TWM622812U - Material detection device and detection module thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本創作關聯於檢測技術,特別是材料狀態的檢測技術。 This creation is related to detection technology, especially the detection technology of material state.
現有的積層製造(包括3D、4D~nD空間列印等)技術日益成熟,甚至可應用於醫療領域上。現有技術是使用者在積層製造的機台上設定好列印環境、列印的材料、成品形狀等資料,再讓機台根據這些設定值來進行積層製造。然而列印的材料的控管仍有諸多問題,例如盜版的材料、變質的材料或錯誤的材料都可能造成列印任務的失敗,若列印的成品是應用於醫療領域,更可能造成醫療糾紛。 Existing multilayer manufacturing (including 3D, 4D~nD space printing, etc.) technologies are becoming more and more mature, and can even be applied to the medical field. In the prior art, the user sets the printing environment, the material to be printed, the shape of the finished product and other information on the lamination machine, and then the machine performs lamination according to these set values. However, there are still many problems in the control of printed materials. For example, pirated materials, deteriorated materials or wrong materials may cause the failure of the printing task. If the printed product is used in the medical field, it is more likely to cause medical disputes. .
有鑑於此,本創作提供一種材料檢測裝置及其偵測模組,來解決上述的問題。 In view of this, the present invention provides a material detection device and a detection module thereof to solve the above problems.
本創作的一目的是提供一種材料檢測裝置,包含:偵測模組、加熱器、溫度感應器及材料狀態監控器。偵測模組包含材料入口、光學偵測器及硬度檢測模組,其中材料入口供材料進入,光學偵測器用於偵測材料的第一外 觀資訊,硬度檢測模組用於偵測材料的第一硬度資訊。加熱器用於對材料進行加熱。溫度感應器用於偵測材料的溫度變化量。材料狀態監控器用於根據溫度變化量搭配第一外觀資訊或第一硬度資訊判斷材料的狀態。 An object of this creation is to provide a material detection device, including a detection module, a heater, a temperature sensor and a material state monitor. The detection module includes a material inlet, an optical detector and a hardness detection module, wherein the material inlet is used for material entry, and the optical detector is used to detect the first outer surface of the material. View information, the hardness detection module is used to detect the first hardness information of the material. The heater is used to heat the material. The temperature sensor is used to detect the temperature change of the material. The material state monitor is used for judging the state of the material according to the temperature change in combination with the first appearance information or the first hardness information.
本創作的另一目的是提供一種偵測模組,用於材料檢測裝置,並包含材料入口、光學偵測器及硬度檢測模組。材料入口用於供材料進入,光學偵測器用於偵測材料的第一外觀資訊,硬度檢測模組用於偵測材料的第一硬度資訊。其中材料檢測裝置更包含加熱器、溫度感應器及材料狀態監控器,加熱器用於對材料進行加熱,溫度感應器用於偵測材料的溫度變化量,且材料狀態監控器用於根據溫度變化量搭配第一外觀資訊或第一硬度資訊來判斷材料的狀態。 Another object of the present invention is to provide a detection module for a material detection device, which includes a material inlet, an optical detector and a hardness detection module. The material inlet is used for entering the material, the optical detector is used for detecting the first appearance information of the material, and the hardness detection module is used for detecting the first hardness information of the material. The material detection device further includes a heater, a temperature sensor and a material state monitor. The heater is used to heat the material, the temperature sensor is used to detect the temperature change of the material, and the material state monitor is used to match the temperature change according to the temperature change. An appearance information or first hardness information to judge the state of the material.
1:材料檢測裝置 1: Material testing device
10:偵測模組 10: Detection module
20:材料 20: Materials
30:加熱器 30: Heater
40:溫度感應器 40: temperature sensor
50:光學偵測器 50: Optical detector
52:硬度檢測模組 52: Hardness detection module
521:按壓鍵 521: press key
60:材料狀態監控器 60:Material Condition Monitor
14:加熱喉管 14: Heating the throat
121:外殼 121: Shell
121a:前外殼 121a: Front housing
121b:後外殼 121b: Rear shell
122:側框 122: side frame
124:轉輪 124: runner
126:轉動馬達 126: Turn the motor
128:間隔區域 128: Interval area
123a:材料入口 123a: Material Entry
123b:材料出口 123b: Material export
62:第二微處理器 62: Second microprocessor
64:電腦程式產品 64: Computer Program Products
70:記憶體 70: memory
80:標籤編碼 80: label encoding
90:顯示器 90: Monitor
S41~S47:步驟 S41~S47: Steps
S431~S433:步驟 S431~S433: Steps
S441~S446:步驟 S441~S446: Steps
S451~S453:步驟 S451~S453: Steps
圖1是本創作一實施例的材料檢測裝置的示意圖;圖2(A)是本創作一實施例的偵測模組的示意圖;圖2(B)是本創作一實施例的偵測模組的內部結構示意圖;圖2(C)是本創作一實施例的偵測模組的分解圖;圖2(D)是本創作一實施例的偵測模組的剖面圖;圖3是本創作一實施例的材料狀態監控器的細部結構示意圖;圖4是本創作一實施例的一材料檢測裝置的運作流程圖;圖5是本創作一實施例的步驟S43的細部流程示意圖;圖6(A)是本創作一實施例的步驟S44的細部流程示意圖; 圖6(B)是本創作另一實施例的步驟S44的細部流程示意圖;圖7(A)是本創作一實施例的步驟S45的細部流程示意圖;圖7(B)是本創作另一實施例的步驟S45的細部流程示意圖。 1 is a schematic diagram of a material detection device according to an embodiment of the present invention; FIG. 2(A) is a schematic diagram of a detection module according to an embodiment of the present invention; FIG. 2(B) is a detection module according to an embodiment of the present invention. Figure 2 (C) is an exploded view of the detection module of an embodiment of the creation; Figure 2 (D) is a cross-sectional view of the detection module of an embodiment of the creation; Figure 3 is the creation of the A schematic diagram of a detailed structure of a material state monitor according to an embodiment; FIG. 4 is a flow chart of the operation of a material detection device according to an embodiment of the present invention; FIG. A) is a detailed flow chart of step S44 in an embodiment of the present creation; Fig. 6(B) is a detailed flowchart of step S44 in another embodiment of the present invention; Fig. 7(A) is a detailed flowchart of step S45 in an embodiment of the present invention; Fig. 7(B) is another implementation of the present invention A schematic diagram of the detailed flow of step S45 of the example.
以下係藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式。本創作亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用,在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。 The following describes the implementation of the present invention by means of specific embodiments. This creation can also be implemented or applied through other different specific embodiments, and various details in this specification can also be modified and changed for different viewpoints and applications without departing from the spirit of this creation.
再者,說明書與請求項中所使用的序數例如“第一”、“第二”等之用詞,以修飾請求項之元件,其本身並不意含及代表該請求元件有任何之前的序數,也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序,該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。 Furthermore, the ordinal numbers used in the description and the claims, such as "first", "second", etc., are used to modify the elements of the claim, which themselves do not imply and represent that the claimed elements have any previous ordinal numbers, Nor does it represent the order of a request element and another request element, or the order of the manufacturing method, and the use of these ordinal numbers is only used to enable a request element with a certain name to be able to have the same name as another request element with the same name. make a clear distinction.
本文中關於“當…”或“…時”等描述表示”當下、之前或之後”等態樣,而不限定為同時發生之情形,在此先行敘明。此外,本文中記載多個功效時,若在功效之間使用“或”一詞,係表示功效可獨立存在,但不排除多個功效可同時存在。再者,本創作記載一元件進行特殊運作時,是表示該元件不僅能夠執行該特殊運作,且亦可執行其它運作。 The descriptions of "when..." or "when" in this document represent aspects such as "now, before, or after", and are not limited to situations that occur at the same time, which are described in advance. In addition, when multiple effects are described in this article, if the word "or" is used between the effects, it means that the effects can exist independently, but it does not exclude that multiple effects can exist simultaneously. Furthermore, when an element is described in the present invention to perform a special operation, it means that the element can not only perform the special operation, but also perform other operations.
圖1是本創作一實施例的光學式材料檢測裝置1的系統架構示意圖,光學式材料檢測裝置1可用於檢測一材料20的狀態。如圖1所示,光學式材料檢測裝置1可包含一偵測模組10、一加熱器30、一溫度感應器40及一材料狀態監控器60。在一實施例中,光學式材料檢測裝置1可更包含一顯示器90。在一實施
例中,偵測模組10可包含一光學偵測器50(標示於圖2(A)至圖2(D))及一硬度檢測模組52(標示於圖2(A)至圖2(D))及一按壓鍵521。偵測模組10可與一加熱喉管14連接。材料20可放置於偵測模組10之中。此外,加熱器30可對位於偵測模組10中的材料20進行加熱,其中,加熱器30可透過加熱喉管14對材料20進行加熱。溫度感應器40可偵測材料20的一溫度變化量。光學偵測器50(標示於圖2(A)至圖2(D))可用於偵測材料20的一第一外觀資訊。硬度檢測模組52(標示於圖2(A)至圖2(D))可用於偵測材料20的一第一硬度資訊。材料狀態監控器60可用於根據溫度變化量及第一外觀資訊判斷材料20的狀態,或者根據溫度變化量及第一硬度資訊判斷材料20的狀態,例如判斷材料20為一正常狀態或一異常狀態。顯示器90可顯示材料20為正常狀態或異常狀態。
FIG. 1 is a schematic diagram of a system structure of an optical material detection device 1 according to an embodiment of the present invention. The optical material detection device 1 can be used to detect the state of a
在一實施例中,外觀資訊可例如是材料20的顏色、形狀、大小等,且不限於此。為方便說明,下文將以材料20的顏色做為舉例。在一實施例中,材料20位於不同溫度時,可能會產生外觀資訊改變的情況,而根據外觀資訊,可判斷材料20是否異常(例如經加熱或冷卻後,正常材料20的顏色與異常材料20的顏色可能不同)。
In one embodiment, the appearance information may be, for example, the color, shape, size, etc. of the
在一實施例中,硬度資訊可例如是彈性值、壓力值、張力值、軟度值、彈性變化量、壓力變化量、張力變化量或軟度變化量等,且不限於此。在一實施例中,材料20位於不同溫度時,可能會產生軟硬度改變的情況,而根據硬度資訊,可判斷材料20是否異常(例如經加熱或冷卻後,正常材料20的軟硬度與異常材料20的軟硬度可能不同)。
In one embodiment, the hardness information may be, for example, elasticity value, pressure value, tension value, softness value, elasticity change, pressure change, tension change or softness change, etc., but is not limited thereto. In one embodiment, when the
藉此,本創作的材料檢測裝置1可檢測材料20是否異常。
Thereby, the material detection device 1 of the present invention can detect whether the
接著說明各元件的細節。 Next, the details of each element will be described.
首先說明材料20。在一實施例中,材料20可以是線材,其於加熱前可維持固體型態,而加熱至特定溫度時可軟化形成軟性物質,並於加熱至完全融化後可形成液體型態,但不限於此。材料20可適用於一二維平面列印裝置、一三維空間積層製造裝置或一n維空間積層製造裝置,其中n為大於3的正整數;換言之,材料20可用於二維平面列印機台或各種多維空間積層製造的機台的噴頭裝置,機台可例如是3D列印機台、4D列印機台、機器手臂等,但並非限定。
First, the
此外,材料檢測裝置1可包含一微控制器(圖未顯示),用以控制偵測模組10的內部元件的運作。在一實施例中,微控制器可設置於偵測模組10之中,但在另一實施例中,微控制器亦可與材料狀態監控器60整合在一起。本創作不限於此。
In addition, the material detection device 1 may include a microcontroller (not shown) for controlling the operation of the internal components of the
接著說明偵測模組10,請同時參考圖1至圖2(D),其中圖2(A)是本創作一實施例的偵測模組10的示意圖,圖2(B)是本創作一實施例的偵測模組10的內部結構示意圖(例如將偵測模組10的前外殼121a移除的情形),圖2(C)是本創作一實施例的偵測模組10的分解圖,圖2(D)是本創作一實施例的偵測模組的剖面圖(例如圖2(A)中沿著A-A’剖線的偵測模組10的剖面情形)。
Next, the
如圖2(A)所示,偵測模組10包含一外殼121、一側框122、一材料入口123a、一材料出口123b。外殼121可包含前外殼121a及一後外殼121b。材料20可透過材料入口123a進入偵測模組10之中,並自材料出口123b伸出而進入與材料出口123b連接的加熱喉管14。一轉動馬達126可設置於後外殼121b。
As shown in FIG. 2(A), the
如圖2(B)(當前外殼121a移除時)及圖2(C)所示,,偵測模組10的內部可包含複數個轉輪124、光學偵測器50及硬度檢測模組52。硬度檢測模組52可設置於鄰近材料入口123a處。光學偵測器50可設置於側框122中的一容納空間
中。此外,前外殼121a上可具有至少二孔洞,用以容納及保持材料20,其中孔洞可以是材料入口123a及材料出口123b。該等轉輪124可設置於材料20周圍,例如其中一個轉輪124可位於材料20的左側,而另一個轉輪124可位於材料20的右側,並各自貼靠材料20。在一實施例中,該等轉輪124可具備不同大小或形狀。此外,至少一轉輪124可連接轉動馬達126,而轉動馬達126可帶動該至少一轉輪124轉動,藉此使材料20可在偵測模組10中移動。在一實施例中,該等轉輪124可依照轉動方向的不同而改變材料20的移動方向,因此材料20可在偵測模組10中往不同方向移動。
As shown in FIG. 2(B) (when the
又如圖2(D)所示,部分轉輪124之間可具有間隔區域128,而材料20於間隔區域128處可露出,而光學偵測器50可設置於鄰近於間隔區域128處,因此光學偵測器50可偵測材料20的外觀資訊。
Also as shown in FIG. 2(D), there may be spaced
在一實施例中,偵測模組10可以是各種形狀,例如矩形或管狀,且不限於此。在一實施例中,外殼121可以包含各種材料,例如金屬、陶瓷等,且不限於此。在一實施例中,材料入口123(a)及材料出口123(b)之間可具有一傳遞長度(可視為材料20的傳遞路徑)。在一實施例中,材料入口123(a)或材料出口123(b)的外徑可介於1毫米(mm)至3毫米之間(亦即1mm≦L1≦3mm),且不限於此。在一實施例中,材料入口123(a)或材料入口123(b)的外徑是介於1.75毫米至2.85毫米之間(亦即1.75mm≦L1≦2.85mm),且不限於此。
In one embodiment, the
在一實施例中,光學偵測器50可以是攝影機、錄影機或鏡頭,且不限於此。光學偵測器50可包含一感光耦合元件(charge coupled device,CCD)。
In one embodiment, the
在一實施例中,硬度檢測模組52可以是一壓力檢測器,用以量測材料20的壓力值(或壓力變化量)。在一實施例中,硬度檢測模組52可以是一張力
檢測器,用以量測材料20的張力值(或張力變化量)。在一實施例中,硬度檢測模組52可以是一線徑尺寸檢測元件,用以量測材料20的線徑尺寸。在一實施例中,硬度檢測模組52可與轉動馬達126連接,用以根據轉動馬達126的轉動扭力或轉動速度來取得材料20的硬度值;進一步地,在一實施例中,轉動馬達126上可具備一電壓產生器,因此轉動馬達的轉動扭力或轉動速度可透過電壓產生器所產生的一電壓值來呈現,且不限於此;而在另一實施例中,轉動馬達126上可具備一彈簧,因此轉動馬達的轉動扭力或轉動速度可透過彈簧所產生的形變來呈現,且不限於此。此外,硬度檢測模組52可包含一計算器,用以將感測到的原始數據形式轉換為不同種數據形式,且不限於此。在一實施例中,硬度檢測模組52可連接按壓鍵521,按壓鍵521可供外部輸入壓力,並施力於材料20上。
In one embodiment, the
藉此,偵測模組10的特徵已可被理解。
Thereby, the characteristics of the
請再次參考圖1。接著說明加熱器30。在一實施例中,加熱器30可設置鄰近加熱喉管14處,以根據微控制器的命令而對加熱喉管14進行加熱,進而使材料20加熱。在一實施例中,加熱器30亦可改為設置於偵測模組10內部。在一實施例中,加熱器30可由各式加熱器、加熱管、可升溫的電子元件、熱敏電阻加熱元件、可升溫且耐高溫的陶瓷元件、可升溫且耐高溫的非金屬元件、遠紅外線加熱元件、半導體元件等方式來實現,但不限於此。
Please refer to Figure 1 again. Next, the
接著說明溫度感應器40。在一實施例中,溫度感應器40可用於感測材料20的溫度,此處「材料20的溫度」可例如是材料20上的一特定位置的溫度或材料20的平均溫度,且不限於此。在一實施例中,溫度感應器40可設定為預先偵測材料20在加熱前的一原始溫度,並將材料20加熱前後的溫度資訊進行比較,進而取得溫度變化量。在一實施例中,溫度感應器40可透過熱電偶技術、RTD
技術或熱敏電阻器技術來實現,但不限於此。在一實施例中,偵測模組10中可設置多個溫度感應器40,例如一個溫度感應器40可設置於材料入口123(a)、鄰近材料入口123(a)等,用以偵測材料20加熱前的起始溫度,而另一個溫度感應器40可設置於遠離材料入口123(a),用以偵測材料20經由加熱器30加熱後的溫度,本創作不限於此。在另一實施例中,偵測模組10中亦可以僅設置一個溫度感應器40(例如設置於材料入口123(a)或鄰近材料入口123(a)),溫度感應器40可於不同時間量測材料20的溫度;本創作不限於此。在一實施例中,溫度變化量亦可以轉換為熱含量(enthalpy,熱焓),本創作不限於此。
Next, the
接著說明微控制器。在一實施例中,微控制器是偵測模組10或材料狀態監控器60內部的一控制器,但不限於此。在一實施例中,微控制器可包括一微處理器(圖未顯示),因此微控制器可具備資料處理的功能,例如對資料進行分析,但並非限定。在一實施例中,微控制器的微處理器可執行一電腦程式產品,用以使微控制器實現特殊功能,例如控制偵測模組10的內部元件之功能。本創作不限於此。
Next, the microcontroller will be described. In one embodiment, the microcontroller is a controller inside the
接著說明材料狀態監控器60。圖3是本創作一實施例的材料狀態監控器60的細部結構示意圖,並請同時參考圖1及圖2。在一實施例中,材料狀態監控器60可包含一第二微處理器62,因此材料狀態監控器60可具備資料處理的功能。在一實施例中,第二處理器62可執行一電腦程式產品64,電腦程式產品64可包含複數指令,用以使材料狀態監控器60實現特殊功能,例如判斷材料是否異常或控制噴頭裝置10運作等功能。
Next, the material state monitor 60 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of a detailed structure of the material state monitor 60 according to an embodiment of the present invention, and please refer to FIG. 1 and FIG. 2 at the same time. In one embodiment, the material status monitor 60 may include a
在一實施例中,材料狀態監控器60可設置於偵測模組10外部,例如可設置於一電子裝置、一電腦裝置或一伺服器上,而偵測模組10可具備一有
線/無線通訊設備,用以與電腦裝置進行資料傳輸。在另一實施例中,偵測模組10亦可組裝於電子裝置或電腦裝置上,以直接將資料傳送至材料狀態監控器60。在另一實施例中,材料狀態監控器60亦可與顯示器90(顯示於圖1)整合在一起。本創作不限於此。
In one embodiment, the material state monitor 60 may be disposed outside the
在一實施例中,材料狀態監控器60可連接至一記憶體70,用以取得記憶體70所儲存的資料。記憶體70可以是一儲存裝置,例如硬碟、隨身碟等,或者記憶體70可透過電子電路實現。在一實施例中,記憶體70可儲存複數個標籤編碼80,其中每個標籤編碼80可對應一溫度變化量範圍及至少一外灣資訊,且每個標籤編碼80代表一正常狀態或一異常狀態;換言之,正常狀態的材料20所對應的溫度變化量範圍及外觀資訊(或硬度資訊)將被設定成其中一個標籤編碼80,而各種異常狀態的材料20所對應的溫度變化量範圍及外觀資訊(或硬度資訊)亦將被設定成其餘的標籤編碼80。在一實施例中,每個標籤編碼80可對應更多物理特性,例如不同環境條件下的硬度範圍等,且每個物理特性可對應不同權重值,且不限於此。
In one embodiment, the material status monitor 60 may be connected to a
藉此,材料狀態監控器60可將噴頭裝置10所量測到的溫度變化值及第一外觀資訊與該等標籤編碼80的各種溫度變化量範圍及外觀資訊(或硬度資訊)進行比對(例如找出最相近的外觀資訊所對應的標籤編碼80),以找出相對應的一特定標籤編碼80,並根據特定標籤編碼80決定材料的狀態。
In this way, the material state monitor 60 can compare the temperature change value and the first appearance information measured by the
接著將說明材料檢測裝置1的運作。圖4是本創作一實施例的材料檢測裝置1的運作流程圖,並請同時參考圖1至圖3。 Next, the operation of the material detection apparatus 1 will be described. FIG. 4 is a flow chart of the operation of the material detection device 1 according to an embodiment of the present invention, and please refer to FIGS. 1 to 3 at the same time.
首先,步驟S41被執行,材料20進入偵測模組10。之後步驟S42被執行,對位於偵測模組10的材料20進行加熱。之後步驟S43被執行,偵測材料
20的溫度變化量。之後步驟S44被執行,偵測材料20的第一外觀資訊(或第一硬度資訊)。之後步驟S45被執行,根據溫度變化量及第一外觀資訊(或第一硬度資訊)判斷材料20的狀態。進一步地,步驟S46可被執行,當材料20為正常狀態時,顯示材料20為正常狀態。進一步地,步驟S47可被執行,當材料20為異常狀態時,顯示材料20為異常狀態。
First, step S41 is executed, and the
關於步驟S41,材料20可透過使用者安裝於偵測模組10中或者外部機器自動輸送至偵測模組10之中,且不限於此。在一實施例中,當材料20進入偵測模組10時,溫度感應器40可偵測材料20的一原始溫度。
Regarding step S41, the
關於步驟S42,其可透過加熱器30來達成。在一實施例中,微控制器可控制加熱器30對材料20進行加熱。在一實施例中,加熱器30是以一預設加熱溫度對材料20進行加熱,其中該預設加熱溫度可預先被設定,並且可依照需求而更改。在一實施例中,該預設加熱溫度是設定為比材料20的一軟化溫度點高於N度,其中N為正整數。在一實施例中,N至少為10。在一實施例中,該預設加熱溫度介於40至60度之間,且不限於此。在一實施例中,該預設加熱溫度可為50度。在一實施例中,當材料20被加熱時,一部分的材料20可位於偵測模組10之外(例如僅有5mm的材料20進入偵測模組10中),但並非限制。
Regarding step S42 , it can be achieved by the
關於步驟S43,其可透過溫度感應器40來達成。在一實施例中,微控制器可控制溫度感應器40偵測材料20的溫度變化量。
Regarding step S43 , it can be achieved through the
關於步驟S44,其可透過光學偵測器50或硬度檢測模組52來達成。在一實施例中,微控制器可控制光學偵測器50偵測材料20的第一外觀資訊,或者微控制器可控制硬度檢測模組52偵測材料20的第一硬度資訊。在一實施例中,光學偵測器50及硬度檢測模組52可一併進行偵測,而材料狀態監控器60會同
時根據溫度變化範圍、第一外觀資訊及第一硬度資訊來判斷材料20的狀態,例如利用權重值分配,或者利用第一外觀資訊及第一硬度資訊的結果進行相互驗證等。本創作不限於此。
Regarding step S44 , it can be achieved through the
關於步驟S45,其可透過材料狀態監控器60來達成。在一實施例中,材料狀態監控器60可根據電腦程式產品64的指令,使用溫度變化量搭配第一外觀資訊或第一硬度資訊從記憶體70中找出相對應的標籤編碼80,以判斷出材料20的狀態。
With regard to step S45, it can be achieved through the material condition monitor 60. In one embodiment, the material state monitor 60 can find out the
而步驟S46及S47可透過材料狀態監控器60及顯示器90來達成。在一實施例中,當材料20為正常狀態時,材料狀態監控器60可傳送一指令至顯示器90,顯示器90可將材料狀態監控器60的判斷結果顯出來。但本創作不限於此。
And steps S46 and S47 can be achieved through the material state monitor 60 and the
本創作的特色之一在於,根據材料20在加熱後的外觀特性來判斷材料20的狀態。為了使精準度提升,在一實施例中,溫度變化量的偵測(例如步驟S43)及第外觀資訊的偵測(例如步驟S44)是各自在特定條件下進行。
One of the features of the present invention is that the state of the
圖5是本創作一實施例的步驟S43的細部流程示意圖,其用於說明溫度變化量的偵測的細節,並請同時參考圖1至圖4。如圖5所示,當步驟S41及S42執行時(例如材料20進行加熱後),步驟S431被執行,當材料20被持續加熱一段預設期間時,溫度感應器40開始偵測溫度變化量。之後步驟S432被執行,溫度感應器40比較材料20的原始溫度與目前的溫度,以取得材料20的溫度變化量。之後步驟S433被執行,材料狀態監控器60取得溫度變化量的資訊。藉此,溫度變化量的偵測可被完成。
FIG. 5 is a detailed flowchart of step S43 according to an embodiment of the present invention, which is used to describe the details of the detection of the temperature change, and please refer to FIGS. 1 to 4 at the same time. As shown in FIG. 5 , when steps S41 and S42 are performed (eg, after the
步驟S431至S433的目的是為了分析材料20的吸熱能力,亦即材料20的吸熱能力是作為判斷材料20的狀態的依據之一。
The purpose of steps S431 to S433 is to analyze the heat absorption capability of the
在一實施例中,該預設期間可預先被設定,並且可依照需求而更改。在一實施例中,該預設期間可介於50至70秒,且不限於此。在一實施例中,該預設期間可為60秒。 In one embodiment, the preset period can be preset and can be changed according to requirements. In one embodiment, the predetermined period may be between 50 and 70 seconds, but is not limited thereto. In one embodiment, the predetermined period may be 60 seconds.
圖6(A)是本創作一實施例的步驟S44的細部流程示意圖,其用於說明第一外觀資訊或第一硬度資訊的偵測細節,並請同時參考圖1至圖5。如圖6(A)所示,當步驟S41及S42執行後(即材料20被加熱後),步驟S441被執行,溫度感應器40持續偵測材料20的溫度。之後步驟S442被執行,當材料20被加熱至一第一預設溫度時,光學偵測器50偵測材料20的第一外觀資訊,或者硬度檢測模組52偵測材料20的第一硬度資訊;換言之,當溫度感應器40偵測到材料20的溫度為第一預設溫度時,光學偵測器50偵測材料20的外觀資訊(例如此時材料20的顏色),並將偵測結果設定為第一外觀資訊,或者硬度檢測模組52偵測材料20的硬度資訊,並將偵測結果設定為第一硬度資訊。之後步驟S443被執行,材料狀態監控器60取得第一外觀資訊或第一硬度資訊。藉此,第一外觀資訊或第一硬度資訊的偵測可被完成。
FIG. 6(A) is a detailed flowchart of step S44 in an embodiment of the present invention, which is used to describe the detection details of the first appearance information or the first hardness information, and please refer to FIGS. 1 to 5 at the same time. As shown in FIG. 6(A) , after steps S41 and S42 are performed (ie, after the
步驟S441至S443的目的是為了分析材料20於加熱後的外觀變化或軟化程度,亦即材料20於加熱後的外觀變化或軟化特性是作為判斷材料20的狀態的依據之一。
The purpose of steps S441 to S443 is to analyze the appearance change or softening degree of the material 20 after heating, that is, the appearance change or softening characteristic of the material 20 after heating is one of the basis for judging the state of the
在一實施例中,「持續偵測材料20的溫度」包含了間隔偵測的態樣,且不限於此。 In one embodiment, "continuously detecting the temperature of the material 20" includes the aspect of interval detection, but is not limited thereto.
在一實施例中,第一預設溫度可預先被設定,並且可依照需求而更改。在一實施例中,第一預設溫度為30度,且不限於此。 In one embodiment, the first preset temperature can be preset and can be changed according to requirements. In one embodiment, the first preset temperature is 30 degrees, but not limited thereto.
此外,在一些實施例中,為了使材料狀態監控器60判斷更為精準,材料檢測裝置1可使用材料20的更多物理特性作為依據。圖6(B)是本創作另一實施例的步驟S44的細部流程示意圖,其用於說明第一外觀資訊與一第二外觀資訊(或第一硬度資訊及第二硬度資訊)的偵測細節,並請同時參考圖1至圖6(A)。如圖6(B)所示,本實施例亦執行步驟S441至S443,由於步驟S441至S443的細節已於圖6(A)的實施例中說明,故在此不再詳述。 In addition, in some embodiments, in order to make the judgment of the material state monitor 60 more accurate, the material detection device 1 may use more physical properties of the material 20 as a basis. FIG. 6(B) is a detailed flowchart of step S44 of another embodiment of the present invention, which is used to illustrate the detection details of the first appearance information and a second appearance information (or the first hardness information and the second hardness information) , and please refer to Figure 1 to Figure 6(A) at the same time. As shown in FIG. 6(B), this embodiment also executes steps S441 to S443. Since the details of steps S441 to S443 have been described in the embodiment of FIG. 6(A), they are not described in detail here.
當步驟S441至S443執行後,步驟S444被執行,加熱器30停止加熱或持續加熱一段期間。之後步驟S445被執行,當材料20由第一預設溫度改變(冷卻或加熱)至一第二預設溫度時,光學偵測器50偵測第二外觀資訊(例如此時材料20的顏色),或者硬度檢測模組52偵測第二硬度資訊;換言之,當溫度感應器40量測到材料20的溫度為第二預設溫度時,光學偵測器50將再次偵測材料20的外觀資訊,並將偵測到的外觀資訊設定為第二外觀資訊,或者硬度檢測模組52將再次偵測材料20的硬度資訊,並將偵測到的硬度資訊設定為第二硬度資訊。之後步驟S446被執行,材料狀態監控器60取得第二外觀資訊或第二硬度資訊。藉此,第二外觀資訊或第二硬度資訊的偵測可被完成。
After steps S441 to S443 are performed, step S444 is performed, and the
步驟S444至S446的目的是為了分析材料20於溫度改變(例如冷熱交替)的環境下的外觀變化或軟化程度,亦即材料20於加熱或冷卻後的外觀特性或軟化程度作為判斷材料20的狀態的依據之一。 The purpose of steps S444 to S446 is to analyze the appearance change or softening degree of the material 20 in an environment where the temperature changes (for example, alternating hot and cold), that is, the appearance characteristics or softening degree of the material 20 after heating or cooling is used to judge the state of the material 20 one of the bases.
在一實施例中,當材料20於步驟S444為持續加熱時,第二預設溫度可大於第一預設溫度,且不限於此。在一實施例中,當材料20於步驟S444為停止加熱時(例如材料20冷卻的情況),第二預設溫度可小於第一預設溫度,且不限
於此。在一實施例中,第二預設溫度可預先被設定及儲存於噴頭裝置10中,並且可依照需求而更改。在一實施例中,第二預設溫度可為45度,且不限於此。
In one embodiment, when the
在一實施例中,當材料20被冷卻時,「第一預設溫度改變至第二預設溫度」可透過持續移動材料20進出偵測模組10的材料入口123(a)而實現,舉例來說,該等轉輪124可持續地以不同方向轉動,使得材料20的至少一部分可持續地進出材料入口123(a),進而材料20的溫度可迅速下降。
In one embodiment, when the
在一實施例中,當材料20被冷卻時,「第一預設溫度改變至第二預設溫度」可透過在噴頭裝置10中設置一冷卻裝置來達成。在一實施例中,冷卻裝置可設置於外殼121周圍或埋入於外殼121之中,並根據微控制器的命令而對外殼121及外殼121內的材料20進行冷卻,但不限於此。在一實施例中,冷卻裝置可由冷卻器、可降溫的電子元件、可降溫的氣體供應元件(例如壓縮氣體或低溫氣體)、可降溫的熱源分散元件(例如風扇)等來實現,且不限於此。
In one embodiment, when the
此外,若第二外觀資訊(或第二硬度資訊)被作為材料檢測裝置1的一依據,則每個標籤編碼80可進一步包含一第二外觀資訊(或第二硬度資訊)的資料。
In addition, if the second appearance information (or the second hardness information) is used as a basis for the material detection device 1, each
藉此,當材料狀態監控器60接收到溫度變化量、第一外觀資訊及第二外觀資訊(或溫度變化量、第一硬度資訊及第二硬度資訊)時,即可執行步驟S45來判斷材料20的狀態。 In this way, when the material state monitor 60 receives the temperature change amount, the first appearance information and the second appearance information (or the temperature change amount, the first hardness information and the second hardness information), step S45 can be executed to determine the material 20 status.
圖7(A)是本創作一實施例的步驟S45的細部流程示意圖,其用於說明材料20的狀態的判斷的細節,並請同時參考圖1至圖6(B)。首先步驟S451被執行,材料狀態監控器60取得溫度變化量及第一外觀資訊(或第一硬度資訊)。之後步驟S452被執行,材料狀態監控器60找出溫度變化量及第一外觀資訊(或第一
硬度資訊)所對應的標籤編碼80。之後步驟S453被執行,材料狀態監控器60根據標籤編碼80判斷材料20為正常狀態或異常狀態。
FIG. 7(A) is a detailed flowchart of step S45 in an embodiment of the present invention, which is used to explain the details of the determination of the state of the
圖7(B)是本創作另一實施例的步驟S45的細部流程示意圖,並請同時參考圖1至圖7(A)。首先步驟S451被執行,材料狀態監控器60取得溫度變化量、第一外觀資訊及第二外觀資訊(或溫度變化量、第一硬度資訊及第二硬度資訊)。之後步驟S452被執行,材料狀態監控器60找出溫度變化量、第一外觀資訊及第二外觀資訊(或溫度變化量、第一硬度資訊及第二硬度資訊)所對應的標籤編碼80。之後步驟S453被執行,材料狀態監控器60根據標籤編碼80決定材料20為正常狀態或異常狀態。
FIG. 7(B) is a schematic diagram of a detailed flow of step S45 in another embodiment of the present invention, and please refer to FIGS. 1 to 7(A) at the same time. First, step S451 is executed, and the material state monitor 60 obtains the temperature change amount, the first appearance information and the second appearance information (or the temperature change amount, the first hardness information and the second hardness information). After step S452 is executed, the material state monitor 60 finds out the
藉此,當材料20為異常狀態時,材料狀態監控器60可立即告知使用者,因此可避免盜版或錯誤規格材料被使用。此外,本創作亦可確保列印任務的材料的正確性,例如當錯誤的材料被使用時,材料檢測裝置1亦可即時察覺,避免列印任務失敗。另外,本創作亦具備使用上的方便性,使用者隨時可進行材料的檢測。
In this way, when the
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已,本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述實施例。 The above-mentioned embodiments are only examples for the convenience of description, and the scope of rights claimed in this creation should be based on the scope of the patent application, rather than being limited to the above-mentioned embodiments.
1:材料檢測裝置 1: Material testing device
10:偵測模組 10: Detection module
20:材料 20: Materials
30:加熱器 30: Heater
40:溫度感應器 40: temperature sensor
14:加熱喉管 14: Heating the throat
521:按壓鍵 521: press key
60:材料狀態監控器 60:Material Condition Monitor
90:顯示器 90: Monitor
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110208818U TWM622812U (en) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Material detection device and detection module thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110208818U TWM622812U (en) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Material detection device and detection module thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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TWM622812U true TWM622812U (en) | 2022-02-01 |
Family
ID=81323957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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TW110208818U TWM622812U (en) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Material detection device and detection module thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
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TW (1) | TWM622812U (en) |
-
2021
- 2021-07-27 TW TW110208818U patent/TWM622812U/en unknown
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