TWM517671U - 機械加工裝置 - Google Patents

Description

機械加工裝置

本創作是有關於一種機械裝置，特別是有關於一種具有遠距離加工模式及近距離加工模式之機械加工裝置。

目前，現今製造產業面臨勞工短缺及環保意識的高漲、人工與經營成本的提高，並由勞力密集而轉型成技術性密集的壓力，業者大都以產業外移或引進外籍勞工的方式來因應成本的上漲，或是運用生產線自動化技術及治具輔助來改善經營體質與降低成本，以達到縮減人力、節省製造工時而提高產能之目的。

然而，在製造產業的生產線自動化作業中，大都會應用到廠房內部不同的工站進行各種加工、檢驗、清洗、組裝、品管、倉儲與搬送等生產流程，其中加工的生產流程中，係利用輸送裝置之台車、輸送帶將待加工之型材輸送至各工站位置，再由人工方式對加工機具進行取料或換料動作，以利於加工機具進行加工各種所需的零組件、產品，例如車床、銑床、鉋床、鑽床或數值控制加工機具（NC或CNC）等，此種人工方式進行取料或換料動作相當的耗時與費工，而隨著加工方式的多元與製程複雜化，以及驅動與控制的技術不斷進步，便有廠商導入工業產線搭配機械手臂進行搬運，以因應自動化與特殊製程的需求。

由於機械手臂為具有長時間作重複性動作、品質穩定並可連續不間斷及精準定位與零誤差的優勢，以往的人力成本已逐漸由機械手臂所取代，便可搭配刀具來對工件進行加工作業。惟目前的機械手臂的活動範圍過短，僅能近距離加工。因此，對於中、大型的工件並無法提供完整的加工作業。

綜觀前所述，本創作之創作人思索並設計一種機械加工裝置，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本創作之目的就是在提供一種機械加工裝置，以解決習知技術所存在之問題。

根據本創作之目的，提出一種機械加工裝置，其包含裝置主體、複數個影像擷取模組、第一驅動模組、第二驅動模組、加工模組及控制模組。複數個影像擷取模組設置於裝置主體之一端。第一驅動模組設置於裝置主體之一側，第一驅動模組樞設複數個第一連動單元。第二驅動模組連接於複數個第一連動單元之一端，第二驅動模組樞設複數個第二連動單元。加工模組連接於複數個第二連動單元之一端。控制模組電性連接複數個影像擷取模組、第一驅動模組、第二驅動模組及加工模組，在控制模組接收執行訊號時，控制模組則控制複數個影像擷取模組分別擷取物件之影像，以產生第一影像訊號及第二影像訊號，且控制模組接收第一影像訊號及第二影像訊號，並經由預設計算程式而產生物件距離值，在控制模組判斷物件距離值大於或等於預設距離值時，控制模組則控制第一驅動模組與第二驅動模組進行第一模式，以驅使加工模組趨近於物件，進而使加工模組對物件進行加工作業。

較佳地，控制模組判斷物件距離值小於預設距離值時，控制模組則控制第一驅動模組與第二驅動模組進行第二模式，以驅使加工模組趨近於物件，進而使加工模組對物件進行加工作業。

較佳地，第一驅動模組可包含第一致動單元及第二致動單元。第一致動單元設置於裝置主體之一側，第一致動單元樞設其中一第一連動單元。第二致動單元設置於裝置主體之一側，並鄰近第一致動單元，第二致動單元樞設另一第一連動單元。其中，控制模組判斷物件距離值大於或等於預設距離值時，控制模組則控制第一致動單元與第二致動單元驅使複數個第一連動單元朝第一方向位移或第二方向位移，並控制第二驅動模組驅使複數個第二連動單元朝第一方向位移或第二方向位移，以驅使加工模組趨近於物件，進而使加工模組對物件進行加工作業。

較佳地，控制模組判斷物件距離值小於預設距離值時，控制模組則控制第一致動單元與第二致動單元分別驅使其中一第一連動單元朝第一方向位移及驅使另一第一連動單元朝第二方向位移，並控制第二驅動模組驅使複數個第二連動單元分別朝第一方向與第二方向進行位移，以驅使加工模組趨近於物件，進而使加工模組對物件進行加工作業。

較佳地，第二驅動模組可包含第三致動單元及第四致動單元。第三致動單元連接於其中一第一連動單元之一端，第三致動單元樞設其中一第二連動單元。第四致動單元連接於另一第一連動單元之一端，第四致動單元樞設另一第二連動單元。其中，控制模組判斷物件距離值大於或等於預設距離值時，控制模組則控制第一致動單元與第二致動單元驅使複數個第一連動單元朝第一方向位移或第二方向位移，並控制第三致動單元與第四致動單元驅使複數個第二連動單元朝第一方向位移或第二方向位移，以驅使加工模組趨近於物件，進而使加工模組對物件進行加工作業。

較佳地，控制模組判斷物件距離值小於預設距離值時，控制模組則控制第一致動單元與第二致動單元分別驅使其中一第一連動單元朝第一方向位移及驅使另一第一連動單元朝第二方向位移，並控制第三致動單元與第四致動單元分別驅使其中一第二連動單元朝第二方向位移及驅使另一第二連動單元朝第一方向位移，以驅使加工模組趨近於物件，進而使加工模組對物件進行加工作業。

較佳地，機械加工裝置更可包含輸入模組，其電性連接控制模組，輸入模組接收至少一觸碰，以產生執行訊號。

承上所述，本創作之機械加工裝置可藉由影像擷取模組擷取物件之影像，以先取得加工工作距離，再驅動第一驅動模組與第二驅動模組以第一模式或第二模式驅使加工模組趨近欲加工物件，以對欲加工物件進行加工作業。藉此，可提供對中、大型的工件進行完整加工作業的便利性。

為利　貴審查員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係侷限本創作於實際實施上的專利範圍，合先敘明。

以下將參照相關圖式，說明依本創作之機械加工裝置之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖至第3圖，其分別為本創作之機械加工裝置之第一實施例之第一示意圖、第二示意圖及方塊圖。如圖所示，機械加工裝置1包含裝置主體10、複數個影像擷取模組11、第一驅動模組12、第二驅動模組13、加工模組14及控制模組15。複數個影像擷取模組11設置於裝置主體10之一端。第一驅動模組12設置於裝置主體10之一側，第一驅動模組12樞設複數個第一連動單元120。第二驅動模組13連接於複數個第一連動單元120之一端，第二驅動模組13樞設複數個第二連動單元130。加工模組14連接於複數個第二連動單元130之一端。控制模組14電性連接複數個影像擷取模組11、第一驅動模組12、第二驅動模組13及加工模組14，在控制模組15接收執行訊號150時，控制模組15則控制複數個影像擷取模組11分別擷取物件2之影像，以產生第一影像訊號110及第二影像訊號111，且控制模組15接收第一影像訊號110及第二影像訊號111，並經由預設計算程式而產生物件距離值151，在控制模組15判斷物件距離值151大於或等於預設距離值152時，控制模組15則控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第一模式，以驅使加工模組14趨近於物件2，進而使加工模組14對物件2進行加工作業。

具體而言，本創作之機械加工裝置1可藉由影像擷取模組11擷取欲加工的物件2之影像，以先取得加工工作距離，再驅動第一驅動模組12與第二驅動模組13以第一模式或第二模式驅使加工模組14趨近欲加工物件2，以對欲加工物件2進行加工作業，進而可提供對中、大型的工件進行完整加工作業的便利性。本創作之機械加工裝置1包含裝置主體10、複數個影像擷取模組11、第一驅動模組12、第二驅動模組13、加工模組14及控制模組15。裝置主體10可為加工機台主體，並可具有三維度位移的功能，裝置主體10之一端設有複數個影像擷取模組11，用於對欲加工的物件2進行影像擷取，裝置主體10之一側設置了第一驅動模組12，第一驅動模組12樞設有複數個第一連動單元120，複數個第一連動單元120之一端連接第二驅動模組13，而第二驅動模組13樞設複數個第二連動單元130，複數個第二連動單元130之一端連接加工模組14，加工模組14可為切削刀具、焊槍或熱熔槍。控制模組14電性連接複數個影像擷取模組11、第一驅動模組12、第二驅動模組13及加工模組14，控制模組14可為中央處理器或具處理及控制功能的處理元件。

在進行加工作業時，控制模組15會接收操作者所給予的執行訊號150。接著，控制模組15會控制複數個影像擷取模組11分別擷取物件2之影像，以產生第一影像訊號110及第二影像訊號111，且控制模組15會依據第一影像訊號110及第二影像訊號111並經由預設計算程式而產生物件距離值151。而後，在控制模組15會判斷物件距離值151是否大於、等於或小於預設距離值152（如30 mm），若物件距離值151（如31 mm）大於或等於預設距離值152（如30 mm）時，則表示物件2或物件2上之加工區域距離機械加工裝置1較遠；此時，控制模組15會控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第一模式，使得第一驅動模組12與第二驅動模組13所形成之機械臂將加工模組14位移至離裝置主體10較遠的距離，以趨近於物件2，進而利用加工模組14對物件2進行加工作業，如切削加工或填料加工。

值得一提的是，控制模組15經由預設計算程式計算第一影像訊號110及第二影像訊號111而產生物件距離值151之方式係為習知機械視覺技術，故在此不再特別說明。且，上述距離數值僅為示例，實際實施時可由製造商或操作者依需求自行設定。

進一步而言，控制模組15判斷物件距離值151小於預設距離值152時，控制模組15則控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第二模式，以驅使加工模組14趨近於物件2，進而使加工模組14對物件2進行加工作業。也就是說，在控制模組15判斷物件距離值151（如25 mm）小於預設距離值152（如30 mm）時，則表示物件2或物件2上之加工區域距離機械加工裝置1較近。此時，控制模組15會控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第二模式，使得第一驅動模組12與第二驅動模組13所形成之機械臂可將加工模組14位移至離裝置主體10較近的距離，並趨近於物件2，進而利用加工模組14對物件2進行加工作業。

請參閱第4圖至第6圖，其分別為本創作之機械加工裝置之第二實施例之第一示意圖、第二示意圖及方塊圖，並請一併參閱第1圖至第3圖。如圖所示，本實施例中之機械加工裝置與上述第一實施例之機械加工裝置所述的相同元件的作動方式相似，故不在此贅述。然而，值得一提的是，在本實施例中，第一驅動模組12可包含第一致動單元121及第二致動單元122。第一致動單元121設置於裝置主體10之一側，第一致動單元121樞設其中一第一連動單元120。第二致動單元122設置於裝置主體10之一側，並鄰近第一致動單元121，第二致動單元122樞設另一第一連動單元120。其中，控制模組15判斷物件距離值151大於或等於預設距離值152時，控制模組15則控制第一致動單元121與第二致動單元122驅使複數個第一連動單元120朝第一方向位移或第二方向位移，並控制第二驅動模組13驅使複數個第二連動單元130朝第一方向位移或第二方向位移，以驅使加工模組14趨近於物件2，進而使加工模組14對物件2進行加工作業。

進一步而言，控制模組15判斷物件距離值151小於預設距離值152時，控制模組15則控制第一致動單元121與第二致動單元122分別驅使其中一第一連動單元120朝第一方向位移及驅使另一第一連動單元120朝第二方向位移，並控制第二驅動模組13驅使複數個第二連動單元130分別朝第一方向與第二方向進行位移，以驅使加工模組14趨近於物件2，進而使加工模組14對物件2進行加工作業。

舉例而言，本創作之第一驅動模組12進一步可包含第一致動單元121及第二致動單元122，其可為驅動馬達，第一致動單元121與第二致動單元122設置於裝置主體10之一側，且分別樞設第一連動單元120。在進行加工作業時，控制模組15會控制複數個影像擷取模組11分別擷取物件2之影像，進而取得物件距離值151。接著，在控制模組15會判斷物件距離值151是否大於、等於或小於預設距離值152，若物件距離值151大於或等於預設距離值152時，控制模組15會控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第一模式，即控制第一致動單元121與第二致動單元122驅使複數個第一連動單元120一同朝第一方向（上方或左方）位移或第二方向（下方或右方）位移，並控制第二驅動模組13驅使複數個第二連動單元130朝（上方或左方）位移或第二方向（下方或右方）位移，使得第一致動單元121及第二致動單元122與第二驅動模組13所形成之機械臂可將加工模組14位移至離裝置主體10較遠的距離，並趨近於物件2，進而利用加工模組14對物件2進行加工作業。

而在控制模組15判斷物件距離值151小於預設距離值152時，控制模組15則控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第二模式，即控制第一致動單元121與第二致動單元122分別驅使其中一第一連動單元120朝第一方向（上方或左方）位移及驅使另一第一連動單元120朝第二方向（下方或右方）位移，並控制第二驅動模組13驅使複數個第二連動單元130分別朝第一方向（上方或左方）與第二方向（下方或右方）進行位移，使得第一致動單元121及第二致動單元122與第二驅動模組13所形成之機械臂可將加工模組14位移至離裝置主體10較近的距離，並趨近於物件2，進而利用加工模組14對物件2進行加工作業。

進一步而言，第二驅動模組13較佳可包含第三致動單元131及第四致動單元132。第三致動單元131連接於其中一第一連動單元120之一端，第三致動單元131樞設其中一第二連動單元130。第四致動單元132連接於另一第一連動單元120之一端，第四致動單元132樞設另一第二連動單元130。其中，控制模組15判斷物件距離值151大於或等於預設距離值152時，控制模組15則控制第一致動單元121與第二致動單元122驅使複數個第一連動單元120朝第一方向位移或第二方向位移，並控制第三致動單元131與第四致動單元132驅使複數個第二連動單元130朝第一方向位移或第二方向位移，以驅使加工模組14趨近於物件2，進而使加工模組14對物件2進行加工作業。

進一步而言，控制模組15判斷物件距離值151小於預設距離值152時，控制模組15則控制第一致動單元121與第二致動單元122分別驅使其中一第一連動單元120朝第一方向位移及驅使另一第一連動單元120朝第二方向位移，並控制第三致動單元131與第四致動單元132分別驅使其中一第二連動單元130朝第二方向位移及驅使另一第二連動單元130朝第一方向位移，以驅使加工模組14趨近於物件2，進而使加工模組14對物件2進行加工作業。

具體而言，本創作之第二驅動模組13進一步可包含第三致動單元131及第四致動單元132，其可為驅動馬達，第三致動單元131及第四致動單元132分別連接於各第一連動單元120之一端，且分別樞設第二連動單元130，複數個第二連動單元130之一端連接加工模組14。在進行加工作業時，控制模組15會控制複數個影像擷取模組11分別擷取物件2之影像，進而取得物件距離值151。接著，在控制模組15會判斷物件距離值151是否大於、等於或小於預設距離值152，若物件距離值151大於或等於預設距離值152時，控制模組15會控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第一模式，即控制第一致動單元121與第二致動單元122驅使複數個第一連動單元120一同朝第一方向（上方或左方）位移或第二方向（下方或右方）位移，並控制第三致動單元131與第四致動單元132驅使複數個第二連動單元130一同朝第一方向（上方或左方）位移或第二方向（下方或右方）位移，使得第一致動單元121、第二致動單元122、第三致動單元131與第四致動單元132所形成之機械臂可將加工模組14位移至離裝置主體10較遠的距離，並趨近於物件2，進而利用加工模組14對物件2進行加工作業。

而在控制模組15判斷物件距離值151小於預設距離值152時，控制模組15則控制第一驅動模組12與第二驅動模組13進行第二模式，即控制第一致動單元121與第二致動單元122分別驅使其中一第一連動單元120朝第一方向（上方或左方）位移及驅使另一第一連動單元120朝第二方向（下方或右方）位移，並控制第三致動單元131與第四致動單元132分別驅使其中一第二連動單元130朝第二方向（下方或右方）位移及驅使另一第二連動單元130朝第一方向（上方或左方）位移，使得第一致動單元121、第二致動單元122、第三致動單元131與第四致動單元132所形成之機械臂可將加工模組14位移至離裝置主體10較近的距離，並趨近於物件2，進而利用加工模組14對物件2進行加工作業。

進一步而言，機械加工裝置1較佳更可包含輸入模組16，其電性連接控制模組15，輸入模組16接收至少一觸碰3，以產生執行訊號150。也就是說，本創作之機械加工裝置1進一步還可設置輸入模組16，其可為具實體按鍵之鍵盤或為具虛擬按鍵之觸控面板，輸入模組16可電性連接控制模組15，在操作者欲啟動機械加工裝置1進行加工作業時，可經由觸碰3輸入模組16，使其產生執行訊號150，以驅使各模組進行運作。

值得一提的是，機械加工裝置1進一步還可包含記憶體或硬碟等儲存裝置，以供控制模組15儲存任何訊號或訊息等。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧機械加工裝置
10‧‧‧裝置主體
11‧‧‧影像擷取模組
110‧‧‧第一影像訊號
111‧‧‧第二影像訊號
12‧‧‧第一驅動模組
120‧‧‧第一連動單元
121‧‧‧第一致動單元
122‧‧‧第二致動單元
13‧‧‧第二驅動模組
130‧‧‧第二連動單元
131‧‧‧第三致動單元
132‧‧‧第四致動單元
14‧‧‧加工模組
15‧‧‧控制模組
150‧‧‧執行訊號
151‧‧‧物件距離值
152‧‧‧預設距離值
16‧‧‧輸入模組
2‧‧‧物件
3‧‧‧觸碰

第1圖係為本創作之機械加工裝置之第一實施例之第一示意圖。 第2圖係為本創作之機械加工裝置之第一實施例之第二示意圖。 第3圖係為本創作之機械加工裝置之第一實施例方塊圖。 第4圖係為本創作之機械加工裝置之第二實施例之第一示意圖。 第5圖係為本創作之機械加工裝置之第二實施例之第二示意圖。 第6圖係為本創作之機械加工裝置之第二實施例方塊圖。

1‧‧‧機械加工裝置

10‧‧‧裝置主體

11‧‧‧影像擷取模組

12‧‧‧第一驅動模組

120‧‧‧第一連動單元

13‧‧‧第二驅動模組

130‧‧‧第二連動單元

14‧‧‧加工模組

2‧‧‧物件

Claims (7)

1. 一種機械加工裝置，其包含： 一裝置主體； 複數個影像擷取模組，其設置於該裝置主體之一端； 一第一驅動模組，其設置於該裝置主體之一側，該第一驅動模組樞設複數個第一連動單元； 一第二驅動模組，其連接於該複數個第一連動單元之一端，該第二驅動模組樞設複數個第二連動單元； 一加工模組，其連接於該複數個第二連動單元之一端；以及 一控制模組，其電性連接該複數個影像擷取模組、該第一驅動模組、該第二驅動模組及該加工模組，在該控制模組接收一執行訊號時，該控制模組則控制該複數個影像擷取模組分別擷取一物件之影像，以產生一第一影像訊號及一第二影像訊號，且該控制模組接收該第一影像訊號及該第二影像訊號，並經由一預設計算程式而產生一物件距離值，在該控制模組判斷該物件距離值大於或等於一預設距離值時，該控制模組則控制該第一驅動模組與該第二驅動模組進行一第一模式，以驅使該加工模組趨近於該物件，進而使該加工模組對該物件進行加工作業。
2. 如申請專利範圍第1項所述之機械加工裝置，其中該控制模組判斷該物件距離值小於該預設距離值時，該控制模組則控制該第一驅動模組與該第二驅動模組進行一第二模式，以驅使該加工模組趨近於該物件，進而使該加工模組對該物件進行加工作業。
3. 如申請專利範圍第2項所述之機械加工裝置，其中該第一驅動模組包含： 一第一致動單元，其設置於該裝置主體之該一側，該第一致動單元樞設其中一該第一連動單元；以及 一第二致動單元，其設置於該裝置主體之該一側，並鄰近該第一致動單元，該第二致動單元樞設另一該第一連動單元； 其中，該控制模組判斷該物件距離值大於或等於該預設距離值時，該控制模組則控制該第一致動單元與該第二致動單元驅使該複數個第一連動單元朝一第一方向位移或一第二方向位移，並控制該第二驅動模組驅使該複數個第二連動單元朝該第一方向位移或該第二方向位移，以驅使該加工模組趨近於該物件，進而使該加工模組對該物件進行加工作業。
4. 如申請專利範圍第3項所述之機械加工裝置，其中該控制模組判斷該物件距離值小於該預設距離值時，該控制模組則控制該第一致動單元與該第二致動單元分別驅使其中一該第一連動單元朝該第一方向位移及驅使另一該第一連動單元朝該第二方向位移，並控制該第二驅動模組驅使該複數個第二連動單元分別朝該第一方向與該第二方向進行位移，以驅使該加工模組趨近於該物件，進而使該加工模組對該物件進行加工作業。
5. 如申請專利範圍第3項所述之機械加工裝置，其中該第二驅動模組包含： 一第三致動單元，其連接於其中一該第一連動單元之該一端，該第三致動單元樞設其中一該第二連動單元；以及 一第四致動單元，其連接於另一該第一連動單元之該一端，該第四致動單元樞設另一該第二連動單元； 其中，該控制模組判斷該物件距離值大於或等於該預設距離值時，該控制模組則控制該第一致動單元與該第二致動單元驅使該複數個第一連動單元朝該第一方向位移或該第二方向位移，並控制該第三致動單元與該第四致動單元驅使該複數個第二連動單元朝該第一方向位移或該第二方向位移，以驅使該加工模組趨近於該物件，進而使該加工模組對該物件進行加工作業。
6. 如申請專利範圍第5項所述之機械加工裝置，其中該控制模組判斷該物件距離值小於該預設距離值時，該控制模組則控制該第一致動單元與該第二致動單元分別驅使其中一該第一連動單元朝該第一方向位移及驅使另一該第一連動單元朝該第二方向位移，並控制該第三致動單元與該第四致動單元分別驅使其中一該第二連動單元朝該第二方向位移及驅使另一該第二連動單元朝該第一方向位移，以驅使該加工模組趨近於該物件，進而使該加工模組對該物件進行加工作業。
7. 如申請專利範圍第1項所述之機械加工裝置，其更包含一輸入模組，其電性連接該控制模組，該輸入模組接收至少一觸碰，以產生該執行訊號。