TWI792774B - 感測器安裝位置之辨識系統及其辨識方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種感測器安裝位置之辨識方法,其係依據感測器的安裝方向預定義第一滑動件、第二滑動件與訊號特徵之對應關係,再驅動其中一個進給系統的第一滑動件、第二滑動件位移,以取得並分析感測器回傳之三軸訊號,先篩選有響應之三軸訊號,再判斷三軸訊號有最大響應之軸別,藉以辨識出安裝於第一滑動件的感測器,再依據動態訊號特徵及靜態訊號特徵辨識出剩餘三軸訊號與安裝於第二滑動件之感測器的對應關係,進而達成自動辨識各感測器安裝位置之目的。
Description
本發明係關於一種自動辨識多顆安裝於多軸線性傳動裝置之感測器的系統。
本發明另關於上述系統之辨識方法。
在工業4.0與智慧機械的趨勢下,機台設備將會埋入越來越多的感測器,然而,因為相同類型的感測器數量過多,將導致感測器與零件的對應狀況產生混淆,為克服前述問題,中華民國專利公告號I701101號發明專利便揭示一種線性傳動裝置及其辨識方法,然而,仍需透過設置於線性傳動裝置內的崁入裝置達成辨識之目的,上述崁入裝置中必須預先儲存啟用序號及線性傳動裝置的參數資料,如此一來,在安裝崁入裝置時如果安裝錯誤將影響判斷的正確性,為此,需要一種無須事先增加任何崁入裝置即可辨識感測器位置的系統及方法。
本發明提供一種感測器安裝位置之辨識系統,其主要目的在於自動辨識各感測器安裝的位置。
為達成前述目的,本發明感測器安裝位置之辨識系統,包括:
至少一進給系統,沿著一驅動方向線性位移,該進給系統包括一第一滑動件及複數第二滑動件;
複數感測器,分別裝設於該第一滑動件、第二滑動件,各該感測器分別定義一三維座標系及形成一三軸訊號,各該三維座標系分別包括三個軸別,其中一個該軸別與一重力方向對應,該三軸訊號具有一訊號特徵,安裝於該第一滑動件之感測器形成之三維座標系為一第一座標系,安裝於第二滑動件之感測器形成之三維座標系為一第二座標系,該第一座標系與該第二座標系由不同軸別表示該驅動方向,該等第二座標系由同一軸別的相反方向表示該驅動方向或由同一軸別的相反方向表示該重力方向;以及
一處理裝置,儲存一比對資訊,該比對資訊內含該第一滑動件、該第二滑動件與該訊號特徵之對應關係,該處理裝置比對各該三軸訊號以得出該訊號特徵,並依據該比對資訊得出該等感測器的安裝位置。
本發明另提供一種感測器安裝位置之辨識方法,包含以下步驟:
步驟(A):定義一第一滑動件、一第二滑動件與一訊號特徵之對應關係,該訊號特徵包括一動態訊號特徵及一靜態訊號特徵;步驟(B):驅動該第一滑動件及該等第二滑動件沿一驅動方向線性位移;步驟(C):接收各別裝設於該第一滑動件、該第二滑動件之一感測器傳送之一三軸訊號,該等三軸訊號具有三個軸別的一輸出訊號;步驟(D):辨識每一個三軸訊號中具有最大響應的該軸別,位於同一個軸別的該三軸訊號對應安裝於該等第二滑動件的該感測器,位於另一個軸別之該三軸訊號對應安裝於該第一滑動件的該感測器,用以辨識出安裝於該第一滑動件的該感測器;步驟(E):定義安裝於該第一滑動件之該感測器的該三軸訊號為一第一訊號,安裝於各該第二滑動件之該感測器的該三軸訊號為一第二訊號,比對該第一訊號與各該第二訊號之具有最大響應的該軸別的該輸出訊號,判別該等輸出訊號之震盪方向的異同,上述判定結果為該動態訊號特徵;步驟(F):比對各該第二訊號與一重力方向對應之該軸別的該輸出訊號,區分該輸出訊號為正的該第二訊號及輸出訊號為負的該第二訊號,上述判定結果為該靜態訊號特徵;以及步驟(G):依據該動態訊號特徵、該靜態訊號特徵得出各該第二訊號與該等第二滑動件之對應關係,用以辨識出安裝於各該第二滑動件的該感測器。
藉此,本創作主要係依據該等感測器的安裝方向預定義第一滑動件、第二滑動件與訊號特徵之對應關係,再驅動其中一個進
給系統的第一滑動件、第二滑動件位移,以取得並分析該等感測器回傳之三軸訊號,先篩選有響應之三軸訊號,再判斷三軸訊號有最大響應之軸別,藉以辨識出安裝於第一滑動件的感測器,再依據動態訊號特徵及靜態訊號特徵辨識出剩餘三軸訊號與安裝於第二滑動件之感測器的對應關係,進而達成自動辨識各感測器安裝位置之目的。
本發明提供一種感測器安裝位置之辨識系統,於其中一個實施例中,請參照圖1至9所示,包括:
複數進給系統S,分別沿著一驅動方向D作動,各該進給系統S之驅動方向D係相互垂直,舉例而言,請參照圖1,一般三軸立式加工機包含三個沿著不同驅動方向D作動之進給系統S,分別為一第一進給系統S1、一第二進給系統S2及一第三進給系統S3,第一進給系統S1的驅動方向D為一第一方向D1,第二進給系統S2的驅動方向D為一第二方向D2,第三進給系統S3的驅動方向D為一第三方向D3,該第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3相互垂直;
各該進給系統S分別包含複數傳動單元,該等傳動單元可進一步區分為一主傳動單元10及複數副傳動單元20,該主傳動單元10具有一第一長軸件11及一第一滑動件12,該第一滑動件12能夠沿著驅動方向D線性位移的套設於該第一長軸件11,該副傳動單元20具有一第二長軸件21、一第二滑動件22,該第二滑動件22能夠沿著驅動方向D線性位移的套設於該第二長軸件21,於本實施例中,該主傳動單元10之數量為一組,該主傳動單元10為滾珠螺桿,該第一滑動件12為螺帽121,該第一長軸件11為螺桿,該副傳動單元20之數量為二,該副傳動單元20為線性滑軌,該第二滑動件22為滑塊221,該第二長軸件21為滑軌211;
於本實施例中,上述二組副傳動單元20分別具有二個該第二滑動件22並列裝設於一個該第二長軸件21上,故該第二滑動件22的總數量為四,但不限於此,於其他實施例中,亦可以一個第二滑動件22搭配一個第二長軸件21。
複數感測器30,分別裝設於該等進給系統S之第一滑動件12、第二滑動件22,各該感測器30之量測範圍須包含至少1Hz以上之頻寬,各該感測器30分別定義一三維座標系C並分別形成一三軸訊號L,各該三軸訊號L分別具有一訊號特徵,各該三維座標系C分別包含三個相互垂直的軸別90,例如X軸、Y軸及Z軸,其中一個軸別90與一重力方向G對應,該三軸訊號L包括三個該軸別90的輸出訊號,該輸出訊號為各軸別90所產生的加速度變化,各該感測器30之擺設方向將影響三維座標系C之方向,舉例說明,若是Z軸方向垂直於地面且X軸方向與Y軸方向平行於地面時,Z軸即對應重力方向G,因此,X軸方向與Y軸方向輸出為0g的加速度(重力),Z軸方向會受到1g或-1g的加速度(重力),上述數值的正負取決於感測器30之擺設方向,各軸別90分別具有兩個相反的方向,其中一個該方向為正向,另一個方向為負向,正向與負向相差180度。在本實施例中,該感測器30可例如但不限於三軸加速規。
定義安裝於第一滑動件12之感測器30形成之三維座標系C為第一座標系C1,安裝於第二滑動件22之感測器30形成之三維座標系C為第二座標系C2,該第一座標系C1與該等第二座標系C2透過不同軸別90表示該驅動方向D,該等第二座標系C2透過同軸別90不同方向表示該驅動方向D或透過同軸別90不同方向表示該重力方向G,請參照圖2,於本實施例中,該第一座標系C1以X軸表示驅動方向D,而該等第二座標系C2以Y軸表示驅動方向D,其中二個第二座標系C2以Y軸負向表示驅動方向D,另二個第二座標系C2以Y軸正向表示驅動方向D,其中二個第二座標系C2以Z軸正向表示重力方向G,具有1g的加速度(重力),另二個第二座標系C2以Z軸負向表示重力方向G,具有-1g的加速度(重力)。
一處理裝置40,具有連接之一接收單元41、一儲存單元42及一比對單元43,該接收單元41與該等感測器30資訊連接,該接收單元41供以接收該等三軸訊號L,該儲存單元42預儲存一比對資訊,該比對資訊與各該感測器30之擺放方向相關,該比對資訊內含第一滑動件12、第二滑動件22與一訊號特徵之對應關係,該比對單元43供以分析比對各該三軸訊號L,以得出各三軸訊號L之訊號特徵,並依據該比對資訊得出各三軸訊號L與安裝於第一滑動件12、第二滑動件22之感測器30的對應關係。於本實施例中,從多個三軸訊號L中篩選有響應之三軸訊號L,請參照圖7、8A、8B,於圖7中,各軸別90的輸出訊號皆為靜止,表示為無響應之三軸訊號L,圖8A、8B中,其中一個軸別90的輸出訊號具有明顯的響應,表示為有響應之三軸訊號L,再判斷各三軸訊號L有最大響應之軸別90,請參照圖8A,有最大響應之軸別90為X軸,請參照圖8B,有最大響應之軸別90為Y軸,多個三軸訊號L中會有多個最大響應位於同一個軸別90的三軸訊號L及一個最大響應位於另一個軸別90之三軸訊號L,多個最大響應位於同一個軸別90的三軸訊號L定義為第二訊號L2,最大響應位於另一個軸別90之三軸訊號L定義為第一訊號L1,該等第二訊號L2係對應第二滑動件22,該第一訊號L1係對應第一滑動件12。
該訊號特徵包括一座標特徵、一動態訊號特徵及一靜態訊號特徵,上述具有最大響應之軸別90為該座標特徵,該動態訊號特徵為第二訊號L2具有最大響應之軸別90的輸出訊號與第一訊號L1具有最大響應之軸別90的輸出訊號的方向異同,請參照圖9,為一個第一訊號L1及二個第二訊號L2具有最大響應之軸別90的輸出訊號之比較圖,其中一個第二訊號L2的輸出訊號與第一訊號L1的輸出訊號相反,另一個第二訊號L2的輸出訊號與第一訊號L1的輸出訊號相同。
該靜態訊號特徵為第二訊號L2之重力方向G對應之軸別90的輸出訊號正負值,具體說明靜態訊號特徵,請參照圖2,其中二個第二座標系C2以Y軸負向表示驅動方向D,另二個第二座標系C2以Y軸正向表示驅動方向D,上述以Y軸正向表示驅動方向D的第二座標系C2中,其中一個第二座標系C2以Z軸正向表示重力方向G,具有1g的加速度(重力),另一個第二座標系C2以Z軸負向表示重力方向G,具有-1g的加速度(重力),上述以Y軸負向表示驅動方向D的第二座標系C2中,其中一個第二座標系C2以Z軸正向表示重力方向G,具有1g的加速度(重力),另一個第二座標系C2以Z軸負向表示重力方向G,具有-1g的加速度(重力)。
承上,請參照圖2,第一座標系C1之X軸係指該第一長軸件11前、後端延伸之方向,Y軸係指該第一長軸件11左、右側延伸之方向,Z軸係指該第一長軸件11上、下端延伸之方向,因此, Z軸方向會受到正向1g的加速度(重力),而第二座標系C2之X軸係指該第二長軸件21左、右側延伸之方向,Y軸係指該第二長軸件21前、後端延伸之方向,Z軸係指該第二長軸件21上、下端延伸之方向,因此,Z軸方向會受到1g的加速度(重力)或-1g的加速度(重力)。
於本實施例中,請參照圖2至3C,該第一滑動件12、該等第二滑動件22分別具有一側面W,該第一滑動件12、第二滑動件22分別具有一容納孔50,該容納孔50位於其中一個該側面W,該等感測器30裝設於該容納孔50內,該第一滑動件12之容納孔50位於垂直於該驅動方向D的側面W,該第二滑動件22之容納孔50位於平行於該驅動方向D的側面W,例如,第一滑動件12為螺帽121時,垂直於該驅動方向D的側面W可為法蘭121A之端面,第二滑動件22為滑塊221時,平行於該驅動方向D的側面W可為滑塊221相對滑軌211左右二側之平面,如此一來可使該第一座標系C1與該第二座標系C2透過不同軸別90表示該驅動方向D。
各該進給系統S之第一滑動件12的容納孔50需位於各第一滑動件12之同個側面W,例如,該等第一滑動件12為螺帽121時,各螺帽121上的容納孔50皆須位於螺帽121之法蘭121A的端面。
於本實施例中,請參照圖3C,該感測器30及該容納孔50的形狀為非對稱型態,以確保該等感測器30之安裝方向。
於較佳實施例中,請參照圖3A至3C,該第一滑動件12、該第二滑動件22分別具有二鎖孔50A,該二鎖孔50A位於該容納孔50之相對二側,定義該容納孔50具有相對之一第一端51及一第二端52,該二鎖孔50A之位置較接近該第一端51或第二端52,而排除對齊該容納孔50中央的態樣,該感測器30具有一主體部31及二鎖設凸部32,該二鎖設凸部32分別位於該主體部31之相對二側,該主體部31具有一前端311及一後端312,該二鎖設凸部32之位置較接近該前端311或該後端312,而排除對齊該主體部31中央的態樣,各該鎖設凸部32分別具有一穿孔321,該等穿孔321之位置與該等鎖孔50A之位置對齊,並透過一鎖設件322貫穿該穿孔321、鎖孔50A以將該感測器30鎖固於該容納孔50內,以確保該感測器30之安裝方向。
於較佳實施例中,該容納孔50位於該等第二滑動件22之不同側面W,以改變該等感測器30之安裝方向,例如,該第二滑動件22為滑塊221,請參照圖2、3B,該滑塊221相對於滑軌211左右二側之側面W分別為一第一側面W1及一第二側面W2,該容納孔50可位於該第一側面W1或第二側面W2。
於較佳實施例中,請參照圖4,該感測器30具有一傳輸線33,該傳輸線33連接於該主體部31的前端311,並列之第二滑動件22上的感測器30為相鄰的設置,相鄰之感測器30的前端311相互面對。
於較佳實施例中,請參照圖5,並列之第二滑動件22上的感測器30為相鄰的設置,相鄰之感測器30的前端311係相互背對。
透過上述固定感測器30方向的手段,使該等第二座標系C2可透過相同軸別90不同方向表示該驅動方向D或透過同軸別90不同方向表示該重力方向G。
以上所述即為本發明實施例及各主要構件及組態說明。
複參閱圖10所示本發明實施例的感測器安裝位置之辨識方法,包括:
預定義步驟A1:依據感測器30的安裝方向定義該比對資訊,比對資訊為該第一滑動件12、第二滑動件22與一訊號特徵之對應關係,該訊號特徵包括一座標特徵、一動態訊號特徵及一靜態訊號特徵。
位移步驟A2:驅動其中一個進給系統S的第一滑動件12、第二滑動件22位移,較佳的,係驅動第一滑動件12、第二滑動件22往復位移,舉例而言,當進給系統S的數量為三,分別為第一進給系統S1、第二進給系統S2、第三進給系統S3,第一進給系統S1的驅動方向D為第一方向D1,第二進給系統S2的驅動方向D為第二方向D2,第三進給系統S3的驅動方向D為第三方向D3,於本實施例中,係驅動第一進給系統S1的第一滑動件12、第二滑動件22沿著該第一方向D1位移;
接收訊號步驟A3:接收各進給系統S中各該感測器30之三軸訊號L,該等三軸訊號L分別具有三個軸別90的輸出訊號;
分析軸別步驟A4:判斷各三軸訊號L中有響應之三軸訊號L,請參照圖7,各軸別90的輸出訊號皆為靜止,表示為無響應之三軸訊號L,另請參照圖8A、8B,其中一個軸別90的輸出訊號具有明顯的響應,而另二個軸別90的輸出訊號則具有微幅的響應,表示為有響應之三軸訊號L,有響應之三軸訊號L對應之感測器30係安裝於位移之第一滑動件12或第二滑動件22,反之,則判定為安裝於靜止之進給系統S的感測器30產生的三軸訊號L;於本實施例中,有響應之三軸訊號L判定為源自安裝於第一進給系統S1之感測器30,無響應之三軸訊號L則判定為源自裝於第二進給系統S2或第三進給系統S3之感測器30。
判斷第一座標系步驟A5:從該等有響應之三軸訊號L中挑選出各三軸訊號L有最大響應之軸別90,多個三軸訊號L中會有多個最大響應位於同一個軸別90的三軸訊號L及一個最大響應位於另一個軸別90之三軸訊號L,辨識出多個最大響應位於同一個軸別90的三軸訊號L及最大響應位於另一個軸別90之三軸訊號L,定義多個最大響應位於同一個軸別90的三軸訊號L為第二訊號L2,最大響應位於另一個軸別90之三軸訊號L為第一訊號L1,該等第二訊號L2係對應安裝於該等第二滑動件22的感測器30,該第一訊號L1對應安裝於第一滑動件12的感測器30,上述最大響應之軸別90為該座標特徵,該第一訊號L1對應之三維座標系C為第一座標系C1,該第二訊號L2對應之三維座標系C為第二座標系C2,於本實施例中,請參照圖2、8A、8B,有複數個最大響應位於Y軸之三軸訊號L及一個最大響應位於X軸之三軸訊號L,該等最大響應位於Y軸之三軸訊號L為第二訊號L2,最大響應位於X軸之三軸訊號L為第一訊號L1,用以辨識出安裝於該第一滑動件12的該感測器30。
於本實施例中,判別最大響應之軸別90的方法如下,先找出受到重力影響之軸別90,將該軸別90的輸出訊號以平均的方式進行計算,得出一平均值,再將該軸別90的輸出訊號減去該平均值以得出一調整訊號,進而去除重力的影響,之後再計算該調整訊號之均方根值及其他軸別90之輸出訊號的均方根值,比較各軸別90對應之均方根值,即可得出最大響應之軸別90。
分析動態訊號步驟A61:分析該第一訊號L1及該等相對訊L2號,以第一訊號L1為基準與各第二訊號L2進行比對,比對具有最大響應軸別90的輸出訊號,請參照圖9所示,判別第一訊號L1之震盪方向與各第二訊號L2之震盪方向的異同,上述判定結果為該動態訊號特徵;
分析靜態訊號步驟A62:分析該等第二訊號L2,比對各該重力方向G對應之軸別90的輸出訊號,區分出輸出訊號為正的第二訊號L2及輸出訊號為負的第二訊號L2,上述判定結果為該靜態訊號特徵,值得一提的是輸出訊號之正負可透過輸出訊號之平均值判定,於本實施例中,輸出訊號之平均值為1g或-1g;標籤步驟A7:依據該動態訊號特徵、該靜態訊號特徵與該比對資訊交叉比對,得出各該第二訊號L2與第二滑動件22之對應關係,並將該等第二訊號L2與特定第二滑動件22、感測器30綁定,該第一訊號L1與該第一滑動件12、感測器30綁定,於本實施例中,請參照圖2、9,首先判斷該動態訊號特徵,該比對資訊定義與第一訊號L1之震盪方向相同之第二訊號L2係對應二號滑塊221B、三號滑塊(圖未示),與第一訊號L1之震盪方向相反之第二訊號L2係對應一號滑塊221A、四號滑塊221D,而後再判斷該靜態訊號特徵,請參照圖2,該比對資訊定義重力方向G對應之軸別90的輸出訊號為正的第二訊號L2係對應一號滑塊221A、三號滑塊(圖未示),重力方向G對應之軸別90的輸出訊號為負的第二訊號L2係對應二號滑塊221B、四號滑塊221D,再進行交叉比對,即可得出各第二訊號L2與滑塊221之對應關係,用以辨識出安裝於各該第二滑動件22的該感測器30,上述舉例並不限制判斷動態訊號特徵、靜態訊號特徵的順序,亦可先判斷靜態訊號特徵再判斷動態訊號特徵或同時判斷。
藉此,本創作主要係依據該等感測器30的安裝方向預定義第一滑動件12、第二滑動件22與訊號特徵之對應關係,再驅動其中一個進給系統S的第一滑動件12、第二滑動件22位移,以取得並分析該等感測器30回傳之三軸訊號L,先篩選有響應之三軸訊號L,再判斷三軸訊
號L有最大響應之軸別90,藉以辨識出安裝於第一滑動件12的感測器30,再依據動態訊號特徵及靜態訊號特徵辨識出剩餘三軸訊號L與安裝於第二滑動件22之感測器30的對應關係,進而達成自動辨識各感測器安裝位置之目的。
S:進給系統
S1:第一進給系統
S2:第二進給系統
S3:第三進給系統
D:驅動方向
D1:第一方向
D2:第二方向
D3:第三方向
10:主傳動單元
11:第一長軸件
12:第一滑動件
121:螺帽
121A:法蘭
20:副傳動單元
21:第二長軸件
211:滑軌
22:第二滑動件
221:滑塊
221A:一號滑塊
221B:二號滑塊
221D:四號滑塊
30:感測器
31:主體部
311:前端
312:後端
32:鎖設凸部
321:穿孔
322:鎖設件
33:傳輸線
40:處理裝置
41:接收單元
42:儲存單元
43:比對單元
50:容納孔
50A:鎖孔
51:第一端
52:第二端
90:軸別
C:三維座標系
C1:第一座標系
C2:第二座標系
G:重力方向
L:三軸訊號
L1:第一訊號
L2:第二訊號
W:側面
W1:第一側面
W2:第二側面
A1:預定義步驟
A2:位移步驟
A3:接收訊號步驟
A4:分析軸別步驟
A5:判斷第一座標系步驟
A61:分析動態訊號步驟
A62:分析靜態訊號步驟
A7:標籤步驟
圖1 為三軸立式加工機之示意圖。
圖2 為其中一個進給系統之示意圖。
圖3A 為螺帽具有供以裝設感測器之裝設孔的示意圖。
圖3B 為滑塊具有供以裝設感測器之裝設孔的示意圖。
圖3C 為感測器及容納孔的形狀為非對稱之示意圖。
圖4 為感測器的前端相互面對之示意圖。
圖5 為感測器的前端相互背對之示意圖。
圖6 為感測器與處理裝置資訊連接之示意圖。
圖7 為裝於未位移之進給系統的感測器產生之三軸訊號示意圖。
圖8A 為第一訊號之示意圖。
圖8B 為第二訊號之示意圖。
圖9 為第一訊號與第二訊號最大響應之軸別的輸出訊號比對示意圖。
圖10 為辨識方法之流程圖。
D:驅動方向
D1:第一方向
10:主傳動單元
11:第一長軸件
12:第一滑動件
121:螺帽
20:副傳動單元
21:第二長軸件
211:滑軌
22:第二滑動件
221:滑塊
221A:一號滑塊
221B:二號滑塊
221D:四號滑塊
31:主體部
311:前端
312:後端
32:鎖設凸部
33:傳輸線
90:軸別
C:三維座標系
C1:第一座標系
C2:第二座標系
G:重力方向
W1:第一側面
W2:第二側面
Claims (10)
- 一種感測器安裝位置之辨識系統,包含:至少一進給系統,沿著一驅動方向線性位移,該進給系統包括一第一滑動件及複數第二滑動件;複數感測器,分別裝設於該第一滑動件、第二滑動件,各該感測器分別定義一三維座標系及形成一三軸訊號,各該三維座標系分別包括三個軸別,其中一個該軸別與一重力方向對應,該三軸訊號具有一訊號特徵,安裝於該第一滑動件之感測器形成之三維座標系為一第一座標系,安裝於該等第二滑動件之感測器形成之三維座標系為一第二座標系,該第一座標系與該等第二座標系由不同軸別表示該驅動方向,該等第二座標系由同一軸別的相反方向表示該驅動方向或由同一軸別的相反方向表示該重力方向;以及一處理裝置,儲存一比對資訊,該比對資訊內含該第一滑動件、該等第二滑動件與該訊號特徵之對應關係,該處理裝置比對各該三軸訊號以得出該訊號特徵,並依據該比對資訊得出該等感測器的安裝位置。
- 如請求項1所述之感測器安裝位置之辨識系統,其中,該三軸訊號包括三個該軸別的一輸出訊號,該等軸別相互垂直,該訊號特徵包括一動態訊號特徵及一靜態訊號特徵,定義安裝於該第一滑動件之該感測器的該三軸訊號為一第一訊號,安裝於各該第二滑動件之該感測器的該三軸訊號為一第二訊號,比對該第一訊號與各該第二訊號之具有最大響應的該軸別的該輸出訊號,該等輸出訊號之震盪方向的異同為該 動態訊號特徵,比對各該第二訊號與一重力方向對應之該軸別的該輸出訊號,該等輸出訊號的正負值為該靜態訊號特徵。
- 如請求項1所述之感測器安裝位置之辨識系統,其中,包含複數該進給系統,各該進給系統之驅動方向相互垂直。
- 如請求項1所述之感測器安裝位置之辨識系統,其中,該進給系統另具有一第一長軸件、複數第二長軸件,該第一滑動件套設於該第一長軸件,該第二滑動件套設於該第二長軸件,該第一滑動件為螺帽,該第一長軸件為螺桿,該第二滑動件為滑塊,該第二長軸件為滑軌。
- 如請求項1所述之感測器安裝位置之辨識系統,其中,該第一滑動件、該等第二滑動件分別具有一容納孔,該等感測器裝設於該容納孔內,該容納孔的形狀具有方向性,供該感測器裝設於該容納孔之後固定三維座標系之方向。
- 如請求項1所述之感測器安裝位置之辨識系統,其中,該第一滑動件、該第二滑動件分別具有複數側面及位於其中一個該側面之一容納孔,該等感測器裝設於該容納孔內,該第一滑動件之容納孔係位於垂直於該驅動方向的該側面,該第二滑動件之容納孔係位於平行於該驅動方向的該側面。
- 如請求項5所述之感測器安裝位置之辨識系統,其中,該感測器具有一主體部及一傳輸線,該主體部具有一前端及一後端,該傳輸線連接於該前端,位於相鄰之該第二滑動件的該等感測器的前端係相互面對。
- 一種感測器安裝位置之辨識方法,包含以下步驟: (A)定義一第一滑動件、複數第二滑動件與一訊號特徵之對應關係,該訊號特徵包括一動態訊號特徵及一靜態訊號特徵;(B)驅動該第一滑動件及該等第二滑動件沿一驅動方向線性位移;(C)接收裝設於該第一滑動件、該等第二滑動件之一感測器傳送之一三軸訊號,該等三軸訊號具有三個軸別的一輸出訊號;(D)辨識每一個三軸訊號中具有最大響應的該軸別,位於同一個軸別的該三軸訊號對應安裝於該等第二滑動件的該感測器,位於另一個軸別之該三軸訊號對應安裝於該第一滑動件的該感測器,用以辨識出安裝於該第一滑動件的該感測器;(E)定義安裝於該第一滑動件之該感測器的該三軸訊號為一第一訊號,安裝於各該第二滑動件之該感測器的該三軸訊號為一第二訊號,比對該第一訊號與各該第二訊號之具有最大響應的該軸別的該輸出訊號,判別該等輸出訊號之震盪方向的異同,上述判定結果為該動態訊號特徵;(F)比對各該第二訊號與一重力方向對應之該軸別的該輸出訊號,區分該輸出訊號為正的該第二訊號及輸出訊號為負的該第二訊號,上述判定結果為該靜態訊號特徵;以及(G)依據該動態訊號特徵、該靜態訊號特徵得出各該第二訊號與該等第二滑動件之對應關係,用以辨識出安裝於各該第二滑動件的該感測器。
- 如請求項8所述之感測器安裝位置之辨識方法,其中,於步驟(D)中,先將對應該重力方向之該軸別的輸出訊號計算出一平均值, 再將該軸別的輸出訊號減去該平均值以得出一調整訊號,之後再計算該調整訊號之均方根值及其他軸別的輸出訊號之均方根值並進行比較,即得出具有最大響應之該軸別。
- 如請求項8所述之感測器安裝位置之辨識方法,其中,於步驟(E)中,該第一訊號與其中一該第二訊號之具有最大響應的該軸別的該輸出訊號的正負值相反,該第一訊號與另一該第二訊號之具有最大響應的該軸別的該輸出訊號的正負值相同。
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| US20230236011A1 (en) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | Hiwin Technologies Corp. | Identification System and Method for Identifying Installation Positions of Sensors |
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2021
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