TWI770520B - 水平監控與調整系統 - Google Patents

Abstract

一種水平監控與調整系統，是在設備的底部螺鎖至少三個高度可調的智慧化微調腳座，於各智慧化微調腳座設有量測高度變化的位移感測器，各位移感測器與一物聯網裝置電連接，設有一放置於設備上的數位水平儀，透過一行動裝置接收各物聯網裝置與該數位水平儀向外傳輸的高度變化與水平角度數據，方便使用者依據行動裝置顯示的各種數據，來調整設備的水平精度，並在各智慧化微調腳座調整完成歸零後，透過監控各智慧化微調腳座的狀態，於設備震動或其他意外使各智慧化微調腳座的高度改變後，能即時察覺且快速地將設備調整回水平的狀態。

Description

水平監控與調整系統

本發明涉及一種用於調整設備水平狀態的系統，尤其涉及一種兼具調整方便且能持續監控的水平監控與調整系統。

現有監控與調整機台設備水平精度尚無一種有效的方法，當調整機台設備的水平角度時，是利用設備底部的各個微調腳座搭配一氣泡式水平儀進行調整。由於微調腳座都是運用微調螺絲進行調整，調整時無法得知當前高度變化的調整量，以及最後設備的水平變化角度，通常都是微調一個腳座的高度後，起身觀看一次設備上放置的氣泡式水平儀的狀態後，再進行後續的調整，因此常常會微調超過或不足，使得現場組裝人員需要反覆上述動作，於調整時需要浪費許多時間。

由上述調整機台設備水平角度的說明，可以知道調整過程存在兩個主要的問題：1.機台設備水平角度調整時間過久，尤其在長行程設備或是大型機台設備中，存在著調整水平角度工時過長的現象。2.設備的水平角度在加工角度、量測精度需求愈來愈高的工業中，受到廣泛的重視，以前校正水平角度的時機，通常是等到設備加工或量測的重複性不佳，或有外在因素如地震時，設備業者才會派人去進行調整，但往往已造成產品品質不良，產生廢料，也就是有無法監控設備水平精度的問題。

為解決現有監控與調整機台設備水平精度的問題，本發明開發一套系統，主要運用智慧化微調腳座與物聯網感測技術，使多個微調腳座、數位水平儀感測的數據能即時上傳至一行動裝置，作為調整設備水平角度狀態的依據，提供一個快速便利的方式，協助設備業者進行水平精度調整並且可以長時間監控設備水平精度的狀態。

為達到上述創作目的，本發明提供一種水平監控與調整系統，該系統包括：三個以上的智慧化微調腳座，分別設有一底座，於各底座的中央可轉動地設置一豎直朝上延伸的螺桿，於各螺栓的周圍結合一微調器，於各微調器結合一位移感測器，以各位移感測器量測各智慧化微調腳座調整的高度變化數據，各位移感測器與一物聯網裝置電連接；一數位水平儀，用以量測水平角度數據並設有一無線模組；以及一行動裝置，設有一顯示介面，該行動裝置可即時地與各物聯網裝置以及該無線模組訊號連接，接收各位移感測器量測的高度變化數據以及該數位水平儀量測的水平角度數據，並將該些數據顯示於該顯示介面，提供調整水平角度狀態的依據以及監控各智慧化微調腳座的狀態。

進一步，本發明當將所述各智慧化微調腳座的螺桿螺鎖於一設備的底部，並將該數位水平儀置於該設備上，以該數位水平儀量測該設備的水平角度數據時，透過該顯示介面顯示的水平角度數據的變化，運用各微調器調整各智慧化微調腳座撐起該設備的高低，待調整完畢，將各智慧化微調腳座設定為歸零狀態，接著該行動裝置可透過由各物聯網裝置持續接收的高度變化數據監控該設備的水平角度狀態。

進一步，本發明於該行動裝置設定一警戒上下閥值，該行動裝置於訊號連接時將該警戒上下閥值寫入所述各物聯網裝置，當所述各位移感測器 量測的高度變化數據超出該警戒上下閥值時，對應的該物聯網裝置向外發出一警報訊息。

更進一步，本發明於運用各微調器調整各智慧化微調腳座撐起該設備的高低的過程中，該行動裝置擷取該數位水平儀的水平角度數據與所述各位移感測器量測的高度變化數據，建立一設備的水平角度與各智慧化微調腳座狀態的關係式，使該行動裝置於監控各智慧化微調腳座，接收各位移感測器量測的高度變化數據時，透過該關係式得出該設備的水平角度狀態並顯示於該顯示介面。

較佳的，本發明於所述各底座的中央下凹形成一凹槽，於各凹槽的底部設置一重量感測器，於所述各螺桿的底端形成一頭部，各頭部置入各凹槽並抵靠於各重量感測器上，以各重量感測器量測各底座承受的重量數據，各重量感測器與所述各物聯網裝置電連接，該行動裝置與各物聯網裝置訊號連接，接收各重量感測器量測的重量數據，並將重量數據顯示於該顯示介面。

本發明使用時，是將各智慧化微調腳座的螺桿螺鎖於一設備的底部，並將該數位水平儀置於該設備上，以該數位水平儀量測該設備的水平角度數據時，透過該顯示介面顯示的水平角度數據的變化，運用各微調器調整各智慧化微調腳座撐起該設備的高低，待調整完畢，將各智慧化微調腳座設定為歸零狀態，接著該行動裝置可透過由各物聯網裝置持續接收的高度變化數據監控該設備的水平角度狀態。

本發明的功效在於，將水平角度數據與各智慧化微調腳座的高度變化數據顯示於行動裝置的顯示介面，可以讓現場組裝人員依據顯示介面上的數據，來調整每一個智慧化微調腳座的高度，能減少低下頭調整各微調腳座後，還需要起身察看水平儀確認角度變化的時間浪費，並能確認各智慧化調整腳座被調整後的高度變化數據。待調整完畢，達成設備所需的水平精度時，可以將各 智慧微調腳座的感測值歸零，也就是設定為設備水平精度的基準值零，這時可以透過監控各智慧化微調腳座的狀態，有效監控設備水平精度的變化，當接收到某個智慧微調腳座的高度變化數據偏移，例如偏移的數值超過預設的數值時，可利用將其校正歸零的方式，將設備的水平精度調整回所需的狀態。

本發明進一步於所述各物聯網裝置寫入一警戒上下閥值，是當各位移感測器量測的高度變化數據超出該警戒上下閥值時，對應的該物聯網裝置可以向外發出一警報訊息，傳送於行動裝置、雲端平台、通訊軟體例如LINE、電子郵件的系統之中，更有效地監控設備水平精度變化。

10:智慧化微調腳座

11:底座

111:凹槽

12:重量感測器

13:螺桿

131:頭部

14:微調器

15:位移感測器

16:物聯網裝置

20:數位水平儀

21:無線模組

30:行動裝置

31:顯示介面

A:設備

S01-S06:步驟

圖1是本發明較佳實施例的智慧化微調腳座結合於設備的俯視示意圖。

圖2是本發明較佳實施例的側視示意圖。

圖3是本發明較佳實施例的智慧化微調腳座結合於設備的部分剖面圖。

圖4是本發明較佳實施例運用系統的步驟流程圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如下。

請參看圖1至圖4所示的較佳實施例所示，本發明提供一種水平監控與調整系統，其系統包括四個智慧化微調腳座10、一數位水平儀20，以及一可與各智慧化微調腳座10以及該數位水平儀20即時地訊號連接的行動裝置30，並且此系統運用時是將各智慧化微調腳座10螺鎖結合於一設備A的底部，並將該數位水平儀20置於該設備A上，其中： 各智慧化微調腳座10分別設有一底座11，於各底座11的中央下凹形成一凹槽111，於各凹槽111的底部設置一重量感測器12，各重量感測器12可以是應力與應變計，配合各底座11設有一豎直的螺桿13，於各螺桿13的底端形成一球形的頭部131，各頭部131置入各凹槽111並抵靠於各重量感測器12上，藉此將該螺桿13可轉動地設置在該凹槽111的中間朝上延伸，當各智慧化微調腳座10結合於該設備A的底部時，是以該螺桿13的頂端螺鎖於該設備A的底部，這時各重量感測器12能量測各底座11，以及各智慧化微調腳座10承受該設備A的重量數據。

於各螺栓13的周圍結合一微調器14，運用各微調器14的轉動可帶動各螺桿13旋轉而調整各智慧化微調腳座10撐起該設備A的高低，於各微調器14結合一位移感測器15，以各位移感測器15可量測其與該設備A之間的高度距離變化，量測獲得各智慧化微調腳座10調整的高度變化數據，各位移感測器15可以是渦電流探頭、電容式探頭、接觸式位移感測器，或接觸式數位量表。各重量感測器12以及各位移感測器15與一物聯網裝置16電連接，各物聯網裝置16是具有物聯網無線傳輸模組與微控制器功能的物聯網裝置，能透過無線傳輸的訊號連接方式，將各重量感測器12與各位移感測器15分別量測到的重量數據與高度變化數據，即時且持續地向外傳輸至行動裝置、雲端平台、通訊軟體或電子郵件的系統。

該數位水平儀20用以量測水平角度數據，在本較佳實施例中該數位水平儀20為可同時量測X軸與Y軸的雙軸數位水平儀，於該數位水平儀20設有一無線模組21。

該行動裝置30是智慧手機、平板電腦或筆記型電腦等智慧裝置，於該行動裝置30設有一觸控的顯示介面31，該行動裝置30可即時地與各物聯網裝置16以及該無線模組21訊號連接，接收各重量感測器12、各位移感測器15以及 該數位水平儀20量測的高度變化數據、重量數據以及雙軸的水平角度數據，並將該些數據顯示於該顯示介面31，提供調整該設備A水平角度狀態的依據以及監控各智慧化微調腳座10的狀態。運用上述系統進行水平精度調整與監控的步驟如下：

(S01)安裝智慧化微調腳座：將四個智慧化微調腳座10的螺桿13頂端分別螺鎖於該設備A的底部四角落，以四個智慧化微調腳座10支撐該設備A。

(S02)放置電子水平儀：將該數位水平儀20置於該設備A上，用於量測該設備A的X軸與Y軸的水平角度數據。

(S03)連結行動裝置：該行動裝置30即時地與各智慧化微調腳座10的物聯網裝置16以及該無線模組21訊號連接，接收各智慧化微調腳座10向外無線傳輸的高度變化數據、重量數據，以及該數位水平儀20向外無線傳輸的雙軸的水平角度數據。

(S04)顯示當前水平儀與智慧化微調腳座數據：將各智慧化微調腳座10向外無線傳輸的高度變化數據、重量數據，以及該數位水平儀20向外無線傳輸的雙軸的水平角度數據，顯示於該行動裝置30的顯示介面31，讓手持該行動裝置30的現場組裝人員能於顯示介面31獲得微調該設備A水平狀態所需的各種數據。

(S05)進行設備水平調整：透過該顯示介面31顯示的雙軸的水平角度數據的變化，運用各微調器14調整各智慧化微調腳座10撐起該設備A的高低，使該設備A逐漸調整為水平的狀態，過程中現場組裝人員不需要低下頭再起身察看數位水平儀20確認角度變化，可加快調整水平的進行避免時間浪費，並且調整過程中還可參考各智慧化微調腳座10支撐該設備A的重量數據，將各個智慧化微調腳座10調整為均勻受力的狀態，讓該設備A調整後的狀態較穩定，不容易 因周邊的震動影響其水平精度。前述調整該設備A水平的過程中，該行動裝置30能擷取該數位水平儀20的水平角度數據與各位移感測器15量測的高度變化數據，建立一設備A的水平角度與各智慧化微調腳座10狀態的關係式。

(S06)監控設備水平角度變化：待該設備A的水平精度調整完畢，將各智慧化微調腳座10設定為歸零狀態，這時該行動裝置30可透過由各物聯網裝置16持續接收的高度變化數據，即時地監控該設備A的水平角度狀態，避免設備A加工品質不良後經由產品的品質不良才發覺該設備A的水平精度已偏離預設的精度。這時若有智慧化微調腳座10的高低產生偏移，即使沒有數位水平儀20的設置，也能透過該關係式模擬得出該設備A的水平角度狀態，並將該狀態即時地顯示於該顯示介面31供現場組裝人員參考。

為了更有效地監控該設備A的水平角度狀態，可於該行動裝置30設定一警戒上下閥值，該行動裝置30於訊號連接時將該警戒上下閥值寫入各物聯網裝置16，各智慧化微調腳座10的警戒上下閥值可各不相同，當各智慧化微調腳座10的位移感測器15量測的高度變化數據超出該警戒上下閥值時，對應的該物聯網裝置16向外發出一警報訊息，供該行動裝置30、雲端平台、通訊軟體例如LINE或電子郵件的系統接收，使操作者或設備A的原廠能及時得知該設備A水平精度偏離預定數值的異常狀況。

本發明除前述較佳實施例，是於系統設有四個智慧化微調腳座10以外，也可以設有其他數量的智慧化微調腳座10用於支撐該設備A，例如可以設有三個、五個或者六個以上的智慧化微調腳座10用於支撐該設備A，這時調整水平精度與監控的方式與前述的較佳實施例相同。並且該數位水平儀20除了是雙軸的數位水平儀以外，也可以是單軸的數位水平儀，當使用單軸的數位水平儀20時，在調整該設備A的水平精度的過程中，只要將該數位水平儀20分別擺放於能 量測該設備A的X軸或Y軸水平狀態的位置，再調整各智慧化微調腳座10的高度即可。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明主張的權利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示的精神所完成的等效改變或修飾，均應包括在本發明的申請專利範圍內。

10:智慧化微調腳座

20:數位水平儀

21:無線模組

30:行動裝置

31:顯示介面

A:設備

Claims (6)

1. 一種水平監控與調整系統，包括：三個以上的智慧化微調腳座，分別設有一底座，於各底座的中央可轉動地設置一豎直朝上延伸的螺桿，於各螺栓的周圍結合一微調器，於各微調器結合一位移感測器，以各位移感測器量測各智慧化微調腳座調整的高度變化數據，各位移感測器與一物聯網裝置電連接；於所述各底座的中央下凹形成一凹槽，於各凹槽的底部設置一重量感測器，於所述各螺桿的底端形成一頭部，各頭部置入各凹槽並抵靠於各重量感測器上，以各重量感測器量測各底座承受的重量數據，各重量感測器與所述各物聯網裝置電連接；一數位水平儀，用以量測水平角度數據並設有一無線模組；以及一行動裝置，設有一顯示介面，該行動裝置可即時地與各物聯網裝置以及該無線模組訊號連接，接收各位移感測器量測的高度變化數據以及該數位水平儀量測的水平角度數據，並將該些數據顯示於該顯示介面，提供調整水平角度狀態的依據以及監控各智慧化微調腳座的狀態；該行動裝置與各物聯網裝置訊號連接，接收各重量感測器量測的重量數據，並將重量數據顯示於該顯示介面。
2. 如請求項1所述之水平監控與調整系統，其中當將所述各智慧化微調腳座的螺桿螺鎖於一設備的底部，並將該數位水平儀置於該設備上，以該數位水平儀量測該設備的水平角度數據時，透過該顯示介面顯示的水平角度數據的變化，運用各微調器調整各智慧化微調腳座撐起該設備的高低，待調整完畢，將各智慧化微調腳座設定為歸零狀態，接著該行動裝置可透過由各物聯網裝置持續接收的高度變化數據監控該設備的水平角度狀態。
3. 如請求項2所述之水平監控與調整系統，其中於該行動裝置設定一警戒上下閥值，該行動裝置於訊號連接時將該警戒上下閥值寫入所述各物聯網裝置，當所述各位移感測器量測的高度變化數據超出該警戒上下閥值時， 對應的該物聯網裝置向外發出一警報訊息，供該行動裝置、雲端平台、通訊軟體或電子郵件的系統接收。
4. 如請求項2所述之水平監控與調整系統，其中於運用各微調器調整各智慧化微調腳座撐起該設備的高低的過程中，該行動裝置擷取該數位水平儀的水平角度數據與所述各位移感測器量測的高度變化數據，建立一設備的水平角度與各智慧化微調腳座狀態的關係式，使該行動裝置於監控各智慧化微調腳座，接收各位移感測器量測的高度變化數據時，透過該關係式得出該設備的水平角度狀態並顯示於該顯示介面。
5. 一種智慧化微調腳座，包括：一底座，於該底座的中央下凹形成一凹槽，於該凹槽的底部設置一重量感測器；一螺桿，是豎直的狀態並且可轉動地設置於該底座的中央朝上延伸，於該螺桿的周圍結合一微調器，於該螺桿的底端形成一頭部，該頭部置入該凹槽並抵靠於各重量感測器上，以該重量感測器量測該底座承受的重量數據；以及一位移感測器，該位移感測器結合於該微調器，用以量測各智慧化微調腳座調整的高度變化數據，該位移感測器與一物聯網裝置電連接，該重量感測器與該物聯網裝置電連接。
6. 如請求項5所述之智慧化微調腳座，其中所述位移感測器是渦電流探頭、電容式探頭、接觸式位移感測器，或接觸式數位量表；所述重量感測器是應力與應變計。

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