用以沿一生成路径对一对象进行表面处理的机台的制作方法

本发明涉及一种机台，特别是涉及一种可针对一对象的表面自动化生成一生成路径并沿所述生成路径对所述对象进行表面处理的机台。

背景技术：

三维扫描仪(3dscanner)是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中建立实际物体的数字模型。如何将三维扫描仪应用在表面处理的机台(例如削皮机)便成为业界所努力的方向。

技术实现要素：

本发明提供一种可针对一对象的表面自动化生成一生成路径并沿所述生成路径对所述对象进行表面处理的机台，以解决上述问题。

为了达成上述目的，本发明公开一种用以沿一生成路径对一对象进行表面处理的机台，包含一表面处理机构、一固持基座、一三维扫描装置、一构件移载装置以及一控制单元，所述固持基座用以固持所述对象，所述三维扫描装置设置在所述固持基座上方，所述三维扫描装置用以扫描所述对象的一第一表面，以建立对应所述第一表面的一第一三维影像，所述构件移载装置设置在所述固持基座的一侧，所述构件移载装置用以夹持并移动所述表面处理机构，所述控制单元耦接于所述三维扫描装置与所述构件移载装置，所述控制单元根据所述第一三维影像产生多个第一生成路径，所述控制单元另根据各所述第一生成路径控制所述构件移载装置移动所述表面处理机构，使所述表面处理机构能沿所述第一表面移动，以对所述第一表面进行表面处理。

根据本发明的其中之一实施方式，所述表面处理机构为一切削刀具，且所述切削刀具用以在沿所述第一表面移动时切削所述第一表面。

根据本发明的其中之一实施方式，所述固持基座包含一座体以及一转动机构，所述转动机构设置在所述座体上，所述转动机构用以转动所述对象，使所述三维扫描装置能扫描所述对象异于所述第一表面的一第二表面，以建立对应所述第二表面的一第二三维影像，所述控制单元根据所述第二三维影像产生多个第二生成路径，所述控制单元另根据各所述第二生成路径控制所述构件移载装置移动所述切削刀具，使所述切削刀具能沿所述第二表面移动并切削所述第二表面。

根据本发明的其中之一实施方式，所述转动机构具有一转轴，所述转动机构驱动所述对象相对所述转轴转动，且各所述第一生成路径与各所述第二生成路径分别沿平行于所述转轴的一生成方向生成。

根据本发明的其中之一实施方式，所述切削刀具具有一刀片，所述控制单元根据各所述第一生成路径控制所述刀片在所述切削刀具切削所述第一表面时与所述第一表面间具有一第一切削角度，且所述控制单元根据各所述第二生成路径控制所述刀片在所述切削刀具切削所述第二表面时与所述第二表面间具有一第二切削角度。

根据本发明的其中之一实施方式，所述第一切削角度与所述第二切削角度分别介于17度与25度之间。

根据本发明的其中之一实施方式，所述转动机构具有一转轴，所述转动机构驱动所述对象相对所述转轴转动，且所述机台还包含一扫描仪移载机构，所述扫描仪移载机构固设在所述三维扫描装置并用以沿一扫描方向移动所述三维扫描装置，且所述扫描方向平行于所述转轴。

根据本发明的其中之一实施方式，所述表面处理机构为一点胶机构。

根据本发明的其中之一实施方式，所述构件移载装置为一机械手臂。

综上所述，本发明利用三维扫描装置对对象的表面自动化生成一生成路径，并控制表面处理机构沿所述生成路径对对象进行表面处理，以达到对对象进行自动化表面处理(例如削皮)的目的。有关本发明前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

附图说明

图1为本发明实施例机台的示意图。

图2为本发明实施例机台的功能方块示意图。

图3为本发明实施例机台用以切削对象的第一表面的示意图。图4为本发明实施例机台用以切削对象的第二表面的示意图。

其中，附图标记说明如下：

3000机台

1表面处理机构

10刀片

2固持基座

20座体

21转动机构

22转轴

3三维扫描装置

4构件移载装置

5控制单元

50第一三维影像

51第一生成路径

52第二三维影像

53第二生成路径

6物件

60第一表面

61第二表面

7扫描仪移载机构

x扫描方向

y生成方向

θ1第一切削角度

θ2第二切削角度

具体实施方式

以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。请参阅图1以及图2，图1为本发明实施例一机台3000的示意图，图2为本发明实施例机台3000的功能方块示意图。如图1以及图2所示，机台3000包含一表面处理机构1、一固持基座2、一三维扫描装置3、一构件移载装置4以及一控制单元5，固持基座2用以固持一对象6，三维扫描装置3设置在固持基座2上方并用以扫描对象6的一表面，以建立对应所述表面的一三维影像，构件移载装置4设置在固持基座2的一侧，构件移载装置4用以夹持并移动表面处理机构1，控制单元5耦接于三维扫描装置3与构件移载装置4，控制单元5根据所述三维影像产生多个生成路径且另根据各生成路径控制构件移载装置4移动表面处理机构1，使表面处理机构1能沿对象6的所述表面移动，以对所述表面进行表面处理。这样一来，本发明表面处理机构1便可沿各所述生成路径对对象6进行表面处理，例如切削或点胶等。

在本实施例中，机台3000可为一削皮机台，但本发明不受此限，例如机台3000也可为一点胶机构。在本实施例中，机台3000可为一削皮机台，因此表面处理机构1可为一切削刀具。另外，构件移载装置4可为一机械手臂，而固持基座2可包含一座体20以及一转动机构21，转动机构21设置在座体20上且具有一转轴22，转动机构21用以将对象6相对转轴22转动，借此对象6便可相对表面处理机构1(即所述切削刀具)转动。此外，机台3000可还包含一扫描仪移载机构7，扫描仪移载机构7用以固设三维扫描装置3并沿一扫描方向x移动三维扫描装置3，其中扫描方向x平行于转轴22。

请参阅图2至图4，图3为本发明实施例机台3000用以切削对象6的一第一表面60的示意图，图4为本发明实施例机台3000用以切削对象6的一第二表面61的示意图。在本实施例中，对象6可为一冬瓜，即机台3000为用以对所述冬瓜表面进行削皮的削皮机台。如图2至图4所示，当欲使用机台3000(即所述削皮机台)切削对象6时，首先转动机构21可驱动对象6(即所述冬瓜)相对转轴22转动至对象6的第一表面60面对三维扫描装置3，接着扫描仪移载机构7沿扫描方向x移动三维扫描装置3，使三维扫描装置3能沿扫描方向x扫描对象6的第一表面60，以建立对应第一表面60的一第一三维影像50，即当三维扫描装置3沿扫描方向x扫描对象6的第一表面60后，控制单元5可根据三维扫描装置3扫描第一表面60的影像建立具有影像深度的第一三维影像50，而第一三维影像50的影像深度对应对象6的第一表面60的曲面形状。

在控制单元5建立具有影像深度的第一三维影像50后，控制单元5另可根据第一三维影像50产生多个第一生成路径51并根据各第一生成路径51控制构件移载装置4(即所述机械手臂)移动表面处理机构1(即所述切削刀具)，也就是说，控制单元5可根据具有对应对象6的第一表面60的曲面形状的影像深度的第一三维影像50，使表面处理机构1沿着对象6的第一表面60移动，而当表面处理机构1沿着对象6的第一表面60移动时，表面处理机构1(即所述切削刀具)便可切削对象6的第一表面60，以对对象6(即冬瓜)的第一表面60进行削皮的动作。

值得一提的是，所述切削刀具(即表面处理机构1)可具有一刀片10，当所述切削刀具对第一表面60进行削皮时，控制单元5可根据第一生成路径51控制刀片10与第一表面60间具有一第一切削角度θ1，其中第一切削角度θ1介于17度与25度之间，例如控制单元5可对第一生成路径51的曲线方程式进行微分，得到在第一生成路径51上各点的切线与法线，以使刀片10与第一表面60间保持第一切削角度θ1。另外，第一生成路径51是沿平行于固持基座2的转轴22的一生成方向y生成，也就是说，本发明机台3000的表面处理机构1是顺着对象6平行于转轴22的纵向对对象6进行削皮的动作。

在完成对对象6的第一表面60进行削皮的动作后，转动机构21可驱动对象6(即所述冬瓜)相对转轴22转动至对象6异于第一表面60的第二表面61面对三维扫描装置3，接着扫描仪移载机构7沿扫描方向x移动三维扫描装置3，使三维扫描装置3能沿扫描方向x扫描对象6的第二表面61，以建立对应第二表面61的一第二三维影像52，即当三维扫描装置3沿扫描方向x扫描对象6的第二表面61后，控制单元5可根据三维扫描装置3扫描第二表面61的影像建立具有影像深度的第二三维影像52，而第二三维影像52的影像深度对应对象6的第二表面61的曲面形状。

在控制单元5建立具有影像深度的第二三维影像52后，控制单元5另可根据第二三维影像52产生多个第二生成路径53并根据各第二生成路径53控制构件移载装置4(即所述机械手臂)移动表面处理机构1(即所述切削刀具)，也就是说，控制单元5可根据具有对应对象6的第二表面61的曲面形状的影像深度的第二三维影像52，使表面处理机构1沿着对象6的第二表面61移动，而当表面处理机构1沿着对象6的第二表面61移动时，表面处理机构1(即所述切削刀具)便可切削对象6的第二表面61，以对对象6(即冬瓜)的第二表面61进行削皮的动作。

值得一提的是，当所述切削刀具对第二表面61进行削皮时，控制单元5可根据第二生成路径53控制刀片10与第二表面61间具有一第二切削角度θ2，其中第二切削角度θ2介于17度与25度之间，例如控制单元5可对第二生成路径53的曲线方程式进行微分，得到在第二生成路径53上各点的切线与法线，以使刀片10与第二表面61间保持第二切削角度θ2。

相较于现有技术，本发明利用三维扫描装置对对象的表面自动化生成一生成路径，并控制表面处理机构沿所述生成路径对对象进行表面处理，以达到对对象进行自动化表面处理(例如削皮)的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。