[发明专利]模组化智慧刀具交换方法与管理系统

说明书

本发明是关于一种应用于工具机的智慧刀具交换系统及方法，该系统包含：多个刀具、一工具机载具、一刀具仓储装置、一刀具运送装置、一刀具交换装置、一控制台及一中央控制单元；该工具机载具中设置一刀具检测装置，用以测量使用于该工具机中的刀具的刀长与刀径；该刀具仓储装置内设置多个刀具及一刀具识别器；各刀具的环状柄上具有一识别记号；该刀具运送装置设有一机械手臂及一滑轨，该机械手臂可移动地装设于该滑轨上；该方法包含一自动交换模式：检测刀具是否磨损；取出刀具；检查刀具身份并更换刀具；及一特殊交换模式：将刀具送出生产线；更换刀具并检查刀具身份。本发明具有缩减生产停滞时间、准确快速更换刀具及增加生产效率的效果。

技术领域

本发明是刀具交换系统及方法，特别是指一种在刀具上建立识别记号，并利用刀具识别器对刀具进行识别，能自动更换工具机内加工刀具的系统与方法。

背景技术

近年，智慧制造与无人化工厂的推波助澜的势与工具机事业群体的相互较劲的下，逐渐不再仅是主导销售单一工具机载体，而是投入开发终端客户的所需，将其发挥工具机本身设计的特点与各领域专才的整合，以提升终端客户于生产及加工效能，辅助开创一产业整机厂的优势，打造工具机制造商与生产业者兼具取得较高的系统销售利润，开拓一完整客制化服务的蓝海策略。

在加工产业链中，莫过于着重加工精度品质与加工制造速度。而在过往，工具机产业秉持设计高刚性与高机能的工具机构型至上，而少有全面性考量或参与客户生产作业需求，以获得客户对生产设备的购买欲及期待。现今，不论汽车、航太、轮机、生医、3C等高阶产业，为求与同业竞争抢下高利润订单或供应庞大的产品零件，逐渐建构起自动化生产模式，更进一步形成全天候不间断加工生产，此时面临的课题将不仅是工具机的刚性结构，而是扭转销售格局与新兴服务型态的市场远景，例如：在多功能和多样少量的生产型态的趋势下，刀具数量的庞大和应用复杂，致使＂刀具管理＂成为降低生产成本和缩减生产时间的重要因素。

但现阶段的工具机使用，虽有检测设备能自动检测刀具使用状况，但在灯换刀具方面还是必须依靠人力方式进入生产线内对工具机内的损坏刀具进行更换，使得从发现刀具磨损到工作人员前往现场更换刀具的时间里，工具机完全无法运作，进而降低生产的效率，利用人工方式更换刀具亦增加人力成本，时为不便。

发明内容

为了确保刀具能适时地出现在工具机上，而使工具机不因缺乏刀具而闲置，本发明提出一种应用于工具机的智慧刀具交换系统及方法，利用设置在工具机内的刀具检测装置在加工制造前即时检测当前使用刀具的刀径与刀长，搭配刀具运送装置将磨损或故障刀具从工具机内取出后放入刀具仓储装置，并同样利用刀具运送装置从刀具仓储装置取出对应且刀长及刀径皆在标准值内的合格刀具，能随时更换磨损或故障的刀具，不但减少工作人员前往加工现场置换的成本，同时也节省因等待工作人员前往而让工具机无法运作的时间。

依据本发明提出的一种应用于工具机的智慧刀具交换系统，包括：

多个刀具，于每一刀具上具有一识别记号；

一工具机载具，包含一刀具检测装置及一控制模组，该工具机载具结合有一个加工用的所述的刀具，该刀具检测装置是侦测该刀具的刀长与刀径，以输出一刀长信息以及一刀径信息，该控制单元接收该刀长信息及该刀径信息并发送一检测信息；

一刀具仓储装置，放置多个所述刀具及一刀具识别器，该刀具识别器扫描所述刀具上的该识别记号以确认各刀具的身份，多个所述的刀具依据可用状态而分类储放；

一刀具运送装置，包含一刀具装卸模组及一滑轨，该刀具装卸模组以能够移动的方式装设于该滑轨且包含有一机械手臂，该机械手臂具有一夹爪，该机械手臂能以该夹爪夹取及运送位于该工具机载具与该刀具仓储装置的所述刀具；

一刀具交换装置，与该滑轨相连接，该机械手臂能能够夹取及运送位于该刀具交换装置的所述刀具，并将所述刀具送出该生产线至一刀具备用平台，以替换所述的刀具；