TWM577781U - 工具機監控系統 - Google Patents

Abstract

一種工具機監控系統，用以解決習知工具機作業過程中所出現的異常情況，無法經由監測系統直接進行排除的問題。係包含：一感測模組，用以擷取工具機的一狀態資訊；一控制模組，用以發出一控制訊號至該工具機，使該工具機依據該控制訊號執行相對應地運作；一通訊模組，用以傳輸該控制訊號至該控制模組；及一運算模組，分析該狀態資訊是否異常，若分析結果為是，則依據該狀態資訊產生該控制訊號，該控制訊號並藉由該通訊模組傳送至該控制模組。

Description

工具機監控系統

本創作係關於一種監控系統，尤其是一種能夠監測工具機之狀態資訊，並依據該狀態資訊遠端控制該工具機之運作，以解決工具機之異常狀態的工具機監控系統。

請參照第1圖，其係一種習知的工具機監測系統9，該習知的工具機監測系統9係具有一資料收集器91及一資料監測器92，該資料收集器91用以接收工具機的數種狀態資訊，該資料監測器92透過網路連接該資料收集器91，並用以對該數種狀態資訊進行運算，以產生及顯示一提示訊息，該提示訊息係相對於該工具機的一待完成狀態或一待機狀態中的其中一者。類似於該習知的工具機監測系統9的一實施例已揭露於中華民國公告第1433750號「工具機倒數監測系統」專利案當中。

上述習知的工具機監測系統9，由於只能用以提醒操作員工具機已完成作業或即將完成作業，而無法針對工具機作業過程中出現的異常情況直接進行處理，使操作員必須親自前往該工具機處確認該異常情況及加以解決，導致操作員需兩地奔波，且無法及時對工具機之異常情況予以排除。

有鑑於此，習知的工具機監控系統確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本創作的目的是提供一種工具機監控系統， 能夠監測工具機之狀態資訊，並依據該狀態資訊遠端控制該工具機之運作，以解決工具機之異常狀態者。

本創作的工具機監控系統，包含：一感測模組，用以擷取工具機的一狀態資訊；一控制模組，用以發出一控制訊號至該工具機，使該工具機依據該控制訊號執行相對應地運作；一通訊模組，耦接該控制模組，並具有數種通訊介面埠，該通訊模組用以傳輸該控制訊號至該控制模組；及一運算模組，耦接該感測模組及該通訊模組，該運算模組係分析該狀態資訊是否異常，若分析結果為是，則依據該狀態資訊產生該控制訊號，該控制訊號並藉由該通訊模組傳送至該控制模組。

據此，本創作的工具機監控系統，係能夠經由該感測模組擷取到工具機的狀態資訊，再且，該運算模組能夠直接經由該感測模組獲得該狀態資訊，並且藉由對該狀態資訊進行分析，以產生用以解決工具機所發生之異常問題的控制訊號，該控制訊號再藉由該通訊模組傳送至該控制模組，以遠端控制工具機運作，進而可以解決工具機之異常狀態，係具有遠端處理工具機異常狀態的功效。

其中，該感測模組係為具有高速取樣率的一高速資料感測模組。如此，本創作的工具機監控系統係具有提供大數據分析資料需求的功效。

其中，該感測模組係包含選自一電壓感測單元、一電壓準位感測單元、一溫度感測單元及一電流感測單元中的至少一個。如此，本創作的工具機監控系統能夠同時感測工具機多種數據，係具有提升數據感測效率的功效。

其中，該數種通訊介面埠係包含選自乙太網路、USB序列埠、RS485序列埠及RS232序列埠中的至少二種。如此，本創作的工具機監控系統係具有提供訊息轉發、減少現場配線及適用於新/舊型工具機等功效。

其中，該控制訊號中具有一數值控制程式碼，該控制模組具有一數值控制傳輸單元，該數值控制傳輸單元用以傳送該數值控制程式碼至該工具機，使該工具機依據該數值控制程式碼執行相對應地運作。如此，當工具機出現異常時，係可以藉由該數值控制程式碼自動調整工具機的各項參數，係具有維持加工物品質的功效。

其中，該控制訊號中具有一電子訊號，該電子訊號用以停止/開啟該工具機運作，該控制模組具有一數位輸出單元，該數位輸出單元用以接收該電子訊號，使該工具機停止/開啟運作。如此，當工具機出現異常時，可以即時停止工具機運作，並於排除工具機的異常狀況後，再開啟工具機運作，係具有提升安全性的功效。

本創作的工具機監控系統還可以另包含一後端電腦，該後端電腦耦接該運算模組，該後端電腦係供使用者遠端查看該狀態資訊及控制該工具機進行運作。如此，係具有提供使用者遠端判讀、操作工具機的功效。

本創作的工具機監控系統還可以另包含一儲存模組，該儲存模組耦接該運算模組，該儲存模組係用以儲存該工具機之狀態資訊及一數值控制程式碼。如此，該儲存模組係具有減少後端電腦資料壓力及資料儲存與備份等功效。

〔本創作〕

1‧‧‧感測模組

11‧‧‧類比感測器

12‧‧‧數位感測器

2‧‧‧控制模組

21‧‧‧數值控制傳輸單元

22‧‧‧數位輸出單元

3‧‧‧通訊模組

4‧‧‧運算模組

5‧‧‧後端電腦

6‧‧‧儲存模組

C‧‧‧工具機

〔習用〕

9‧‧‧工具機監測系統

91‧‧‧資料收集器

92‧‧‧資料監測器

〔第1圖〕一種習知工具機監測系統的系統方塊圖。

〔第2圖〕本創作一較佳實施例的系統方塊圖。

為讓本創作之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本創作之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2圖所示，其係本創作工具機監控系統的一較佳實施例，係包含一感測模組1、一控制模組2、一通訊模組3及一運算模組4，該通訊模組3耦接該控制模組2，該運算模組4耦接該感測模組1及該通訊模組3。

該感測模組1係用以擷取工具機C的一狀態資訊，該感測模組1係可以為一類比感測器11、一數位感測器12或上述之組合。舉例而言，該類比感測器11可以為一電壓感測單元或一電流感測單元；該數位感測器12可以為一電壓準位感測單元或一溫度感測單元。較佳地，該感測模組1係可以為具有高速取樣率(如：2Hz)的一高速資料感測模組。

該控制模組2係用以發出一控制訊號至工具機C，以控制工具機C的作動。具體而言，該控制模組2係可以具有一數值控制傳輸單元21，該數值控制傳輸單元21係用以傳送一數值控制程式碼(NC)至工具機C，以控制工具機C依據該數值控制程式碼執行相對應地運作。在本實施例中，該數值控制傳輸單元21係可以為RS232序列埠。再且，該數值控制程式碼係可以包含F碼、G碼、M碼、S碼及T碼等指令，係本領域相關技術人員可以理解，在此不多加贅述。較佳地，該控制模組2可以另具有一數位輸出單元22，該數位輸出單元22係可用以停止/開啟工具機C運作。詳言之，該數位輸出單元22係為一乾接點(dry contact)，該乾接點係可以設置於工具機C與供應電源之間。當乾接點接收到一電子訊號，而由閉路(NC)轉變為開路(NO)時，則工具機C會停止運作；反之，當乾接點接收到另一電子訊號，而由開路轉變為閉路時，則工具機C會開始運作。

該通訊模組3耦接該控制模組2，該通訊模組3具有數種通訊 介面埠。舉例而言，該數種通訊介面埠係可以包含選自乙太網路、USB序列埠、RS485序列埠及RS232序列埠中的至少二種。較佳地，該至少二種通訊界面埠中，至少具有該乙太網路。該通訊模組3係用以傳輸該控制訊號至該控制模組2，該控制訊號中係可以包含該數值控制程式碼，以及用以控制該乾接點形成閉路或開路的電子訊號。

該運算模組4耦接該感測模組1及該通訊模組3，該運算模組4可以為任何具有資料運算及訊號產生等功能的電子裝置，如：可程式邏輯控制器(PLC)、數位訊號處理器(DSP)、微控制器(MCU)或具上述功能的電路板等。該運算模組4係分析該狀態資訊是否異常，若分析結果為是，則該運算模組4依據該狀態資訊產生該控制訊號。該運算模組4再將該控制訊號藉由該通訊模組3傳送至該控制模組2，使該控制模組2能夠依據該控制訊號控制工具機C執行相對應地運作；若分析結果為否，則持續進行監測。

舉例而言，當該感測模組1所擷取到的狀態資訊係為工具機C之馬達的一溫度值時，若該馬達在未運作的情況下，該運算模組4分析出該溫度值超出一溫度警戒值，則可以得知該狀態資訊是出現異常。該運算模組4可以發送用以控制該乾接點形成開路的一電子訊號，使停止供應該馬達電力。又或者，該狀態資訊係為該馬達的一電流值時，若該運算模組4分析出該電流值的電流曲線出現異常，則該運算模組4亦可以發送用以控制該乾接點形成開路的一電子訊號，使停止供應該馬達電力。

較佳地，本創作工具機監控系統還可以另包含一後端電腦5，該後端電腦5耦接該運算模組4，該後端電腦5可以為任何具有高計算能力，且能夠透過網路同時提供多個用戶使用特定服務的電腦，例如可以為一工作群組級伺服器、一部門級伺服器或一企業級伺服器。該後端電腦5係用以提供使用者遠端查看該狀態資訊及控制工具機C進行運作。

較佳地，本創作工具機監控系統還可以另包含一儲存模組6，該儲存模組6可以為任何用以儲存電子資料的儲存媒體，例如可以為一機械式硬碟(HDD)、一固態硬碟(SSD)或一快閃記憶體(Flash Memory)等非揮發性記憶體。該儲存模組6耦接該運算模組4，並用以儲存工具機C之狀態資訊及數值控制程式碼。較佳地，該儲存模組6係可以提供外接式接口，以供使用者執行資料儲存及備份。該外接式接口的態樣在本創作中不加以限制，例如可以為USB接口、eSATA接口或IEEE1394接口。

綜上所述，本創作的工具機監控系統，係能夠經由該感測模組擷取到工具機的狀態資訊，再且，該運算模組能夠直接經由該感測模組獲得該狀態資訊，並且藉由對該狀態資訊進行分析，以產生用以解決工具機所發生之異常問題的控制訊號，該控制訊號再藉由該通訊模組傳送至該控制模組，以遠端控制工具機運作，進而可以解決工具機之異常狀態，係具有遠端處理工具機異常狀態的功效。

雖然本創作已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者在不脫離本創作之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本創作所保護之技術範疇，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (8)

1. 一種工具機監控系統，包含：一感測模組，用以擷取工具機的一狀態資訊；一控制模組，用以發出一控制訊號至該工具機，使該工具機依據該控制訊號執行相對應地運作；一通訊模組，耦接該控制模組，並具有數種通訊介面埠，該通訊模組用以傳輸該控制訊號至該控制模組；及一運算模組，耦接該感測模組及該通訊模組，該運算模組係分析該狀態資訊是否異常，若分析結果為是，則依據該狀態資訊產生該控制訊號，該控制訊號並藉由該通訊模組傳送至該控制模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之工具機監控系統，其中，該感測模組係為具有高速取樣率的一高速資料感測模組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之工具機監控系統，其中，該感測模組係包含選自一電壓感測單元、一電壓準位感測單元、一溫度感測單元及一電流感測單元中的至少一個。
4. 如申請專利範圍第1項所述之工具機監控系統，其中，該數種通訊介面埠係包含選自乙太網路、USB序列埠、RS485序列埠及RS232序列埠中的至少二種。
5. 如申請專利範圍第1項所述之工具機監控系統，其中，該控制訊號中具有一數值控制程式碼，該控制模組具有一數值控制傳輸單元，該數值控制傳輸單元用以傳送該數值控制程式碼至該工具機，使該工具機依據該數值控制程式碼執行相對應地運作。
6. 如申請專利範圍第1項所述之工具機監控系統，其中，該控制訊號中具有一電子訊號，該電子訊號用以停止/開啟該工具機運作，該控制模組具有一數位輸出單元，該數位輸出單元用以接收該電子訊號，使該工具機停止/開啟運作。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之工具機監控系統，另包含一後端電腦，該後端電腦耦接該運算模組，該後端電腦係供使用者遠端查看該狀態資訊及控制該工具機進行運作。
8. 如申請專利範圍第7項所述之工具機監控系統，另包含一儲存模組，該儲存模組耦接該運算模組，該儲存模組係用以儲存該工具機之狀態資訊及一數值控制程式碼。