TW202536332A - 具有視覺辨識功能之鋸切裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之鋸切裝置包含一鋸切機和一安全模組。鋸切機具有一工作台、一樞設於工作台之鋸片箱、一設於鋸片箱之馬達，以及一連接馬達且部分收納於鋸片箱內之鋸片，其中的工作台具有一工作平面，安全模組具有一視覺元件及一控制器，視覺元件設於工作台上方並且將工作平面定義出一安全區和一危險區，控制器電性連接馬達和視覺元件，當視覺元件捕捉到一物體位於危險區或者根據一物體之移動軌跡判斷該物體即將進入危險區時，視覺元件傳送一煞車訊號至控制器，使控制器控制馬達停止運轉。藉此，本發明之鋸切裝置可以達到提升操作安全性的目的。

Description

具有視覺辨識功能之鋸切裝置

本發明與鋸切裝置有關，特別是指一種具有視覺辨識功能之鋸切裝置。

由於鋸切工具在操作過程當中很容易對操作人員造成傷害，所以相關業者都不斷地針對安全機制進行改良，使操作人員的安全防護能獲得提升。例如US8386067B2所揭露的工具機監控裝置利用至少一投影單元定義至少一需要監控的區域，以提醒操作人員靠近所述監控區域會產生危險；另外如US11187378B2所揭露的安全系統利用一感測器組件對一鄰近電動工具之移動部件的預定危險區域進行監控並產生與預定危險區域相關數據，由控制器接收並分析感測器組件所產生的數據以確定使用者的手是否存在於所述預定危險區域內。若確定使用者的手存在於所述預定危險區域內，控制器進一步向煞車系統發送信號以停止電動工具之移動部件的作動。

本發明之主要目的在於提供一種具有視覺辨識功能之鋸切裝置，其能提升操作安全性。

為了達成上述主要目的，本發明所提供之第一實施例的鋸切裝置包含有一鋸切機和一安全模組。該鋸切機具有一工作台、一樞設於該工作台之鋸片箱、一安裝於該鋸片箱之馬達，以及一連接該馬達且部分收納於該鋸片箱內之鋸片，其中，該工作台具有一工作平面，該鋸片可受該馬達之驅動而運轉並可受該鋸片箱之帶動而相對該工作平面靠近或遠離；該安全模組具有一視覺元件及一控制器，該視覺元件設於該工作台的上方並且將該工作平面定義出一安全區和一危險區，該控制器電性連接該馬達和該視覺元件，用以接收該視覺元件所發送之一訊號並根據該訊號控制該馬達的作動。

在開始操作前，若該視覺元件尚未辨識到一特定目標時，該控制器控制該馬達保持關閉，當該視覺元件辨識到該特定目標時，該視覺元件傳送一啟動訊號至該控制器，使該控制器控制該馬達啟動，如此可以避免該馬達被誤啟動而提升操作安全性。另外在操作過程當中，當該視覺元件捕捉到一物體(例如使用者的手部)位於該危險區時，該視覺元件傳送一煞車訊號至該控制器，使該控制器控制該馬達停止運轉，以避免該物體被鋸片割傷，進而對操作人員提升操作安全性。

為了達成上述主要目的，本發明所提供之第二實施例的鋸切裝置包含有一鋸切機和一安全模組。該鋸切機具有一工作台、一樞設於該工作台之鋸片箱、一安裝於該鋸片箱之馬達，以及一連接該馬達且部分收納於該鋸片箱內之鋸片，其中，該工作台具有一工作平面，該鋸片可受該馬達之驅動而運轉並可受該鋸片箱之帶動而相對該工作平面靠近或遠離；該安全模組具有一視覺元件及一控制器，該視覺元件設於該工作台的上方並且將該工作平面定義出一安全區和一危險區，該控制器電性連接該馬達和該視覺元件，用以接收該視覺元件所發送之一訊號並根據該訊號控制該馬達的作動。

在操作過程當中，當該視覺元件根據一物體(例如使用者的手部)之一移動軌跡判斷該物體即將進入該危險區時，該視覺元件傳送一煞車訊號至該控制器，使該控制器控制該馬達停止運轉，以避免該物體被鋸片割傷，進而對操作人員提升操作安全性。

較佳地，該安全模組更具有一煞車器，該煞車器設於該馬達並電性連接該控制器，當該視覺元件傳送該煞車訊號至該控制器時，該控制器驅動該煞車器對該馬達進行制動控制，使該馬達停止運轉。

較佳地，該特定目標為生物特徵或非生物特徵，該生物特徵可為使用者的臉部或手部，該非生物特徵可為該鋸片或印製有辨識符號的卡片。

較佳地，該視覺元件將該鋸片之周圍及該鋸片之正前方定義為該危險區，在該危險區以外的位置定義為該安全區。

有關本發明所提供對於具有視覺辨識功能之鋸切裝置的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。

請參閱圖1及圖2，本發明第1實施例之鋸切裝置10包含有一鋸切機20和一安全模組40。

鋸切機20可以是miter saw、band saw、tile saw、metal cutting saw、table saw或circular saw，在此不加以限定。在本實施例中，鋸切機20具有一底座21、一工作台22、一導桿座23、二導桿24、一角度座25、一鋸片箱26、一馬達27、一鋸片28、一護蓋29，一把手30，以及一提把31，其中，工作台22可旋轉地設於底座21並具有一工作平面32及一設於工作平面32之鋸槽35，其中的工作平面32用以承載一工件(圖中未示)；導桿座23連接於工作台22之後側邊；二導桿24相互平行並以可相對工作台22前後位移的方式穿設於導桿座23；角度座25連接於二導桿24之前端而能跟著二導桿24前後位移；鋸片箱26樞設於角度座25，使得鋸片箱26一方面能相對工作平面32上下樞轉，另一方面能透過角度座25跟著二導桿24前後位移；馬達27組裝於鋸片箱26之一側面，用以提供動力來源；鋸片28連接馬達27且有一部分容納於鋸片箱26內，使得鋸片28一方面可受馬達27之驅動而運轉，另一方面可受鋸片箱26之帶動而相對工作平面32靠近或遠離；護蓋29樞設於鋸片箱26並且在鋸片28不使用時罩住鋸片28的下半部，以避免鋸片28在不使用的情況下外露；把手30安裝於馬達27之外周面，用以方便使用者帶動鋸片28相對工作平面32靠近或遠離；提把31安裝於鋸片箱26之頂面，用以方便使用者提持整台機器進行搬運。

安全模組40具有一支架41、一視覺元件42、一煞車器43，以及一控制器44，其中，支架41之底端組裝於提把31(還是鋸片箱26)的一側面，支架41之頂端延伸至工作台22上方；視覺元件42安裝於支架41之頂端且位於工作台22上方，並將工作平面32定義出一危險區33和一安全區34(如圖4所示)，在此所指的安全區34表示不會被鋸片28割傷的區域，至於危險區33則是表示可能被鋸片28割傷的區域，由於鋸片28在實際操作上會有前推和斜推等方向的移動，在本實施例中，視覺元件42將鋸片28周圍約5公分的區域及鋸片28正前方約10公分的區域定義為危險區33，在危險區33以外的位置定義為安全區34；煞車器43(在本實施例中為電磁煞車器)組設於馬達27並與馬達27共同被一外殼45所包覆，用以對馬達27進行制動控制；控制器44安裝於把手30之頂面並且電性連接馬達27、視覺元件42及煞車器43，用以接收視覺元件42所發送之一訊號並根據前述訊號驅動煞車器43對馬達27進行制動控制，使馬達27停止運轉。

在開始操作前，如圖3所示，首先讓視覺元件42辨識到一特定目標50，此時的視覺元件42傳送一啟動訊號至控制器44，使控制器44控制馬達27啟動。前述特定目標50可以是生物特徵(例如使用者的臉部或手部)或非生物特徵(例如鋸片28或印製有辨識符號(例如QR碼)的卡片)，在此不加以限定。也就是說，當視覺元件42沒有辨識到前述特定目標50時，馬達27無法啟動，一旦視覺元件42有辨識到前述特定目標50時，馬達27才能啟動，如此可以避免馬達27被誤啟動而提升操作安全性。

在操作過程當中，如圖4所示，當視覺元件42捕捉到一物體52(例如使用者的手部)位於安全區34時，視覺元件42傳送一運轉訊號至控制器44，使控制器44控制馬達27持續運轉，如圖5所示，進而讓鋸片28對工件執行鋸切作業。一旦視覺元件42捕捉到前述物體52離開安全區34或進入危險區33時，如圖6所示，視覺元件42傳送一煞車訊號至控制器44，如圖7所示，控制器44會接著驅動煞車器43對馬達27進行制動控制，使馬達27立刻停止運轉，以避免前述物體52被鋸片28割傷。

另一方面，視覺元件42對於物體52進入危險區33的判斷邏輯可以有不同變化，不一定要讓物體52進入危險區33後才發送煞車訊號至控制器44。在本發明第2實施例中，如圖8所示，視覺元件42會根據物體52(例如使用者的手部)之移動軌跡T判斷物體52是否有可能進入危險區33，若有可能進入危險區33，視覺元件42就會傳送一煞車訊號至控制器44，使控制器44透過煞車器43控制馬達27停止運轉。舉例來說，在執行鋸切作業時，使用者的手部可能因為將工件往鋸片28的方向推送而需要不斷地調整位置，在調整過程中，視覺元件42會持續捕捉手部的所在位置並根據手部的移動方向及移動速度等相關資訊來判斷手部接下來所可能抵達的位置。若視覺元件42判斷手部在後續抵達的位置有可能進入危險區33時，視覺元件42就會發送煞車訊號至控制器44，如圖7所示，使控制器44透過煞車器43控制馬達27停止運轉。

綜上所陳，本發明之鋸切裝置10利用視覺元件42判斷物體52是否位於危險區33或是有可能進入危險區33而由控制器44透過煞車器43控制馬達27停止運轉，以避免物體52被鋸片28割傷，進而達到提升操作安全性的目的。

10:鋸切裝置 20:鋸切機 21:底座 22:工作台 23:導桿座 24:導桿 25:角度座 26:鋸片箱 27:馬達 28:鋸片 29:護蓋 30:把手 31:提把 32:工作平面 33:危險區 34:安全區 35:鋸槽 40:安全模組 41:支架 42:視覺元件 43:煞車器 44:控制器 45:外殼 50:特定目標 52:物體 T:移動軌跡

圖1為本發明第1實施例之鋸切裝置的立體圖。 圖2為本發明第1實施例之鋸切裝置的前視圖。 圖3為本發明第1實施例之鋸切裝置的方塊圖，主要說明視覺元件辨識到特定目標後透過控制器控制馬達啟動。 圖4為本發明第1實施例之鋸切裝置省略部分元件的俯視圖，主要說明手部位於安全區。 圖5為本發明第1實施例之鋸切裝置的方塊圖，主要說明控制器根據視覺元件的訊號控制馬達運轉。 圖6類同圖4，主要說明手部位於危險區。 圖7類同圖5，主要說明控制器根據視覺元件的訊號控制煞車器對馬達執行煞車。 圖8為本發明第2實施例之鋸切裝置省略部分元件的俯視圖，主要說明視覺元件判斷手部的移動軌跡是否進入危險區。

10:鋸切裝置

20:鋸切機

21:底座

22:工作台

23:導桿座

24:導桿

25:角度座

26:鋸片箱

27:馬達

28:鋸片

29:護蓋

30:把手

31:提把

32:工作平面

35:鋸槽

41:支架

42:視覺元件

44:控制器

45:外殼

Claims (7)

1. 一種鋸切裝置，包含有： 一鋸切機，具有一工作台、一樞設於該工作台之鋸片箱、一安裝於該鋸片箱之馬達，以及一連接該馬達且部分收納於該鋸片箱內之鋸片，該工作台具有一工作平面，該鋸片可受該馬達之驅動而運轉並可受該鋸片箱之帶動而相對該工作平面靠近或遠離；以及 一安全模組，具有一視覺元件及一控制器，該視覺元件設於該工作台的上方並且將該工作平面定義出一安全區和一危險區，該控制器電性連接該馬達和該視覺元件，其中，當該視覺元件辨識到一特定目標時，該視覺元件傳送一啟動訊號至該控制器，使該控制器控制該馬達啟動，且當該視覺元件捕捉到一物體位於該危險區時，該視覺元件傳送一煞車訊號至該控制器，使該控制器控制該馬達停止運轉。
2. 如請求項1所述之鋸切裝置，其中，該特定目標為生物特徵或非生物特徵。
3. 一種鋸切裝置，包含有： 一鋸切機，具有一工作台、一樞設於該工作台之鋸片箱、一安裝於該鋸片箱之馬達，以及一連接該馬達且部分收納於該鋸片箱內之鋸片，該工作台具有一工作平面，該鋸片可受該馬達之驅動而運轉並可受該鋸片箱之帶動而相對該工作平面靠近或遠離；以及 一安全模組，具有一視覺元件及一控制器，該視覺元件設於該工作台的上方並且將該工作平面定義出一安全區和一危險區，該控制器電性連接該馬達和該視覺元件，其中，當該視覺元件根據一物體之一移動軌跡判斷該物體即將進入該危險區時，該視覺元件傳送一煞車訊號至該控制器，使該控制器控制該馬達停止運轉。
4. 如請求項3所述之鋸切裝置，其中，當該視覺元件辨識到一特定目標時，該視覺元件傳送一啟動訊號至該控制器，使該控制器控制該馬達啟動。
5. 如請求項4所述之鋸切裝置，其中，該特定目標為生物特徵或非生物特徵。
6. 如請求項1或3所述之鋸切裝置，其中，該安全模組更具有一煞車器，該煞車器組設於該馬達並電性連接該控制器，當該視覺元件傳送該煞車訊號至該控制器時，該控制器驅動該煞車器對該馬達進行制動控制，使該馬達停止運轉。
7. 如請求項1或3所述之鋸切裝置，其中，該視覺元件將該鋸片之周圍及該鋸片之正前方定義為該危險區。