TW201416166A - 加工機之工件檢測方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種加工機之工件檢測方法，首先置放一工件於一工作台，接著移動一位於工作台上方之主軸，使配置在主軸之一雷射感測器隨著主軸移動至工件附近，接著利用雷射感測器發出的雷射光束感測出工件與感測器之間的距離，再由移動主軸使雷射光束快速掃過工件邊緣，藉以獲得工件在加工前、後所需要的各種尺寸、形狀位置等資料。

Description

加工機之工件檢測方法及其裝置

本發明與加工機有關，特別是有關於一種加工機之工件檢測方法及其裝置。

在使用加工機對工件進行加工前後，操作人員必須要對工件的各種資料作進一步的確認，例如在加工之前會先檢測工件在工作台上的位置或偏擺角度等資料，在加工之後則是會檢測工件的長度、角度或圓弧半徑等資料，藉以能夠滿足高精密的加工要求。

然而在現有的工件檢測方法中，主要是以人工或其他接觸式的方法來進行操作，但是在整個操作過程中不但會耗費相當多的時間，同時也很容易受到使用空間或其他因素的限制而無法確實獲得工件的各種加工資料，如此一來，工件的加工精度將會連帶受到影響。

本發明之主要目的在於提供一種加工機之工件檢測方法，其使用非接觸式的方式來快速確認工件的各種加工資料，用以提昇作業效率。

為達成上述目的，本發明之工件檢測方法包含有四個步驟。第一個步驟是置放一工件於一工作台上；第二個步驟是移動位於該工作台上方之一主軸，使配置在該主軸之一雷射感測器隨著該主軸移動至該工件的正上方；第三個步驟是啟動該雷射感測器，使該雷射感測器產生一雷射光 束至該工件表面，並接收自該工件表面反射之雷射光束，用以感測與該工件之間的距離；第四個步驟是移動該主軸，使該雷射感測器之雷射光束掃過該工件之邊緣，用以快速獲得該工件之各種加工資料。

在本發明之工件檢測方法中，當該工件在加工之前，該雷射感測器之雷射光束依序掃描該工件之四個不同側邊，並於各該側邊形成一定位點，並藉由各該定位點的座標來確認該工件於該工作台上的位置。

在本發明之工件檢測方法中，當該工件在加工之後，該雷射感測器之雷射光束反覆掃描該工件之各該側邊，並沿著該工件之各側邊形成多數個定位點，並藉由該多數個定位點來獲得該工件之尺寸精度。

本發明之次一目的在於提供一種加工機之工件檢測裝置，其能讓操作人員方便執行前述工件檢測方法。

為達成上述目的，本發明之工件檢測裝置包含有一工作台、一主軸，以及一雷射感測器。該工作台用以置放該工件；該主軸位於該工作台上方，並能相對該工作台移動；該雷射感測器設於該主軸，用以產生該雷射光束至該工件表面，並接收自該工件表面反射之雷射光束，用以感測與該工件之間的距離。藉此，操作人員只要控制該主軸相對該工件移動，即可帶動該雷射感測器之雷射光束掃過該工件之邊緣，用以快速獲得該工件之各種加工資料。

在本發明之工件檢測裝置中，在該工件進行加工之前，該雷射感測器可以藉由該主軸之移動而利用該雷射光 束在該工件之四個不同側邊分別形成一該定位點，並藉由各該定位點的座標來確認該工件於該工作台上的位置。

在本發明之工件檢測裝置中，在該工件進行加工之後，該雷射感測器可以藉由該主軸之移動而利用該雷射光束在該工件之各側邊形成多數個該定位點，並藉由該多數個定位點來獲得該工件之尺寸精度。

為了詳細說明本發明之步驟、特徵及功效所在，茲舉以下較佳實施例並配合圖式說明如後。

請參閱第一圖，為使用本發明一較佳實施例所提供之工件檢測裝置14的加工機10，加工機10主要包含有一機台12，用以支撐在地面上，而本發明之工件檢測裝置14包含有一工作台16、一主軸18，以及一雷射感測器20，其中：工作台16設於機台12，用以置放一待加工工件30。

主軸18設於機台12且位於工作台16的上方，並且能相對工作台16移動。

雷射感測器20設於主軸18之一側邊，使得雷射感測器20能與主軸18同步移動，用以產生一雷射光束L至工件30。

以上為本發明之工件檢測裝置14的主要構件，以下分別就兩種不同的工件檢測方法作進一步說明。

第一種工件檢測方法主要是使用在工件30在加工之前，用來確認待加工工件30的厚度及位置資料，包含有下 列步驟：

步驟a)：將待加工工件30置放於工作台16上，待加工工件30具有相對之一第一側邊31與一第三側邊33及相對之一第二側邊32與一第四側邊34，第一、第三側邊31、33分別連接在第二、第四側邊32、34之間。

步驟b)：移動主軸18，使雷射感測器20隨著主軸18移動至待加工工件30的正上方。

步驟c)：啟動雷射感測器20，使雷射感測器20之雷射光束L投射至待加工工件30之中央表面，如第二圖所示，並接收自待加工工件30表面反射之雷射光束L，進而確認主軸18與待加工工件30之間的位置關係來計算出待加工工件30的厚度。

步驟d)：移動主軸18，使雷射感測器20之雷射光束L沿一直線軌跡從工件30之第一側邊31掃描至工件30之第二側邊32，接著再由工件30之第二側邊32掃描至工件30之第三側邊33，最後再由工件30之第三側邊33掃描至工件30之第四側邊34，也就是說，雷射光束L會依序掃描待加工工件30之第一側邊31、第二側邊32、第三側邊33，以及第四側邊34，使得雷射光束L在工件30之第一側邊31、第二側邊32、第三側邊33，以及第四側邊34分別形成一第一定位點P1，如第三圖所示，如此便能藉由各第一定位點P1的座標來確認待加工工件30於工作台上的位置。

另一方面，第二種工件檢測方法則是使用在工件30已完成加工之後，用來確認已加工工件30的尺寸精度，舉 例來說，工件30在加工完成後會在第一側邊31及第二側邊32之間形成一倒角R。在操作時，移動主軸18，使雷射感測器20之雷射光束L沿一鋸齒狀軌跡自工件之第一側邊31通過倒角R之後再掃描至第二側邊32，使得雷射光束L沿著工件30之第一側邊31、第二側邊32，以及倒角R的邊緣形成多數個第二定位點P2，如第四圖所示，如此即可藉由該多數個第二定位點P2所相連而成之直線或弧線來獲得工件30之長度、寬度、平行度、直線度或圓弧度等尺寸精度。

綜上所述，本發明之工件檢測方法是採用雷射感測器20所產生之雷射光束L來掃過工件30表面，亦即使用非接觸式的檢測方法，藉以快速獲得工件30之位置資料及加工精度，與習用技藝所使用之人工或其他接觸式的檢測方法相比之下，不但可以提高整體的加工精度，同時也能大大提升整體的作業效率，藉以達到本發明之目的。

最後，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧加工機

12‧‧‧機台

14‧‧‧工件檢測裝置

16‧‧‧工作台

18‧‧‧主軸

20‧‧‧雷射感測器

L‧‧‧雷射光束

P1‧‧‧第一定位點

P2‧‧‧第二定位點

30‧‧‧工件

31‧‧‧第一側邊

32‧‧‧第二側邊

33‧‧‧第三側邊

34‧‧‧第四側邊

R‧‧‧倒角

第一圖為具有工件檢測機構之加工機的立體圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之立體示意圖，主要顯示雷射感測器移動至工件上方之狀態。

第三圖類同於第二圖，主要顯示雷射感測器依序掃過工件之四個不同側邊之狀態。

第四圖類同於第三圖，主要顯示雷射感測器反覆掃過工件之四個不同側邊之狀態。

10‧‧‧加工機

12‧‧‧機台

14‧‧‧工件檢測裝置

16‧‧‧工作台

18‧‧‧主軸

20‧‧‧雷射感測器

30‧‧‧工件

Claims (8)

1. 一種加工機之工件檢測方法，包含有下列步驟：a)將一工件置放於一工作台；b)移動位於該工作台上方之一主軸，使配置在該主軸之一雷射感測器移動至該工件附近；c)利用該雷射感測器產生雷射光束至該工件表面，並接收自該工件表面反射之雷射光束，進而感測出該雷射感測器與該工件之間的距離；以及d)移動該主軸，使該雷射感測器之雷射光束掃過該工件之邊緣，用以檢測該工件的加工資料。
2. 如請求項1所述之工件檢測方法，其中步驟d)之雷射感測器之雷射光束沿一直線軌跡依序掃描該工件之不同側邊，使得該雷射光束在該工件之各該側邊形成一定位點，藉由各該定位點的座標來確認該工件於該工作台上的位置。
3. 如請求項2所述之工件檢測方法，其中該工件具有相對之一第一側邊與一第三側邊及相對之一第二側邊與一第四側邊，該第一、第三側邊分別連接在該第二、第四側邊之間；該雷射光束沿該直線軌跡自該第一側邊掃描至該第二側邊，接著再由該第二側邊掃描至該第三側邊，最後再由該第三側邊掃描至該第四側邊。
4. 如請求項1所述之工件檢測方法，其中步驟d)之雷射感測器之雷射光束沿一鋸齒狀軌跡掃描該工件之邊緣，使得該雷射光束沿著該工件之邊緣形成多數個定位點，藉 由該多數個定位點來獲得該工件之尺寸精度。
5. 如請求項4所述之工件檢測方法，其中該工件具有一第一側邊與一連接該第一側邊之第二側邊，該第一側邊與該第二側邊之間形成一倒角；該雷射光束沿著該鋸齒狀軌跡自該第一側邊通過該倒角之後再掃描至該第二側邊。
6. 一種加工機之工件檢測裝置，包含有：一工作台，用以置放該工件；一主軸，位於該工作台上方，並能相對該工作台移動；以及一雷射感測器，設於該主軸，用以產生一雷射光束至該工件，並接收自該工件表面反射之雷射光束，用以感測該雷射感測器與該工件之間的距離。
7. 如請求項6所述之工件檢測裝置，其中該雷射感測器會隨著該主軸之移動而藉由該雷射光束在該工件之各側邊形成一該定位點。
8. 如請求項7所述之工件檢測裝置，其中該雷射感測器會隨著該主軸之移動而藉由該雷射光束沿著該工件之各側邊形成多數個該定位點。