TWI462798B - Capability sensing module for axle trimming process of stone plate - Google Patents

Description

石材大板軸向修邊製程之毛邊感測模組

本發明是有關於一種感測模組，特別是指一種石材大板軸向修邊製程之毛邊感測模組。

傳統石材一次加工廠的研磨生產線，是以人工目測的方式判斷欲加工的石材大板的毛邊形態，且以手動控制來進行該石材大板的切割研磨作業。以上作業型態因待加工的石材大板毛邊幾何形狀複雜且完全仰賴操作人員的經驗，故容易因操作人員的操作經驗誤差而造成整個加工製程的誤差。

因此，本發明之目的，即在提供一種自動化量測石材大板的毛邊幾何形狀的石材大板軸向修邊製程之毛邊感測模組。

於是，本發明之石材大板軸向修邊製程之毛邊感測模組，適用安裝於一具有一輸送方向的平面輸送裝置。該平面輸送裝置用以輸送一板材至一板材修邊機。該毛邊感測裝置包含一門樑件、一檢知單元及一控制單元。

該門樑件呈倒U形且設置於該平面輸送裝置，包括二分別直立設置於該平面輸送裝置兩相反側部的支撐桿部，及一介於該等支撐桿部間且位於該平面輸送裝置上方並垂直該輸送方向的樑部。

該檢知單元包括一前後端緣毛邊檢知組及側緣毛邊檢 知組。該端緣毛邊檢知組具有多數設置於該門樑件的樑部且沿著長度方向間隔排列的端緣毛邊檢知器。該等端緣毛邊檢知器分別用以量測該板材的前後端緣的毛邊且分別輸出一端緣毛邊檢知訊號。該側緣毛邊檢知組具有二分別設置於該門樑件的支撐桿部的側緣毛邊檢知器。該等側緣毛邊檢知器用以量測該板材的側緣毛邊且輸出一側緣輪廓檢知訊號。

該控制單元內建有一毛邊計算程式且電連接該平面輸送裝置及該板材修邊機。該控制單元可由該平面輸送裝置取得一輸送速度資訊且接收該檢知單元的端緣毛邊檢知訊號及側緣毛邊檢知訊號，並經由該毛邊計算程式分析計算而得到該板材的一前、後端緣毛邊最大長度值及一側緣毛邊最大長度值後，輸出一控制指令訊號至該板材修邊機進行進板位移控制及修邊模式控制。

本發明之功效在於：藉由設置於該門樑件的檢知單元來分別量測該板材的前、後端緣毛邊及側緣毛邊而得到一前、後端緣毛邊最大長度值及一側緣毛邊最大長度值後，再以該些最大毛邊長度值作為修邊依據，進而控制該平面輸送裝置及該板材修邊機進行進板位移控制及修邊模式控制，達到自動化量測及加工製程。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1、圖3及圖4，本發明石材大板軸向修邊製程之毛邊感測模組的較佳實施例，適用安裝於一具有一輸送方向X的平面輸送裝置1。該平面輸送裝置1用以輸送一板材10至一板材修邊機2。該毛邊感測裝置包含一門樑件3、一檢知單元4及一控制單元5。

參閱圖1及圖2，該門樑件3呈倒U形且設置於該平面輸送裝置1，包括二分別直立設置於該平面輸送裝置1兩相反側部的支撐桿部31，及一介於該等支撐桿部31間且位於該平面輸送裝置1上方並垂直該輸送方向X的樑部32。

該檢知單元4包括一端緣毛邊檢知組41及側緣毛邊檢知組42。該端緣毛邊檢知組41具有十六個設置於該門樑件3的樑部32的端緣毛邊檢知器411。該等端緣毛邊檢知器411由該樑部32的中心處向相反兩端且以六公分的間距間隔排列，且該等端緣毛邊檢知器411以該樑部32的中心呈兩兩對稱。該等端緣毛邊檢知器411分別用以量測該板材10的前後端緣的毛邊且分別輸出一端緣毛邊檢知訊號。較佳地，可因應該板材10的端緣毛邊幾何複雜度，而增加該等端緣毛邊檢知器411的數量，即可增加端緣毛邊的量測精密度，其數量以該等端緣毛邊檢知器411間的間距而定。該側緣毛邊檢知組42具有二分別設置於該門樑件3的支撐桿部31的側緣毛邊檢知器421。該等側緣毛邊檢知器421用以量測該板材10的側緣毛邊且輸出一側緣輪廓檢知訊號。

參閱圖1、圖3及圖4，該控制單元5內建有一毛邊計算程式51且電連接該平面輸送裝置1及該板材修邊機2。 該控制單元5可由該平面輸送裝置1取得一輸送速度資訊且接收該檢知單元4的端緣毛邊檢知訊號及側緣毛邊檢知訊號，並經由該毛邊計算程式51分析計算而得到該板材10的一前端緣毛邊最大長度值、一後端緣毛邊最大長度值及一側緣毛邊最大長度值後，分別輸出一控制指令訊號至該平面輸送裝置1及該板材修邊機2進行進板位移控制及修邊模式控制。

參閱圖2、圖3及圖4，其中，各側緣毛邊檢知器421為一光學測距器且設置於支撐桿部31距離該平面輸送裝置1一感測高度。該側緣毛邊檢知器421在該板材10於輸送過程中，分別以測距的方式量測與該板材10兩相反側面每處的距離，且分別輸出一側緣毛邊檢知訊號至該控制單元5，並經由該毛邊計算程式51分析計算出該板材10兩相反側面的最大毛邊長度值。當一厚度小於該感測高度的板材10於該平面輸送裝置1進行毛邊量測時，該側緣毛邊檢知器421因量測高度高於該板材10而無法將入射光入射至該板材10側面以進行量測，故無法輸出一側緣毛邊檢知訊號至該毛邊計算程式51進行分析，則該控制單元5輸出一控制指令至該平面輸送裝置1而停止將該板材10繼續輸送往該板材修邊機2進行該板材修邊製程。

其中，各端緣毛邊檢知器411為一接觸式極限開關及一非接觸光電開關其中一者。當該平面輸送裝置1輸送該板材10往該板材修邊機2移動過程中，該板材10前端緣觸發該端緣毛邊檢知組41的任一端緣毛邊檢知器411且該端 緣毛邊檢知器411輸出一端緣毛邊檢知訊號至該控制單元5時，該毛邊計算程式51開始計算該板材10沿著該輸送方向X的位移距離，且將此時該板材10的位置存為一前端緣毛邊下限值。在該板材10繼續往前輸送同時，將持續觸發該等端緣毛邊檢知器411，被觸發的端緣毛邊檢知器411輸出一端緣毛邊檢知訊號至該控制單元5。當持續一段時間未有該端緣毛邊檢知器411被觸發時，該毛邊計算程式將停止計算該板材10的位移距離，而最後一個端緣毛邊檢知器411被觸發時的該板材10的位置存為一前端緣毛邊上限值。當該端緣毛邊檢知組41的已被觸發的任一端緣毛邊檢知器411離開該板材10後端緣而停止觸發時，該端緣毛邊檢知器411停止輸出該端緣毛邊檢知訊號至該控制單元5，且該毛邊計算程式51開始計算該板材10沿著該輸送方向X的位移距離，且將此時該板材10的位置存為一後端緣毛邊下限值。在該板材10繼續往前輸送同時，已被觸發該等端緣毛邊檢知器411將持續離開該板材10後端緣而停止觸發且停止輸出該端緣毛邊檢知訊號至該控制單元5，當所有的端緣毛邊檢知器411停止觸發時，該毛邊計算程式51將停止計算該板材10的位移距離，而最後一個端緣毛邊檢知器411停止觸發時的該板材10的位置存為一後端緣毛邊上限值。該毛邊計算程式51將該前端緣毛邊上限值減去該前端緣毛邊下限值的絕對值則得到該前端緣毛邊最大長度值，且將該後端緣毛邊上限值減去該後端緣毛邊下限值的絕對值則得到該後端緣毛邊最大長度值，接著該控制單元5分 別輸出一控制指令訊號至該平面輸送裝置1及該板材修邊機2進行進板位移控制及修邊模式控制。

完成上述該板材10毛邊的量測後，該平面輸送裝置1持續將該板材10輸往該板材修邊機2，當該板材10觸發該板材修邊機2的感測器(圖未示)時，該感測器輸出一感測訊號至該控制單元5，接著該毛邊計算程式51開始追蹤該板材10沿著該輸送方向X的位移距離，且將此時該板材10的位置存為一進板原點位置。隨著該板材10持續輸送使得該板材10的位移距離不斷增加，當該位移距離達到該前端緣毛邊最大長度值時，該控制單元5則輸出一控制指令訊號至該平面輸送裝置1，使該平面輸送裝置1停止輸送，而完成該板材10定位於所需修邊的位置上。當該平面輸送裝置1完全停止後，該控制單元5輸出一控制指令訊號至該板材修邊機2，使得該板材修邊機2開始對於該板材10進行修邊加工。當該板材修邊機2完成該修邊加工後，該控制單元5則輸出一控制指令訊號至該平面輸送裝置1，使得該平面輸送裝置1繼續輸送該板材10且依同樣程序完成該板材10的後端緣毛邊的修邊加工程序。

綜上所述，本發明之石材大板軸向修邊製程的毛邊感測模組，藉由設置於該門樑件3的檢知單元4來分別量測該板材10的前、後端緣毛邊及側緣毛邊而得到一前端緣毛邊最大長度值、後端緣毛邊最大長度值及一側緣毛邊最大長度值後，再以該些最大毛邊長度值作為修邊依據，進而控制該平面輸送裝置1該板材修邊機2進行進板位移控制 及修邊模式控制，達到自動化控制、量測迅速及高量測精密度的加工製程，且技術成本較為低廉，可取代以人工控制的製程產線，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧平面輸送裝置

10‧‧‧板材

2‧‧‧板材修邊機

3‧‧‧門樑件

31‧‧‧支撐桿部

32‧‧‧樑部

4‧‧‧檢知單元

41‧‧‧端緣毛邊檢知組

411‧‧‧端緣毛邊檢知器

42‧‧‧側緣毛邊檢知組

421‧‧‧側緣毛邊檢知器

5‧‧‧控制單元

51‧‧‧毛邊計算程式

圖1是本發明石材大板軸向修邊製程之毛邊感測模組的較佳實施例之立體圖；圖2是該較佳實施例之正視圖；圖3是該較佳實施例之立體圖，說明該毛邊感測模組應用於一石材大板修邊製程；及圖4是該較佳實施例之示意圖，說明一檢知單元、一控制單元、一平面輸送裝置及一板材修邊機的電連接關係。

1‧‧‧平面輸送裝置

10‧‧‧板材

2‧‧‧板材修邊機

3‧‧‧門樑件

31‧‧‧支撐桿部

32‧‧‧樑部

4‧‧‧檢知單元

41‧‧‧端緣毛邊檢知組

411‧‧‧端緣毛邊檢知器

42‧‧‧側緣毛邊檢知組

421‧‧‧側緣毛邊檢知器

Claims (3)

1. 一種石材大板軸向修邊製程之毛邊感測裝置，適用安裝於一具有一輸送方向的平面輸送裝置，該平面輸送裝置用以輸送一板材至一板材修邊機，該毛邊感測裝置包含：一門樑件，呈倒U形且設置於該平面輸送裝置，包括二分別直立設置於該平面輸送裝置兩相反側部的支撐桿部，及一介於該等支撐桿部間且位於該平面輸送裝置上方並垂直該輸送方向的樑部；一檢知單元，包括一端緣毛邊檢知組及側緣毛邊檢知組，該端緣毛邊檢知組具有多數設置於該門樑件的樑部且沿著長度方向間隔排列的端緣毛邊檢知器，該等端緣毛邊檢知器分別用以量測該板材的前後端緣的毛邊且分別輸出一端緣毛邊檢知訊號，該側緣毛邊檢知組具有二分別設置於該門樑件的支撐桿部的側緣毛邊檢知器，該等側緣毛邊檢知器用以量測該板材的側緣毛邊且輸出一側緣輪廓檢知訊號；及一控制單元，內建有一毛邊計算程式且電連接該平面輸送裝置及該板材修邊機，該控制單元可由該平面輸送裝置取得一輸送速度資訊且接收該檢知單元的端緣毛邊檢知訊號及側緣毛邊檢知訊號，並經由該毛邊計算程式分析計算而得到該板材的一前端緣毛邊最大長度值、一後端緣毛邊最大長度值及一側緣毛邊最大長度值後，分別輸出一控制指令訊號至該平面輸送裝置及該板材修 邊機進行進板位移控制及修邊模式控制。
2. 如請求項1所述之石材大板軸向修邊製程之毛邊感測裝置，其中，各側緣毛邊檢知器為一光學測距器且設置於支撐桿部距離該平面輸送裝置一感測高度，該側緣毛邊檢知器在板材於輸送過程中，分別以測距的方式量測與該板材兩相反側面每處的距離，且分別輸出一側緣毛邊檢知訊號至該控制單元，並經由該毛邊計算程式分析計算出該板材兩相反側面的最大毛邊長度值；當一厚度小於該感測高度的板材於該平面輸送裝置進行毛邊量測時，該側緣毛邊檢知器因量測高度高於該板材而無法將入射光入射至該板材側面以進行量測，故無法輸出一側緣毛邊檢知訊號至該毛邊計算程式進行分析，則該控制單元輸出一控制指令至該平面輸送裝置而停止將該板材繼續輸送往該板材修邊機進行該板材修邊。
3. 如請求項1或2所述之石材大板軸向修邊製程之毛邊感測裝置，其中，各端緣毛邊檢知器為一接觸式極限開關及一非接觸光電開關其中一者；當該平面輸送裝置輸送該板材往該板材修邊機移動過程中，該板材的前端緣觸發該端緣毛邊檢知組的任一端緣毛邊檢知器且該端緣毛邊檢知器輸出一端緣毛邊檢知訊號至該控制單元時，該毛邊計算程式開始計算該板材沿著該輸送方向的位移距離，且將此時該板材的位置存為一前端緣毛邊下限值，在該板材繼續往前輸送同時，將持續觸發該等端緣毛邊檢知器，被觸發的端緣毛邊檢知器輸出一端緣毛邊檢知 訊號至該控制單元，當持續一段時間未有該端緣毛邊檢知器被觸發時，該毛邊計算程式將停止計算該板材的位移距離，而最後一個端緣毛邊檢知器被觸發時的該板材的位置存為一前端緣毛邊上限值；當該端緣毛邊檢知組的已被觸發的任一端緣毛邊檢知器離開該板材後端緣而停止觸發時，該端緣毛邊檢知器停止輸出該端緣毛邊檢知訊號至該控制單元，且該毛邊計算程式開始計算該板材沿著該輸送方向的位移距離，且將此時該板材的位置存為一後端緣毛邊下限值，在該板材繼續往前輸送同時，已被觸發該等端緣毛邊檢知器將持續離開該板材後端緣而停止觸發且停止輸出該端緣毛邊檢知訊號至該控制單元，當所有的端緣毛邊檢知器停止觸發時，該毛邊計算程式將停止計算該板材的位移距離，而最後一個端緣毛邊檢知器停止觸發時的該板材的位置存為一後端緣毛邊上限值；該毛邊計算程式將該前端緣毛邊上限值減去該前端緣毛邊下限值的絕對值則得到該前端緣毛邊最大長度值，且將該後端緣毛邊上限值減去該後端緣毛邊下限值的絕對值則得到該後端緣毛邊最大長度值。