CN104061877B - 物件检测装置 - Google Patents

Abstract

一种物件检测装置，包括基座、平台、驱动组件、量测模块以及至少一个侦测单元。基座具有多个支撑柱。平台具有上表面。平台平行基座而设置于支撑柱，且平台具有开口。上表面承载物件，且物件的凹部凸出上表面。驱动组件设置于基座。量测模块设置于驱动组件。量测模块穿过开口而凸出平台的上表面一设定高度，且量测模块在驱动组件的驱动下能够相对基座沿检测方向移动。侦测单元设置于上表面。其中，于检测时，驱动组件驱动量测模块于检测方向上移动，若侦测单元侦测到物件跟随量测模块一起移动，则物件的凹部的深度小于或等于设定高度。本发明的物件检测装置可自动检测物件，免除人工检测产生的误差及操作困难，使物件可有效率地被检测。

Description

物件检测装置

技术领域

本发明关于一种物件检测装置，特别关于一种可提升检测效率的物件检测装置。

背景技术

近年来，随着高科技产业的发展，精度的要求也愈来愈高，工具机、各种产业机械、量测仪器的高精度化，加上超精密加工机、半导体制程装置、电子信息机器、原子力显微镜等机具的精度已经达到微/奈米等级。是以，提供上述机械设备所需的尺寸精确的零组件，已成为影响产品质量及运作效率的主要因素之一。

而为了因应各机台及设备的零组件尺寸及精度的需求，针对各零件发展出其专属的检测机台。其中，以检测图1A的物件2为例，其例如但不限于应用于光驱托盘的金属片。物件2具有凹部21，凹部21的深度H1用以判断其是否为合格品的要素之一。物件检测装置1为现有应用于检测具有凹部21的物件2的机台，请同时参考图1A及图1B所示，物件检测装置1具有凸起的量测块11，而物件2的凹部21可跨设于量测块11上方，而量测块11具有的设定高度H2即为物件2的凹部深度的临界值，当物件2的深度H1大于设定高度H2时，物件2为合格品；反之，当深度H1小于或等于设定高度H2时，物件2为不合格品。

实际操作上，将物件2设置在量测块11上，取用不同厚度的间隙片T置入物件2的脚部22与物件检测装置1的平面部12之间，且间隙片T的厚度可依据实际应用上进行设计。当间隙片T可以置入物件2的脚部22与物件检测装置1的平面部12之间时，则说明此处有间隙，此时物件2为不合格品。另外，若间隙片T无法置入物件2的脚部22与物件检测装置1的平面部12之间，则说明此处无间隙，此时物件2为合格品。

然而，已知的物件检测装置1于每次检测时都须使用间隙片T，且间隙片T的厚度亦可能存在误差，造成检测的精确度降低。另外，于置入间隙片T时，亦可能产生将物件2抬升的现象，进而导致物件检测装置1的误判。并且，每一次检测都需要人工操作，作业速度相当缓慢，又当待测物件相异时，其具有的标准检测深度也不尽相同，此两个因素均导致大量检测时，耗费人力及时间甚巨，增加生产成本。

发明内容

本发明的目的为提供一种可自动检测物件凹部深度的物件检测装置，以免除人工检测所产生的误差及操作困难，使物件可有效率地被检测。

本发明的一种物件检测装置，用于检测物件的凹部的深度，物件检测装置包括基座、平台、驱动组件、量测模块以及至少一个侦测单元。基座具有多个支撑柱。平台具有上表面。平台平行基座而设置于支撑柱，且平台具有开口。上表面承载物件，且物件的凹部凸出上表面。驱动组件设置于基座。量测模块设置于驱动组件。量测模块穿过开口而凸出平台的上表面一设定高度，且量测模块在驱动组件的驱动下能够相对基座沿一检测方向移动。侦测单元设置于上表面。其中，于检测时，驱动组件驱动量测模块于检测方向上移动，若侦测单元侦测到物件跟随量测模块一起移动，则物件的凹部的深度小于或等于设定高度。

在一实施例中，量测模块具有连接块及量测块。连接块连接量测块，且连接块连接驱动组件。连接块于检测方向上可移动地设置于基座，量测块穿过平台的开口。

在一实施例中，驱动组件包括汽缸、油压缸、电动缸或电动马达。

在一实施例中，侦测单元为光纤探头。

在一实施例中，物件检测装置还包括多个限位单元。限位单元分别固定于基座，且量测模块于检测方向上设置于限位单元之间。

在一实施例中，各限位单元分别包括一弹簧。

在一实施例中，物件检测装置还包括至少一个定位柱。定位柱设置于平台的上表面。

在一实施例中，定位柱邻设于开口。

在一实施例中，物件检测装置还包括两个滑轨。滑轨设置于平台的一下表面。滑轨分别具有至少一个滑块，且滑块分别连接量测模块。

在一实施例中，当物件的凹部的深度小于或等于设定高度时，物件为不合格品。

承上所述，本发明的物件检测装置，利用物件的凹部的深度与量测模块的设定高度的相对关系，并搭配驱动组件与侦测单元的设置，以通过是否能移动待测物件的方式，自动检测物件的凹部的尺寸是否符合标准。亦即，当侦测单元侦测到物件随着量测块移动时，操作者即可判断出该物件是否合格。

具体而言，现有技术中所使用的搭配间隙片的检测装置，必须额外通过间隙片的选择及设置，方能检测出物件是否为合格品，因此当间隙片的制造、选用及设置上产生误差时，即可能导致检测的精确度降低；与现有技术相较，通过本发明利用侦测单元的使用，可大幅降低利用间隙片所带来的外界干扰及误差，而提升检测良率。并且，可排除人工需求，达成自动化的目标，大幅提升检测效率。再者，本发明的物件检测装置无须另外使用额外的辅助治具，具有简化设计的功效。

附图说明

图1A为现有的物件检测装置用于检测物件的外观示意图。

图1B为图1A的现有的物件检测装置与物件分解的外观示意图。

图2A为本发明优选实施例的一种物件检测装置的外观示意图。

图2B为图2A所示的物件检测装置的分解示意图。

图2C为图2A所示的物件检测装置的俯视透视图。

图3A为图2A所示的物件检测装置检测一物件时的侧视示意图。

图3B为图3A所示的物件检测装置的上视部分放大示意图。

图3C为依据本发明实施例的物件检测装置检测另一物件时的侧视示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的一种物件检测装置，其中相同的组件将以相同的组件符号加以说明。

图2A为本发明优选实施例的一种物件检测装置的外观示意图，图2B为图2A所示的物件检测装置的分解示意图。请同时参考图2A及图2B所示，物件检测装置3用于检测具有凹部41的物件4，更精确而言，检测物件4的凹部41的深度H3是否符合标准。

如图2A及图2B所示，在本实施例中，物件检测装置3由下往上依序包括基座31、量测模块32以及平台34，于本实施例中，量测模块32包括连接块321及量测块322，连接块321连接量测块322，详细而言，量测模块32通过连接块321设置于驱动组件35，并于检测方向D1上可移动地设置于基座31，然此非限制性者，于实际应用上，量测块与连接块可实际为一体成形的结构，本发明于此不限。然上述结构及其相对位置关系非限制性者，在其它实施例中，物件检测装置的上述结构亦可改变设置的顺序关系，或可在该些结构之间或外部还包括其它结构，本发明在此不限。

承上所述，于本实施例中，基座31具有四个支撑柱311，而平台34具有上表面341及下表面342，平台34平行基座31而设置于四个支撑柱311，惟支撑柱311的数目非限制性者，实际应用上，支撑柱设置的位置及数目可稳定承接平台及基座为主，本发明于此不限。

驱动组件35包括动力源351及推动部352，其中动力源351具体可为汽缸引擎，或油压缸、电动缸或电动马达，而推动部352为连接动力源351的金属杆，然此非限制性者。详细而言，由于连接块321连接驱动组件35的推动部352，且连接块321连接量测块322，故通过此连接方式，当动力源351输出动力带动推动部352于检测方向D1上前后移动时，可同时使量测块322连动。

物件检测装置3还包括四个限位单元312，其中限位单元312可例如但不限于包括弹簧，限位单元312分别固定于基座31，且量测模块32于检测方向D1上设置于限位单元312之间，通过此四个限位单元312的设置，可限制驱动组件35来回推动量测模块32的距离，进而避免量测模块32的量测块322与平台34之间的碰撞产生。惟特别须说明的是，限位单元的数量及设置位置非限制性者。

然，于本实施例中，量测模块32与基座31之间还可设置一滑轨，使驱动组件35以线性的方式带动量测模块32于检测方向D1上滑行，可使检测过程较为顺畅，且可避免检测动线产生的偏差。又在其它实施例中，其它可辅助量测模块移动的装置（如：轮子）亦可使用，本发明于此不限。

图2C为图2A所示的物件检测装置的俯视透视图，请同时参考图2A、图2B及图2C所示，平台34具有开口343，量测块322穿过开口343而凸出于平台34的上表面341一设定高度H4。于本实施例中，开口343的尺寸实质上大于量测块322，使量测块322可在开口343内于检测方向D1上有限制地移动。

另外，物件4以凹部41相对于量测块322设置于平台34的上表面341。具体而言，即平台34的上表面341承载物件4，且物件4的凹部41凸出上表面341。于本实施例中，平台34的上表面341还设置有三个定位柱344、345，其中，三个定位柱344、345分别设置于量测块322的两个侧边，用于物件4放置时的X、Y方向对位基准，然此定位柱的设置及其数目皆非限制性者，于实际应用上，例如但不限于利用刻印或激光等方式于平台的上表面设置定位标记，以供物件4放置时可精准定位，本发明于此不限。

为应用于实际检测上，物件检测装置3还包括四个侦测单元38，于本实施例中，侦测单元38为光纤探头，然于实际应用上，其它可用于侦测物件位置的方式，例如：红外线装置或其它类型的感应器亦可使用，本发明于此不限。侦测单元38相对于量测块322于检测方向D1（相当于X方向）上设置于平台34的上表面341，然侦测单元38的数目非限制性者，于实际应用上，物件检测装置3仅须相对于量测块322于检测方向D1上设置至少一个侦测单元即可进行检测，本发明于此不限。另一方面，各侦测单元38分别通过螺丝固定于固定块39，而固定块39则同样通过螺丝固定于平台34的上表面341，然此固定方式并非限制性者，其它如黏固或焊接的方式亦可使用，本发明于此不限。另外，于本实施例中，侦测单元38的高度可进行调整，以配合待检测的物件4的凹部41的深度。惟上述的利用侦测单元38检测物件4的详细方式将于后叙述。

同样请参考图2A及图2B所示，于本实施例中，物件检测装置3还具有两个直线滑轨36，设置于平台34的下表面342，且两个直线滑轨36分别具有两个滑块361及一个直线轨道362，且两个滑块361分别滑设于直线轨道362并连接连接块321的两端，可限制连接块321与平台34之间的相对位置，以使量测块322于检测方向D1上直线滑行，同样可使检测过程较为顺畅，且可避免检测动线产生的偏差。然，上述非限制性者，于实际应用上，直线滑轨也可不设置，进而达到简化组件及组装的复杂度的功效。

图3A为图2A所示的物件检测装置检测物件时的侧视示意图，图3B为图3A所示的物件检测装置的上视部分放大示意图，请同时参考图3A及图3B所示，以详细说明物件检测装置3检测物件4的作动方式及原理，并以此为例，解释如何通过检测物件4的凹部41的深度H3是否符合标准，以作为判断物件4是否为合格品的依据。其中，量测块322凸出于平台34的上表面341的设定高度H4可依据检测需求作变更。在本实施例中，当物件4的凹部41的深度H3小于或等于设定高度H4时，物件为不合格品；反之，当深度H3大于设定高度H4时，物件为合格品。然，上述非限制性者，于实际应用上，也可是当物件4的凹部41的深度H3小于或等于设定高度H4时，物件为合格品；反之，当深度H3大于设定高度H4时，物件为不合格品。

请同时参考图2C、图3A及图3B所示，依据平台34上的定位柱344、345的位置，将物件4的两个端面对齐定位柱344、345并摆放于初始位置（如图2C所示），然此初始位置非限制性者，实际应用上，可依据物件4的尺寸或定位柱的形式进行调整，本发明于此不限。

物件4因生产或制造误差，导致凹部41的深度H3不足（即，小于或等于设定高度H4），此时，若将物件4设置于平台34的上表面341，其凹部41会接触到量测块322。当驱动单元35开始作动，并带动连接块321及其上的量测块322于检测方向D1上移动时，由于量测块322抵触凹部41，故会带动物件4于检测方向D1上移动，进而使物件4移动至检测位置（如图3B所示），由于侦测单元38为光纤探头，其会发射出光线并且感应是否有障碍物遮蔽到至少部分的光线，因此如图3B所示，物件4与侦测单元38部分重叠时，必定会同时遮蔽侦测单元38所发出的光线。当侦测单元38感测到其光线受到遮蔽时，侦测单元38会产生信号，信号即为不合格品警示信号，此时，即可认定物件4为不合格品。

另外，于实际应用上，侦测单元38可外接电控装置（图未示），并将检测过程中产生的信号回传到电控装置的处理单元中，再通过与电控装置连接或内建的蜂鸣器发出警示音，可加强检测结果的实时反应效果，但本发明于此不限。

图3C为依据本发明实施例的物件检测装置检测另一物件时的侧视示意图，且该物件为合格品，请参考图3C所示，物件4’的凹部41’的深度H3’大于设定高度H4，因此当物件4’设置于平台34的上表面341时，其凹部41’不会接触到量测块322。因此，当驱动单元35开始作动并带动量测块322于检测方向D1上移动时，由于量测块322并未抵触凹部41’，因此物件4’不会随着量测块322于检测方向D1上移动，当然，于侦测单元上方不会出现任何遮蔽物，也不会有信号输出，此时，即可认定物件4’为合格品。

综上所述，本发明优选实施例的物件检测装置，利用物件的凹部的深度与量测块的设定高度的相对关系，并搭配驱动组件与侦测单元的设置，通过是否能移动待测物件的方式，自动检测物件的凹部的尺寸是否符合标准。亦即，当侦测单元侦测到物件随着量测块移动时，操作者即可判断出该物件是否合格。

具体而言，现有技术中所使用的搭配间隙片的检测装置，必须额外通过间隙片的选择及设置，方能检测出物件是否为合格品，因此当间隙片的制造、选用及设置上产生误差时，即可能导致检测的精确度降低；与现有技术相较，通过本发明利用侦测单元的使用，可大幅降低利用间隙片所带来的外界干扰及误差，而提升检测良率。并且，可排除人工需求，达成自动化的目标，大幅提升检测效率。再者，本发明的物件检测装置无须另外使用额外的辅助治具，具有简化设计的功效。

以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种物件检测装置，用于检测物件的凹部的深度，其特征在于，所述物件检测装置包括：

基座，具有多个支撑柱；

平台，具有上表面，所述平台平行所述基座而设置于所述多个支撑柱，且所述平台具有开口，所述上表面承载所述物件，且所述物件的所述凹部凸出所述上表面；

驱动组件，设置于所述基座；

量测模块，设置于所述驱动组件，所述量测模块穿过所述开口而凸出所述平台的所述上表面一设定高度，且所述量测模块在所述驱动组件的驱动下能够相对所述基座沿一检测方向移动；以及

至少一个侦测单元，设置于所述上表面；

其中，于检测时，所述驱动组件驱动所述量测模块于所述检测方向上移动，若所述侦测单元侦测到所述物件跟随所述量测模块一起移动，则所述物件的所述凹部的深度小于或等于所述设定高度。

2.如权利要求1所述的物件检测装置，其特征在于，所述量测模块具有连接块及量测块，所述连接块连接所述量测块，且所述连接块连接所述驱动组件，所述连接块于所述检测方向上可移动地设置于所述基座，所述量测块穿过所述平台的所述开口。

3.如权利要求1所述的物件检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括汽缸、油压缸、电动缸或电动马达。

4.如权利要求1所述的物件检测装置，其特征在于，所述侦测单元为光纤探头。

5.如权利要求1所述的物件检测装置，其特征在于，还包括：

多个限位单元，分别固定于所述基座，且所述量测模块于所述检测方向上设置于所述多个限位单元之间。

6.如权利要求5所述的物件检测装置，其特征在于，所述多个限位单元分别包括一弹簧。

7.如权利要求1所述的物件检测装置，其特征在于，还包括：

至少一个定位柱，设置于所述平台的所述上表面。

8.如权利要求7所述的物件检测装置，其特征在于，所述定位柱邻设于所述开口。

9.如权利要求1所述的物件检测装置，其特征在于，还包括：

两个滑轨，设置于所述平台的下表面，所述两个滑轨分别具有至少一个滑块，且所述滑块分别连接所述量测模块。

10.如权利要求1所述的物件检测装置，其特征在于，当所述物件的所述凹部的深度小于或等于所述设定高度时，所述物件为不合格品。