TWM531349U - 具有視覺量測之加工裝置 - Google Patents

具有視覺量測之加工裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWM531349U
TWM531349U TW105206394U TW105206394U TWM531349U TW M531349 U TWM531349 U TW M531349U TW 105206394 U TW105206394 U TW 105206394U TW 105206394 U TW105206394 U TW 105206394U TW M531349 U TWM531349 U TW M531349U
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
unit
workpiece
processing
visual
quality prediction
Prior art date
Application number
TW105206394U
Other languages
English (en)
Inventor
Po-Cheng Su
Hsin-Hong Hou
Fan-Tien Cheng
Haw-Ching Yang
Hao Tieng
Original Assignee
Factory Automation Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Factory Automation Technology filed Critical Factory Automation Technology
Priority to TW105206394U priority Critical patent/TWM531349U/zh
Publication of TWM531349U publication Critical patent/TWM531349U/zh
Priority to US15/587,345 priority patent/US20170322537A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697—Vision controlled systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/0006—Industrial image inspection using a design-rule based approach
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/98—Detection or correction of errors, e.g. by rescanning the pattern or by human intervention; Evaluation of the quality of the acquired patterns
    • G06V10/993—Evaluation of the quality of the acquired pattern
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/10—Terrestrial scenes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32194—Quality prediction
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37208—Vision, visual inspection of workpiece
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37561—Move camera until image corresponds to stored image of same workpiece
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/06—Recognition of objects for industrial automation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

具有視覺量測之加工裝置
本新型是有關於一種具有視覺量測之加工裝置，特別是指一種利用工件影像測量尺寸的視覺量測之加工裝置。
傳統的數值控制加工裝置在工件加工的過程，係藉由設計圖檔與加工參數轉換成加工路徑，以期提升加工效率與品質，在加工技術與電腦科技進步快速的現代，已可以在加工過程預測加工品質，並主動修正加工路徑，如此更可提升工件的加工品質，工件加工品質的預測方法如中華民國專利證書號TW I481978 B「工具機之加工品質的預測方法」(主張美國專利申請案號61/722,250優先權)，其主要係以完成設計的資訊轉換成加工路徑，並且指定產品準確度項目配合量測資訊比對後再建立加工模型，並不斷地修正及建立加工型模，而在修正與建立加工模型的過程中，被加工的工件必須經由量測取得品質資訊，但目前的量測方式仍以三次元的量測機台進行量測，但這樣的量測方式仍存在著效率不佳的缺失。
因此，本新型之目的即在提供一種可提升量測效率的具有視覺量測之加工裝置。
於是，本新型具有視覺量測之加工裝置具有一中央控制單 元，以及分別與該中央控制單元電氣連接之一工件搬運單元、一視覺量測單元、一加工品質預測單元與一加工單元，該工件搬運單元係受該中央控制單元調控而將工件搬運至視覺量測單元進行量測，該視覺量測單元對工件進行量測所得之數據係提供加工品質預測單元進行品質預測，該加工品質預測單元係實施一種虛擬預測加工品質方法建立品質預測模型，以預測工件的加工品質，並且產生加工路徑以供加工單元對工件進行加工，該加工品質預測單元在建立預測模型或修正模型的過程中，藉由工件搬運單元的協助下，該視覺量測單元可快速地對工件施以光學照相，並且轉換成尺寸數據，俾使加工裝置達到提高量測效率之功效。
1‧‧‧具有視覺量測之加工裝置
2‧‧‧中央控制單元
3‧‧‧工件搬運單元
4‧‧‧視覺量測單元
5‧‧‧加工品質預測單元
6‧‧‧加工單元
第1圖是本新型具有視覺量測之加工裝置之方塊圖。
參閱第1圖，本新型之一較佳實施例具有視覺量測之加工裝置1係用以對工件進行加工，其具有一中央控制單元2，以及分別與該中央控制單元2電氣連接之一工件搬運單元3、一視覺量測單元4、一加工品質預測單元5與一加工單元6，該工件搬運單元3在本實施例為一機械手臂，係受該中央控制單元2調控而可適時將工件夾取搬運至視覺量測單元4進行量測，並將搬運哪種類型工件的特徵資訊傳輸至中央控制單元2，該視覺量測單元4係由一工業攝影機、一視覺光源組及一運算器組成，當該工件搬運單元3將工件搬運至視覺光源組照射範圍內，令該工業攝影機對工件進行照相以取得影像，再由該運算器進行尺寸計算，即可快速取得工件尺寸的數據， 並將該等數據資訊提供給加工品質預測單元5進行加工品質預測。
該加工品質預測單元5係運用中華民國專利證書號TW I481978 B「工具機之加工品質的預測方法」之技術，其主要先以電腦輔助設計(CAD)形成工件的輪廓及其尺寸與公差，再利用電腦輔助製造(CAM)將前述之尺寸與公差及加工單元6的特性產生加工路徑，另外，該加工品質預測單元5在建立品質預測模型時，需指定至少一產品準確度項目，前述產品準確度項目係包含粗糙度和/或尺寸偏離等，而尺寸偏離度包含有直線度、稜角度、垂直度、平行度和/或圓度等，同時將產品準確度項目連結至加工路徑，而獲得產品準確度項目與加工路徑間的複數個關係，接著，利用加工單元6對工件依加工路徑來處理複數個工件樣本，並蒐集在加工期間與加工路徑相關的多個工件樣本之複數組樣本偵測資料，在完成樣本操作後，以演算法抑止偵測資料之雜訊，並轉換工件樣本偵測資料為對應特徵型式的樣本特徵資料，完成工件樣本之加工操作後，以視覺量測單元4量測工件樣本的產品準確度項目，而獲得一組品質樣本資料(準確度值)，進而使用工件樣本的特徵資料與品質樣本資料，以預測演算法和前述之產品準確度項目與加工路徑間之關係，來建立針對產品準確度項目的一預測模型，亦即，藉由加工單元6對工件樣本進行加工時取得的特徵資料、品質樣本資料與工件的準確度值來形成一預測模型，簡言之，該加工品質預測單元5對於欲加工之工件依設定的尺寸、公差及參數產生工件的加工路徑，並且虛擬預測工件的加工品質。
上述加工品質預測單元5在建立預測模型或修正模型的過程中，在工件搬運單元3的協助下，該視覺量測單元4的工業攝影機在視覺光 源組的照射範圍中快速地對工件施以光學照相，並且轉換成尺寸數據，可使加工裝置1達到提高量測效率之功效。
1‧‧‧具有視覺量測之加工裝置
2‧‧‧中央控制單元
3‧‧‧工件搬運單元
4‧‧‧視覺量測單元
5‧‧‧加工品質預測單元
6‧‧‧加工單元

Claims (3)

  1. 一種具有視覺量測之加工裝置，其具有一中央控制單元，以及分別與該中央控制單元電氣連接之一工件搬運單元、一視覺量測單元、一加工品質預測單元與一加工單元，該工件搬運單元係受該中央控制單元調控而將工件搬運至視覺量測單元進行量測，該視覺量測單元對工件進行量測所得之數據係提供加工品質預測單元進行品質預測，該加工品質預測單元係實施一種虛擬預測加工品質方法建立品質預測模型，以預測工件的加工品質，並且產生加工路徑以供加工單元對工件進行加工。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之具有視覺量測之加工裝置，其中，該工件搬運單元係為一機械手臂。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之具有視覺量測之加工裝置，其中，該視覺量測單元係包含有一工業攝影機、一視覺光源組及一運算器，該工件搬運單元係可將工件搬運至視覺光源組照射範圍內，令該工業攝影機對工件進行照相以取得影像，再由該運算器進行尺寸計算。
TW105206394U 2016-05-04 2016-05-04 具有視覺量測之加工裝置 TWM531349U (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105206394U TWM531349U (zh) 2016-05-04 2016-05-04 具有視覺量測之加工裝置
US15/587,345 US20170322537A1 (en) 2016-05-04 2017-05-04 Processing Apparatus with Vision-Based Measurement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105206394U TWM531349U (zh) 2016-05-04 2016-05-04 具有視覺量測之加工裝置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWM531349U true TWM531349U (zh) 2016-11-01

Family

ID=57851989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105206394U TWM531349U (zh) 2016-05-04 2016-05-04 具有視覺量測之加工裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20170322537A1 (zh)
TW (1) TWM531349U (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI625615B (zh) * 2016-11-29 2018-06-01 財團法人工業技術研究院 預測模型建立方法及其相關預測方法與電腦程式產品
JP7467041B2 (ja) * 2018-09-27 2024-04-15 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びシステム
CN112067555B (zh) * 2020-11-12 2021-03-30 山东海德智能科技有限公司 一种可自动视觉识别零件种类的零件检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20170322537A1 (en) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201518889A (zh) 影像量測系統及方法
TW201525633A (zh) Cnc加工調機系統及方法
US20150328773A1 (en) Robot Program Generation For Robotic Processes
CN109648202B (zh) 非平整面自主识别机器人增材制造成形精度控制方法
US10598481B2 (en) Crankshaft shape inspection apparatus, system and method
JP2008021092A (ja) ロボットシステムのシミュレーション装置
CN112964186B (zh) 一种轴孔自动化装配过程中间隙测量装置及方法
Bernal et al. Performance evaluation of optical scanner based on blue LED structured light
TW201432401A (zh) 加工機探針測量系統及方法
TWM531349U (zh) 具有視覺量測之加工裝置
JP2011020233A (ja) 機上測定方法及び測定装置
CN113146172A (zh) 一种基于多视觉的检测与装配系统及方法
Emam et al. Dimensional deviation measurement of ceramic tiles according to ISO 10545-2 using the machine vision
US10591289B2 (en) Method for measuring an artefact
Hu et al. Dual-edge robotic gear chamfering with registration error compensation
JP2019089172A (ja) ロボットシステム及びロボット制御方法
JP5435994B2 (ja) 非接触形状測定装置
Modica et al. Can a low cost sensing system be exploited for high precision machining?
TWM531354U (zh) 加工裝置
Chalus et al. Calibration and using a laser profile scanner for 3D robotic welding
TWM531347U (zh) 加工裝置
JP2021085807A (ja) 表面検査装置および形状矯正装置、並びに表面検査方法および形状矯正方法
Lavrinov et al. Problems of internal calibration of precision laser triangulation 2D scanners
CzAJKA et al. The optomechatronic system for automatic quality inspection of machined workpieces
TWM531603U (zh) 數位標註之加工裝置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4K Annulment or lapse of a utility model due to non-payment of fees