TWI269021B - A homocentric degree correcting apparatus and the method thereof - Google Patents

Description

1269021 心度之校正 心度之校正 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種同 指提高圓盤式光學編碼器同 進經濟之效益者。 【先前技術】 按’圓盤式光學編碼器 合’即是一種用來量測旋轉 件’作為高精密度之祠服定 承上所述，該光柵圓盤 軸心主體的外徑大，所以在 柵圓盤及軸心主體之同心度 顯微鏡來進行校正的工作， ，容易產生誤差，且人眼在 勞而產生錯覺，進而影響'到 續上所述，由於光柵圓 值’必須要能達到5 /z m以下 配起來的影像解析度也必須 以取得的特徵影像就變的得 圓形的特徵輪廓，在微觀的 輪廓。 麦是，本發明人運用一 ，^光學編碼器之光柵圓盤 含旋轉系統、影像擷取系統 精密度之自動化儀器，來取 裝置及其方法，尤 品質及速度，以增 是由光柵圓 角度及旋轉 位迴授用。 之中心孔尺 生產組裝時 ，因此，需 然而依靠人 長期的工作 校正的品質 盤與轴心主 ，因此利用 提昇，相對 很少，甚至 情況下，也 種自動化校 與軸心主體 、補正系統 代用人工方 盤及軸心主體所組 方向之光電檢測元 寸大都 ，往往 要再經 工進行 下，極 及速度 體之同 影像擷 地在可 在巨觀 會變成 會設計成比 無法確保光 由人工透過 校正的工作 容易因為疲 〇 心度的偏心 取系統所搭 視範圍中可 下，原本是 近似直線的 正裝置，適用於圓 之偏心值校正，包 及電腦系統，以高 式進行光栅圓盤及

1269021 五、發明說明（2) 校f的工作，以提高校正效率，及降低 本案更緣於差減乂知作員產生不必要的傷害，且為增進 ，潛心竭其心智，以從事該行業多年之經驗 其方法廣， 業利用價值之同心度之校正裝置及 【發明内容】 本發明之校正裝置係裝設在一平台上，包含有旌錄系 統及補正系缔"、“: 電 其中該旋轉系 電性遠垃ί 連 控制器，而控制器則與電腦系統 系統及補正！ 統連線操控控制器，進而操控旋轉 ：系、、先之運作，而該旋轉系統係由一旋轉馬達裝 ί承：ηί::及其底座上固設一環匣所構成，該環匣用 俨厂☆固盤式光學編碼器，且與底座固設在一起，以避免 二一 Ξ!!力矩的影響而產生傾斜，而影像擷取系統則為連 ，，以瞬間擷取圓盤式光學編碼器之影像資訊 擷二备祕式光學編碼器進行校正時’電腦系統會根據影像 ;=、、、充所獲得之資訊，以控制旋轉系統的校正角度及補 ，、、、、的。校正距離；其校正方法係將轴心主體之圓心設為 :柵圓盤之圓心設為Β，而可視範圍設為F· 〇· V，該可 ?=圍中選定一固定點ρ，χ為]?點至光柵圓盤之最短距離 j =軸心主體開始旋轉時，χ值會產生變化；當A、β、ρ三 .、、線’且Β、Ρ皆在Α點同側時，χ有最大值Xmax，當Α、Β 、二點共線，且A、Ρ皆在Β點同側時，χ有最小值Xfflin，

1 1269021 五、發明說明（3) 則A、B兩圓心之偏心值d= ( Xmax — Xmin ) + 2 ;該偏心值d 可對應A、β、P二點共線與補正推板前進方向之夾角0，將 軸心主體旋棒0，使得A、B、P三點共線與補正推板前進之 方向相同，旋轉Θ後，再控制補正推板針對偏心值^進行校 正° 本發明之^要目的，乃係在提供一種同心度之校正裝 置及其方法’藉由自動化校正裝置，使光柵圓盤與軸心主 體之同心度透由電腦校正程式之控制，使校正裝置之補正 推板針對光拇圓盤與軸心主體之同心度的偏心值進行校正 ，以改善傳統人工校正之缺失，以增進經濟之效益。 本發明之次要目的，乃係將軸心主體之圓心' 光柵圓 盤之圓心、可視範圍、固定點、最短距離、最大值、最小 值及偏心值之代號，亦可由不同之符號 '文字來假設。 【實施方式】 本發明之上述目的及其裝置與方沄上的特性，將依據 所附圖式之較佳實施例予以說明。 首先=參閱第一圖所示者，係為本發明之自動化校正 裝，，該校正裝置係裝設在-平台1上，其主要包含有旋 =統2、影像擷取系統3、補正系統4及電腦系統5， 八旋轉系統2用於承載圓盤式光學編碼器6，而影像擷 H 3 ΐ置於旋轉系統2上方，而補正系統4配置於旋 & ^拖&么’而電腦系統5自動化連線控制旋轉系統2、 影像擷取系絲q@ τ < 成哭e a , 3 補正系統4電性連接，當圓盤式光學編 碼6進行枋π：吐 而 正時’電腦系統5會根據影像擷取系統3所

第8頁 1269021 五'發明說明（4) 獲得之資訊，以控制旋轉 的校正距離。 承上所述，該旋轉系 ，器9 ，而控制器9則與 系統5連線操控控制器9 統4之運作，該旋轉系統 轉馬達2 1裝設在一底座 環S 2 3所構成，其中該 碼器6 ，且與底座22固 力矩的影響而產生傾斜， 光器7 ，如第一圖所示者 器6之影像資訊。 續上所述，如第三圖 之軸心對應旋轉馬達2 1、 ’即可帶動圓盤式光學編 係由一支撐架3 1支標_ 鏡頭3 2位於旋轉系統2 轉系統2運作時，可以瞬 像資訊，而支撐架3 1則 鏡頭3 2與圓盤式光學編 動調整，而該補正系統4 補正推板4 2進行精密的 6之光柵圓盤6 1推移至 侧垂設一調整桿4 3，可 系統2的校正角度及補正系統4 統2及補正系統4電性連接一控 電腦糸統5電性連接，令使電腦 ’進而操控旋轉系統2及補正系 2 ，如第二圖所示者，係由一旋 22下，及其底座22上固設一 環匣2 3用於承載圓盤式光學編 設在一起，以避免環匣2 3受到 而影像擷取系統3則為連接一激 ’用以瞬間擷取圓盤式光學編瑪 所示者 之轉軸 碼器6 攝影鏡 上方， 間摘取 裝置在 碼器6 係由一 線性移 適當位 隨補正 ，該圓盤 ，當旋轉 旋轉，而 頭3 2所 並連接一 圓盤式光 一支撐桿 之垂直距 線性驅動 動，將圓 置，且該 推板4 2 式光學 馬達2 影像擷 構成， 激光器 學編碼 8上， 離進行 馬達4 盤式光 補正推 與光柵 編碼器6 1驅動時 取系统3 其中攝影 7，當旋 器6之影 可隨攝影 上、下移 1帶動— 學編媽器 板4 2 ~ 圓盤6 Ί

$ 9頁 1269021 五、發明說明（5) =丁距離進：上：下移動調整，另旋轉系統2之旋轉馬 達2 1及補正系統4之線性驅動馬这4〗 性連接，“腦系統5連線操控控= 】 馬達2 1及線性驅動馬達4 1之動作，而社 ’:疋轉 裝有校正程式，以控制補正推板4 2 _ = $知系統5内 軸心主體62之同心度的偏心；ί =先栅圓盤“與

再續上所述，當本發明運作時，首杏 ，使旋轉系統2之旋轉馬達2 1驅動，進而锆：〒系統5 上的圓盤式光學編碼器6之光柵圓盤6丄 H 器7運作，使影像擷取系統3之攝影鏡 動激光 盤6 1之影像後，輸入資訊至電腦夺 2攝取先栅圓 5内之校正程式計算出需要補Ϊ::;5再=腦系統 3正推板4 2對光柵圓盤6丄進行校正的動；，：：： ^盤6 1與軸心主體6 2'之同心度的偏心值達到校正的目 再請參閱第四圖至第十圖所示者，動 運作時’該電腦系統5即將電腦内之校正程二

灯圓盤式光學編碼器6之光柵圓盤6丄與轴心主 偏心值校正，其方法如下： _ Z 將軸心主體6 2之圓心設為a，光柵圓盤 設為B，而可視範圍設為F· 〇· v，如第之固、 範圍中選定一固定點P，x 點至# ^不者，該可視 心點 X局ρ點至先柵圓盤6 i 離，如第五圖所示者，當軸心主體6 會產生變化·，當A、B、P三點共線，6且2二始：值 且β、P皆在A點同側

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時，X有最大值Xmax，如第六圖所示者，當A、B、P三點共 線’且A、P皆在B點同側時，χ有最小值叉心，如第七圖所 示者，則A、Β兩圓心之偏心值d= (Xmax_Xmin) + 2 ;該偏 心值d可對應A、B、P二點共線與補正推板4 2前進方向之 夾角Θ ’如第八圖所示者，將軸心主體6 2旋轉0，使得 A、B、P三點共線與補正推板4 2前進之方向相同，如第 九圖所示I ’旋轉”，再控制補正推板4 2針對偏心值d 進行校正，如第十圖所示者。 承上所述，·該軸心主體6 2之圓心、光柵圓盤6丄之 圓心、可視範圍、ϋ定點 '最短距離、最大值、最及 偏心值之代號，亦可由不同之符號、文字來假設。 續上所述’本發明利用同心度之自動化校正裝置，並 配合同心度之校正方法，使光柵圓盤6 i及軸心主體 之偏心值校正的工作效率.得以提昇，且降低人為校正誤差 =減少操作員產生不必要的傷害，實為—具有功效增進之 奶本發明同心度之校正裝置及其方&，除應用 盤”學，器6夕卜’更可應用在各類具有環型元件” 以提咼各類環型兀件同心度之校正品質及速度 省：力成本外，更使生產效率提高，且更能増= 業的脱肀力，以增進經濟之效益。 及装：i所陳^發明所提供之一種「同心度之校正裝置 直：貫具有產業利用價值之新穎性與進步性 只付合准予專狀要件，爰依法巾請專狀，請

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第12頁 ^9021 圖式簡單說明 【圖式說明 第〜圖係為 第二圖係為 第三圖係為 碼器 第四圖係為 第五圖係為 第六圖係為 第七圖係為 第八圖係為 第九圖係為 第十圖係為 【圖號說明 平台· · 旋轉馬達 環匣·· 支撐架· 補正系統 補正推板 電腦系統 光柵圓盤 激光器· 控制器· 本發明之微觀情況下軸心旋轉0後示意圖。 本發明之微觀情況下校準完成示意圖。 • · · · 1 旋轉系統· · · · · 2 • · · · 2 1 底座······ · 2 2 • · · · 2 3 影像擷取系統· · · 3 • · · · 3 1 攝影鏡頭· · · · · 3 2 • · · · 4 線性驅動馬達· · · 4 1 • · · · 4 2 調整桿· · · · · · 4 3 • · · · 5 圓盤式光學編碼器· 6 • · · · 6 1 轴心主體· 6 2 • · · · 7 支揮桿...... 8 本發明^動化板正裝置立體示意圖。 本發明之紅轉系統局部立體示意圖。 立體斤ί自動化校正裝置已裝入圓盤式光學編 丨、忍圖。 明之微觀情況下特徵影像示意圖。 太1月之微觀情況下量測方法示意圖。 X明之微觀情況下最大值示意圖。 ^發明之微觀情況下最小值示意圖。 本發明之微觀情況下校準方法示意圖。

Claims (1)

1269021 六、申請專利範圍 ^ /種同心度之校正裝置，係裝設在一平台上，包含有 旋轉系統、影像擷取系統、補正系統及電腦系統，其中旋 轉系統用於承載圓盤式光學編碼器，而影像擷取系統配置 於紅轉系統上方，而補正系統配置於旋轉系統旁，而電腦 系統自動化連線控制旋轉系統、影像擷取系統、補正系統 ，當®盤式光學編碼器進行校正時，電腦系統會根據影像 擷取系統所獲得之資訊，以控制旋轉系統的校正角度及補 正系統的校正距離，其特徵在於：該旋轉系統及補正系統 電性連接一控制器，而控制器則與電腦系統電性連接，令 使電腦系統連線操控控制器，進而操控旋轉系統及補正系 統之運作，該旋轉系統係由一旋轉馬達裝設在一底座下， 及其底座上固設一環匣所構成，其中該環匣用於承載圓盤 式光學編碼器，且與底座固設在一起，以避免環匣受到力 矩的影響而產生傾斜，而影像擷取系統則為連接一激光器 ，用以瞬間擷取圓盤式光學編碼器之影像資訊。 ° 2、 如申請專利範圍第1項所述之同心度之校正裝置，其 中影像擷取系統係由一支撐架支撐一攝影鏡頭所構成;該 攝影鏡頭位於旋轉系統上方，並連接一激光器，以 取圓盤式光學編碼器之影像資訊。 0 " 3、 一種同心度之校正方法’係用於圓盤式光學編 光栅圓盤與轴心主體之偏心值校正，其方法如下·· 口 將軸心主體之圓心設為A，光栅圓盤之圓心設， 可視範圍設為F · 〇 · V，該可視範圍中選定一固定點/、，X 點至光柵圓盤之最短距離，當軸心主體開始旋轉時，X ^

第14頁 1269021 六、申請專利範圍 會產生變化；當A、B、P三點共線，多β、P皆在A點同侧時 ，X有最大值Xmax，當A、B、P三點共線，且A、P皆在B點 同側時’ X有最小值Xmin，則A、B兩圓心之偏心值d= ( Xma x — Xmin ) + 2 ;該偏心值d可對應A、B、P三點共線與補正 推板前進方向之夾角0，將軸心主體旎轉0，使得A、b、p 三點共線與補正推板前進之方向相同，旋轉0後，再控制 補正推板針對偏心值d進行校正。 4、如申請專利範圍第3項所述之同心度之校正方法，其 中軸心主體之圓心、光柵圓盤之圓心、可視範圍、固定點 、最短距離、最大值、最小值及偏心值之代號，亦可由不 同之符號、文字來假設。

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