专利名称：：轴件量测矫直自动化系统的制作方法
技术领域：
：本发明有关于一种轴件量测矫直自动化系统，特别是一种具有自动量测矫直功能的机构以及自我学习模态功能的系统。轴件在经过热处理或抽制加工后会产生偏摆，为能达到设计要求的真直度，必需进行矫直，而目前习用技术是采用人工作业，藉由人工将轴件放置在承料架上，并利用定位机构将轴件定位，然后再以人工旋转该轴件360°，以千分表量测其偏摆量，并由目视记忆所量测的最高与最低偏摆角度，以决定该轴件合格与否，并据以判定其矫直量；经此判定矫直量后，再以手动方式驱动矫直杆进行矫直动作，由于以人工矫直方式无法精确控制矫直位置及矫直量，因此易因误差不易控制而造成不良品，增加成本，且由偏摆量决定矫直量，完全依赖人工技术，耗费人力，效率无法提高，而且轴件量测矫直工作为动作单纯而重复性高的作业，采用人工经久操作，必会产生不胜负荷之感，易造成职业倦怠而影响工作。本发明的主要目的在于提供一种由电脑控制的轴件量测矫直系统。本发明的次一目的在于公开一种由垂直与水平双轴控制的轴件量测矫直系统，以使矫直杆得以曲线方式进行轴件矫直。本发明的再一目的在于提供一种利用轴件偏摆量精确得出偏摆的高低点的轴件量测矫直系统。本发明的目的之四在于提供一种量测速度快的轴件量测矫直系统，于系统中的轴件量测矫直软件具有自我学习功能，将矫直经验数学模式化，可大幅提高轴件矫直速度，可在最短时间完成换线工件。为达到上述目的本发明采取如下技术方案本发明的轴件量测矫直自动化系统，包括一进料机构、一量测与矫直机构、一收料机构及一具有自我学习模态功能的软硬件系统进料机构，为一具凹槽的进料片，并与整机控制系统连线做顺序控制，以依序进料至承料架定位；量测与矫直机构，其中量测机构包括有偏摆量测元件及角度量测元件，藉由两者配合以搜寻轴件的偏摆值及其偏摆角度，经电脑记录分析后，得到最大偏摆值及其角度，使轴件旋转以其最高点定位于最上方；矫直机构设于轴件定位处的上方以垂直方式进行矫直，经软件分析判定矫直量后即驱动伺服电动机进行矫直；收料机构，设有一分离机构以将量测矫直完成的轴件顶出承料架，并将良品与不良品放置于不同收料筒内；具有自我学习模态功能的软件，将轴件偏摆量区分为几等范围，每一范围先定一初始矫直量，依矫直前轴件的偏摆量、矫直机构矫直量及矫直后轴件的偏摆量等三者关系，表示成数学式，藉由不断的修正矫直量，以使轴件得以经一次量测与矫直即可达到所要求的真直度。配合附图及实施例对本发明的结构特征详细说明如下图1本发明实施例的立体示意图。图2、3分别为图1的机械本体的顶视图及正视图；图4为本发明实施例的系统流程图；如图1所示，图1为本发明实施例的外观示意图，其中机械本体包括有一进料机构10、量测与矫直机构11、收料机构12及控制系统13，请再对照图2，其为图1的机械本体的顶视图，首先藉由人工方式将轴件放置在机体的进料筒101内，当系统启动后，进料电动机102即带动进料机构10动作，以将轴件20逐一勾起，经由一进料滑板103而掉落至一承料架104上，其中为使轴件20能呈一支一支的依序进料，进料机构10采用两片具凹槽的进料片，藉由进料电动机102带动其旋转，并与整机控制系统连线做顺序控制；待轴件20于料架104上定位后，对置于承料架104上方的件旋转压轮105即压下，同时轴件旋转电动机106启动以带动旋转压轮105旋转，藉由摩擦力的作用以使轴件20随之旋转；于承料架104的下方适当处设有数组轴件偏摆量测元件(LVDT)111，且使其对置于预设的轴件20矫直点处(通常为两点)，另于轴件旋转电动机106处如装有一角度量测元件(Encoder)112，藉由轴件偏摆量测元件111配合角度量测元件112，可精确的找出轴件的偏摆值及其偏摆的高、低点，并将所测得的数据传讯予控制系统记录，经电脑分析后，得到最大偏摆值与其角度，并旋转轴件20，使其高点能定位于最上方，对置于矫直进给机构114，以利进行轴件矫直动作；控制系统13在取得偏摆值与偏摆角度后，经软件分析，传讯驱动位于承料架104上方的矫直伺服电动机113动作，推动矫直进给机构114的矫直杆115下压以对轴件进行矫直动作；由于本系统的矫直方式采用电动伺服配合偏摆量测元件的回授信号，因此其矫直量进给定位能更为精确，且操作环境较容易保持清洁。另外，为了防止轴件于量测时产生打滑状况，影响矫直高点的搜寻，带动轴件20旋转的旋转压轮105需采用铜质辊花轮。当矫直动作完成后，需要做一次量测，以确定轴件的偏摆值是否已在设定的标准内，若未达到预设的标准，则重复进行矫直与量测的动作，重复的次数可由使用者的需求而设定。待轴件20完成设定的矫直次数后，轴件20即欲排放至收料机构12处，此时设于承料架104下方的退料机构121即动作，将量测矫直完成的轴件20顶出承料架104，以使其得以顺着退料滑板122滑下，且于其一退料滑板122的底侧设有一分离机构123，藉由分离机构123以将良品与不良品分别放置于良品收料筒124与不良品收料筒125内，藉此即完成轴件量测矫直自动化系统。图4为本发明实施例的系统流程图，轴件进入承料架上定位后，即进行轴件偏摆的自动量测，并搜寻其最高偏摆点的角度位置，依据所得的偏摆量经软件分析后，以决定矫直机构所需进行的矫直量，而在矫直动作后，量测机构再一次量测出其最高偏摆量及偏摆角度，其重复的次数可由使用者依需求来设定，经由矫直经验数学模式化，以建立一自我学习模态。为了达到上述的轴件偏摆矫直自我学习的功能，软件功能处理原理是将轴件偏摆量区分为几等范围，每一范围先设定一初始矫直量(依使用者经验先行设定)，依矫直前轴件的偏摆量、矫直机构矫直量及矫直后轴件的偏摆量等三者关系，建立一数学关系式，藉由不断的修正矫直量，缩短矫直时间，最后使轴件直度达到所要求的真直度，以提高轴件矫直速率。其所建立的数学关系式如下所示矫直量S＝X+KnYS矫直量X初始设定量(依使用者经验先行设定)Y矫直前轴件的偏摆量Yf矫直后辆件的偏摆量KN(S-X)/yyY-Yf(矫直前后轴件偏摆量的差量)KnKN/n(取最新n次KN值的平均值)n取值的次数其参考数据如下</tables>若第n+1次量测取得Y＝0.1时，则经自我学习后其矫直量为S＝X+KnY＝2.5+(3.5×0.1)＝2.85mm由上述的关系式说明例中，为使自我学习更具智慧性，可再多加几项参数，以使此关系式能够更为完整，在经由不断的修正矫直量，可使轴件得以只经由一次量测与矫直即可达到所要求的标准，藉以大幅提高轴件矫直速率以及精确度。另外，本发明实施例中的矫直方式是采用垂直方式的电动伺服控制，除此之外，亦可扩展在水平方向加上一伺服控制轴，形成垂直与水平双轴伺服控制，如此可使矫直杆可走曲线方式进行轴件矫直，以使其适用于更宽广的范围；而在偏摆量测元件的选择方面，除了前述的LVDT外，亦可采用非接触式元件，如激光、光电元件等，以使此系统使用在工件表面有特别要求的轴件矫直。综合以上所述，本发明具有如下效果本发明的轴件量测矫直系统由于是由电脑控制，并将矫直数学式模式化，因此可以大大提高量测速度及精度，测量方式灵活，偏摆量测元件可采用接触式，也可采用非接触式元件。以上所述，仅为本创作的较佳实施例而已，不能以此限定本创作的保护范围。权利要求1.一种轴件量测矫直自动化系统，包括一进料机构、一量测与矫直机构、一收料机构及一具有自我学习模态功能的软硬件系统进料机构，为一具凹槽的进料片，并与整机控制系统连线做顺序控制，以依序进料至承料架定位；量测与矫直机构，其中量测机构包括有偏摆量测元件及角度量测元件，藉由两者配合以搜寻轴件的偏摆值及其偏摆角度，经电脑记录分析后，得到最大偏摆值及其角度，使轴件旋转以其最高点定位于最上方；矫直机构设于轴件定位处的上方以垂直方式进行矫直，经软件分析判定矫直量后即驱动伺服电动机进行矫直；收料机构，设有一分离机构以将量测矫直完成的轴件顶出承料架，并将良品与不良品放置于不同收料筒内；具有自我学习模态功能的软件，将轴件偏摆量区分为几等范围，每一范围先定一初始矫直量，依矫直前轴件的偏摆量、矫直机构矫直量及矫直后轴件的偏摆量等三者关系，表示成数学式，藉由不断的修正矫直量，以使轴件得以经一次量测与矫直即可达到所要求的真直度。2.根据权利要求1所述的轴件量测矫直自动化系统，其特征在于，所述矫直点下方设有偏摆量测元件，依靠偏摆量测元件取得矫直量同授信号。3.根据权利要求1所述的轴件量测矫直自动化系统，其特征在于，所述矫直机构采用垂直与水平双轴伺服控制，以实现走曲线方式进行矫直。4.根据权利要求1所述的轴件量测矫直自动化系统，其特征在于，所述偏摆量测元件采用非接触式元件。全文摘要一种轴件量测矫直自动化系统,包括一进料机构、一量测与矫直机构及一收料机构,藉由进料机构将轴件依序进料,再以该量测机构搜寻出轴件的最高偏摆量及其角度位置,并依据所得的偏摆量决定矫直机构所需进行的矫直量,于矫直后,量测机构再一次量测出轴件最高偏摆量及偏摆角度,由此以建立自我学习模态,藉由不断修正矫直量,以缩短矫直时间。文档编号B21D3/00GK1195586SQ9710375公开日1998年10月14日申请日期1997年4月4日优先权日1997年4月4日发明者张云辉,刘贵炉,吴进发,张福隆申请人:财团法人工业技术研究院