TWM509894U - 物料檢測系統 - Google Patents

Description

物料檢測系統

本創作係關於一種物料檢測系統，特別是關於一種藉由兩個掃描組對物料進行內部輪廓及外部輪廓掃描之物料檢測系統。

在進入工業時代之後，透過機械設備來增加產品的產量及品質已經成為工廠企業不可或缺的條件之一。在初期時，因為機械設備還未具備足夠的科技技術，所以多半需要透過使用者的操作，才能使機械設備按部就班的對物料進行加工、檢測及包裝等等的工作，然後才有足夠品質的產品產出。

後來，隨著時代的演進，由於使用者的操作往往會有人工誤差的產生，所以開始有業者研究在盡可能減少人力的情況下，還能保證原有產線的進行。一方面除了減少人工誤差之外，另一方面也減少了人力支出成本。因此，遂有自動化產線的產生。自動化產線主要是透過電腦控制機械設備，使得物料在經過一個或多個加工步驟之後，成為可出廠的產品。換言之，自動化產線中以電腦控制取代了人工，其可以減少人工誤差，還可以減少人力支出成本。

然而，在現今的自動化產線中，仍有無法捨去人工的確認的部分。例如，鋁輪圈的胚料在經過一個加工階段後，必需先確認其外部輪廓及內部輪廓是否符合預期設定的輪廓尺寸，此時就必需透過人工方式測量確認。之後，若是確認該胚料符合預期設定的輪廓尺寸，即可將該胚料放置到下一個加工產線以繼續進行下一段加工作業。換言之，自動化產線之中產生了缺口， 使得因人工所產生的人工誤差及增加人力支出成本的缺點再次出現。

故，有必要提供一種物料檢測系統，以解決習用技術所存在的問題。

本創作之主要目的在於提供一種物料檢測系統，其係利用二個掃描組來對物料進行內部輪廓及外部輪廓的掃描，並透過與物料預設輪廓資料進行比對，以自動化判斷物料是否通過檢測，進而減少人工誤差及人工成本。

本創作之次要目的在於提供一種物料檢測系統，其處理裝置在判斷物料未通過檢測時，還會產生物料修正資料，以使補正裝置能透過物料修正資料來修正物料之內部輪廓及外部輪廓，以使物料通過檢測，進而提高產量。

為達上述之目的，本創作一實施例提供一種物料檢測系統，用以檢測一物料，該物料檢測系統包含：一基座、一旋轉裝置、一第一掃描組、一第二掃描組以及一處理裝置。該基座包含一第一區域、一第二區域以及一第三區域，其中該第一區域位在該第二區域及該第三區域之間。該旋轉裝置設於該基座之第一區域上，該旋轉裝置具有一旋轉平台，其中該物料固定於該旋轉平台上。該第一掃描組包含一第一多軸式移動裝置及一第一掃描裝置。該第一多軸式移動裝置設於該基座之第二區域上，其中該第一多軸式移動裝置具有一第一固定座。該第一掃描裝置固定於該第一固定座上，用來掃描該物料之一內部輪廓以獲得一內部輪廓資料。該第二掃描組包含一第二多軸式移動裝置及一第二掃描裝置。該第二多軸式移動裝置設於該基座之第三區域上，其中該第二多軸式移動裝置具有一第二固定座。該第二掃描裝置固定於該第二固定座上，用來掃描該物料之一外部輪廓以獲得一外部輪廓資料。該處理裝置電性連接該旋轉裝置、該第一掃描組以及該第二掃描組，用以控制該旋轉裝置、該第一掃描組與該第二掃 描組之動作以及接收該內部輪廓資料與該外部輪廓資料，其中該處理裝置更包含一物料預設輪廓資料，且該處理裝置根據該外部輪廓資料、該內部輪廓資料及該物料預設輪廓資料判斷該物料是否通過檢測。

在本創作之一實施例中，該旋轉裝置更包含一直驅式馬達，連接該旋轉平台。

在本創作之一實施例中，該第一多軸式移動裝置係一台四軸式移動手臂。

在本創作之一實施例中，該第一掃描裝置係一雷射掃描裝置或一感光耦合裝置。

在本創作之一實施例中，該第二多軸式移動裝置係一個三軸式移動平台。

在本創作之一實施例中，該第二掃描裝置係一雷射掃描裝置或一感光耦合裝置。

在本創作之一實施例中，該物料係一輪圈。

在本創作之一實施例中，該物料預設輪廓資料包含該物料之一預設真圓度資料、一預設真平度資料、一預設圓偏轉度資料、一預設平行度資料、一預設直徑資料、一預設圓心資料及一預設節圓徑(Pitch circle diameter；PCD)資料中的至少一種。

在本創作之一實施例中，更包含一補正裝置，電性連接該處理裝置，其中當該處理裝置判斷該物料是否通過檢測之結果為否時，該處理裝置根據該外部輪廓資料、該內部輪廓資料及該物料預設輪廓資料產生一物料修正資料，並傳送該物料修正資料至該補正裝置來修正該物料之內部輪廓及外部輪廓，以使該物料通過檢測。

在本創作之一實施例中，該處理裝置係一電腦裝置。

100‧‧‧物料檢測系統

110‧‧‧基座

111‧‧‧第一區域

112‧‧‧第二區域

113‧‧‧第三區域

120‧‧‧旋轉裝置

121‧‧‧旋轉平台

122‧‧‧直驅式馬達

130‧‧‧第一掃描組

131‧‧‧第一多軸式移動裝置

132‧‧‧第一掃描裝置

133‧‧‧第一固定座

140‧‧‧第二掃描組

141‧‧‧第二多軸式移動裝置

142‧‧‧第二掃描裝置

143‧‧‧第二固定座

150‧‧‧處理裝置

160‧‧‧補正裝置

900‧‧‧物料

901‧‧‧內部輪廓

902‧‧‧外部輪廓

第1圖：本創作一實施例之一種物料檢測系統的側面示意圖。

第2圖：本創作一實施例之一種物料檢測系統的方塊示意圖。

為了讓本創作之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本創作較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本創作所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本創作，而非用以限制本創作。

請參照第1及2圖所示，第1圖係根據本創作一實施例繪示一種物料檢測系統100的側面示意圖。第2圖係根據本創作一實施例繪示一種物料檢測系統100的方塊示意圖。該物料檢測系統100包含一基座110、一旋轉裝置120、一第一掃描組130、一第二掃描組140及一處理裝置150。在一實施例中，該物料檢測系統100可以用來檢測一物料900，例如該物料900可以是一輪圈(如鋁輪圈)或是其他圓筒狀物體，然而該物料900的種類並不以此為限，該物料檢測系統100也可以檢測非圓筒狀物體。

該物料檢測系統100之基座110包含一第一區域111、一第二區域112及一第三區域113，其中該第一區域111位在該第二區域112及該第三區域113之間。該旋轉裝置120設於該基座110之第一區域111上，該旋轉裝置120具有一旋轉平台121，其中該物料900固定於該旋轉平台121上。在一實施例中，該旋轉平台121可以具有數個夾具(未繪示)，用來固定該物料900，以使該旋轉平台121在進行旋轉運動時，該物料900不會從該旋轉平台121上脫落，而會隨著該旋轉平台121一併進行旋轉運動。在另一實施例中，該旋轉裝置120更包含一直驅式馬達122，該直驅式馬達122連接該旋轉平台122，用以帶動該旋轉平台122進行旋轉運動。

該物料檢測系統100之第一掃描組130包含一第一 多軸式移動裝置131及一第一掃描裝置132。該第一多軸式移動裝置131設於該基座110之第二區域112上，其中該第一多軸式移動裝置131具有一第一固定座133，該第一掃描裝置132固定於該第一固定座133上，用來掃描該物料900之一內部輪廓901以獲得一內部輪廓資料。在一實施例中，該第一多軸式移動裝置131係一台四軸式移動手臂，以使該第一掃描裝置132在掃描該物料900之內部輪廓901時，能詳細掃描該物料900之內部輪廓901。在一示範例子中，該台四軸式移動手臂的四個軸向種類可以包含上下軸向、左右軸向及前後軸向等前述三種軸向中的至少一種。在另一示範實施例中，該台四軸式移動手臂是串聯式的機械手臂。另外，該第一掃描裝置132可以是一雷射掃描裝置或一感光耦合裝置等非接觸式掃描裝置。例如，當該第一掃描裝置132係該雷射掃描裝置時，其係利用雷射光對該物料900之內部輪廓901進行掃描以得到該內部輪廓資料；或是，當該第一掃描裝置132係該感光耦合裝置時，其係擷取該物料900之內部輪廓901之影像以得到該內部輪廓資料。

該物料檢測系統100之第二掃描組140包含一第二多軸式移動裝置141及一第二掃描裝置142。該第二多軸式移動裝置141設於該基座110之第三區域113上，其中該第二多軸式移動裝置141具有一第二固定座143，該第二掃描裝置142固定於該第二固定座143上，用來掃描該物料900之一外部輪廓902以獲得一外部輪廓資料。在一實施例中，該第二固定座143是可轉動的，其沿著一旋轉軸進行旋轉運動，以使固定在該第二固定座143上的該第二掃描裝置142跟著轉動，以掃描該物料900的不同角度的該外部輪廓902。在另一實施例中，該第二多軸式移動裝置141係一個三軸式移動平台，以使該第二掃描裝置142在掃描該物料900之外部輪廓902時，能詳細掃描該物料900之外部輪廓902。在一示範例子中，該三軸式移動平台的三個軸向種類可以包含上下軸向、左右軸向及前後軸向等前述三種軸向中的至少一 種。另外，該第二掃描裝置142可以是一雷射掃描裝置或一感光耦合裝置等非接觸式掃描裝置。例如，當該第二掃描裝置142係該雷射掃描裝置時，其係利用雷射光對該物料900之外部輪廓902進行掃描以得到該外部輪廓資料；或是，當該第二掃描裝置142係該感光耦合裝置時，其係擷取該物料900之外部輪廓902之影像以得到該外部輪廓資料。

該物料檢測系統100之處理裝置150(例如一電腦裝置)電性連接該旋轉裝置120、該第一掃描組130及該第二掃描組140，用以控制該旋轉裝置120、該第一掃描組130與該第二掃描組140之動作以及接收該內部輪廓資料與該外部輪廓資料，其中該處理裝置150更包含一物料預設輪廓資料，且該處理裝置150根據該外部輪廓資料、該內部輪廓資料及該物料預設輪廓資料判斷該物料900是否通過檢測。在一實施例中，該處理裝置150可具有一儲存單元(未繪示)，用來儲存該外部輪廓資料、該內部輪廓資料及該物料預設輪廓資料。在一示範實施例中，該處理裝置150先將該外部輪廓資料及該內部輪廓資料整合，以描繪出該物料900的一整體輪廓資料，然後再將該整體輪廓資料與該物料預設輪廓資料進行比對，以判斷該物料900是否通過檢測。在本示範實施例中，該物料預設輪廓資料可以包含該物料900之一預設真圓度資料、一預設真平度資料、一預設圓偏轉度資料、一預設平行度資料、一預設直徑資料、一預設圓心資料、一預設節圓徑資料或其任意組合。另外，該物料預設輪廓資料也可以包含一容許誤差範圍值，例如若是該整體輪廓資料與該物料預設輪廓資料進行比對後在該容許誤差範圍值內，則該物料900通過檢測；反之，若是該整體輪廓資料與該物料預設輪廓資料進行比對後在該容許誤差範圍值外，則該物料900沒有通過檢測。

本創作一實施例之物料檢測系統100還可以包含一補正裝置160，電性連接該處理裝置150。在一實施例中，該補正裝置可設置在該基座110上。該補正裝置160可適用在如後述的 情況中，當該物料900沒有通過檢測的情況下，該處理裝置150根據該外部輪廓資料、該內部輪廓資料及該物料預設輪廓資料產生一物料修正資料，並且該處理裝置150傳送該物料修正資料至該補正裝置160來修正該物料900之內部輪廓及外部輪廓，以使該物料900通過檢測。在一實施例中，該補正裝置160可以是具有數個刀具組件的工具機，用來對該物料900進行各種加工動作來修正及移除該物料900的不符預期的表面，以使該物料900的該外部輪廓902及該內部輪廓901符合預期的設定值。在另一實施例中，若是該處理裝置150判斷所產生之物料修正資料已超過該補正裝置160的可修正範圍，則將該物料900捨棄。

如上所述，本創作之一種物料檢測系統係利用二個掃描組來對物料進行內部輪廓及外部輪廓的掃描，並透過與物料預設輪廓資料進行比對，以自動化判斷物料是否通過檢測，進而減少人工誤差及人工成本。另外，本創作之一種物料檢測系統之處理裝置在判斷物料未通過檢測時，還會產生物料修正資料，以使補正裝置能透過物料修正資料來修正物料之內部輪廓及外部輪廓，以使物料通過檢測，進而提高產量。

雖然本創作已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本創作，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧物料檢測系統

110‧‧‧基座

111‧‧‧第一區域

112‧‧‧第二區域

113‧‧‧第三區域

120‧‧‧旋轉裝置

121‧‧‧旋轉平台

122‧‧‧直驅式馬達

130‧‧‧第一掃描組

131‧‧‧第一多軸式移動裝置

132‧‧‧第一掃描裝置

133‧‧‧第一固定座

140‧‧‧第二掃描組

141‧‧‧第二多軸式移動裝置

142‧‧‧第二掃描裝置

143‧‧‧第二固定座

150‧‧‧處理裝置

900‧‧‧物料

901‧‧‧內部輪廓

902‧‧‧外部輪廓

Claims (10)

1. 一種物料檢測系統，用以檢測一物料，該物料檢測系統包含：一基座，包含一第一區域、一第二區域以及一第三區域，其中該第一區域位在該第二區域及該第三區域之間；一旋轉裝置，設於該基座之第一區域上，該旋轉裝置具有一旋轉平台，其中該物料固定於該旋轉平台上；一第一掃描組，其包含：一第一多軸式移動裝置，設於該基座之第二區域上，其中該第一多軸式移動裝置具有一第一固定座；及一第一掃描裝置，固定於該第一固定座上，用來掃描該物料之一內部輪廓以獲得一內部輪廓資料；一第二掃描組，其包含：一第二多軸式移動裝置，設於該基座之第三區域上，其中該第二多軸式移動裝置具有一第二固定座；及一第二掃描裝置，固定於該第二固定座上，用來掃描該物料之一外部輪廓以獲得一外部輪廓資料；以及一處理裝置，電性連接該旋轉裝置、該第一掃描組以及該第二掃描組，用以控制該旋轉裝置、該第一掃描組與該第二掃描組之動作以及接收該內部輪廓資料與該外部輪廓資料，其中該處理裝置更包含一物料預設輪廓資料，且該處理裝置根據該外部輪廓資料、該內部輪廓資料及該物料預設輪廓資料判斷該物料是否通過檢測。
2. 如申請專利範圍第1項所述之物料檢測系統，其中該旋轉裝置更包含一直驅式馬達，連接該旋轉平台。
3. 如申請專利範圍第1項所述之物料檢測系統，其中該第一多軸式移動裝置係一台四軸式移動手臂。
4. 如申請專利範圍第1或3項所述之物料檢測系統，其中該第一掃描裝置係一雷射掃描裝置或一感光耦合裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之物料檢測系統，其中該第二多軸式移動裝置係一個三軸式移動平台。
6. 如申請專利範圍第1或5項所述之物料檢測系統，其中該第二掃描裝置係一雷射掃描裝置或一感光耦合裝置。
7. 如申請專利範圍第1項所述之物料檢測系統，其中該物料係一輪圈。
8. 如申請專利範圍第1項所述之物料檢測系統，其中該物料預設輪廓資料包含該物料之一預設真圓度資料、一預設真平度資料、一預設圓偏轉度資料、一預設平行度資料、一預設直徑資料、一預設圓心資料及一預設節圓徑資料中的至少一種。
9. 如申請專利範圍第1項所述之物料檢測系統，更包含一補正裝置，電性連接該處理裝置，其中當該處理裝置判斷該物料是否通過檢測之結果為否時，該處理裝置根據該外部輪廓資料、該內部輪廓資料及該物料預設輪廓資料產生一物料修正資料，並傳送該物料修正資料至該補正裝置來修正該物料之內部輪廓及外部輪廓，以使該物料通過檢測。
10. 如申請專利範圍第1項所述之物料檢測系統，其中該處理裝置係一電腦裝置。