TWI331064B - - Google Patents

Description

1331064 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本心明隸屬一種電溫童!·彳έ 立丨 '數值控制加工機之加工定位技 術具體而言係指一種 加準確的電腦數值控制 機衫像疋位系統，藉以達 運幻決連扠正破加工件的加工定

位點之目的，.A 進一步能提高生產效率。 【先前技術】

控制f，為了提高加工效率與精準度，數值控制的電腦㈣ 機成為目刖加工機具的主流，其雖可克服眾多的人 為誤差’㈣到被加工件夾持位置的偏移、移動元件血刀且 :磨耗等因素的影響，一樣會影響到加工的精準度，為此在 述：1:工時，仍然需要進行被加工件之加工定位，以克服前 t心a加工精準度的問題； 僅S業界開發有多種定位方法與裝置，但大抵上主要係 作人貝透過目視的方式進行被加卫件的加卫點定位，這 種利用操作人員目視定位的方式，不僅速度慢，且定位準確 性依餐：I /+ 妹 佳，更重要的是，即便加工點定位後，這些差異仍 ’’’、而透過操作人員輸入數值控制電腦數值控制加工機的加 0孝式中進行補償，但其存在有輸入錯誤或忘記輸入的問 題，造成加工尺寸補償不確實的現象，因此仍然存在有校正 不準確的問題，影響到加工生產的效率。 缘曰 4» 疋 發明人乃針對現有電腦數值控制加工機於加工 [S] 5 4疋位時所面臨的缺點與不便深入探討，並藉由多年從事相 關產業之研發與製造經驗，積極尋求解決之道，經不斷努力 研九與發展，終於成功的開發出一種電腦數值控制加工機 象疋位系統’藉以克服現有定位速度慢及定位不準確的問 題。 【發明内容】 因此，本發明主要係在提供一種電腦數值控制加工機影 像定位系統，藉以避免人工^位量測的誤差，且有效提升其 準確度。 旦又’本發明另-主要係在提供—種電腦數值控制加工機 “象疋位系統，其能快速的量測’進而提高生產效率。 為此’本發明主要係透過下列的技術手段，來具體實現 本發明的各項目的與效能：其包含有： -電腦數值控制（C。華ter咖erical咖㈣⑽） =，其包含有一能透過词服轴進行x轴與γ轴方向直線 和動的工作平台及一能透過飼服軸進…移動的刀具主 軸工作平台可供放置一被加工件； 一數位影像攝取單S，其係設於前述刀且主轴 數位影像攝取翠元能搜尋與辨識被加工件之輪輪 軸ip發光元件’其係設於前述數位影像攝取翠元的 供對被加工件產生與數位影像攝取單元的同 1331064 光； —分度盤（dividingplate) ’其係設於前述電腦數值控 制加工機之工作平台上，該分度盤具有環形光學尺； —資料處理單元，其具有記錄、運算、比對與儲存等功 月t*忒資料處理單元連接有一顯示單元，且資料處理單元並 與數位影像攝取單元、同軸發光元件與分度盤連接並能將 量測所得的誤差回饋補償於電腦數值控制加工機。

错此，透過本發明前述技術手段的展現，使得本發明在 破加工件因置放位置角度偏移時，能以分度盤予以迴轉校 正’利用單-軸向移動加工，以得到較高之直線加工精度， 加速被加卫件的的校正定位，以提高生產效率，而能增加產 品的附加價值，且提升競爭力與經濟效益。 接下來配合圓式及圖號’同時舉一較佳實施例做進—步 之說明，期能使貴審杳|昌刺· 士 & 一委貝對本發明有更詳細的瞭解，惟 以下所述者僅為用來解釋 野怦11明之較佳實施例，並非企圖據 以對本發明做任何形式 θ 之限制，疋以，凡是在本發明之精 神下，所作任何型式的修飾 艾更占仍應屬於本發明意圖 保護之範疇。 【實施方式】 本發明係應用於電腦數值控制加 統，請配合參看® —、圖：所顯示者， 工機之影像定位系 該影像定位系統包含 1331064 的同-軸線上’該同軸發光元件⑶能為射出直線紅光的發 光二極體’進而對被加卫件（6)產生與數位影像攝取單元⑺ 同步移動時的光源位置顯示； 分度盤⑷’其係設於前述電腦數值控制加工機⑴之工 作平台（11)上，供夾料加工件⑻，該分度盤⑷内具有環 形先學尺、圓光柵、光學分度頭、光學迴轉工作台磁盤、 端面齿盤、多齿分度台和測角儀等精增圓分度元件的測量角 度工具裝置，可供配合前述數位影像攝取單元⑵與同軸發 Π(3)里測被加工件(6)之加工定位點相對分度盤⑷的 疋轉角度、位置及中心的相對位置和距離； 功“里早7°(5)，其具有記錄、運算、比對與儲存等 功月b ’該資料處理單元)表 W⑸連接有—顯示單元(51) 二：:等所量測的數據，並經運算處理後顯現於前 腦數值二將量測所得的誤差回饋補償於電 :數值“彳加工機⑴的加工座標内，且如被加工件 立置角度偏移時，能透過加程 校正； 式&制分度盤⑷予以迴轉 且準確度高的 機影像定位系 電腦數值 統之定位 藉此，而組構成一量測速度快' 控制加工機影像定位系統者。 至於本發明電腦數值控制加工 方法的實際運作，則係如圖三、圖四及圖五所示本發明之 定位方法包括啟動系統、搜尋輪廓特徵點、計算量測數據及 移至加工定位點等流程步驟； : 其仏先進仃數位影像攝取單元（2)之電荷耦合裝置（CCD) 攝影機的基準校正設置；之後，透過電腦數值控制加工機（i ) 的加工耘式驅動工作平台（n)的伺服軸將被加工件（6)移至 預定的位置；接著，啟動數位影像攝取單元（2)之電荷耦合 _ 4置（CCD)攝衫機影像辨識程式；並進—步，透過數位影像 攝取單元（2)搜尋被加工件⑻之邊緣點、線、圓心、角、輪 廊寺特徵點；之後’如搜尋特徵點失敗則進行自動半徑搜 哥，而如仍然搜尋失敗，則透過資料處理單元（5)的加X程 式產生警報，而停止電腦數值控制加工機（1)的運作；反之， 士技尋特徵點成功，則透過分度盤（4 )與資料處理單元（5) 計算特徵點與被加工件（6)中心相對位置的數值，再傳送到 _ t腦數值控制加工機⑴進行共變數的補償；之後，則驅動 作平。（11)14刀具主軸（12)的伺服轴，以及作動分度盤（4) 轉正被加工件（6)的角度，使被加工件（6)能迅速移至加工定 位點，取後，則可開始對被加工件（6)進行切削加工。 透過上述的說明，本發明的優點包含有： (1)、透過本發明之定位系統與定位方法的操作，可得 到被加工件（6)定位點與電腦數值控制加工機（1 )之刀具主 ⑴ 1064 轴（⑺、工作平台⑴）之χ軸、工作平台⑴）^軸及分度 盤⑷中心之相對位置，並予補償至電腦數值控制加工機⑴ 之加工座標中’用以對被加工件⑻料加工，使得被加工 件（6)置放位置角度偏移時，能迅速校正。 ⑺、本發明利用數位影像攝取單元⑺、分度盤⑷盘 貧料處理單元⑸來自動辨識與量測，並回饋給電腦數值和 制加工機（1)進行補償，而不需 而和用人工動作，故無人為誤 差。 、 ，本發明可自動量測被加工件⑻之加工定位點的偏 扣，不需人工重覆測試’省時、且精準。 (4)由於本發明係為 、為自動里測，由於其量測、定位遠声 快’因此可提高其加工生產的效率。 " 姑〜综上所述’本發明具有上述眾多的實用價值，且相同的 咖領域中未見相同或近似的產品公開使用， 合發明專利的要件，乃铲本但山A 月已付 明專利。 依“出申請’祈請早日賜准本案發 【圖式簡單說明】 圖一係本發明> & & 衫像疋位系統的配置示意圖。 圖二係本發明 > 互 ,,,. 衫像疋位糸統中電腦數值控制加工梢 的側面示意圖β '機 圖三係本發明夕旦 衫像疋位方法的流程示意圖。 1331064 圖四係本發明之影像定位系統中電腦數值控制加工機 的局部定位動作示意圖。 圖五係本發明之影像定位系統中電腦數值控制加工機 的定位後示意圖。 【主要元件符號說明】 1加工機 11工作平台 φ 1 2刀具主軸 2數位影像攝取單元 3同軸發光元件 4分度盤 5資料處理單元 51顯示元件 ^ 6被加工件 [S 3 12

Claims (1)

1331064 、申請專利範圍： 一種電腦數值控制加工機影像定位系統，其包含有， 一加工機’其包含有一刀具主軸以及一工作平台，工作 平台可供放置一被加工件； 一數位影像攝取單元，其係設於前述刀具主軸—側，兮 數^影像攝#單元能搜尋與辨識被加工件之輪廊特徵: 刀度盤，其係設於工作平台上，該分度盤内具有圓分 度元件的測量角度工具裝置； 2. 7貝料處理單元’其具有記錄 '運算、比對與健存等功 此4貝料處理單％連接有—顯示單元，且資料處理單 二、人數位衫像攝取單元與分度盤連接，並能將量測所 ^ °吳差回饋補償於電腦數值控制加工機或分度盤。 2申％專利範圍第1項所述之電腦數值控制加工機影像 3. 其中該加工機包含有一能透過伺服軸進行X ，、軸方向直線移動的m及—能透過 仃z軸移動的刀具主軸。 進 利範圍第1項所述之電腦數值控制加工機影像 件，其中該刀具主軸進—步包括有—同軸發光元 同—* 5由發光7〇件其係設於前述數位影像攝取單元的 同轴^上供對被加工件產生與數位影像攝取單元的 4. 定位=利，圍第1項所述之電腦數值控制加工機影像 透過加工^中該被加Ι件因置放位置角度偏移時，能 如申於鼻2控制分度盤予以迴轉校正。 定位系統，^ ^第1項所4之電腦數值控制加工機影像 ，，、中該數位影像攝取單元係選自電荷耦合裝 13 S3 5. 1331064 置（CCD )攝影機。 6-如申清專利範圍第1項所述之電腦數值控制加工機影像 定位系統’其中該數位影像攝取單元以近似垂直攝影技 術ί、攝取工作平台上被加工件的外觀輪廓。 7_如申eS專利範圍第1項所述之電腦數值控制加工機影像 疋位系統，其中該數位影像攝取單元搭配影像濃度明暗 分析技術能搜尋與辨識被加工件之邊緣 '點角、弧、 線、圓心、曲線等輪廓特徵。 8·如申請專利範圍第1項所述之電腦數值控制加工機影像 定位系統，其中該分度盤内圓分度元件的測量角度工具 裝置為環形光學尺或圓光栅。