TW202010602A

TW202010602A - 自動偵測智慧修砂之方法

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Publication number: TW202010602A
Application number: TW107131543A
Authority: TW
Inventors: 張寶銘; 李金鵬; 莊晉維
Original assignee: 福裕事業股份有限公司
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2020-03-16
Also published as: TWI673139B

Abstract

一種自動偵測智慧修砂之方法，係用於磨削加工作業，其方法係包括下述步驟：ａ）設定步驟：設定修整預定數值；ｂ）研磨步驟：工件受主軸砂輪磨削，並自動偵測負載值；ｃ）修整步驟：於負載值達到預定數值時，主軸砂輪停止磨削並修整研磨；ｄ）重複步驟：主軸砂輪若再達到預定數值時，則再次進行修整步驟，依上述步驟重複操作至工件磨削至預定型態；ｅ）完成步驟：磨削完成後關閉機台並取出工件；藉此，提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

Description

自動偵測智慧修砂之方法

本發明係與一種研磨工具有關，尤指一種自動偵測智慧修砂之方法，於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整的程序以提升工作效率。

按，工具機(Machine tools)是為製造各種機器及加工設備的機械，工具機依其功能可分為金屬切削工具機及金屬成型工具機兩大類，前者包括有車床、鑽床、銑床、磨床、鉋床等；後者則包括有沖床、剪床等。工具機係由若干零組件所構成，其中採旋轉切削運動的鑽床、銑床、磨床、鉋床等工具機，其中，具備電腦數值控制（Computer Numeric Control，CNC）功能的工具機可運用程式化的指令進行加工動作的控制，從而可實現自動化的加工作業，透過自動化工具機而達到減少人工成本、使操作過程中更加安全以及增加工廠效率等。　　現行的磨床係利用高速旋轉的砂輪等磨具加工至工件表面的切削加工，磨削用於加工各種工件的內外圓柱面、圓錐面和平面以及螺紋、齒輪等特殊、複雜的成形表面；磨削是指用磨料，磨具切除工件上多餘材料的加工方法，根據工藝目的和要求不同，磨削加工之工藝方法有多種形式，為適應市場需求，磨削技術朝著精密，低粗糙度，高效，高速和自動磨削方向發展，磨削加工方法的形式很多，生產中主要是指用砂輪進行磨削，為了便於使用和管理，通常根據磨床產品的磨削加工形式及其加工對象；磨床在砂輪磨削工件的過程中砂輪會造成一定耗損，導致磨削效率降低，磨削效率降低時工件與砂輪容易因磨擦生熱導致工件變形，因此，在磨削的過程中需在一定加工時間內停止加工執行砂輪修整，將砂輪修整後再重新進行磨削動作，為此，磨床機台必須配置一名以上的操作人員，以監控加工過程，並定時針對砂輪進行修整。

然，據上述可得知，習知砂輪磨床需配備至少一名以上的操作人員，並於一定時間進行砂輪修整，砂輪修整過程中需耗損人力及加工時間，導致於研磨加工上較耗費時間而降低生產量，實不符合經濟效益，故對於時時求新求變之業界發展而言，如何在自動化電腦控制之應用下使工具機能達到更多元化之使用效能，仍有極大的改善空間。

本發明人有鑑於此，並且依據多年從事此領域的相關經驗，細心觀察及研究，並配合學理運用，進而提出一種合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的係在於：提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整的程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

本發明之自動偵測智慧修砂之方法，係用於磨削加工作業，其方法係包括下列步驟：　　ａ）設定步驟：依據主軸砂輪研磨工件於銳利度不足時，其主軸砂輪的負載值設定為修整預定數值；　　ｂ）研磨步驟：啟動機台令主軸砂輪轉動，並以預定研磨程序加工工件，令工件受主軸砂輪磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測主軸砂輪的負載值；　　ｃ）修整步驟：於主軸砂輪的負載值達到修整預定數值時，主軸砂輪脫離工件並停止磨削作業後，主軸砂輪係以轉動方式與修整裝置研磨並修整主軸砂輪，令主軸砂輪恢復銳利度；　　ｄ）重複步驟：主軸砂輪修整完成後再次進行研磨步驟時因主軸砂輪恢復銳利度，致使主軸砂輪的負載值降低至修整預定數值以下，並於磨削作業過程中負載值若再達到修整預定數值，則再次進行修整步驟，依上述步驟重複操作至工件磨削至預定型態；　　ｅ）完成步驟：工件磨削至預定型態後，主軸砂輪脫離工件並停止轉動，於關閉機台後將工件取出呈預定型態的工件。　　其中至步驟ｃ）時，主軸砂輪與修整裝置研磨前，係以主軸砂輪檢測設備檢測主軸砂輪的磨損狀態及缺損狀態，並判斷進行修整或提示更換；　　其中至步驟ｂ）時，若主軸砂輪與工件非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中主軸砂輪的負載值會瞬間提升，於負載值提升速度高於預定數值時，主軸砂輪迅速脫離工件並進入步驟ｃ），再以工件檢測設備檢測工件缺損狀態，於工件缺損超出預定型態時提示更換工件；　　其中步驟ｃ）中，修整裝置的修整端其莫氏硬度係大於主軸砂輪的莫氏硬度；　　其中至步驟ｃ）時，修整裝置與主軸砂輪修整裝置研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測修整裝置的磨損狀態，並於修整裝置磨損至預定狀態時提示更換。

本發明之功效在於：磨削加工作業的過程中，以控制設備設定修整預定數值，修整預定數值係以依據主軸砂輪研磨工件於銳利度不足時，其主軸砂輪的負載值為修整預定數值，並於磨削工件的過程中控制設備自動偵測主軸砂輪的負載值，並將工件磨削至預定型態，於主軸砂輪的負載值達到修整預定數值時，主軸砂輪脫離工件並停止磨削作業後，主軸砂輪係以轉動方式與修整裝置研磨並修整主軸砂輪，令主軸砂輪恢復銳利度，主軸砂輪修整完成後再次進行研磨步驟時因主軸砂輪恢復銳利度，致使主軸砂輪的負載值降低至修整預定數值以下，並於磨削作業過程中負載值若再達到修整預定數值，則再次進行修整步驟，依上述步驟重複操作至工件磨削至預定型態，於工件磨削至預定型態後，主軸砂輪脫離工件並停止轉動，於關閉機台後將工件取出呈預定型態的工件；藉此，提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整的程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

為使貴審查委員對本發明目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合〔圖式簡單說明〕詳述如后：　　請參閱第1圖至第3圖所示，為本發明「自動偵測智慧修砂之方法」其方法係包括下列步驟：　　步驟Ｓ１：設定步驟：依據主軸砂輪１研磨工件Ｗ於銳利度不足時，其主軸砂輪１的負載值設定為修整預定數值；　　步驟Ｓ２：研磨步驟：啟動機台令主軸砂輪１轉動，並以預定研磨程序加工工件Ｗ，令工件Ｗ受主軸砂輪１磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測主軸砂輪１的負載值；　　步驟Ｓ３：修整步驟：於主軸砂輪１的負載值達到修整預定數值時，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止磨削作業後，主軸砂輪１係以轉動方式與修整裝置２研磨並修整主軸砂輪１，令主軸砂輪１恢復銳利度；　　步驟Ｓ４重複步驟：主軸砂輪１修整完成後再次進行研磨步驟時因主軸砂輪１恢復銳利度，致使主軸砂輪１的負載值降低至修整預定數值以下，並於磨削作業過程中負載值若再達到修整預定數值，則再次進行修整步驟，依上述步驟重複操作至工件Ｗ磨削至預定型態；　　步驟Ｓ５：完成步驟：工件Ｗ磨削至預定型態後，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止轉動，於關閉機台後將工件Ｗ取出呈預定型態的工件Ｗ；　　其中至步驟Ｓ３時，主軸砂輪１與修整裝置２研磨前，係以主軸砂輪檢測設備檢測主軸砂輪１的磨損狀態及缺損狀態，並判斷進行修整或提示更換；　　其中至步驟Ｓ２時，若主軸砂輪１與工件Ｗ非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中主軸砂輪１的負載值會瞬間提升，於負載值提升速度高於預定數值時，主軸砂輪１迅速脫離工件Ｗ並進入步驟Ｓ３，再以工件檢測設備檢測工件Ｗ缺損狀態，於工件Ｗ缺損超出預定型態時提示更換工件Ｗ；　　其中步驟Ｓ３中，修整裝置２的修整端其莫氏硬度係大於主軸砂輪１的莫氏硬度；　　其中至步驟Ｓ３時，主軸砂輪１與修整裝置２研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測修整裝置２的磨損狀態，並於修整裝置２磨損至預定狀態時提示更換；　　藉由上述說明，本發明主要目的功效在於：　　磨削加工作業的過程中，以控制設備設定修整預定數值，修整預定數值係以依據主軸砂輪１研磨工件Ｗ於銳利度不足時，其主軸砂輪１的負載值為修整預定數值，並於磨削工件Ｗ的過程中控制設備自動偵測主軸砂輪１的負載值，並將工件Ｗ磨削至預定型態，於主軸砂輪１的負載值達到修整預定數值時，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止磨削作業後，主軸砂輪１係以轉動方式與修整裝置２研磨並修整主軸砂輪１，令主軸砂輪１恢復銳利度，主軸砂輪１修整完成後再次進行研磨步驟時因主軸砂輪１恢復銳利度，致使主軸砂輪１的負載值降低至修整預定數值以下，並於磨削作業過程中負載值若再達到修整預定數值，則再次進行修整步驟，依上述步驟重複操作至工件Ｗ磨削至預定型態，於工件Ｗ磨削至預定型態後，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止轉動，於關閉機台後將工件Ｗ取出呈預定型態的工件Ｗ；藉此，提供一種於進行加工時能達到自動化偵測砂輪磨損並修整，進而取代人工判斷執行手動修整程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者；　　經由上述而言，本發明均在於提供一種用於加工該工件Ｗ進行磨削加工作業，其加工方法包括以下步驟：　　Ｓ１０：設定步驟：啟動主軸砂輪１旋轉以研磨工件Ｗ，並於銳利度不足時檢測主軸砂輪１的負載值，以主軸砂輪１其銳利度不足的負載值設定為修整預定數值，並於可依主軸砂輪１於研磨不同材質之工件Ｗ其負載值製成數據資料，於主軸砂輪１研磨與數據資料內相同材質的工件Ｗ時，可以數據資料設定修整預定數值；　　Ｓ２０：研磨步驟：啟動機台令主軸砂輪１轉動，並以預定研磨程序加工工件Ｗ，令工件Ｗ受主軸砂輪１磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測主軸砂輪１的負載值，若主軸砂輪１與工件Ｗ非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中主軸砂輪１的負載值會瞬間提升，於負載值提升速度高於預定數值時，主軸砂輪１迅速脫離工件Ｗ並進入步驟Ｓ３，再以工件檢測設備檢測工件Ｗ缺損狀態，於工件Ｗ缺損超出預定型態時提示更換工件Ｗ；　　Ｓ３０：修整步驟：於主軸砂輪１的負載值達到修整預定數值時，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止磨削作業後，主軸砂輪１係以轉動方式與修整裝置２研磨並修整主軸砂輪１，修整裝置２的修整端其莫氏硬度係大於主軸砂輪１的莫氏硬度，令主軸砂輪１以修整裝置２修整後可恢復銳利度，主軸砂輪１與修整裝置２研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測修整裝置２的磨損狀態，並於修整裝置２磨損至預定狀態時提示更換；　　Ｓ４０：重複步驟：主軸砂輪１修整完成後因主軸砂輪１恢復銳利度，致使主軸砂輪１的負載值降低至修整預定數值以下，再以預定研磨程序加工工件Ｗ，令工件Ｗ受主軸砂輪１磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測主軸砂輪１的負載值，若主軸砂輪１與工件Ｗ非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中主軸砂輪１的負載值會瞬間提升，於負載值提升速度高於預定數值時進入步驟Ｓ３，並以工件檢測設備檢測工件Ｗ缺損狀態，於工件Ｗ缺損超出預定型態時提示更換工件Ｗ，並於磨削作業過程中負載值若再達到修整預定數值，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止磨削作業後，主軸砂輪１係以轉動方式與修整裝置２研磨並修整主軸砂輪１，修整裝置２的修整端其莫氏硬度係大於主軸砂輪１的莫氏硬度，令主軸砂輪１以修整裝置２修整後可恢復銳利度，主軸砂輪１與修整裝置２研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測修整裝置２的磨損狀態，並於修整裝置２磨損至預定狀態時提示更換，依上述步驟重複操作至工件Ｗ磨削至預定型態；　　Ｓ５０：工件Ｗ磨削至預定型態後，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止轉動，於關閉機台後將工件Ｗ取出呈預定型態的工件Ｗ；　　藉由上述說明，本發明的功效在於：　　磨削加工作業的過程中，以控制設備設定修整預定數值，修整預定數值係以依據主軸砂輪１研磨工件Ｗ於銳利度不足時，其主軸砂輪１的負載值為修整預定數值，而根據記錄主軸砂輪１材質對應工件Ｗ材質其修整預定數值並數據化，可於使用預定材質的主軸砂輪１及工件Ｗ時，由數據內相對應的負載值設定為修整預定數值，以減少測量修整預定數值所耗費的時間，並於磨削工件Ｗ的過程中控制設備自動偵測主軸砂輪１的負載值，使其可準確的控制主軸砂輪１的銳利度，並將工件Ｗ逐漸磨削至預定型態，而磨削加工的過程中，主軸砂輪１的負載值達到修整預定數值時，或者，主軸砂輪１與工件Ｗ非預期碰撞而造成損害時，碰撞過程中主軸砂輪１的負載值會瞬間提升，於負載值提升速度高於預定數值時主軸砂輪１立即脫離工件Ｗ，並以工件檢測設備檢測工件Ｗ缺損狀態，於工件Ｗ缺損超出預定型態時提示更換工件Ｗ，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止磨削作業後，主軸砂輪１係以轉動方式與修整裝置２研磨並修整主軸砂輪１，令主軸砂輪１恢復銳利度，致使主軸砂輪１的負載值降低至修整預定數值以下，主軸砂輪１修整完成後再次對工件Ｗ進行研磨加工，並於磨削作業過程中負載值若再達到修整預定數值，則再次進行修整，而修整裝置２的修整端其莫氏硬度係大於主軸砂輪１的莫氏硬度，令主軸砂輪１以修整裝置２修整後可恢復銳利度，主軸砂輪１與修整裝置２研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測修整裝置２的磨損狀態，並於修整裝置２磨損至預定狀態時提示更換，依上述步驟重複操作至工件Ｗ磨削至預定型態，於工件Ｗ磨削至預定型態後，主軸砂輪１脫離工件Ｗ並停止轉動，於關閉機台後將工件Ｗ取出呈預定型態的工件Ｗ；藉此，進而提供一種於進行加工時能達到自動化磨削該工件Ｗ整體外觀輪廓而磨削至預定型態，進而取代人工判斷執行手動修整程序以提升工作效率之自動偵測智慧修砂之方法者。

綜上所述，當知本發明確實可為相關產業廣為利用，極具有進步性與新穎性，且發明於申請前未見公開，已符合專利法之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請　鈞局明察，惠准專利，實為感禱。惟以上所述者，僅為本發明之其中較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

〔本發明〕１:主軸砂輪２:修整裝置Ｗ:工件Ｓ１～Ｓ５:流程步驟Ｓ１０～Ｓ５０:流程步驟

第1圖係本發明較佳實施例之步驟方塊示意圖。第2圖係本發明較佳實施例之步驟說明方塊示意圖。第3圖係本發明智慧型自動修砂磨床設備之立體示意圖。

S1~S5:流程步驟

Claims

一種自動偵測智慧修砂之方法，係用於磨削加工作業，其方法係包括下列步驟：ａ）設定步驟：依據主軸砂輪研磨工件於銳利度不足時，其主軸砂輪的負載值設定為修整預定數值；ｂ）研磨步驟：啟動機台令主軸砂輪轉動，並以預定研磨程序加工工件，令工件受主軸砂輪磨削至預定型態，並於磨削過程中自動偵測主軸砂輪的負載值；ｃ）修整步驟：於主軸砂輪的負載值達到修整預定數值時，主軸砂輪脫離工件並停止磨削作業後，主軸砂輪係以轉動方式與修整裝置研磨並修整主軸砂輪，令主軸砂輪恢復銳利度；ｄ）重複步驟：主軸砂輪修整完成後再次進行研磨步驟時因主軸砂輪恢復銳利度，致使主軸砂輪的負載值降低至修整預定數值以下，並於磨削作業過程中負載值若再達到修整預定數值，則再次進行修整步驟，依上述步驟重複操作至工件磨削至預定型態；ｅ）完成步驟：工件磨削至預定型態後，主軸砂輪脫離工件並停止轉動，於關閉機台後將工件取出呈預定型態的工件。
如請求項1所述之自動偵測智慧修砂之方法，其中修整步驟中，主軸砂輪與修整裝置研磨前，係以主軸砂輪檢測設備檢測主軸砂輪的磨損狀態及缺損狀態，並判斷進行修整或提示更換。
如請求項1所述之自動偵測智慧修砂之方法，其中研磨步驟中，若主軸砂輪與工件非預期碰撞而造成損害，碰撞過程中主軸砂輪的負載值會瞬間提升，於負載值提升速度高於預定數值時，主軸砂輪迅速脫離工件並進入修整步驟，再以工件檢測設備檢測工件缺損狀態，於工件缺損超出預定型態時提示更換工件。
如請求項1所述之自動偵測智慧修砂之方法，其中修整歩驟中，修整裝置的修整端其莫氏硬度係大於主軸砂輪的莫氏硬度。
如請求項1所述之自動偵測智慧修砂之方法，其中修整步驟中，主軸砂輪與修整裝置研磨後，係以修整裝置檢測設備檢測修整裝置的磨損狀態，並於修整裝置磨損至預定狀態時提示更換。