照該等作業資訊對 多種規格之工件9進行噴塗的批次子步驟731。也就是說，在該續動步驟73，只要將不同規格的該等工件9安排為不同的批次順序，該控制器42即可依序按照對應的該等作業資訊控制該作業單元3，對應不同批次下的不同規格使用對應的該作業資訊，即可精準地完成不同規格之工件9的噴塗作業。

參閱圖6並配合圖2，為本發明工件的噴塗加工方法之一第二方法實施例，本第二方法實施例與該第一方法實施例的區別在於：該續動步驟73包括一個判斷該輸送帶2之工件9的規格是否已變更的重設子步驟732。該重設子步驟732是判斷所述工件9之規格已變更時，則重新執行該預動步驟72。本第二方法實施例不同於該第一方法實施例先行儲存多組作業資訊的做法，是在該輸送帶2開始輸送不同規格的工件9後，則重新回到該預動步驟72再記錄一組新的作業資訊，故實質上只是記錄所需作業資訊之時機點的差異，但卻能因應例如操作人員可配合的操作時間、所述工件9的規格多寡，或者其他與效率有關的考量因素以供選用，並且同樣能達成與該第一方法實施例相同的功效。

綜上所述，本發明工件的噴塗加工系統及噴塗加工方法，能讓操作人員在該預動步驟72中操作該至少一作業單元3儲存為該至少一作業資訊，並在該續動步驟73中藉由該控制器42及該至少一作業資訊，控制該驅動機構41來操作該至少一作業單元3，以完 整模仿操作人員對該工件9所執行的完整噴塗加工作業，並據此進行批次化的大量作業，故能發揮優異的作業效率與精準度，以因應產線量產的需求。因此，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2:輸送帶

3:作業單元

31:機械手臂

32:噴頭

4:功能單元

41:驅動機構

42:控制器

5:定位模組

9:工件

D:輸送方向

Claims (5)

1. 一種工件的噴塗加工方法，包含：一預備步驟，預備一工件的噴塗加工系統，該工件的噴塗加工系統包含一輸送帶，適用於輸送多個所述工件；至少一作業單元，與該輸送帶間隔設置，並包括一機械手臂，及一安裝於該機械手臂上的噴頭，該至少一作業單元能在一被動操作狀態及一主動作業狀態之間切換；及一功能單元，連結於該至少一作業單元，並包括一連接於該機械手臂的驅動機構，及一資訊連接於該驅動機構的控制器，該控制器用以依據該至少一作業單元之該被動操作狀態，在該主動作業狀態時控制該驅動機構操作該至少一作業單元；一預動步驟，將該至少一作業單元設定在該被動操作狀態，並操作該機械手臂移動而藉由該噴頭對該輸送帶上的工件進行噴塗，同時藉由該功能單元的該控制器記錄該至少一作業單元在該被動操作狀態的至少一作業資訊，該預動步驟包括複數個操作該至少一作業單元分別對多種規格之工件進行噴塗並記錄多個作業資訊的記憶子步驟；及一續動步驟，將該至少一作業單元設定在該主動作業狀態，利用該控制器按照該至少一作業資訊控制該至少一作業單元，使該至少一作業單元在該主動作業狀態 下對該輸送帶上的工件進行噴塗，該續動步驟包括多個分別按照該等作業資訊對多種規格之工件進行噴塗的批次子步驟。
2. 一種工件的噴塗加工方法，包含：一預備步驟，預備一工件的噴塗加工系統，該工件的噴塗加工系統包含一輸送帶，適用於輸送多個所述工件；至少一作業單元，與該輸送帶間隔設置，並包括一機械手臂，及一安裝於該機械手臂上的噴頭，該至少一作業單元能在一被動操作狀態及一主動作業狀態之間切換；及一功能單元，連結於該至少一作業單元，並包括一連接於該機械手臂的驅動機構，及一資訊連接於該驅動機構的控制器，該控制器用以依據該至少一作業單元之該被動操作狀態，在該主動作業狀態時控制該驅動機構操作該至少一作業單元；一預動步驟，將該至少一作業單元設定在該被動操作狀態，並操作該機械手臂移動而藉由該噴頭對該輸送帶上的工件進行噴塗，同時藉由該功能單元的該控制器記錄該至少一作業單元在該被動操作狀態的至少一作業資訊；及一續動步驟，將該至少一作業單元設定在該主動作業狀態，利用該控制器按照該至少一作業資訊控制該至少一作業單元，使該至少一作業單元在該主動作業狀態 下對該輸送帶上的工件進行噴塗，該續動步驟包括一個判斷該輸送帶之工件規格是否已變更的重設子步驟，判斷所述供件之規格已變更時，則重新執行該預動步驟。
3. 如請求項1或2所述工件的噴塗加工方法，其中，該至少一作業單元還包括一資訊連接於該機械手臂及該噴頭的遙控器，在該預動步驟中，是藉由該遙控器操作該機械手臂及該噴頭。
4. 如請求項1或2所述工件的噴塗加工方法，其中，在該預動步驟中，是以人力直接操作該至少一作業單元。
5. 如請求項1或2所述工件的噴塗加工方法，其中，該工件的噴塗加工系統還包含一配置於該輸送帶與該至少一作業單元之間，並用以偵測該至少一作業單元與所述工件間之相對位置的定位模組。

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