TWI451109B - 馬達位移測量機及馬達位移測量系統與方法 - Google Patents

Description

馬達位移測量機及馬達位移測量系統與方法

本發明涉及一種位移測量裝置及方法，尤其是涉及一種馬達位移測量機及馬達位移測量方法。

隨著數位時代的來臨和相關軟硬體技術的蓬勃發展，各種數位裝置開始被廣泛的應用於人們的日常生活之中。在掃描器或數碼相機等數位裝置中，都選擇馬達作為傳動裝置，來提供更高品質的影像擷取。眾所週知，馬達是由多個精密的電感線圈控制內部轉軸精密地移動，以形成傳動裝置位移。以高階數位相機來說，其拍攝照片品質的好壞與馬達所構成的傳動裝置有很大的關係，因為馬達所構成的傳動裝置有精確的位移，才能使數位相機調整到精確的鏡頭焦距和光圈數值，數位相機才能拍攝到高品質、清晰的照片。

鑒於以上內容，有必要提出一種馬達位移測量機及馬達位移測量系統與方法，其可以精確的測量出馬達在不同電流下的位移，以此來判斷馬達是否合格。

一種馬達位移測量機，該馬達位移測量機與電腦相連。所述馬達位移測量機包括：鐳射機；透過治具安裝有馬達的氣缸；單軸軸控卡，與所述電腦、鐳射機和氣缸相連，用於根據電腦發送的控制指令產生驅動信號以控制氣缸將所有馬達固定在同一水平位置上，並根據該控制指令將所述鐳射機移至被測馬達的上方；電子負載，與所述電腦和被測馬達相連，用於根據所述電腦發送的指令向被測馬達供給不同的電流；及所述鐳射機，與所述電腦相連，用於測量被測馬達在未通電下的位移P1，及在所述不同電流下的多個位移P2。

一種馬達位移測量系統，運行於電腦中。該系統包括：參數設置模組，用於接收用戶設置的測試機種及配置的參數；指令發送模組，用於發送控制指令給單軸軸控卡以產生驅動信號控制氣缸將所有馬達固定在同一水平位置上，並控制所述鐳射機移至被測馬達的上方，及根據上述配置的參數發送指令給電子負載，控制該電子負載向該被測馬達供給不同的電流；及位移獲取模組，用於從鐳射機讀取被測馬達在未通電下的位移P1，及在不同電流下的位移P2。

一種馬達位移測量方法，包括以下步驟：電腦接收用戶設置的測試機種及根據該測試機種配置參數；該電腦按照配置的參數發送控制指令給單軸軸控卡和電子負載；該單軸軸控卡根據所述控制指令產生驅動信號以控制氣缸將所有馬達固定在同一水平位置上；該單軸軸控卡將鐳射機移至一被測馬達的上方，該鐳射機測量該被測馬達在不通電下的位移P1；所述電子負載根據所述電腦發送的指令及上述配置參數向該被測馬達供給不同的電流；及所述鐳射機測量該被測馬達在所述不同電流下的位移P2。

相較於習知技術，所述的馬達位移測量機及馬達位移測量系統與方法，可透過氣缸將待測量的馬達固定在同一位置，透過軸控運動將鐳射機移動到測量位置，透過串口控制電子負載給馬達供給不同電流，並透過串口從鐳射機讀取馬達在不同電流下的位移伸縮量，根據讀取的位移伸縮量判斷馬達是否合格，且自動導出資料報表，簡單方便，測量精度高。

參閱圖1所示，係本發明馬達位移測量方法較佳實施例之硬體架構圖。該硬體架構圖包括馬達位移測量機1、與馬達位移測量機1相連的電腦2。所述馬達位移測量機1包括鐳射機10、與鐳射機10相連的單軸軸控卡12、與單軸軸控卡相連的氣缸14、及電子負載16等。為了提高測量速度，本實施例分兩個區域安裝馬達：左治具測試區和右治具測試區，每個治具測試區內有一個氣缸14，各氣缸14透過治具安裝有被測馬達（如安裝有五個馬達），而每個治具測試區安裝的被測馬達為同測試機種的馬達。

所述電子負載16透過在治具上佈線，可以對各區域中的所有馬達進行供電，該供電可由電腦2中的馬達位移測量系統20進行控制，如馬達位移測量系統20透過發送指令給電子負載16，通知該電子負載16給當前被測馬達供電，在該被測馬達的位移測量完成後，馬達位移測量系統20發送指令通知電子負載16將電流切換至下一個馬達。該馬達位移測量系統20的功能將在圖2中進行詳細描述。

如圖2所示，係本發明馬達位移測量系統20的較佳實施例之功能模組圖。在該圖中，電腦2內除了運行馬達位移測量系統20外，還包括儲存設備30、處理器40和顯示設備50。

其中，儲存設備30用於儲存所述馬達位移測量系統20的電腦化程式碼，儲存測量馬達時所設置的參數及儲存測量結果。在其他實施例中，該儲存設備30既可以為電腦內設的記憶體，也可以為電腦2外接的記憶體。

處理器40執行所述馬達位移測量系統20的電腦化程式碼，即透過向馬達位移測量機1發送控制指令以完成對被測馬達的測量，並根據測量結果生成圖形報表。

顯示設備50提供一個用戶操作介面，用於接收用戶設置的參數，及顯示所述圖形報表。

所述馬達位移測量系統20包括：參數設置模組200、指令發送模組202和位移獲取模組204。

所述參數設置模組200，用於接收用戶設置的測試機種及根據該測試機種配置的參數。所述參數包括電腦2與馬達位移測量機1間的通訊參數、反射類型、測量頻率、多個電流、馬達位移的上下限值、馬達位移伸縮量的預設範圍和圖形報表的曲線圖參數。其中，發射類型包括鏡面反射和漫反射。不同測試機種的馬達可透過的電流、馬達位移的上下限值、馬達位移伸縮量的預設範圍都不同。圖形報表的曲線圖參數包括線條的顏色、線條的粗細、曲線圖的橫坐標和縱坐標所代表的含義等，如曲線圖的橫坐標代表設置的電流，縱坐標代表馬達的位移。

所述指令發送模組202，用於發送控制指令給單軸軸控卡12。該單軸軸控卡12與所述電腦2、鐳射機10和氣缸14相連。該單軸軸控卡12用於根據所述控制指令產生驅動信號以控制氣缸14將被測馬達固定在同一水平位置上。例如，若用戶選擇測量左治具測試區內的馬達，則指令發送模組202將測試左治具測試區馬達的指令發送給單軸軸控卡12，該單軸軸控卡12透過產生驅動信號控制左治具測試區的所有氣缸14被推出，氣缸14的推出使得氣缸14上的馬達被推至一特定位置，所有被推出的馬達將會處於同一水平位置上。

所述指令發送模組202還用於發送移動鐳射機10的控制指令給該單軸軸控卡12，使得該單軸軸控卡12控制所述鐳射機10移至被測馬達的上方。本實施例中，由於單次只能對一個馬達進行測量，因此，在測量馬達時，所述單軸軸控卡12會根據從左向右、或從右向左的順序控制所述鐳射機10每完成一個馬達位移測量後移轉到另一個被測馬達的上方。所述順序也可以於參數設置模組200中預先進行設置。

所述指令發送模組202還用於根據上述配置的參數發送指令給電子負載16。該電子負載16與所述電腦2相連，用於根據指令發送模組202所發送的指令及上述配置參數向被測馬達供給不同的電流。該供給的電流已於參數設置模組200中預先做了設置。

所述鐳射機10與電腦2相連。該鐳射機10用於測量被測馬達在未通電時的位移P1，及測量被測馬達在所述不同電流下的位移P2。

所述位移獲取模組204，用於從鐳射機10讀取被測馬達在未通電時的位移P1，及在不同電流下的多個位移P2，並根據所述位移P1和每個位移P2計算被測馬達在不同電流下的位移伸縮量，並將計算出的各位移伸縮量與上述設置的馬達位移的預設範圍進行比對，以判斷被測馬達是否合格。具體而言，當所有位移伸縮量都在該預設範圍內時判定該被測馬達合格，相反，若比對的結果為有位移伸縮量不在該預設範圍內則判定該被測馬達不合格。

參閱圖3所示，係本發明馬達位移測量方法較佳實施例之實施流程圖。

步驟S1，檢查線路連接及硬體功能是否正常。具體而言，用戶檢查馬達位移測量機1與電腦2之間的線路連接是否正常，及檢測馬達位移測量機1的電子負載16和鐳射機10是否可用，若線路連接不正常或電子負載16和鐳射機10不可用，則進行檢修。相反，若線路連接與硬體功能均正常，則進入步驟S2。

步驟S2，初始化馬達位移測量機1。

步驟S3，登錄電腦2中的馬達位移測量系統20，並透過身份驗證。

步驟S4，電腦2的顯示設備50提供一個用戶操作介面，用於接收用戶設置的參數。該參數包括電腦2與馬達位移測量機1間的通訊參數、反射類型、測量頻率、多個電流、馬達位移的上下限值、馬達位移伸縮量的預設範圍和圖形報表的曲線圖參數。其中，發射類型包括鏡面反射和漫反射。不同測試機種的馬達可通過的電流、馬達位移的上下限值、馬達位移伸縮量的預設範圍都不同。圖形報表的曲線圖參數包括線條的顏色、線條的粗細、曲線圖的橫坐標和縱坐標所代表的含義等，如曲線圖的橫坐標代表設置的電流，縱坐標代表馬達的位移。

步驟S5，指令發送模組202根據所配置的參數發送控制指令給馬達位移測量機1，以執行馬達位移測量的任務。具體方法如圖4所述。

步驟S6，位移獲取模組204根據所配置的曲線圖參數及上述位移測量結果生成圖形報表。

參閱圖4所示，是圖3步驟S5中執行馬達位移測量任務的具體方法流程圖。

步驟S500，指令發送模組202按照上述配置的參數發送控制指令給單軸軸控卡12，該單軸軸控卡12根據所述控制指令產生驅動信號以控制氣缸14將所有馬達固定在一水平位置上。

步驟S502，指令發送模組202發送控制指令給單軸軸控卡12，該單軸軸控卡12將鐳射機10移至被測馬達的上方，該鐳射機10測量被測馬達在不通電時的位移P1。

步驟S504，指令發送模組202發送指令給電子負載16，讓其根據上述配置參數向被測馬達供給多個不同的電流。該供給的電流已於參數設置模組200中預先做了設置。

步驟S506，所述鐳射機10測量被測馬達在所述不同電流下的位移P2。

步驟S508，所述位移獲取模組204從鐳射機10讀取被測馬達在未通電時的位移P1，及在不同電流下的位移P2，並根據所述位移P1和不同電流下的位移P2計算被測馬達的在不同電流下的位移伸縮量。其中，該被測馬達在不同電流下的位移及相應的位移伸縮量可以被儲存在儲存設備30中。

步驟S510，所述位移獲取模組204將計算出的各位移伸縮量與上述設置的馬達位移的預設範圍進行比對，以判斷被測馬達是否合格。若所有位移伸縮量都在該預設範圍內，則進入步驟S512。相反，若比對的結果為有位移伸縮量不在該預設範圍內，則進入步驟S514。

步驟S512，位移獲取模組204判定被測馬達合格，然後流程進入步驟S516。

步驟S514，位移獲取模組204判定該被測馬達不合格，然後流程進入步驟S516。

步驟S516，指令發送模組202根據用戶所選擇的治具測試區中馬達的個數判斷是否繼續測量下一個馬達。若判斷結果為否，則直接結束流程。若判斷結果為是，則返回步驟S502，所述單軸軸控卡12會根據從左向右、或從右向左的順序控制所述鐳射機10移轉到下一個被測馬達的上方，並控制電子負載16將電流切換至該下一個被測的馬達處。其中，所述順序可提前於參數設置模組200中進行設置。

最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

1．．．馬達位移測量機

2．．．電腦

10．．．鐳射機

12．．．單軸軸控卡

14．．．氣缸

16．．．電子負載

20．．．馬達位移測量系統

30．．．儲存設備

40．．．處理器

50．．．顯示設備

圖1係本發明馬達位移測量方法較佳實施例之硬體架構圖。

圖2係圖1中馬達位移測量系統的較佳實施例之功能模組圖。

圖3係本發明馬達位移測量方法較佳實施例之實施流程圖。

圖4係圖3步驟S5中執行馬達位移測量任務之具體方法流程圖。

1．．．馬達位移測量機

2．．．電腦

10．．．鐳射機

12．．．單軸軸控卡

14．．．氣缸

16．．．電子負載

20．．．馬達位移測量系統

Claims (10)

1. 一種馬達位移測量機，該馬達位移測量機與電腦相連，其中，所述馬達位移測量機包括：
   鐳射機；
   透過治具安裝有馬達的氣缸；
   單軸軸控卡，與所述電腦、鐳射機和氣缸相連，用於根據電腦發送的控制指令產生驅動信號以控制氣缸將所有馬達固定在同一水平位置上，並根據該控制指令將所述鐳射機移至被測馬達的上方；
   電子負載，與所述電腦和被測馬達相連，用於根據所述電腦發送的指令向被測馬達供給不同的電流；及
   所述鐳射機，與所述電腦相連，用於測量被測馬達在未通電下的位移P1，及在所述不同電流下的多個位移P2。
2. 如申請專利範圍第1項所述之馬達位移測量機，其中所述馬達位移測量機包括左治具測試區和右治具測試區，每個治具測試區內安裝有一個氣缸及同測試機種的被測馬達。
3. 一種馬達位移測量系統，運行於電腦中，該系統包括：
   參數設置模組，用於接收用戶設置的測試機種及配置的參數；
   指令發送模組，用於發送控制指令給單軸軸控卡以產生驅動信號控制氣缸將所有馬達固定在同一水平位置上，並控制所述鐳射機移至被測馬達的上方，及根據上述配置的參數發送指令給電子負載，控制該電子負載向該被測馬達供給不同的電流；及
   位移獲取模組，用於從鐳射機讀取被測馬達在未通電下的位移P1，及在不同電流下的位移P2。
4. 如申請專利範圍第1項所述之馬達位移測量系統，其中所述配置參數包括電腦與馬達位移測量機之間的通訊參數、反射類型、測量頻率、多個電流、馬達位移的上下限值、馬達位移伸縮量的預設範圍和圖形報表的曲線圖參數。
5. 如申請專利範圍第4項所述之馬達位移測量系統，其中所述位移獲取模組還用於根據所述位移P1和各個不同電流下的位移P2計算被測馬達在不同電流下的位移伸縮量，並將計算出的各位移伸縮量與預設範圍進行比對以判斷被測馬達是否合格，當被測馬達的所有位移伸縮量都在該預設範圍內時判定被測馬達合格，相反，若比對的結果為有位移伸縮量不在該預設範圍內則判定被測馬達不合格。
6. 如申請專利範圍第5項所述之馬達位移測量系統，其中所述位移獲取模組還用於將被測馬達在不同電流下的位移及相應的位移伸縮量進行儲存，並根據該儲存的資料及所配置的曲線圖參數生成圖形報表。
7. 一種馬達位移測量方法，該方法包括步驟：
   電腦接收用戶設置的測試機種及根據該測試機種配置參數；
   該電腦按照配置的參數發送控制指令給馬達位移測量機的單軸軸控卡和電子負載；
   該單軸軸控卡根據所述控制指令產生驅動信號以控制馬達位移測量機的氣缸將所有馬達固定在同一水平位置上；
   該單軸軸控卡將馬達位移測量機的鐳射機移至一被測馬達的上方，該鐳射機測量該被測馬達在不通電下的位移P1；
   所述電子負載根據所述電腦發送的指令及上述配置參數向該被測馬達供給不同的電流；及
   所述鐳射機測量該被測馬達在所述不同電流下的位移P2。
8. 如申請專利範圍第7項所述之馬達位移測量方法，其中所述配置參數包括電腦與馬達位移測量機之間的通訊參數、反射類型、測量頻率、多個電流、馬達位移的上下限值、馬達位移伸縮量的預設範圍和圖形報表的曲線圖參數。
9. 如申請專利範圍第8項所述之馬達位移測量方法，還包括步驟：
   所述電腦根據所述位移P1和各位移P2計算被測馬達在不同電流下的位移伸縮量；
   將計算出的各位移伸縮量與上述預設範圍進行比對；
   若該被測馬達所有位移伸縮量都在該預設範圍內，則判定該被測馬達合格；
   若比對的結果為有位移伸縮量不在該預設範圍內，則判定該被測馬達不合格；及
   當還有需測量的被測馬達時，返回該單軸軸控卡將鐳射機移至一被測馬達的上方的步驟。
10. 如申請專利範圍第9項所述之馬達位移測量方法，還包括步驟：
    儲存資料：將被測馬達在不同電流下的位移及相應的位移伸縮量進行儲存；及
    生成報表：根據所配置的曲線圖參數及上述儲存的資料生成圖形報表。