TWI757168B

TWI757168B - 應用於加工機之測頭量測系統

Info

Publication number: TWI757168B
Application number: TW110116743A
Authority: TW
Inventors: 朱益德
Original assignee: 毅德機械股份有限公司
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-03-01
Also published as: TW202244644A

Abstract

一種應用於加工機之測頭量測系統，包括：一中央控制系統，具有資訊連接之一探測值資料庫、一標準值資料庫、一歸零資料庫、一校正單元及一路徑預設單元，標準值資料庫儲存一標準值，歸零資料庫接收一規零值，探測值資料庫接收一探測值，校正單元與該標準值資料庫、探測值資料庫資訊連接，校正單元供以比對該標準值、該探測值以得出一校正值，路徑預設單元與標準值資料庫及歸零資料庫資訊連接；一驅動機構，與中央控制系統資訊連接；一傳動系統，與驅動機構控制連接；一探測裝置，裝設於傳動系統，探測裝置為傳動系統驅動位移，探測裝置包括傳輸測頭及至探測針，傳輸測頭裝設於該傳動系統，傳輸測頭與中央控制系統資訊連接，探測針裝設於傳輸測頭，探測針遠離傳輸測頭之一端具有一探頭，探頭供以接觸一工件或一環規。

Description

應用於加工機之測頭量測系統

本新型係關於一種量測系統，特別係關於一種應用於加工機之測頭量測系統。

於現今工業化大量生產的製造過程中，加工機被應用於各加工程序，例如鑽孔、車削、銑削、切割等製程，然而在進行多軸加工前，需先對工件進行反覆校正，且須藉由人工量測，如此一來將造成量測誤差，亦相當耗時，為此，需要一種自動化且能夠精準探測、校正之測頭量測系統。

本發明提供一種應用於加工機之測頭量測系統，其主要目的在於提供一種自動化且能夠精準探測、校正之測頭量測系統。

為達成前述目的，本發明應用於加工機之測頭量測系統，包括：一中央控制系統，具有資訊連接之一探測值資料庫、一標準值資料庫、一歸零資料庫、一校正單元及一路徑預設單元，該標準值資料庫供以儲存一標準值，該歸零資料庫供以接收一規零值，該探測值資料庫供以接收一探測值，該校正單元與該標準值資料庫、探測值資料庫資訊連接，該校正單元供以比對該標準值、該探測值以得出一校正值，該路徑預設單元與該標準值資料庫及歸零資料庫資訊連接，該路徑預設單元具有一第一預設路徑及一第二預設路徑，該第二預設路徑係依據該標準值及規零值得出；一驅動機構，與該中央控制系統資訊連接，該驅動機構供以接收該第一預設路徑及該第二預設路徑；一傳動系統，與該驅動機構控制連接，該驅動機構依據該第一預設路徑及該第二預設路徑驅動該傳動系統位移；一探測裝置，裝設於該傳動系統，該探測裝置供以為該傳動系統驅動位移，該探測裝置包括一傳輸測頭及至少一個探測針，該傳輸測頭裝設於該傳動系統，該傳輸測頭與該中央控制系統資訊連接，該探測針裝設於該傳輸測頭，該探測針遠離該傳輸測頭之一端具有一探頭，該探頭供以接觸一工件或一環規。

藉由前述可知，本發明應用於加工機之測頭量測系統主要係透過探測裝置直接觸碰工件以得出該探測值，並依據該探測值與儲存於標準值資料庫內的標準值進行比對，以得出校正值，再依據校正值補正加工刀具之一加工路徑，全程皆以自動化之方式完成，進而避免以人力校正、量測所產生的缺失。

10:中央控制系統

11:探測值資料庫

12:標準值資料庫

13:歸零資料庫

14:校正單元

15:路徑預設單元

20:驅動機構

30:傳動系統

40:探測裝置

41:傳輸測頭

42:探測針

421:探頭

X:軸向

Y:徑向

A:環規

A1:內側面

A2:外側面

A3:頂側面

A4:底側面

B:工件

B1:內側壁

B2:外側壁

B3:頂側壁

B4:底側壁

B5:階狀壁

圖1 為本發明測頭量測系統於觸碰環規之示意圖。

圖2 為本發明測頭量測系統於觸碰環規之示意圖。

圖3 為本發明測頭量測系統於觸碰環規之示意圖。

圖4 為本發明測頭量測系統於觸碰工件之示意圖。

圖5 為本發明測頭量測系統於觸碰工件之示意圖。

圖6 為本發明測頭量測系統於觸碰工件之示意圖。

圖7 為本發明測頭量測系統於觸碰工件之示意圖。

圖8 為本發明測頭量測系統之系統架構圖。

本發明提供一種應用於加工機之測頭量測系統，請參照圖1至8所示，包括：一中央控制系統10，具有資訊連接之一探測值資料庫11、一標準值資料庫12、一歸零資料庫13、一校正單元14及一路徑預設單元15，該標準值資料庫12供以儲存一標準值，該標準值可為複數座標值，該歸零資料庫13供以接收一規零值，該規零值為量測一環規A後得出之數值，該探測值資料庫11供以接收一探測值，該探測值為複數座標值，該校正單元14與該標準值資料庫12、探測值資料庫11資訊連接，該校正單元14供以比對該標準值、該探測值以得出一校正值，該路徑預設單元15與該標準值資料庫12及歸零資料庫13資訊連接，該路徑預設單元15具有一第一預設路徑及一第二預設路徑，該第一預測路徑為探測該環規A之路徑，該第一預測路徑為一預設值，該第二預設路徑為探測一工件B之路徑，該第二預設路徑係依據該標準值及規零值得出；一驅動機構20，與該中央控制系統10之該路徑預設單元15資訊連接，該驅動機構20供以接收該第一預設路徑及該第二預設路徑，於具體實施例中，該驅動機構20可為馬達；一傳動系統30，與該驅動機構20控制連接，該驅動機構20驅動該傳動系統30位移，該驅動機構20依據該第一預設路徑及該第二預設路徑驅動該傳動系統30，於具體實施例中，該傳動系統可為由複數滑軌(例如X軸、Y軸、Z軸滑軌)構成；一探測裝置40，裝設於該傳動系統30，該探測裝置40供以為該傳動系統30驅動位移至預定之位置，該探測裝置40供以碰觸該環規A或該工件B，於本實施例中，該探測裝置40包括一傳輸測頭41及至少一個探測針42，該傳輸測頭41裝設於該傳動系統30，該傳輸測頭41與該中央控制系統10資訊連接，該探測針42裝設於該傳輸測頭41，該探測針42遠離該傳輸測頭41之一端具有一探頭421，該探頭421為接觸式觸發測頭，採用光學訊號傳輸，該探頭421供以接觸工件B或環規A。

於較佳實施例中，該探測針42之數量為三，該傳輸測頭41定義出一軸向X及一徑向Y，其中一個該探測針42沿著該軸向X延伸，而另二個該探測針42沿著該徑向Y延伸，且沿著徑向Y延伸之二個該探測針42之延伸方向相反。

於本實施例中，該傳輸測頭41係透過光學、無線電等方式與該中央控制系統10資訊連接。

以上所述即為本發明各實施例主要構件的組態說明，至於本發明的作動方式及功效說明如下：一第一規零步驟，請參照圖1至3所示，該驅動機構20依據該第一預設路徑驅動該傳動系統30帶動該探測裝置40，並驅使該探頭421接觸該環規A之一內側面A1、一外側面A2、一頂側面A3或一底側面A4以取得該規零值，並將該規零值回傳至該歸零資料庫內13。

一第一探測步驟，請參照圖4至7所示，該驅動機構20依據該第二預設路徑驅動該傳動系統30帶動該探測裝置40，驅使該探頭421接觸該工件B，並依據工件B不同的形狀、型態偵測一內側壁B1、外側壁B2、一頂側壁B3、一底側壁B4或階狀壁B5等至少一側壁，但不限於此，該探頭421於接觸完工件B之各壁面後即得出該探測值，並將探測值傳輸回該中央控制系統10。

於該第一探測步驟後，該校正單元14供以比對該標準值、該探測值以得出一校正值，該中央控制系統10再將該校正值輸出，以補正加工刀具之一加工路徑，使該加工刀具得依據補正後之加工路徑進行加工。

一第二規零步驟，請參照圖1至3所示，當加工完成時，該驅動機構20依據該第一預設路徑驅動該傳動系統30帶動該探測裝置40，並驅使該探頭421碰觸該環規A之一內側面A1、一外側面A2、一頂側面A3或一底側面A4以取得該規零值，並將該規零值回傳至該歸零資料庫內13。

一第二探測步驟，請參照圖4至7所示，該驅動機構20依據該第二預設路徑驅動該傳動系統30帶動該探測裝置40，驅使該探頭421接觸該工件B，並依據工件B不同的形狀、型態偵測一內側壁B1、外側壁B2、一頂側壁B3或一底側壁B4或階狀壁B5等至少一側壁，但不限於此，該探頭421於接觸完工件B之各壁面後即得出該探測值，並將該探測值傳輸回該中央控制系統10之探測值資料庫11進行儲存，完成驗證之程序，以大幅縮短驗證零件的時間。