工具机碰撞安全防护系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术涉及工具机碰撞安全防护系统及其监控方法，其中防护系统是在工具机的控制器内设有一监控记录模块、一故障记录模块与一信息库，所述控制器并连结有一人机接口，所述人机接口用以设定并显示控制器的控制参数，所述监控记录模块系监控工具机于快速移动或切削加工时的异常负载值是否大于设定的负载值，若异常负载值大于设定负载值代表发生撞击，则控制器立即停止机台运转，故障记录模块将故障的参数储存于信息库中，所述人机接口可查询与显示故障参数信息，可降低工具机发生撞击时的冲击力量与维修费用与成本，以及查询工具机故障时的异常负载信息。

【技术实现步骤摘要】
工具机碰撞安全防护系统及其监控方法
本专利技术涉及一种工具机的安全防护系统，尤指一种防止工具机在高速轴向运动时，发生意外碰撞的安全防护系统及其监控方法。
技术介绍
在汽车工业发展史上，在车辆上设置安全气囊(Air-bag)是大家所熟悉的被动式安全配备，也是评价一台车辆是否提升至高级车款的标准的一。当设于车辆周遭的撞撃感测器侦测车辆遭受冲击时，便会立刻启动车内的安全气囊，以作为车内乘员与车体的间的缓冲体，提供安全防护而可避免车内乘员发生更严重的伤害。而现有工具机的制造厂商在设计工具机时，为了提升加工效率，大多通过加快机台的轴向移动速度来实现，因此高速轴向移动设计是工具机未来持续不变的发展方向，所以现有高级工具机都以标榜具有高速度、高效率与高精度等切削加工能力作为诉求。但是轴向搭配高速移动的设计，就算使用者小心且注意地操作工具机的机台，仍然无法完全防止避免撞击意外；一旦发生撞击将会对机台造成大小不一的损害，且对于发生撞击后的责任判断与维修问题，更是使用者与制造厂商的间争议的主因。而现有工具机的轴向负载跳脱控制方式，是当机台发生撞击意外时，其驱动轴向移动的服务马达驱动器必须超过100％的全力输出发生过载故障，工具机的控制器才会因服务马达驱动器跳脱而紧急停止，但此时已发生撞击且使工具机的轴向传动机构承受极大的撞击力量，导致机械结构产生变形、破损，严重者甚至完全损坏，大幅增加机台后续维修成本，因此，急需解决如何在不额外增设控制设备的前提下，工具机的控制器的设计中导入汽车的安全气囊时避免机台撞击意外。
技术实现思路
如上所述，现有工具机都朝向高速移动与高精度发展，但是相对机台价格也一并提高，而一般通过加快轴向移动速度的设计来提升工具机效率，易使传动元件在发生撞击意外时，因过大的撞击力产生损坏而增加工具机维修成本的问题，因此，本专利技术主要目的在提供一工具机碰撞安全防护系统及其监控方法，主要是通过控制器即时监控各轴向的异常负载值，记录并计算机台加工时的最大电流限定值以及相对应的控制参数设定值，即时比对各轴向的电流限定值与轴向实际负载值，降低机台发生轴向碰撞的撞击力与维修成本，同时藉由监控记录故障信息，以供判断机台故障发生次数与原因来减少维修成本。为达成上述目的所采取的主要技术手段是令所述工具机碰撞安全防护系统，包括：一控制器及一与所述控制器电连接的人机接口，其中，所述控制器包括：一碰撞安全防护监控记录模块，其取得工具机设定的各轴向的异常负载参数设定值，依据各轴向的服务马达驱动器的异常负载参数设定值，分别计算与转换为各轴向的电流限定值，所述碰撞安全防护监控记录模块记录并计算各轴向服务马达驱动器的异常负载电流，当所述工具机之轴向移动发生碰撞故障时，所述异常负载电流超出所述电流限定值时，所述控制器即时停止所述工具机运作；一负载监控信息库，其与碰撞安全防护监控记录模组模块连接，用以储存前述各轴向的所述异常负载参数设定值与所述电流限定值；一碰撞安全防护故障记录模块，其取得所述工具机发生故障的多数个故障参数，所述故障参数包括时间、故障轴向名称、移动模式或所述异常负载参数设定值；一故障记录信息库，其与所述碰撞安全防护故障记录模块连接，用以储存所述碰撞安全防护故障记录模块的所述故障参数；所述人机接口包括：一监控记录信息单元，其用以显示与设定所述控制器各轴向的所述异常负载参数设定值与所述电流限定值；以及一故障记录信息单元，其用以显示所述碰撞安全防护故障记录模块的所述故障参数。为达成上述目的所采取的主要技术手段是令上述工具机碰撞安全防护系统的监控方法，是由一控制器执行以下步骤：透过一碰撞安全防护监控记录模块，取得各轴向所设的异常负载参数设定值；透过所述碰撞安全防护监控记录模块依据各轴向服务马达驱动器的所述异常负载参数设定值，对应计算与转换为电流限定值；将所述电流限定值与所述异常负载参数设定值储存于负载监控信息库；监控各轴向的服务马达驱动器在移动或加工时的负载电流值，显示各轴向服务马达驱动器的所述负载电流值是否超过所述电流限定值；以及若所述负载电流值超过所述电流限定值，代表产生异常负载或故障跳脱，即停止所述工具机运转并产生故障记录；透过碰撞安全防护故障记录模块读取所述工具机发生故障时的多数个故障参数，并判断所述控制器的系统状态数据；以及将所述故障参数储存于故障记录信息库。利用上述元件组成的工具机碰撞安全防护系统，不需要在工具机的控制器上额外安装硬体装置，由碰撞安全防护监控记录模块计算并显示工具机在运转时的轴向异常负载电流值，当瞬间负载电流大于参数限定值时，控制器立即主动切断机台运转动力并记录故障参数，降低轴向发生撞击时传动零件所承受的冲击力量，保护延长机台轴向寿命，可有效提升机台使用效率、降低更换零件的维修费用与成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术较佳实施例的电路方块图；图2是本专利技术较佳实施例的负载监控记录的流程图；图3是本专利技术较佳实施例的故障记录的流程图；图4是本专利技术较佳实施例的监控记录的接口图；图5是本专利技术较佳实施例的故障记录的接口图；图6A是本专利技术较佳实施例的操作流程图之一；图6B是本专利技术较佳实施例的操作流程图之二。附图标识：10控制器11碰撞安全防护监控记录模块12碰撞安全防护故障记录模块13负载监控信息库14故障记录信息库20人机接口21监控记录信息单元211快速移动G00记录最大碰撞安全防护显示电流值212切削加工G01记录最大碰撞安全防护显示电流值213轴向快速移动G00显示值214轴向切削加工G01显示值215轴向快速移动G00设定碰撞安全防护检出电流值216轴向切削加工G01设定碰撞安全防护检出电流值217修改按键22故障记录信息单元221故障状态G00/G01显示值222故障轴向名称显示值223快速移动G00碰撞安全防护跳脱检出设定值224切削加工G01碰撞安全防护跳脱检出设定值225显示AIR-BAG故障发生记录226换页按键具体实施方式关于本专利技术的较佳实施例，请参阅图1所示，是在工具机设有一控制器10与一人机接口20，所述人机接口20系与控制器10电连接，所述控制器10具有一碰撞安全防护监控记录模块11与一碰撞安全防护故障记录模块12，又所述碰撞安全防护监控记录模块11连接有一负载监控信息库13，所述碰撞安全防护故障记录模块12连接有一故障记录信息库14；所述人机接口20具有一监控记录信息单元21与一故障记录信息单元22，所述监控记录信息单元21与碰撞安全防护监控记录模块11连接，所述故障记录信息单元22与碰撞安全防护故障记录模块12连接；在本较佳实施例中，所述负载监控信息库13与故障记录信息库14可内建在控制器10中，或是由外接储存器的方式连接至控制器10；又所述人机接口20是一触控显示器。请参阅图2所示，工具机欲进行加工时，是由所述控制器10依序执行机台设定的程序以进行加工程序(201)，其启动碰撞安全防护监控记录模块11(202)，计算机台于加工程序时的各轴向的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具机碰撞安全防护系统，其特征在于，包括：一控制器及一与控制器电连接的人机接口，其中所述控制器包括：一碰撞安全防护监控记录模块，其取得工具机设定的各轴向的异常负载参数设定值，依据各轴向的服务马达驱动器的参数设定值，分别计算与转换为各轴向的电流限定值，所述碰撞安全防护监控记录模块记录并计算各轴向服务马达驱动器的异常负载电流，当超出所设参数限定值时，控制器即时停止工具机运作；一负载监控信息库，其与碰撞安全防护监控记录模块连结，用以储存前述各轴向的异常负载参数设定值与电流限定值；一碰撞安全防护故障记录模块，其取得工具机发生故障的多数个故障参数，所述故障参数包含有时间、故障轴向名称、移动模式或异常负载参数设定值；一故障记录信息库，其与碰撞安全防护故障记录模块连结，用以储存碰撞安全防护故障记录模块的所述等故障参数；所述人机接口包括：一监控记录信息单元，其用以显示与设定前述控制器各轴向的异常负载参数设定值与电流限定值；以及一故障记录信息单元，其用以显示碰撞安全防护故障记录模块的所述等参数。

【技术特征摘要】
1.一种工具机碰撞安全防护系统，其特征在于，包括：一控制器及一与所述控制器电连接的人机接口，其中所述控制器包括：一碰撞安全防护监控记录模块，其取得工具机设定的各轴向的异常负载参数设定值，依据各轴向的服务马达驱动器的异常负载参数设定值，分别计算与转换为各轴向的电流限定值，所述碰撞安全防护监控记录模块记录并计算各轴向服务马达驱动器的异常负载电流，当所述工具机之轴向移动发生碰撞故障时，所述异常负载电流超出所述电流限定值时，所述控制器即时停止所述工具机运作；一负载监控信息库，其与所述碰撞安全防护监控记录模块连接，用以储存前述各轴向的所述异常负载参数设定值与所述电流限定值；一碰撞安全防护故障记录模块，其取得所述工具机发生故障的多数个故障参数，所述故障参数包含有时间、故障轴向名称、移动模式或所述异常负载参数设定值；一故障记录信息库，其与所述碰撞安全防护故障记录模块连接，用以储存所述碰撞安全防护故障记录模块的所述故障参数；所述人机接口包括：一监控记录信息单元，其用以显示与设定前述控制器各轴向的所述异常负载参数设定值与所述电流限定值；以及一故障记录信息单元，其用以显示所述碰撞安全防护故障记录模块的所述故障参数。2.如权利要求1所述的工具机碰撞安全防护系统，其特征在于，所述监控记录信息单元是显示各轴向的所述异常负载参数设定值，所述异常负载参数设定值包含有一轴向快速移动G00记录最大碰撞安全防护显示电流值与一切削加工G01记录最大碰撞安全防护显示电流值。3.如权利要求2所述的工具机碰撞安全防护系统，其特征在于，所述监控记录信息单元进...

【专利技术属性】
技术研发人员：余政谦，陈家兴，
申请(专利权)人：台中精机厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71