TWI898712B - 動平衡檢測系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種動平衡檢測系統，包括第一影像擷取單元、偏移角度計算單元、動平衡測試處理單元及補償計算單元。第一影像擷取單元設置於轉子之第一側且可沿軸向移動，以擷取定位結構之一第一影像及第一配重部之第二影像。偏移角度計算單元依據第一影像取得對應定位結構之第一方位，及依據第二影像取得對應第一配重部之第一指定配重部之第二方位，並取得第一方位與第二方位之間的第一角度差值。動平衡測試處理單元接收第一補償角度及第一補償質量。補償計算單元依據第一角度差值、第一補償角度及第一補償質量產生第一實際補償位置及第一實際補償質量。

Description

動平衡檢測系統及方法

本揭露是有關於一種動平衡檢測系統及方法。

一般而言，需針對一些旋轉的裝置(例如風扇、馬達的轉子等)執行動平衡檢測，以補償不平衡量的方式避免此裝置在旋轉時產生不穩定的晃動，進而導致損壞或是降低輸出效率。在進行裝置的動平衡檢測時，時常需要仰賴操作人員的相關經驗反覆地補償不平衡量，無法提升動平衡的檢測效率。

本揭露係有關於一種動平衡檢測系統及方法。

根據本揭露之一實施例，提出一種動平衡檢測系統，用以對一馬達之轉子在一動平衡機上執行動平衡檢測，轉子包括位於該轉子之一第一側的一定位結構及多個第一配重部。動平衡檢測系統包括一第一影像擷取單元、一偏移角度計算單元、一動平衡測試處理單元以及一補償計算單元。第一影 像擷取單元設置於轉子之第一側且可沿軸向移動，用於擷取一第一端面之定位結構之一第一影像及一第二端面之此多個第一配重部之一第二影像，其中第一端面與第二端面垂直於軸向且在軸向上間隔於彼此。偏移角度計算單元電性連接於第一影像擷取單元，用於依據第一影像取得對應定位結構之一第一方位，及依據第二影像取得對應此多個第一配重部之一第一指定配重部之一第二方位，並取得第一方位與第二方位之間的一第一角度差值。動平衡測試處理單元電性連接動平衡機，用於接收動平衡機回傳的轉子之第一側的一第一補償角度及對應第一補償角度的一第一補償質量，其中第一補償角度係以定位結構作為一動平衡極坐標系之基準點而產生。補償計算單元電性連接於偏移角度計算單元及動平衡測試處理單元，用於依據第一角度差值、第一補償角度及第一補償質量而產生至少一第一實際補償位置及對應至少一第一實際補償位置的至少一第一實際補償質量。

根據本揭露之另一實施例，提出一種動平衡檢測方法，用以對一馬達之轉子在一動平衡機上執行動平衡檢測，轉子包括位於轉子之一第一側的一定位結構及多個第一配重部。首先，利用一第一影像擷取單元擷取一第一端面之定位結構之一第一影像及一第二端面之此多個第一配重部之一第二影像，其中第一影像擷取單元設置於轉子之第一側且可沿軸向移動，第一端面與第二端面垂直於軸向且在軸向上間隔於彼此。 然後，依據第一影像取得對應定位結構之一第一方位，及依據第二影像取得對應此多個第一配重部之一第一指定配重部之一第二方位，並取得第一方位與第二方位之間的一第一角度差值。接著，接收動平衡機回傳的轉子之第一側的一第一補償角度及對應第一補償角度的一第一補償質量，其中第一補償角度係以定位結構作為一動平衡極坐標系之基準點而產生。而後，依據第一角度差值、第一補償角度及第一補償質量而產生至少一第一實際補償位置及對應至少一第一實際補償位置的至少一第一實際補償質量。

為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

1:轉子

11:轉軸

12:本體

13:定位結構

14,14M1~14M10:第一配重部

15:第二配重部

2:動平衡測試機構

21:動平衡機

211:支撐結構

211a:第一支撐部

211b:第二支撐部

212:不平衡感測器

212a:第一感測部

212b:第二感測部

213:載台

22:運轉馬達

23:皮帶調整機構

231:皮帶

232:力調整部

24:位置感測單元

3:動平衡檢測系統

31:儲存單元

32:動平衡測試處理單元

33:移動控制部

34:第一移動機構

35:第一影像擷取單元

36:第二移動機構

37:第二影像擷取單元

38:偏移角度計算單元

39:補償計算單元

40:顯示單元

43:偏移位置計算單元

4:治具

41:環狀部

42:懸臂部

A1:軸向

C_c:第一補償極坐標系

C_d:動平衡極坐標系

D1:內圓直徑

D2:外圓直徑

E1:第一端面

E2:第二端面

E3:第三端面

I_R:轉子資訊

IMG1:第一影像

IMG2:第二影像

IMGs:第一補償建議影像

L:光線

M,M1~M12:第一配重部

m:第一補償質量

P_c,P_d:基準點

r:補償半徑

RF:反光片

S1:第一側

S2:第二側

S10:動平衡檢測方法

S11~S19,S161~S166,S181~S183:步驟

θ1:第一方位

θ2:第二方位

θ_d,θ_d1:第一角度差值

δ:第一補償角度

δ’:第一修正補償角度

φ:補償外徑

第1圖係根據本揭露一實施例之馬達的轉子的示意圖；第2A圖係第1圖之轉子的左側視圖；第2B圖係第1圖之轉子的右側視圖；第3圖係根據本揭露一實施例之動平衡檢測系統的示意圖；第4圖係根據本揭露一實施例之治具的示意圖；第5圖繪示將第4圖之治具設置於轉子之轉軸的示意圖；第6圖係根據本揭露一實施例之動平衡檢測系統的方塊 圖；第7圖係根據本揭露一實施例之動平衡檢測方法的流程圖；第8A圖繪示第一影像之一實施例的示意圖；第8B圖繪示第二影像之一實施例的示意圖；第9圖係第7圖之步驟S16的流程示意圖；第10圖係第7圖之步驟S18的流程示意圖；第11A圖係尋找第一實際補償位置之一實施例的示意圖；第11B圖係依據第11A圖尋找的第一實際補償位置顯示第一補償建議影像的示意圖；第12A圖係尋找第一實際補償位置之另一實施例的示意圖；第12B圖係依據第12A圖尋找的第一實際補償位置顯示第一補償建議影像的示意圖；第13A圖係尋找第一實際補償位置之又一實施例的示意圖；及第13B圖係依據第13A圖尋找的第一實際補償位置顯示第一補償建議影像的示意圖。

以下將詳述本揭露的各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本揭露還可以廣泛地施行在其 他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本揭露的範圍內，並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本揭露有較完整的瞭解，提供了許多特定細節及實施範例；然而，這些特定細節及實施範例不應視為本揭露的限制。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本揭露不必要之限制。

第1圖係根據本揭露一實施例之馬達的轉子1的示意圖；第2A圖係第1圖之轉子1的左側視圖；第2B圖係第1圖之轉子1的右側視圖。

請參照第1圖、第2A圖及第2B圖，轉子1具有相對的第一側S1及第二側S2，其可包括轉軸11及本體12。轉軸11配置於一軸向A1，並可沿軸向A1旋轉。轉軸11可貫穿本體12。當轉軸11旋轉時可帶動本體12一併旋轉。

轉子1還可包括定位結構13、多個第一配重部14及多個第二配重部15。定位結構13可位於轉軸11上，且轉子1之第一側S1及第二側S2可分別配置位置相對應的一定位結構13。一具體實施例中，定位結構13可為鍵槽(keyseat)。此多個第一配重部14可設置於本體12，並位於轉子1之第一側S1。此多個第二配重部15可設置於本體12，並位於轉子1之第二側S2。一具體實施例中，第一配重部14及第二配重部15可為平衡柱(balance sprue)。

如第2A圖及第2B圖所示，此多個第一配重部14及 此多個第二配重部15可在本體12上沿周向排列。此多個第一配重部14及此多個第二配重部15可均等地沿周向分散設置，且第一配重部14及第二配重部15的數量可相同或互為不同。一實施例中，若第一配重部14及第二配重部15的數量相同，例如各為10個，則每相鄰兩個第一配重部14與轉軸11之中心之間的夾角為36度，每相鄰兩個第二配重部15與轉軸11之中心之間的夾角亦為36度。

第一配重部14及第二配重部15可用於接收實際補償質量，以補償動平衡檢測時的不平衡量。一具體實施例中，實際補償質量可以是華司(washer)，但不以此為限。如第2A圖及第2B圖所示，由於第一配重部14及第二配重部15在轉子1之第一側S1及第二側S2的位置可能不會相對應，因此需針對轉子1之第一側S1及第二側S2進行動平衡檢測，以補償第一側S1及第二側S2的不平衡量。

第3圖係根據本揭露一實施例之動平衡檢測系統3的示意圖。動平衡檢測系統3例如是一部電腦，配合動平衡測試機構2以用於對轉子1執行動平衡檢測。動平衡測試機構2可包括動平衡機21、運轉馬達22、皮帶調整機構23及位置感測單元24。轉子1可在動平衡機21上沿軸向A1旋轉。動平衡機21可包括支撐結構211、不平衡感測器212及載台213。載台213可用於承載轉子1，並調整轉子1之承載高度。支撐結構211可包括第一支撐部211a及第二支撐部211b，分別支撐位於轉子1之第 一側S1之轉軸11及位於轉子1之第二側S2之轉軸11。不平衡感測器212例如是加速規，其可包括第一感測部212a及第二感測部212b，分別設置於第一支撐部211a及第二支撐部211b。當轉子1在動平衡機21上旋轉時，第一感測部212a及第二感測部212b可分別量測位於轉子1之第一側S1之轉軸11的第一感測資訊及位於轉子1之第二側S2之轉軸11的第二感測資訊。

皮帶調整機構23可包括皮帶231及力調整部232。皮帶231可連接於運轉馬達22及轉子1。力調整部232可用於調整皮帶231之扭力。當運轉馬達22啟動時，藉由皮帶調整機構23可帶動轉子1在動平衡機21上旋轉。

位置感測單元24例如是雷射光感測器，其可藉由感測定位結構13之位置，進而得知轉子1之轉速。

一實施例中，若定位結構13為鍵槽，則當轉子1在動平衡機21上旋轉時，此鍵槽可能導致轉子1不穩定的轉動。在此情況下，可藉由使用一治具來避免此不穩定的轉動。

第4圖係根據本揭露一實施例之治具4的示意圖。請參照第3圖及第4圖，治具4可包括環狀部41及懸臂部42。環狀部41可套設於轉子1之轉軸11，懸臂部42可填補於轉軸11上之定位結構13，以避免轉子1不穩定的轉動。

第5圖繪示將第4圖之治具4設置於轉子1之轉軸11的示意圖。請參照第5圖，治具4之懸臂部42可設置一反光片RF，位置感測單元24所發出的光線L可藉由照射於此反光片 RF，而感測定位結構13之位置。

第6圖係根據本揭露一實施例之動平衡檢測系統3的方塊圖。請參照第3圖及第6圖，動平衡檢測系統3可包括儲存單元31、動平衡測試處理單元32、移動控制部33、第一移動機構34、第一影像擷取單元35、第二移動機構36、第二影像擷取單元37、偏移角度計算單元38、偏移位置計算單元43及補償計算單元39。其中，動平衡測試處理單元32可電性連接於動平衡測試機構2、儲存單元31及補償計算單元39；移動控制部33可電性連接於儲存單元31、第一移動機構34及第二移動機構36；偏移角度計算單元38及偏移位置計算單元43可電性連接於第一影像擷取單元35、第二影像擷取單元37及補償計算單元39。

具體而言，儲存單元31可為硬碟(如機械式硬碟、固態式硬碟等)、記憶體、其他儲存裝置或此些裝置之組合。動平衡測試處理單元32、移動控制部33、偏移角度計算單元38、偏移位置計算單元43、及補償計算單元39可為軟體、硬體或韌體；若為硬體，則可為具有資料處理與運算能力之處理單元、處理器、電腦或伺服器；若為軟體或韌體，則可包括處理單元、處理器、電腦或伺服器可執行之指令，且可安裝於同一硬體裝置或分布於不同的多個硬體裝置。第一影像擷取單元35及第二影像擷取單元37可為照相機、攝影機或監視器等任何具有影像擷取功能的裝置。

儲存單元31可儲存對應不同轉子1的多個調整資 訊。不同的轉子1可具有不同的尺寸大小、重量，且亦可包含不同大小的第一配重部14及/或第二配重部15。配合參照第1圖、第2A圖及第2B圖所示，不同的轉子1可具有不同的補償外徑φ或補償半徑r，其中補償半徑r可定義為轉軸11之中心至第一配重部14或至第二配重部15之中心的距離，補償外徑φ可定義為2倍的半徑r。請繼續參照第3圖及第6圖，由於不同的轉子1之尺寸大小、重量、第一配重部14及/或第二配重部15均有所不同，因此需針對這些不同的轉子1設定多個調整資訊。此多個調整資訊可包含、但不限於是動平衡機21之支撐結構211的跨距與水平、承載轉子1之載台213的高度、皮帶調整機構23之扭力及第一移動機構34及第二移動機構36之拍攝位置中的至少一者。

第一影像擷取單元35設置於轉子1之第一側S1，並朝向轉子1的方向進行拍攝。第二影像擷取單元37設置於轉子1之第二側S2，並朝向轉子1的方向進行拍攝。第一影像擷取單元35及第二影像擷取單元37可分別設置於第一移動機構34及第二移動機構36上，藉由第一移動機構34及第二移動機構36而可沿軸向A1移動。具體而言，第一移動機構34及第二移動機構36可各自包括驅動器、螺桿、滑軌、移動平台等。驅動器可由移動控制部33所控制。當驅動器運轉時，可帶動螺桿旋轉。滑軌可連接於螺桿，且可將螺桿的旋轉運動轉變為線性移動。移動平台可設置於滑軌上且可隨滑軌線性移動。第一影像擷取 單元35及第二影像擷取單元37可分別設置於移動平台上，因此第一影像擷取單元35及第二影像擷取單元37可藉由線性移動的移動平台而在軸向A1上移動。

第7圖係根據本揭露一實施例之動平衡檢測方法S10的流程圖。請參照第3圖、第6圖及第7圖，在步驟S11中，動平衡測試處理單元32可接收轉子資訊I_R。其中，轉子資訊I_R可包含轉子1的尺寸大小、重量、第一配重部14及/或第二配重部15的尺寸等資訊，亦可進一步包含所對應的補償外徑φ或補償半徑r等資訊。

在步驟S12中，動平衡測試處理單元32可依據轉子資訊I_R，從儲存單元31中選擇對應相同轉子1的多個調整資訊，並依據此多個調整資訊調整動平衡測試機構2。舉例來說，動平衡測試處理單元32可調整動平衡機21之支撐結構211的跨距及水平、承載轉子1之載台213的高度及皮帶調整機構23之扭力中的至少一者。

在步驟S13中，第一影像擷取單元35可擷取定位結構13之第一影像及多個第一配重部14之第二影像。於此，定位結構13及第一配重部14係分別位在垂直於軸向A1的不同端面上，即：定位結構13位在較靠近第一影像擷取單元35的第一端面E1，第一配重部14位在較遠離第一影像擷取單元35的第二端面E2。若第一影像擷取單元35的鏡頭為固定焦距而無法進行焦距調整的情況下，需準確地設定軸向A1上的拍攝位置來拍 攝第一端面E1之定位結構13及第二端面E2之第一配重部14，方能拍攝到清晰的定位結構13之第一影像及多個第一配重部14之第二影像，以利於後續的影像辨識。於此，移動控制部33可從儲存單元31中選擇對應相同轉子1的調整資訊，此調整資訊包含第一影像擷取單元35之對應於第一端面E1及第二端面E2的拍攝位置。移動控制部33接著依據第一影像擷取單元35之對應的拍攝位置來控制第一移動機構34，使第一影像擷取單元35移動至軸向A1上對應的拍攝位置。

第8A圖繪示第一影像IMG1之一實施例的示意圖；第8B圖繪示第二影像IMG2之一實施例的示意圖。其中，第8B圖繪示10個第一配重部14，依序為第一配重部14M1~14M10，每相鄰兩個配重部與轉軸11之中心之間的夾角為36度。

請參照第3圖及第8A圖，當第一影像擷取單元35移動至軸向A1上對應於第一端面E1的拍攝位置時，可拍攝到清晰的定位結構13之第一影像IMG1，而位於第二端面E2之第一配重部14(以虛線表示)則因焦距未對應而產生模糊或甚至扭曲的輪廓。

請參照第3圖及第8B圖，當第一影像擷取單元35移動至軸向A1上對應於第二端面E2的拍攝位置時，可拍攝到清晰的多個第一配重部14之第二影像IMG2，而位於第一端面E1之定位結構13(以虛線表示)則因焦距未對應而產生模糊或 甚至扭曲的輪廓。

在取得第一影像IMG1及第二影像IMG2後，偏移角度計算單元38可從第一影像擷取單元35取得第一影像IMG1及第二影像IMG2，並對第一影像IMG1及第二影像IMG2進行影像辨識。此外，參見第8A及8B圖，在另一實施例中，動平衡檢測系統3還可具備尺寸/位置檢測機能，其檢測方式如下。第一影像擷取單元35拍攝第一端面E1的第一影像IMG1以及第二端面E2的第二影像IMG2，偏移位置計算單元43將根據第一影像計算轉軸11之內圓直徑D1及其中心位置，並根據第二影像計算本體12之外圓直徑D2及其中心位置，以判斷轉軸11及本體12是否位在正常位置，若判斷轉軸11及本體12的尺寸或中心位置異常，可發布轉軸11及本體12的位置異常警示；偏移位置計算單元43可選擇性地與偏移角度計算單元38整合運作，例如先執行位置偏移判斷及排除後，再進行角度偏移計算(例如第一角度差值計算)，本揭露對此並不限制。

請參照第3圖、第6圖、第7圖、第8A圖及第8B圖，在步驟S14中，偏移角度計算單元38可依據第一影像IMG1取得對應定位結構13之第一方位θ1，其中第一方位θ1可以角度表示，例如是相對於一原點位置(將垂直向上的方向設為0度角)的角度。並且，偏移角度計算單元38可依據第二影像IMG2取得對應第一配重部14中的一第一指定配重部(例如第一配重部14M1)之第二方位θ2，其中第二方位θ2可以角度表示，例如是 相對於前述原點位置的角度。由於第一配重部14可均等地沿周向分散設置，每個第一配重部14的位置均為已知，因此只需從所有第一配重部14中選擇其中一個第一配重部作為第一指定配重部即可，例如亦可選擇第一配重部14M2或第一配重部14M10作為第一指定配重部。

在步驟S15中，偏移角度計算單元38可取得第一方位θ1與第二方位θ2之間的第一角度差值θ_d1。

然後，在步驟S16中，動平衡測試處理單元32可執行動平衡測試。

第9圖係第7圖之步驟S16的流程示意圖。請參照第3圖~第7圖及第9圖，在步驟S161中，將治具4設置於轉子1之轉軸11。

在步驟S162中，動平衡測試處理單元32可依據前述於步驟S12中所選擇的多個調整資訊，令皮帶調整機構23調整扭力。

在步驟S163中，動平衡測試處理單元32可啟動運轉馬達22以進行動平衡測試。於此，動平衡機21可依據一設定檔來執行動平衡測試。此設定檔可由動平衡測試處理單元32所提供，包含從儲存單元31所取得之轉子1對應的補償外徑φ或補償半徑r等資訊。

在步驟S164中，當測試完成時，動平衡測試處理單元32可停止運轉馬達22。

接著，在步驟S165中，動平衡測試處理單元32可依據位置感測單元24之位置資訊，使轉子1之定位結構13定位在原點位置(如第8A圖所示，原點位置為將垂直向上的方向設為0度角)。舉例來說，位置感測單元24發出的光線L可照射於原點位置。當光線L照射於反光片RF時，表示轉子1之定位結構13位於原點位置。因此位置動平衡測試處理單元32可依據此位置資訊，令運轉馬達22轉動而使得轉子1之定位結構13定位在如第8A圖所示的垂直向上的方向。

在步驟S166中，當轉子1之定位結構13定位在原點位置後，動平衡機21可輸出第一補償角度及對應第一補償角度的第一補償質量。於此，動平衡機21可依據已知的轉子1之轉速、轉子1所對應的補償外徑φ或補償半徑r，從第一感測部212a之第一感測資訊計算出第一補償角度及對應第一補償角度的第一補償質量。

請參照第3圖、第6圖及第7圖，在步驟S17中，動平衡測試處理單元32可接收動平衡機21回傳的第一補償角度及對應第一補償角度的第一補償質量。

然後，在步驟S18中，補償計算單元39可依據第一角度差值(於步驟S15中獲得)、第一補償角度及第一補償質量(於步驟S17中獲得)而產生至少一第一實際補償位置及對應此至少一第一實際補償位置的至少一第一實際補償質量。

第10圖係第7圖之步驟S18的流程示意圖；第11A 圖係尋找第一實際補償位置之一實施例的示意圖。在第11A圖的實施例中，係繪示12個第一配重部M，依序為第一配重部M1~M12，每相鄰兩個第一配重部與轉軸11之中心之間的夾角為30度。

請參照第3圖、第6圖、第7圖、第10圖及第11A圖，在步驟S181中，補償計算單元39可依據第一角度差值(於步驟S15中獲得)修正第一補償角度δ，進而產生第一修正補償角度δ’。

請參照第3圖、第6圖、第9圖及第11A圖，如步驟S166所示，第一補償角度δ係從動平衡機21輸出的資訊。在步驟S166之前的步驟S165中，由於轉子1之定位結構13已定位於原點位置，因此第一補償角度δ係以定位結構13作為動平衡極坐標系C_d之基準點P_d而產生。亦即，第一補償角度δ係相對動平衡極坐標系C_d之0°角(即原點位置)的角度。

在第11A圖的實施例中，偏移角度計算單元38係選擇多個第一配重部M中的第一配重部M1作為第一指定配重部。由於此第一配重部M1正好對應於動平衡極坐標系C_d之0°角(即原點位置)，故第一角度差值為0度。因此，補償計算單元39所產生的第一修正補償角度δ’即等於第一補償角度δ。其中，第一修正補償角度δ’係以第一指定配重部(即第一配重部M1)為第一補償極坐標系C_c之基準點P_c(即第一補償極坐標系C_c之0°角)而產生。

請參照第3圖、第6圖、第7圖、第10圖及第11A圖，在步驟S182中，補償計算單元39可依據第一修正補償角度δ’從多個第一配重部M中尋找至少一第一目標配重部以作為至少一第一實際補償位置。

於此，補償計算單元39可從多個第一配重部M中選擇最接近第一修正補償角度δ’之至少一者作為至少一第一目標配重部，以使此至少一第一目標配重部作為至少一第一實際補償位置。舉例來說，在第11A圖的實施例中，動平衡機21所回傳的第一補償角度δ係為30度。由於第一修正補償角度δ’等於第一補償角度δ，即第一修正補償角度δ’亦為30度，補償計算單元39便自第一補償極坐標系C_c之基準點P_c為起始點，從多個第一配重部M中開始尋找最接近30度角的至少一者作為至少一第一目標配重部。於此，多個第一配重部M中最接近30度角者正好為第一配重部M2，補償計算單元39即以第一配重部M2作為第一目標配重部，並以此第一目標配重部作為第一實際補償位置。

請參照第3圖、第6圖、第7圖、第10圖及第11A圖，在步驟S183中，補償計算單元39可依據第一補償質量m及至少一第一實際補償位置而分配至少一第一實際補償質量至至少一第一實際補償位置。

一般而言，第一實際補償質量具有固定的質量，不會正好等於第一補償質量m的克數，因此第一實際補償質量需 要以適當的方式分配至第一實際補償位置。一實施例中，補償計算單元39可以最佳化方式尋找至少一第一實際補償位置及分配至少一第一實際補償質量至至少一第一實際補償位置，以最小化補償後的剩餘差值。

舉例來說，在第11A圖的實施例中，動平衡機21所回傳的第一補償質量m係為8克(g)，而第一實際補償質量(例如為華司的質量)分別為2.5g及5g。補償計算單元39則依據第一補償質量m(8g)及第一實際補償位置(第一配重部M2的位置)而將2.5g及5g的第一實際補償質量分配至第一配重部M2的位置。如此一來，補償後的剩餘差值(D_R)可經計算如下，此剩餘差值可為補償計算單元39所計算的最小化結果。

D _R =8-7.5=0.5(g)

應理解的是，在其他實施例中，補償計算單元39也可利用其他非最佳化的方式尋找至少一第一實際補償位置及分配至少一第一實際補償質量至至少一第一實際補償位置。舉例來說，補償計算單元39可尋找至少一第一實際補償位置及分配至少一第一實際補償質量至至少一第一實際補償位置，使剩餘差值小於第一實際補償質量即可。

請參照第6圖，一實施例中，動平衡檢測系統3可另包括顯示單元40。顯示單元40可電性連接於補償計算單元39，例如是液晶顯示面板、OLED顯示面板、電子紙顯示器或其他類型的顯示器。

請參照第6圖及第7圖，在步驟S19中，顯示單元40可顯示第一補償建議影像。

第11B圖係依據第11A圖尋找的第一實際補償位置顯示第一補償建議影像IMGs的示意圖。請參照第6圖、第7圖、第11A圖及第11B圖，在補償計算單元39產生至少一第一實際補償位置及對應此至少一第一實際補償位置的至少一第一實際補償質量(步驟S18)後，顯示單元40可顯示第一補償建議影像IMGs，其中顯示第一補償建議影像IMGs係在對應轉子1之第一側S1的第一側影像上標示此至少一第一實際補償位置(第一配重部M2的位置)及此至少一第一實際補償質量(2.5g及5g)。如此一來，操作人員即可透過觀看顯示單元40所顯示的第一補償建議影像IMGs對轉子1之第一側S1進行不平衡量的補償。

第12A圖係尋找第一實際補償位置之另一實施例的示意圖；第12B圖係依據第12A圖尋找的第一實際補償位置顯示第一補償建議影像IMGs的示意圖。在第12A圖的實施例中，係繪示12個第一配重部M，依序為第一配重部M1~M12，每相鄰兩個第一配重部與轉軸11之中心之間的夾角為30度。

請參照第6圖、第12A圖及第12B圖，於本實施例中，第一角度差值亦為0度，動平衡機21所回傳的第一補償角度δ係為45度，第一補償質量m係為8克(g)。

補償計算單元39首先依據第一角度差值產生第一 修正補償角度δ’。由於第一角度差值為0度，故第一修正補償角度δ’等於第一補償角度δ，即第一修正補償角度δ’亦為45度。

接著，補償計算單元39自第一補償極坐標系C_c之基準點P_c為起始點，從多個第一配重部M中開始尋找最接近45度角的至少一者作為至少一第一目標配重部。於此，多個第一配重部M中最接近45度角者分別為第一配重部M2及第一配重部M3，補償計算單元39即以第一配重部M2及第一配重部M3作為第一目標配重部，並以此些第一目標配重部作為第一實際補償位置。

然後，補償計算單元39依據第一補償質量m(8g)及第一實際補償位置(第一配重部M2及第一配重部M3的位置)而將2.5g及5g的第一實際補償質量分別分配至第一配重部M2及第一配重部M3的位置。另一實施例中，也可將5g及2.5g的第一實際補償質量分別分配至第一配重部M2及第一配重部M3的位置。如此一來，補償後的剩餘差值(D_R)可經計算如下，此剩餘差值可為補償計算單元39所計算的最小化結果。

顯示單元40可顯示第一補償建議影像IMGs，其中顯示第一補償建議影像IMGs係在對應轉子1之第一側S1的第一側影像上標示此至少一第一實際補償位置(第一配重部M2及第一配重部M3的位置)及此至少一第一實際補償質量(於第一配重部M2分配2.5g，於第一配重部M3分配5g)。如此一來，操 作人員即可透過觀看顯示單元40所顯示的第一補償建議影像IMGs對轉子1之第一側S1進行不平衡量的補償。

第13A圖係尋找第一實際補償位置之又一實施例的示意圖；第13B圖係依據第13A圖尋找的第一實際補償位置顯示第一補償建議影像IMGs的示意圖。在第13A圖的實施例中，係繪示12個第一配重部M，依序為第一配重部M1~M12，每相鄰兩個第一配重部與轉軸11之中心之間的夾角為30度。

請參照第6圖、第13A圖及第13B圖，於本實施例中，第一角度差值θ_d為12度，動平衡機21所回傳的第一補償角度δ係為45度，第一補償質量m係為8克(g)。

補償計算單元39首先依據第一角度差值θ_d產生第一修正補償角度δ’。由於第一角度差值θ_d為12度，故第一修正補償角度δ’為33度。

接著，補償計算單元39自第一補償極坐標系C_c之基準點P_c為起始點，從多個第一配重部M中開始尋找最接近33度角的至少一者作為至少一第一目標配重部。於此，多個第一配重部M中最接近33度角者為第一配重部M2，補償計算單元39即以第一配重部M2作為第一目標配重部，並以此第一目標配重部作為第一實際補償位置。

然後，補償計算單元39依據第一補償質量m(8g)及第一實際補償位置(第一配重部M2的位置)而將2.5g及5g的第一實際補償質量分配至第一配重部M2的位置。如此一來，補 償後的剩餘差值(D_R)可經計算如下，此剩餘差值可為補償計算單元39所計算的最小化結果。

顯示單元40可顯示第一補償建議影像IMGs，其中顯示第一補償建議影像IMGs係在對應轉子1之第一側S1的第一側影像上標示此至少一第一實際補償位置(第一配重部M2的位置)及此至少一第一實際補償質量(2.5g及5g)。如此一來，操作人員即可透過觀看顯示單元40所顯示的第一補償建議影像IMGs對轉子1之第一側S1進行不平衡量的補償。

雖然前述第11A圖、第11B圖、第12A圖、第12B圖、第13A圖及第13B圖係以多個第一配重部M來代表如第2A圖所示的轉子1之第一側S1的多個第一配重部14，並以舉例的方式說明步驟S18中產生第一實際補償位置及第一實際補償質量的方式及步驟S19中顯示第一補償建議影像IMGs的方式；然而，應理解的是，亦同樣需針對轉子1之第二側S2進行動平衡檢測，以補償第二側S2的不平衡量。因此，第11A圖、第11B圖、第12A圖、第12B圖、第13A圖及第13B圖所描述的類似的方式亦可適用於轉子1之第二側S2之不平衡量的補償上。

請參照第3圖及第6圖，第二影像擷取單元37可擷取位於第三端面E3之多個第二配重部15之第三影像。偏移角度計算單元38可依據第三影像取得對應多個第二配重部15之第二指定配重部之第三方位。一實施例中，第二影像擷取單元37 可沿軸向A1移動，以拍攝轉子1之第二側S2的定位結構13之影像，然後偏移角度計算單元38可依據此影像取得定位結構13之第一方位；在另一實施例中，第二影像擷取單元37可不拍攝轉子1之第二側S2的定位結構13之影像，偏移角度計算單元38可直接利用第一影像擷取單元35所拍攝的第一影像來取得定位結構13之第一方位。偏移角度計算單元38可取得第一方位與第三方位之間的第二角度差值。第二角度差值的取得方式類似於第一角度差值，於此不再重複說明。

類似於第一補償角度及第一補償質量的取得方式，動平衡測試處理單元32可接收轉子1之第二側S2的第二補償角度及對應第二補償角度的第二補償質量，其中第二補償角度係以定位結構13作為動平衡極坐標系之基準點而產生。

類似於至少一第二實際補償位置及至少一第二實際補償質量的取得方式，補償計算單元39可依據第二角度差值、第二補償角度及第二補償質量而產生至少一第二實際補償位置及對應此至少一第二實際補償位置的至少一第二實際補償質量。

此外，第7圖中所描述的多個步驟S11~S19的順序亦可依據實際情況作改變。舉例來說，由於步驟S16中在執行動平衡測試時，轉子1之定位結構13會定位在原點位置(參照第9圖的步驟S165)，此原點位置係與動平衡極坐標系C_d之基準點P_d(參照第11A圖、第12A圖及第13A圖)一致。因此，步驟S14 中在取得定位結構13之第一方位θ1時，可利用執行動平衡測試時轉子1之定位結構13會定位在原點位置的特性，直接能夠得知定位結構13之第一方位θ1。也就是說，步驟S13至步驟S15可在步驟S16之後才進行，因此第一方位θ1會與動平衡極坐標系C_d之基準點P_d一致。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:轉子

11:轉軸

13:定位結構

14:第一配重部

15:第二配重部

2:動平衡測試機構

21:動平衡機

211:支撐結構

211a:第一支撐部

211b:第二支撐部

212:不平衡感測器

212a:第一感測部

212b:第二感測部

213:載台

22:運轉馬達

23:皮帶調整機構

231:皮帶

232:力調整部

24:位置感測單元

3:動平衡檢測系統

34:第一移動機構

35:第一影像擷取單元

36:第二移動機構

37:第二影像擷取單元

A1:軸向

E1:第一端面

E2:第二端面

E3:第三端面

S1:第一側

S2:第二側

Claims (22)

1. 一種動平衡檢測系統，用以對一馬達之轉子在一動平衡機上執行動平衡檢測，該轉子包括位於該轉子之一第一側的一定位結構及複數第一配重部，且該轉子沿一軸向可轉動地配置於該動平衡機，該動平衡檢測系統包括： 一第一影像擷取單元，設置於該轉子之該第一側且可沿該軸向移動，用於擷取一第一端面之該定位結構之一第一影像及一第二端面之該複數第一配重部之一第二影像，其中該第一端面與該第二端面垂直於該軸向且在該軸向上間隔於彼此； 一偏移角度計算單元，電性連接於該第一影像擷取單元，用於依據該第一影像取得對應該定位結構之一第一方位，及依據該第二影像取得對應該複數第一配重部之一第一指定配重部之一第二方位，並取得該第一方位與該第二方位之間的一第一角度差值； 一動平衡測試處理單元，電性連接該動平衡機，用於接收該動平衡機回傳的該轉子之該第一側的一第一補償角度及對應該第一補償角度的一第一補償質量，其中該第一補償角度係以該定位結構作為一動平衡極坐標系之基準點而產生；以及 一補償計算單元，電性連接於該偏移角度計算單元及該動平衡測試處理單元，用於依據該第一角度差值、該第一補償角度及該第一補償質量而產生至少一第一實際補償位置及對應該至少一第一實際補償位置的至少一第一實際補償質量。
2. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，其中該補償計算單元係依據該第一角度差值修正該第一補償角度而產生一第一修正補償角度，及依據該第一修正補償角度從該複數第一配重部中尋找至少一第一目標配重部以作為該至少一第一實際補償位置，並依據該第一補償質量及該至少一第一實際補償位置而分配該至少一第一實際補償質量至該至少一第一實際補償位置，其中該第一修正補償角度係以該第一指定配重部作為一第一補償極坐標系之基準點而產生。
3. 如請求項2所述之動平衡檢測系統，其中該補償計算單元係從該複數第一配重部中選擇最接近該第一修正補償角度之至少一者作為該至少一第一目標配重部。
4. 如請求項2所述之動平衡檢測系統，其中該補償計算單元係以最佳化方式尋找該至少一第一實際補償位置及分配該至少一第一實際補償質量至該至少一第一實際補償位置。
5. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，更包括： 一顯示單元，電性連接於該補償計算單元，用於顯示一第一補償建議影像，該第一補償建議影像係在對應該轉子之該第一側的一第一側影像上標示該至少一第一實際補償位置及該至少一第一實際補償質量。
6. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，其中該轉子包括沿該軸向旋轉的一轉軸，該定位結構位於該轉軸上。
7. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，其中該轉子更包括位於該轉子之一第二側的複數第二配重部，該動平衡檢測系統更包括： 一第二影像擷取單元，設置於該轉子之該第二側，用於擷取一第三端面之該複數第二配重部之一第三影像，其中該第三端面垂直於該軸向且在該軸向上間隔該第一端面及該第二端面； 其中，該偏移角度計算單元電性連接於該第二影像擷取單元，且用於依據該第三影像取得對應該複數第二配重部之一第二指定配重部之一第三方位，並取得該第一方位與該第三方位之間的一第二角度差值； 該動平衡測試處理單元用於接收該轉子之該第二側的一第二補償角度及對應該第二補償角度的一第二補償質量，其中該第二補償角度係以該定位結構作為該動平衡極坐標系之基準點而產生； 該補償計算單元用於依據該第二角度差值、該第二補償角度及該第二補償質量而產生至少一第二實際補償位置及對應該至少一第二實際補償位置的至少一第二實際補償質量。
8. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，其中該第一方位係與該動平衡極坐標系之基準點一致。
9. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，其中該至少一第一實際補償質量具有固定的質量。
10. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，更包括： 一儲存單元，電性連接於該動平衡測試處理單元，用於儲存對應不同轉子的複數調整資訊； 其中該動平衡測試處理單元用於依據該轉子的該複數調整資訊調整該動平衡機之支撐結構的跨距、水平及承載該轉子之載台的高度中的至少一者。
11. 如請求項10所述之動平衡檢測系統，更包括： 一第一移動機構，用於帶動該第一影像擷取單元沿該軸向移動；以及 一移動控制部，電性連接於該儲存單元，用於依據該轉子的該複數調整資訊令該第一移動機構調整該第一影像擷取單元擷取該第一影像及該第二影像的拍攝位置。
12. 如請求項1所述之動平衡檢測系統，其中該動平衡檢測系統更包括一偏移位置計算單元，該偏移位置計算單元根據該第一影像計算該轉子之轉軸之內圓直徑及其中心位置，並根據第二影像計算該轉子之本體之外圓直徑及其中心位置，以判斷該轉軸及該本體是否位在正常位置。
13. 一種動平衡檢測方法，用以對一馬達之轉子在一動平衡機上執行動平衡檢測，該轉子包括位於該轉子之一第一側的一定位結構及複數第一配重部，且該轉子沿一軸向可轉動地配置於該動平衡機，該動平衡檢測方法包括： 利用一第一影像擷取單元擷取一第一端面之該定位結構之一第一影像及一第二端面之該複數第一配重部之一第二影像，其中該第一影像擷取單元設置於該轉子之該第一側且可沿該軸向移動，該第一端面與該第二端面垂直於該軸向且在該軸向上間隔於彼此； 依據該第一影像取得對應該定位結構之一第一方位，及依據該第二影像取得對應該複數第一配重部之一第一指定配重部之一第二方位，並取得該第一方位與該第二方位之間的一第一角度差值； 接收該動平衡機回傳的該轉子之該第一側的一第一補償角度及對應該第一補償角度的一第一補償質量，其中該第一補償角度係以該定位結構作為一動平衡極坐標系之基準點而產生；以及 依據該第一角度差值、該第一補償角度及該第一補償質量而產生至少一第一實際補償位置及對應該至少一第一實際補償位置的至少一第一實際補償質量。
14. 如請求項13所述之動平衡檢測方法，其中產生該至少一第一實際補償位置及該至少一第一實際補償質量的步驟包括： 依據該第一角度差值修正該第一補償角度而產生一第一修正補償角度； 依據該第一修正補償角度從該複數第一配重部中尋找至少一第一目標配重部以作為該至少一第一實際補償位置；及 依據該第一補償質量及該至少一第一實際補償位置而分配該至少一第一實際補償質量至該至少一第一實際補償位置； 其中該第一修正補償角度係以該第一指定配重部作為一第一補償極坐標系之基準點而產生。
15. 如請求項14所述之動平衡檢測方法，其中在尋找該至少一第一目標配重部以作為該至少一第一實際補償位置的步驟中，係從該複數第一配重部中選擇最接近該第一修正補償角度之至少一者作為該至少一第一目標配重部。
16. 如請求項14所述之動平衡檢測方法，其中係該至少一第一實際補償位置係以最佳化方式尋找，且該至少一第一實際補償質量係以最佳化方式分配至該至少一第一實際補償位置。
17. 如請求項13所述之動平衡檢測方法，更包括： 顯示一第一補償建議影像，該第一補償建議影像係在對應該轉子之該第一側的一第一側影像上標示該至少一第一實際補償位置及該至少一第一實際補償質量。
18. 如請求項13所述之動平衡檢測方法，其中該轉子更包括位於該轉子之一第二側的複數第二配重部，該動平衡檢測方法更包括： 利用一第二影像擷取單元擷取一第三端面之該複數第二配重部之一第三影像，其中該第二影像擷取單元設置於該轉子之該第二側，該第三端面垂直於該軸向且在該軸向上間隔該第一端面及該第二端面； 依據該第三影像取得對應該複數第二配重部之一第二指定配重部之一第三方位，並取得該第一方位與該第三方位之間的一第二角度差值； 接收該轉子之該第二側的一第二補償角度及對應該第二補償角度的一第二補償質量，其中該第二補償角度係以該定位結構作為該動平衡極坐標系之基準點而產生；以及 依據該第二角度差值、該第二補償角度及該第二補償質量而產生至少一第二實際補償位置及對應該至少一第二實際補償位置的至少一第二實際補償質量。
19. 如請求項13所述之動平衡檢測方法，其中該第一方位係與該動平衡極坐標系之基準點一致。
20. 如請求項13所述之動平衡檢測方法，更包括： 利用一儲存單元儲存對應不同轉子的複數調整資訊；以及 依據該轉子的該複數調整資訊調整該動平衡機之支撐結構的跨距、水平及承載該轉子之載台的高度中的至少一者。
21. 如請求項20所述之動平衡檢測方法，更包括： 依據該轉子的該複數調整資訊令一第一移動機構調整該第一影像擷取單元擷取該第一影像及該第二影像的拍攝位置。
22. 如請求項13所述之動平衡檢測方法，其中計算該第一角度差值之前，更包括： 根據該第一影像計算該轉子之轉軸之內圓直徑及其中心位置，並根據第二影像計算該轉子之本體之外圓直徑及其中心位置，以判斷該轉軸及該本體是否位在正常位置。