TWI398621B - 位置校正裝置 - Google Patents

Description

位置校正裝置

本發明係關於一種位置校正裝置，特別係關於一種用於電腦數控系統中加工工件之位置校正裝置。

目前，在電腦數控系統之模具加工製程中，首先要進行之程式係將工件放在加工平台之上，亦即校模。習知之校模方式係先將一塊規平行放置於虎鉗上，再將工件放置於塊規上，之後在虎鉗兩側擺放軟性材料金屬墊片，最後上緊虎鉗，然，在挾緊工件之過程中，由於虎鉗以及工件貼合面並非完全平行，故上緊後工件會些許傾斜，此時須用榔頭進行輕微敲打，一方面係讓虎鉗挾緊工件，另一方面則係讓工件保持一定水平面，以利於加工，其判斷工件表面水平與否之方式則係由塊規之鬆緊程度來進行判斷，如是，不僅費時且水平度也不易測量。又，習知之挾持方式在加工製程中也無法監控加工時工件所受之徑向壓力，如圖1所示，一工件2置於一塊規3上，在切刀1對工件2進行切割之過程中，過大之徑向壓力易造成工件2翹曲，最後導致工件2被加工變形。

鑒於以上內容，有必要提供一種能判斷工件表面水平與否並能進行工件表面水平度調整之位置校正裝置。

一種位置校正裝置，其包括一用來放置所要加工之工件之測量平台；一設置於該測量平台上之感測器模塊，用於感測該測量平台上不同位置之壓力並將其轉化為電壓頻率訊號；一與該感測器模塊之輸出端相連之放大器模塊，用於將該感測器模塊輸出之電壓頻率訊號放大；一與該放大器模塊之輸出端相連之單晶片模塊，用於接收放大後之電壓頻率訊號，當該單晶片模塊收到並判定該感測器模塊傳送來之各個位置之電壓頻率訊號不等時，則調整一與該單晶片模塊之輸出端相連之工具機之加工參數。

該位置校正裝置透過一感測器模塊來取樣測量平台上各個位置之受力情況，並透過一放大器模塊將其訊號放大並傳送給一單晶片模塊，該單晶片模塊在該測量平台上各個位置之受力情況不同時調整一與其輸出端相連之工具機之加工參數，使該工具機之加工速度和切削力減小，從而使該工件加工表面保持水平。

請參閱圖2，本發明位置校正裝置之較佳實施方式包括一測量平台100、一感測器模塊200、一放大器模塊300、一單晶片模塊400及一工具機500，用來對一工件600之位置進行校正。

該測量平台100為一分佈均勻之正方形平台，用於放置該工件600，該工件600放置於該測量平台100上表面之中央位置，以保證該測量平台100各個方向受力均勻。

該感測器模塊200包括四個壓力感測器S1、S2、S3、S4，該等壓力感測器S1、S2、S3、S4均勻分佈於該測量平台100之四個角上，用於感測該測量平台100之四個角上之受力情況並將其轉化為電壓頻率訊號輸出。

該放大器模塊300包括四個放大器L1、L2、L3、L4，該等放大器L1、L2、L3、L4之輸入端分別與該等壓力感測器S1、S2、S3、S4之輸出端相連，用於將該感測器模塊200輸出之電壓頻率信號放大。

該單晶片模塊400採用一型號為8051之單晶片，該單晶片模塊400之輸入端與該等放大器L1、L2、L3、L4之輸出端相連，該單晶片模塊400接收放大後之電壓頻率訊號並對各個電壓頻率訊號進行比較，根據比較結果自動調整該工具機500之加工參數並傳送給該工具機500。

在該工件600被加工之前，將其放置於該測量平台100之上，並用一固定裝置如虎鉗將其固定，該工件600由於被挟緊可能會有些許傾斜，此時該測量平台100之四個角上之受力情況不一樣，該放大器模塊300輸出之四個電壓不一致，則可用一榔頭輕微敲打進行校正。

在該工件600被加工之過程中，由於受到一徑向之加工壓力，也有可能會發生傾斜。該等壓力感測器S1、S2、S3、S4靈敏度極高，在該測量平台100之四個角上之受力情況稍有不同時即可感測到，並透過該單晶片模塊400即時調整該工具機500之加工參數，以即時調整工件表面水平度。

在加工前，該單晶片模塊400存儲該工具機500對該工件600加工之原始參數。在加工過程中，該等壓力感測器S1、S2、S3、S4不斷對該測量平台100之四個角上之壓力進行取樣並透過該放大器模塊300將其放大後傳送給該單晶片模塊400。當該單晶片模塊400進行電壓比較後得到四個電壓大小一致時，表示該測量平台100之四個角上受力情況一樣，該工件600之加工表面水平，則該工具機500繼續以原來之加工速度和切削力對該工件600進行加工；若加工過程中該工具機500之切刀進刀速度太快，致使該工件600受到之徑向壓力過大，該等壓力感測器S1、S2、S3、S4感測到之壓力不同，當該單晶片模塊400進行電壓比較後確認四個電壓大小不一致時，例如當該放大器L1、L2之輸出電壓不等於該放大器L3、L4之輸出電壓，則表示該工件600可能要發生傾斜，此時該單晶片模塊400自動調整該工具機500之加工參數，即減小該工具機500之加工速度和切削力使該工件600受到之徑向壓力變小，直到該放大器L1、L2之輸出電壓等於該放大器L3、L4之輸出電壓，從而保持該工件600之加工表面水平。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

測量平台．．．100

感測器模塊．．．200

壓力感測器．．．S1、S2、S3、S4

放大器模塊．．．300

放大器．．．L1、L2、L3、L4

單晶片模塊．．．400

工具機．．．500

工件．．．600

圖1係習知技術中工件發生翹曲之狀態示意圖。

圖2係本發明位置校正裝置之較佳實施方式之方框圖。

測量平台．．．100

感測器模塊．．．200

壓力感測器．．．S1、S2、S3、S4

放大器模塊．．．300

放大器．．．L1、L2、L3、L4

單晶片模塊．．．400

工具機．．．500

工件．．．600

Claims (4)

1. 一種位置校正裝置，其包括：一用來放置所要加工之工件之測量平台；一設置於該測量平台上之感測器模塊，用於感測該測量平台上不同位置之壓力並將其轉化為電壓頻率訊號；一與該感測器模塊之輸出端相連之放大器模塊，用於將該感測器模塊輸出之電壓頻率訊號放大；一與該放大器模塊之輸出端相連之單晶片模塊，用於接收放大後之電壓頻率訊號，當該單晶片模塊收到並判定該感測器模塊傳送來之各個位置之電壓頻率訊號不等時，則調整一與該單晶片模塊之輸出端相連之工具機之加工參數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之位置校正裝置，其中該測量平台為一分佈均勻之正方形平台。
3. 如申請專利範圍第2項所述之位置校正裝置，其中該感測器模塊包括四個壓力感測器，該四個壓力感測器均勻分佈於該測量平台之四個角上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之位置校正裝置，其中該放大器模塊包括四個放大器，該四個放大器之輸入端分別與該四個壓力感測器之輸出端相連。