CN103521597B - 影像对位冲型装置及操控方法 - Google Patents

Abstract

一种影像对位冲型装置及操控方法，其中该装置包括有一基座、一对位平台、一水平驱动单元、一电性连接上述组件的控制器，该基座上设有一影像辨识单元及一冲切单元，且影像辨识单元位于冲切单元旁；该对位平台滑设于基座上，而该水平驱动单元组设于基座，且水平驱动单元控制对位平台相对基座水平面二维移动，另外水平驱动单元可对该对位平台一端为转动中心，且水平驱动单元对该对位平台另一端为转动侧并弧形转动；据此，控制器操控该水平驱动单元运作，以令对位平台先以影像辨识单元辨识对位平台上的料件定位标，并判别定位标偏移量回传至控制器，而再经水平驱动单元相对修正对位平台偏移量并移动至冲切单元加工。本发明具有较佳的加工效率。

Description

影像对位冲型装置及操控方法

技术领域

本发明提供一种影像对位冲型装置，其不仅可减少料件加工前量测定位的误差，于现有技术相比更有着加工效率佳，不占据加工行程等特点，成为一种实用性极佳的发明。

背景技术

由于产业竞争激烈，为提高竞争优势，促使各行各业不段的提高本业的技术领域及精度标准，也直接带动零组件加工精度的要求与提升。为了增加零组件的加工精度及加工效率，计算机数值控制加工机成为目前加工机具的主流，有效缩短加工时间及人为因素的加工误差。

目前已有相关的技术，在料件加工前的定位技术有CCD或CMOS光学影像对位技术。如中国台湾省发明专利号第I331064现有技术有一种计算机数值控制加工机影像定位系统，其包含有：

一加工机，其包含有一刀具主轴以及一工作平台，工作平台可供放置一被加工件；一数字影像摄取单元，其设于前述刀具主轴一侧，该数字影像摄取单元能搜寻与辨识被加工件的轮廓特征；一分度盘，其设于工作平台上，该分度盘内具有圆分度组件的测量角度工具装置；一数据处理单元，其具有记录、运算、比对与储存等功能，该数据处理单元连接有一显示单元，且数据处理单元并与数字影像摄取单元与分度盘连接，并能将量测所得的误差回馈补偿于计算机数值控制加工机或分度盘。

然而，上述现有技术虽然可以避免人工定位量测的误差、修正工作平台的误差，但在工作平台上另外装设分度盘，会有减少平台上方有效的加工行程，加上其仅能提供单一料件的进行一次加工，面对大量生产的产业现况，现有技术有着加工效率不佳的缺陷。

是以，针对上述现有结构所存在的问题点，如何开发一种更具理想实用性的创新结构，实消费者所殷切企盼，亦是相关业者须努力研发突破的目标及方向。有鉴于此，发明人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述的目标，详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本发明。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种影像对位冲型装置及操控方法，其结构设计不会减少有效加工行程，更能提供多款料件装设于对位平台上后，其能逐一完成加工，而与现有技术相比之下具有较佳的加工效率，成为一种实用性极佳的发明。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种影像对位冲型装置，其特征在于，包括有一基座、一对位平台、一水平驱动单元、一电性连接上述组件的控制器，其中：

该基座上设有一影像辨识单元及一冲切单元，且影像辨识单元位于冲切单元旁；

该对位平台滑设于基座上，而该水平驱动单元组设于基座，且水平驱动单元控制对位平台相对基座水平面二维移动，另外水平驱动单元以该对位平台一端为转动中心，且水平驱动单元以该对位平台另一端为转动侧并弧形转动；

据此，控制器操控该水平驱动单元运作，以令对位平台先以影像辨识单元辨识对位平台上的料件定位标，并判别定位标偏移量回传至控制器，而再经水平驱动单元相对修正对位平台偏移量并移动至冲切单元加工。

本发明「影像对位冲型装置」进一步包括有下列技术特征：

1.该水平驱动单元包括一X轴驱动组及二Y轴驱动组皆滑设于该基座上，Y轴驱动组分别组设于该对位平台两端，且X轴驱动组连动该二Y轴驱动组。

2.该二Y轴驱动组之间连接组配一可同步心轴，且可同步心轴位于对位平台与基座之间，以令X轴驱动组可同时带动对位平台同X轴方向位移。

3.其中一Y轴驱动组包括一传动固定座、一传动悬吊座、一滑动座，该传动固定座滑设于基座上，而传动悬吊座滑设于传动固定座上，且该传动悬吊座设有一预留槽，而该滑动座组设于预留槽内，该滑动座周壁与预留槽槽壁之间保有间隙，且该滑动座内枢设有一传动固定轴，该传动固定轴末端与对位平台固设结合；另一Y轴驱动组包括一从动固定座、一从动悬吊座，该从动固定座滑设于该基座上，而从动悬吊座滑设于从动固定座上，且该从动悬吊座枢设有一从动固定轴，该从动固定轴末端与对位平台固设结合。

4.该基座设有一入料侧线轨及一出料侧线轨，且该入料侧线轨位于影像辨识单元一侧，而该出料侧线轨位于冲切单元一侧，该传动固定座滑设于该出料侧线轨，而从动固定座滑设于该入料侧线轨。

5.该传动固定座上设有一Y轴线轨，且传动悬吊座滑设于传动固定座的Y轴线轨上，而该从动固定座上设有一Y轴线轨，且从动悬吊座滑设于从动固定座的Y轴线轨上。

6.该滑动座内组设有数个传动轴承，而传动固定轴穿固于传动轴承，该从动悬吊座内组设有数个从动轴承，而从动固定轴穿固于从动轴承。

7.该对位平台上设有一吸盘板，以吸盘板真空吸附料件于对位平台上。

8.该基座对应冲切单元下方设有一支撑平台，且该支撑平台位于对位平台下方。

本发明是一种「影像对位冲型装置的操控方法」，其包括下列步骤：

取料：取待加工料件设置于基座上的对位平台的吸盘板上；

影像对位辨识及修正：以水平驱动单元二维驱动对位平台至影像辨识单元，进行料件的定位标辨识，并与存取于控制器的料件坐标值进行影像比对，进而获取影像偏移量，控制器依照影像偏移量驱使水平驱动单元，且水平驱动单元以对位平台一端为转动中心，而水平驱动单元以对位平台另一端为转动侧并弧形摆动达到修正，或水平驱动单元以对位平台同时由X轴与Y轴移动修正，或水平驱动单元单独移动X轴或Y轴的修正；

冲切：对位平台修正完毕偏移量后，水平驱动单元以X轴方向驱使对位平台至冲切单元冲切。

本发明「影像对位冲型装置的操控方法」进一步包括有下列技术特征：

1.其中该料件包括有数个冲切模，且料件上对应各冲切模设有至少一定位标。

2.进一包括有模式选择，模式选择包括有详细模式、全数模式及平均模式。

3.其中该详细模式时，先行辨识第一冲切模的定位标并与存取于控制器的坐标值进行比对，进而获取影像偏移量并传输至控制器，而修正对位平台移动后进行第一冲切模的冲切，以此循环令下一冲切模先行影像对位辨识及修正后再进行冲切，即每一冲切模进行该影像对位辨识及修正与该冲切，方能接续下一冲切模的加工。

4.其中全数模式时，逐一辨识各冲切模的定位标，并与存取于控制器的坐标值进行比对，取得各冲切模的影像偏移量后，移动对位平台对应第一冲切模的修正，再对第一冲切模冲切，以此循环对各冲切模先行修正对位平台位置再进行冲切。

5.其中平均模式时，对第一冲切模及最后一冲切模进行影像对位辨识并取其平均值做修正后，逐一对各冲切模进行冲切。

本发明的有益效果是，其结构设计不会减少有效加工行程，更能提供多款料件装设于对位平台上后，其能逐一完成加工，而与现有技术相比之下具有较佳的加工效率，成为一种实用性极佳的发明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1与图2是本发明影像对位冲型装置示意图。

图3是本发明进行影像辨识动作示意图。

图4是本发明进行冲切动作示意图。

图5是本发明影像对位冲型装置侧视示意图。

图6是图5所示局部放大剖面示意图。

图7是图5所示另一局部放大剖面示意图。

图8至图10是本发明进行影像辨识并修正对位平台角度示意图。

图11是本发明影像对位冲型装置的操控方法流程图。

图12至图15是本发明进行详细模式动作示意图。

图中标号说明：

1 基座          11 影像辨识单元

12 冲切单元     13 入料侧线轨

14 出料侧线轨   15 支撑平台

2 对位平台      21 吸盘板

3 水平驱动单元  31 X轴驱动组

32 Y轴驱动组    321 传动固定座

322 传动悬吊座  323 滑动座

324 预留槽      325 间隙

326 传动固定轴  327 Y轴线轨

328 传动轴承    33 Y轴驱动组

331 从动固定座  332 从动悬吊座

333 从动固定轴  334 Y轴线轨

335 从动轴承    34 可同步心轴

4 控制器

S1 取料         S2 影像对位辨识及修正

S3 冲切

S101 模式选择   S102 详细模式

S103 全数模式   S104 平均模式

W1 料件         W2 定位标

W3 冲切模

具体实施方式

有关本发明所采用的技术、手段及其功效，兹举一较佳实施例并配合附图详细说明于后，相信本发明上述的目的、构造及特征，当可由的得一深入而具体的了解。

以下是以较佳实施型态说明，且并非对本发明作任何形式上的限制，参阅图1至图4所示，其中，本发明影像对位冲型装置，包括有一基座1、一对位平台2、一水平驱动单元3、一电性连接上述组件的控制器4，其中：

该基座1上设有一影像辨识单元11(Charge Coupled Device)及一冲切单元12，且影像辨识单元11位于冲切单元12旁；

该对位平台2滑设于基座1上，而该水平驱动单元3组设于基座1，且水平驱动单元3控制对位平台2相对基座1水平面二维移动，另外水平驱动单元3以该对位平台2一端为转动中心，且水平驱动单元3以该对位平台2另一端为转动侧并弧形转动，如图8所示；

据此，控制器4操控该水平驱动单元3运作，以令对位平台2先以影像辨识单元11辨识对位平台2上的料件W1定位标W2，并判别定位标W2偏移量回传至控制器4，而再经水平驱动单元3相对修正对位平台2偏移量并移动至冲切单元12加工。

进一步详细说明本发明影像对位冲型装置，其各组件组成及之间的连动关系，并请参阅图2至图7所示：

1.该水平驱动单元3包括一X轴驱动组31及二Y轴驱动组32、33皆滑设于基座1上，Y轴驱动组32、33分别组设于对位平台2两端，且X轴驱动组31连动该二Y轴驱动组32、33。其中该Y轴驱动组32包括一传动固定座321、一传动悬吊座322、一滑动座323，该传动固定座321滑设于基座1上，而传动悬吊座322滑设于传动固定座321上，且该传动悬吊座322设有一预留槽324，而该滑动座323组设于预留槽324内，该滑动座323周壁与预留槽324槽壁之间保有间隙325，且该滑动座323内枢设有一传动固定轴326，该传动固定轴326末端与对位平台2固设结合；另一Y轴驱动组33包括一从动固定座331、一从动悬吊座332，该从动固定座331滑设于该基座1上，而从动悬吊座332滑设于从动固定座331上，且该从动悬吊座332枢设有一从动固定轴333，该从动固定轴333末端与对位平台2固设结合。

2.该基座1设有一入料侧线轨13及一出料侧线轨14，且入料侧线轨13位于影像辨识单元11一侧，而出料侧线轨14位于冲切单元12一侧，该传动固定座321滑设于出料侧线轨14，而从动固定座331滑设于入料侧线轨13。该传动固定座321上设有一Y轴线轨327，且传动悬吊座322滑设于传动固定座321的Y轴线轨327上，而该从动固定座331上设有一Y轴线轨334，且从动悬吊座332滑设于从动固定座331的Y轴线轨334上。

3.该滑动座323内组设有数个传动轴承328，而传动固定轴326穿固于传动轴承328，该从动悬吊座332内组设有数个从动轴承335，而从动固定轴333穿固于从动轴承335，上述该传动轴承328与从动轴承335采用圆锥滚子轴承为例。

4.该对位平台2上设有一吸盘板21，以吸盘板21真空吸附料件W1于对位平台2上。该基座1对应冲切单元12下方设有一支撑平台15，且该支撑平台15位于对位平台2下方。

5.该二Y轴驱动组32、33之间连接组配一可同步心轴34，且可同步心轴34位于对位平台2与基座1之间，以令X轴驱动组31可同时带动对位平台2同X轴方向位移。

对于本发明「影像对位冲型装置」，其动作流程于下列简要说明：

校验流程：将料件W1设置于对位平台2的吸盘板21上，并真空吸附料件W1，由X轴驱动组31与Y轴驱动组32、33带动对位平台2，将料件W1输送至储存于控制器4内的冲切位坐标，由冲切单元12进行初始靶位冲切，冲切完成后，X轴驱动组31带动对位平台2至影像辨识单元11下方进行辨识，并调整影像辨识单元11的影像靶位与初始靶位重叠，且调整的偏移量储存于控制器4，作为此料件辨识基准值。

对位平台移动流程：对位平台2的移动是由X轴驱动组31带动对位平台2沿出料侧线轨14及入料侧线轨13方向移动，而由Y轴驱动组32、33带动对位平台2沿Y轴线轨327、334方向移动，并移动对位平台2使其吸附于吸盘板21上的料件W1，依照原始料件W1坐标输送至影像辨识单元11下方进行辨识；而当料件W1上预设的定位标W2与影像辨识单元11的影像靶位有角度偏移时，影像辨识单元11将偏移量回传至控制器4，再由控制器4驱使X轴驱动组31移动对位平台2至冲切单元12下方冲切位坐标，让控制器4来驱使二Y轴驱动组32、33两者作反向移动来修正，或是由一Y轴驱动组32移动另一Y轴驱动组33不动来修正，修正完毕后即进行冲切。

值得一提的是，本发明以二Y轴驱动组32、33两者移动来修正(双边调整)，或是由一Y轴驱动组32移动另一Y轴驱动组33不动来修正(单边调整)，单边调整主要对位平台2一端以传动固定轴326相对从动固定轴333为轴心摆动，而对位平台2另一端以传动固定轴326相对传动悬吊座322为转动侧进行弧形摆动，达到偏移的角度修正，且传动固定轴326透过该滑动座323组设于传动悬吊座322的预留槽324中，以及滑动座323外周侧至预留槽324槽壁之间保有间隙325，使得对位平台2借滑动座323于预留槽324内及间隙325下，可以弧形摆动进行角度偏移量的修正，具有修正角度偏移量迅速的功效。此外，于对位平台2上进行材料的定位点辨识系以X轴、Y轴同时斜向移动。

关于本发明「影像对位冲型装置的操控方法」请见下列说明，并搭配图11及图3、图4所示：

取料S1：取待加工料件W1设置于基座1上的对位平台2的吸盘板21上；

影像对位辨识及修正S2：以水平驱动单元3二维驱动对位平台2至影像辨识单元11，进行料件W1的定位标W2辨识，并与存取于控制器4的料件坐标值进行影像比对，进而获取影像偏移量，控制器4依照影像偏移量驱使水平驱动单元3，且水平驱动单元3以对位平台2一端为转动中心，而水平驱动单元3以对位平台2另一端为转动侧并弧形摆动达到修正，或水平驱动单元3以对位平台2同时由X轴与Y轴移动修正，或水平驱动单元3单独移动X轴或Y轴的修正；

冲切S3：对位平台2修正完毕偏移量后，水平驱动单元3以X轴方向驱使对位平台2至冲切单元12冲切。

上述料件W1包括有数个冲切模W3，且料件W1上对应各冲切模W3设有至少一定位标W2，在附图中以两个定位标W2分别对应于冲切模W3两相对侧处。

本发明「影像对位冲型装置的操控方法」，进一步包括有模式选择S101，其是针对料件W1上冲型模加工顺序(影像对位辨识及修正S2、冲切S3)，于下列举对料件W1进行三种模式说明，包括有详细模式S102、全数模式S103及平均模式S104。

详细模式S102：先行辨识第一冲切模W3的定位标W2并与存取于控制器4的坐标值进行比对，进而获取影像偏移量并传输至控制器4，而修正对位平台2移动后进行第一冲切模W3的冲切S3，(再度回复到影像对位辨识及修正S2，进行下一冲切模W3的该影像对位辨识及修正S2、该冲切S3，以此循环加工)，如图12至图15为例，以此循环令下一冲切模W3先行影像对位辨识及修正S2后再进行冲切S3，即每一冲切模W3进行该影像对位辨识及修正S2与该冲切S3，方能接续下一冲切模W3的加工。

全数模式S103：逐一辨识对应各冲切模W3的定位标W2，并与存取于控制器4的坐标值进行比对，取得各冲切模W3的影像偏移量后，移动对位平台2对应第一冲切模W3的修正，再对第一冲切模W3冲切S3，以此循环对各冲切模W3先行修正对位平台2位置再进行冲切S3。

平均模式S104：对第一冲切模W3及最后一冲切模W3进行影像对位辨识及修正S2后，取其平均值做偏移量的修正，再逐一对各冲切模W3进行冲切S3加工。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (7)

1.一种影像对位冲型装置，其特征在于，包括有一基座、一对位平台、一水平驱动单元、一电性连接上述组件的控制器，其中：

该基座上设有一影像辨识单元及一冲切单元，且影像辨识单元位于冲切单元旁；

该对位平台滑设于基座上，而该水平驱动单元组设于基座，且水平驱动单元控制对位平台相对基座水平面二维移动，另外水平驱动单元以该对位平台一端为转动中心，且水平驱动单元以该对位平台另一端为转动侧并弧形转动；

该水平驱动单元包括一X轴驱动组及二Y轴驱动组皆滑设于该基座上，Y轴驱动组分别组设于该对位平台两端，且X轴驱动组连动该二Y轴驱动组；

其中一Y轴驱动组包括一传动固定座、一传动悬吊座、一滑动座，该传动固定座滑设于基座上，而传动悬吊座滑设于传动固定座上，且该传动悬吊座设有一预留槽，而该滑动座组设于预留槽内，该滑动座周壁与预留槽槽壁之间保有间隙，且该滑动座内枢设有一传动固定轴，该传动固定轴末端与对位平台固设结合；另一Y轴驱动组包括一从动固定座、一从动悬吊座，该从动固定座滑设于该基座上，而从动悬吊座滑设于从动固定座上，且该从动悬吊座枢设有一从动固定轴，该从动固定轴末端与对位平台固设结合；

据此，控制器操控该水平驱动单元运作，以令对位平台先以影像辨识单元辨识对位平台上的料件定位标，并判别定位标偏移量回传至控制器，而再经水平驱动单元相对修正对位平台偏移量并移动至冲切单元加工。

2.根据权利要求1所述的影像对位冲型装置，其特征在于，所述二Y轴驱动组之间连接组配一可同步心轴，且可同步心轴位于对位平台与基座之间，以令X轴驱动组可同时带动对位平台同X轴方向位移。

3.根据权利要求1所述的影像对位冲型装置，其特征在于，所述基座设有一入料侧线轨及一出料侧线轨，且该入料侧线轨位于影像辨识单元一侧，而该出料侧线轨位于冲切单元一侧，该传动固定座滑设于该出料侧线轨，而从动固定座滑设于该入料侧线轨。

4.根据权利要求1或3所述的影像对位冲型装置，其特征在于，所述传动固定座上设有一Y轴线轨，且传动悬吊座滑设于传动固定座的Y轴线轨上，而该从动固定座上设有一Y轴线轨，且从动悬吊座滑设于从动固定座的Y轴线轨上。

5.根据权利要求1所述的影像对位冲型装置，其特征在于，所述滑动座内组设有数个传动轴承，而传动固定轴穿固于传动轴承，该从动悬吊座内组设有数个从动轴承，而从动固定轴穿固于从动轴承。

6.根据权利要求1所述的影像对位冲型装置，其特征在于，所述对位平台上设有一吸盘板，以吸盘板真空吸附料件于对位平台上。

7.根据权利要求1所述的影像对位冲型装置，其特征在于，所述基座对应冲切单元下方设有一支撑平台，且该支撑平台位于对位平台下方。