TWI812952B

TWI812952B - 設備故障影像監控系統

Info

Publication number: TWI812952B
Application number: TW110118873A
Authority: TW
Inventors: 黃晧倫; 陳建誌; 楊宜哲
Original assignee: 達詳自動化股份有限公司
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2023-08-21
Also published as: TW202246982A

Abstract

本發明揭露一種設備故障影像監控系統，包含檢驗裝置及至少一攝像裝置。檢驗裝置包含感測模組、處理模組及傳輸模組。感測模組感測機台設備之零件的作動，以產生感測訊號。處理模組電性連接感測模組，且根據感測訊號判斷是否產生故障訊號。傳輸模組電性連接處理模組，並傳送故障訊號。至少一攝像裝置設置於機台設備上，包含錄像單元、儲存單元及傳輸單元。錄像單元拍攝機台設備，以產生至少一影像資料。儲存單元電性連接錄像單元，儲存影像資料。傳輸單元電性連接儲存單元，並於接收到傳輸模組傳送之故障訊號後，傳送至少一影像資料到用戶端裝置。

Description

設備故障影像監控系統

本發明係有關於一種影像監控系統，特別是有關於一種設備故障影像監控系統。

一般在工廠內會配置有多台的機台設備進行生產及操作，而在眾多機台需要進行操作及生產的情況下，對於每一台機台設備而言，保養、維護及檢修勢必關係到每一台機台設備的生產效率及操作效率。

承上所述，雖然可以針對每一台機台設備安排保養、維護及檢修的時間，但機台設備還是仍有可能突然出現故障問題或異常狀況。此時，若現場工作人員無法即時排除故障問題或異常狀況，將造成該台機台設備無法繼續運作及生產。

針對機台設備的故障問題及異常狀況，必須依靠經驗豐富的維修人員方能進行分析及排除。然而，由於現場工作人員往往僅具有機台設備的操作經驗，而不具備維護及檢修的技術，因此，必須通知負責機台設備的製造商的維修人員到達現場進行檢修後，才能排除機台設備的故障問題及異常狀況。

然而，當機台設備發生故障時，維修人員所看到的機台設備已是故障的狀態，維修人員並無法得知機台設備在發生故障當時以及發生故障前後的運作狀態，因而僅能由機台設備發生故障後的結果進行維修，並推估機台設備發生故障的可能原因。因此，在維修人員無法清楚得知機台設備發生故障的前後因果關係及過程的情況下，可能會因此增加檢修的時間，甚至於無法發現其它連帶的以及可能的潛在故障或異常問題。

據此，如何提供一種設備故障影像監控系統以解決上述問題已成為目前急需研究的課題。

鑑於上述問題，本發明揭露一種設備故障影像監控系統，包含一檢驗裝置以及至少一攝像裝置。檢驗裝置包含有至少一感測模組、一處理模組以及一傳輸模組。感測模組感測機台設備之零件的作動，以產生感測訊號。處理模組電性連接感測模組，且根據感測訊號判斷是否產生故障訊號。傳輸模組電性連接處理模組，當處理模組產生故障訊號時，處理模組通過傳輸模組傳送故障訊號。至少一攝像裝置設置於機台設備上，包含一錄像單元、一儲存單元以及一傳輸單元。錄像單元拍攝機台設備，以產生至少一影像資料。儲存單元電性連接錄像單元，儲存影像資料。傳輸單元電性連接儲存單元，並於接收到傳輸模組傳送的故障訊號後，傳送儲存單元中的至少一影像資料到一用戶端裝置。

承上所述，本發明設備故障影像監控系統藉由持續的拍攝機台設備的操作狀態，並將拍攝到的影像資料儲存在儲存單元中，且於機台設備發生故障時保存在儲存單元中影像資料，以提供給現場的操作人員以及後續到現場的維修人員在機台設備發生故障或異常狀況時，可透過儲存單元中的影像資料了解機台設備可能發生故障的原因，進一步作為機台設備日後的維護保養以及避免故障的參考依據，並可藉由影像資料幫助現場操作人員以及維修人員在了解故障的過程後，提升故障排除的速度與效率，間接地提昇產線稼動率以及減輕設備商對於後續機台設備維護的壓力。

請參閱圖1A及圖1B，其係為本發明設備故障影像監控系統的方塊示意圖以及攝像裝置設置的示意圖。設備故障影像監控系統1包含一檢驗裝置10及至少一攝像裝置11。檢驗裝置10設置於機台設備M上，包含至少一感測模組101、處理模組102以及傳輸模組103。感測模組101感測機台設備之零件的作動，以產生感測訊號。處理模組102電性連接感測模組101，且根據感測訊號判斷是否產生故障訊號。傳輸模組103電性連接處理模組102，並於當處理模組102產生故障訊號時，處理模組102經由傳輸模組103傳送故障訊號。至少一攝像裝置11設置於機台設備M上，包含傳輸單元111、錄像單元112以及儲存單元113。錄像單元112拍攝機台設備，以產生至少一影像資料。儲存單元113電性連接錄像單元112，儲存影像資料。傳輸單元111電性連接儲存單元113，並於接收到檢驗裝置10的傳輸模組103傳送的故障訊號後，傳送儲存單元113中的至少一影像資料到一用戶端裝置S。

如圖1B所示，於本發明之實施例中，至少一攝像裝置11可分別設置在機台設備M的操控面板M1上、機台設備M的上方位置M3(天花板)以及根據機台設備M的加工區域M2設置。針對操作面板M1的操作狀態，可藉由設置在操控面板M1上的攝像裝置11拍攝操控面板M1，以產生操控面板影像資料。進一步而言，以數值控制工具機(CNC)的機台設備M為例，其輸入指令係透過工具機的操控面板M1輸入，包含換刀指令、加工指令、進刀指令、切削液(冷卻液)控制指令以及加工軸(旋轉軸)控制指令等，各種輸入指令關係到整個工具機的加工操作的過程及狀態是否正確，因此，針對操控面板M1進行影像的拍攝，可進一步紀錄操作人員以及維修人員的操控狀態。此外，需注意的是，在本發明中攝像裝置11設置在各種位置上的固定結構及固定方式包含簡單的螺絲固定結構或者黏貼結構，於本發明中並不限定。

針對加工區域M2的加工過程，根據機台設備M加工區域M2設置的攝像裝置11拍攝加工區域M2產生加工區域影像資料。進一步而言，加工區域M2係為針對工件、成品直接進行切削加工的區域，因此，若能清楚掌握實際的加工狀態亦有助於現場人員及維修人員了解故障或異常的過程，以利於後續的檢修與校正。例如，當工件及成品發生加工精度不夠、不精確的狀況時，可能發生的原因包括噴灑切削液的噴嘴沒有精確對準刀具在切削工件時的加工位置，以致於切削刀具產生溫度過高、致使切削刀具尖端的座標點位置不能準確定位在進刀指令的座標點上時，透過加工區域影像資料則可清楚幫助現場人員及維修人員針對此狀況進行噴嘴位置的調整。

針對整體機台設備M的運作狀態，可藉由設置在機台設備M上方位置M3的攝像裝置11拍攝整個機台設備M的狀態，產生機台設備M檢修影像資料。進一步而言，攝像裝置11除了拍攝上述的操控面板M1以及加工區域M2之外，更可針對整個機台設備M的整體運作狀態進行影像的拍攝，以了解機台設備M在發生故障前後的狀態。例如，當現場人員利用設置在每一台機台設備M旁的智慧刀架裝置與移動式的智慧刀車進行換刀流程時，若發生換刀的錯誤時，可能導致後續機台設備M所使用的加工刀具發生替換錯誤或者加工錯誤的狀況，此時，可進一步藉由機台設備M上方的攝像裝置11拍攝現場人員是否有確實無誤地針對智慧刀車、機台設備M(機床)以及智慧刀架裝置上的刀把進行換刀的動作。或者，在機台設備M發生故障後，進一步拍攝及紀錄維修人員維護機台設備M的狀況。

於本發明之實施例，錄像單元112拍攝的影像資料具有預定檔案大小，其係以預定拍攝時間間隔產生。進一步而言，當攝像裝置11的傳輸單元111在接收到檢驗裝置10的傳輸模組103傳送的故障訊號時，傳輸單元111傳送至少一影像資料中的第一影像資料、第二影像資料及第三影像資料到雲端伺服器。所謂的第一影像資料、第二影像資料及第三影像資料係為在時間序列上依序產生的影像資料，而第二影像資料係為機台設備M故障發生時間當時的影像資料，第一影像資料為第二影像資料之前的影像資料，第三影像資料為第二影像資料之後的影像資料。例如，在攝像裝置11上可設定錄像單元112每間隔15分鐘的時間進行拍攝存檔的動作，使每一個影像資料具有15分鐘的檔案大小，因此，當機台設備M發生故障問題或異常狀態時，傳輸單元111傳送的第一影像資料、第二影像資料及第三影像資料則分別包含15分鐘的影像檔案大小，共45分鐘的影像檔案大小，但在本發明中並不限定影像檔案大小，而是可根據機台設備M的狀態或者使用者的需求進行拍攝時間的設定。

承上所述，影像資料儲存在儲存單元113中，儲存單元113係具有一資料儲存空間，並在資料儲存空間存滿影像資料之後，新產生的影像資料則覆寫或覆蓋已儲存在儲存單元113中的影像資料。換句話說，攝像裝置11係為連續拍攝、錄影機台設備M而產生影像資料，並於儲存空間不足時覆寫影像資料。

進一步而言，對於現場人員以及維修人員而言，當機台設備M發生故障時，其只需要了解、觀看在發生故障時以及發生故障前後的影像資料，並不需要觀看所有的影像資料。換句話說，當機台設備M沒有發生故障、且儲存單元113的儲存空間已滿時，藉由覆寫的動作以刪除不需要的影像資料。再者，當傳輸單元111在接收到傳輸模組103傳送的故障訊號時，表示此時機台設備M發生故障或異常狀況，傳輸單元111則傳送當前錄像單元112所拍攝的影像資料、在該筆影像資料之前以及該筆影像資料之後的影像資料到用戶端裝置S。

請參閱圖2A及圖2B，其係為本發明設備故障影像監控系統的用戶端裝置畫面示意圖以及另一方塊示意圖。與上述實施例不同之處在於此實施例係進一步產生對應影像資料的故障代碼。進一步而言，當機台設備M發生故障問題或異常狀況時，由上述的檢驗裝置10感測、判斷、產生並傳送故障訊號至攝像裝置11後，攝像裝置11的處理單元114根據故障訊號產生對應的零件故障代碼，由零件故障代碼確認機台設備M所發生故障或異常的零件，並將零件故障代碼與影像資料一同傳送至用戶端裝置S，用戶端裝置S的類型包含智慧型裝置、電子裝置或者雲端伺服器，使用者可選擇任一種方式下載影像資料。例如，可將零件故障代碼與影像資料傳送至雲端伺服器，並由智慧型裝置或其它電子裝置從雲端伺服器下載，或者，直接將零件故障代碼與影像資料傳送至智慧型裝置或其它電子裝置中，於本發明中並不限定其傳送對象。此外，除了影像資料的下載，在顯示畫面中，使用者亦可透過故障發生影像所對應的故障代碼了解故障的原因。使用者包含現場人員及維修人員，其可自行利用各種用戶端裝置S顯示影像資料的內容，並根據影像資料的內容了解及分析機台設備M的故障過程。

綜上所述，本發明設備故障影像監控系統藉由持續的拍攝機台設備的操作狀態，並於機台設備發生故障時產生影像資料，以提供給現場的操作人員以及後續到現場的維修人員在機台設備發生故障或異常狀況時，可透過影像資料了解機台設備可能發生故障的原因，進一步作為機台設備日後的維護保養以及避免故障的參考依據，並可藉由影像資料幫助現場操作人員以及維修人員在了解故障的過程後，提升故障排除的速度與效率，間接地提昇產線稼動率以及減輕設備商對於後續機台設備維護的壓力。

1:設備故障影像監控系統 10:檢驗裝置 101:感測模組 102:處理模組 103:傳輸模組 11:攝像裝置 111:傳輸單元 112:錄像單元 113:儲存單元 114:處理單元 M:機台設備 M1:操控面板 M2:上方位置 M3:加工區域 S:用戶端裝置

圖1A係為本發明設備故障影像監控系統的方塊示意圖；圖1B係為本發明設備故障影像監控系統的攝像裝置設置示意圖；圖2A係為本發明設備故障影像監控系統的用戶端裝置畫面示意圖；以及圖2B係為本發明設備故障影像監控系統的另一方塊示意圖。

1:設備故障影像監控系統

10:檢驗裝置

101:感測模組

102:處理模組

103:傳輸模組

11:攝像裝置

111:傳輸單元

112:錄像單元

113:儲存單元

M:機台設備

S:用戶端裝置

Claims

一種設備故障影像監控系統，包含：一檢驗裝置，包含：至少一感測模組，感測一機台設備之一零件的一作動，以產生一感測訊號；一處理模組，電性連接該至少一感測模組，且根據該感測訊號判斷是否產生一故障訊號；一傳輸模組，電性連接該處理模組，當該處理模組產生該故障訊號時，該處理模組經由該傳輸模組傳送該故障訊號；至少一攝像裝置，設置於該機台設備上，包含：一錄像單元，拍攝該機台設備，以產生至少一影像資料；一儲存單元，電性連接該錄像單元，儲存該至少一影像資料；以及一傳輸單元，電性連接該儲存單元，並於接收到該傳輸模組傳送之該故障訊號後，傳送該儲存單元中的該至少一影像資料到一用戶端裝置；其中該至少一攝像裝置設置該機台設備之一操控面板上，拍攝該操控面板，以產生一操控面板影像資料；其中該至少一攝像裝置根據該機台設備之一加工區域設置，拍攝該加工區域，以產生一加工區域影像資料；其中該至少一攝像裝置設置該機台設備之上方，拍攝該機台設備，以產生一機台設備檢修影像資料；其中該至少一攝像裝置更包含一處理單元，電性連接該傳輸單元，並根據該傳輸單元接收之該故障訊號產生一零件故障代碼；其中該零件故障代碼係連同該至少一影像資料傳送到該用戶端裝置。
如請求項1所述之設備故障影像監控系統，其中該至少一影像資料具有一預定檔案大小，藉由該錄像單元以一預定拍攝時間產生。
如請求項2所述之設備故障影像監控系統，其中該儲存單元具有一資料儲存空間，儲存該至少一影像資料，並於該資料儲存空間不足時覆寫原有的該至少一影像資料。
如請求項2所述之設備故障影像監控系統，其中當該傳輸單元在接收到該傳輸模組傳送之該故障訊號時，傳送該至少一影像資料中的一第一影像資料、一第二影像資料及一第三影像資料到一雲端伺服器，其中該第二影像資料係為該機台設備發生故障時的一影像資料，該第一影像資料係為該第二影像資料之前的一影像資料，該第三影像資料係為該第二影像資料之後的一影像資料。
如請求項1所述之設備故障影像監控系統，其中該用戶端裝置包含一智慧型裝置、一電子裝置或者一雲端伺服器。