TW201616107A - 螺桿變形檢測裝置 - Google Patents

Abstract

一種螺桿變形檢測裝置，適用於檢測一個線性裝置，該線性裝置通常包含一支螺桿、兩條分別位於該螺桿兩側的滑軌，及一個螺接於該螺桿且可滑動地嵌裝於該等滑軌的載台。該螺桿變形檢測裝置包含分別設置於該螺桿兩端的四個第一應變規與四個第二應變規。本發明在該載台移動過程中會多次量測該等第一、第二應變規的電阻變化量，並藉由電阻變化量計算出該螺桿兩端的變形量，以利於了解在該載台移動過程中該螺桿的受力情況，如此可在不拆卸該載台的情況下就進行螺桿變形的檢測，而提升螺桿變形檢測的方便性。

Description

螺桿變形檢測裝置

本發明是有關於一種檢測裝置，特別是指一種用於檢測螺桿變形量的螺桿變形檢測裝置。

參閱圖1，線性裝置1通常包含一支長向設置的螺桿11、兩條分別位於該螺桿11兩側的滑軌12，及一個螺接於該螺桿11且可滑動地嵌裝於該等滑軌12的載台13。該載台13可供一個負載(圖未示)安裝設置，而可帶動該負載進行線性移動。正常使用時，該等滑軌12與該螺桿11的軸線相互平行，並藉由該螺桿11之轉動來能傳動該載台13沿著該等滑軌12滑動，然而當該等滑軌12與該螺桿11的軸線方向不平行時，該載台13會被該等滑軌12側向牽引，而會施加側向的力F於該螺桿11，使該螺桿11些微變形，而易磨耗損壞，若該等滑軌12與該螺桿11間的不平行度太大，甚至還會導致該螺桿11嚴重彎曲，使該線性裝置1產生過載問題。

習知常利用滑動百分表或千分表來量測該螺桿11的因受力而產生的變形量，以了解該螺桿11的受力情況，但利用此種方法必須是在該線性裝置1安裝該負載 前，或是將該載台13上的該負載拆卸下來，甚至還需拆卸該載台13才得以進行量測，因此在使用上極為不方便。

因此，本發明之目的，即在提供一種便於檢測螺桿變形量的螺桿變形檢測裝置。

於是，本發明螺桿變形檢測裝置，適用於檢測一個線性裝置。該線性裝置包含一支螺桿、兩條分別位於該螺桿兩側的滑軌，及一個螺接於該螺桿且可滑動地嵌裝於該等滑軌的載台。該螺桿具有相反的一個第一端部與一個第二端部，並可傳動該載台沿著該等滑軌位移。該螺桿變形檢測裝置包含至少一個第一應變規，及一個處理單元。

該第一應變規黏貼於該螺桿之該第一端部周面，並可隨該第一端部的變形而形變並改變電阻值。該處理單元訊號連接該第一應變規，並包括一個第一量測模組，及一個計算模組。在該載台移至特定位置時，該第一量測模組可被驅動而分別量測一次該第一應變規的電阻變化量。該計算模組可根據該第一量測模組所量測到的電阻變化量，計算出一個代表該第一端部產生變形的第一變形量。

2‧‧‧線性裝置

21‧‧‧螺桿

211‧‧‧第一端部

212‧‧‧第二端部

213‧‧‧量測點

22‧‧‧滑軌

23‧‧‧載台

24‧‧‧馬達

3‧‧‧第一應變規

4‧‧‧第二應變規

5‧‧‧處理單元

51‧‧‧第一量測模組

52‧‧‧第二量測模組

53‧‧‧計算模組

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個俯視圖，說明習知的一個線性裝置； 圖2是一個部分俯視圖，說明本發明螺桿變形檢測裝置之一個實施例與一個線性裝置；圖3是一個部分前視圖，說明該實施例與該線性裝置；及圖4是一個功能方塊圖，說明該實施例之系統架構。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2、圖3與圖4，本發明螺桿變形檢測裝置之一個實施例，適用於偵測一個線性裝置2。該線性裝置2包含一支左右長向設置的螺桿21、兩條分別位於該螺桿21前側與後側的滑軌22、一個螺接於該螺桿21且可滑動地安裝於該等滑軌22的載台23，及一個馬達24。該螺桿21具有左右相反的一個第一端部211與一個第二端部212，及數個沿該螺桿21間隔排列的量測點213。該載台23可供一個負載(圖未示)安裝設置，並可帶動該負載進行線性移動。為了能達到較佳的量測結果，本實施例的該螺桿21具有20個量測點213，但實施時量測點213的數量不以此為限，但位於最左方與最右方的量測點213必須分別鄰近於該螺桿21兩端。該馬達24可驅動該螺桿21轉動而傳動該載台23沿著該等滑軌22之長向位移至該等量測點213。

該螺桿變形檢測裝置包含四個第一應變規3、四個第二應變規4，及一個處理單元5。

該等第一應變規3沿該螺桿21之長向延伸，並繞著該螺桿21軸心呈等角度相間隔分佈，而分別黏貼於該第一端部211周面，在本實施例中，該等第一應變規3分別位於該第一端部211的頂側、底側、前側與後側，但不以上述為限。位於前側與後側的該等第一應變規3可分別隨著該第一端部211在水平方向的變形而形變，並改變電阻值，而位於頂側與底側的該等第一應變規3可分別隨著該第一端部211在垂直於水平方向的變形而形變，並改變電阻值。

該等第二應變規4沿該螺桿21之長向延伸，並繞著該螺桿21軸心呈等角度相間隔分佈，分別與該等第一應變規3相對應地黏貼於該第二端部212周面。在本實施例中，該等第二應變規4分別與該等第一應變規3相對應地設置於該第二端部212的頂側、底側、前側與後側，但不以上述為限。位於前側與後側的該等第二應變規4可分別隨著該第二端部212在水平方向的變形而形變，並改變電阻值，而位於頂側與底側的該等第二應變規4可分別隨著該第二端部212在垂直於水平方向的變形而形變，並改變電阻值。

在本實施例的該等第一、第二應變規3、4可藉由形變而改變電阻值，但實施上亦可使用其他能藉由形變而產生電流或電壓的壓電材料，由於類型眾多且為習知技術並非本發明之重點，故在此不再詳述。

該處理單元5訊號連接該等第一應變規3與該 等第二應變規4，並包括一個第一量測模組51、一個第二量測模組52，及一個計算模組53。

該第一量測模組51可在該載台23位於每一個量測點213時被驅動，而量測一次該等第一應變規3的電阻變化量。該第二量測模組52可在該載台23位於每一個量測點213時被驅動，而量測一次該等第二應變規4的電阻變化量。需要說明的是，當該載台23位於每一個量測點213時，該等第一、第二應變規3、4會定位於該螺桿21的頂側、底側、前側與後側且分別位於固定位置，以正確偵測該第一、第二端部211、212在水平方向與垂直於水平方向的變形量，並供該第一、第二量測模組51、52量測。但實施上該第一、第二應變規3、4亦可一起設置於該螺桿21之特定四側，以偵測該第一、第二端部211、212沿該特定四側的變形量，不以本實施例為限。

該計算模組53可根據該第一量測模組51於該等第一應變規3所量測到的該等電阻變化量，計算出四個第一變形量，並根據該等第二量測模組52於該等第二應變規4所量測到的該等電阻變化量，計算出四個第二變形量。該等第一變形量為該螺桿21因為側向受力，而在該第一端部211之頂側、底側、前側與後側所產生的變形量。該等第二變形量為該螺桿21因為側向受力，而在該第二端部212之頂側、底側、前側與後側所產生的變形量。

本發明螺桿變形檢測裝置使用時，先將該載台23移動至該螺桿21最右方的第一個量測點213，且該等第 一、第二應變規3、4會定位於該螺桿21的頂側、底側、前側與後側且分別位於固定位置，並觸發該第一、第二量測模組51、52量測一次該等第一、第二應變規3、4的電阻變化量，再透過該計算模組53計算出第一組的該等第一變形量與該等第二變形量。此時，操作者可了解該載台23在第一個量測點213時，該螺桿21的受力情況。

接著，操作者再啟動該馬達24驅動該螺桿21轉動，而傳動該載台23往左移動，當移動至第二個量測點213時，該等第一、第二應變規3、4也會定位於該螺桿21的頂側、底側、前側與後側且分別位於固定位置，並觸發該第一、第二量測模組51、52再次量測一次該等第一、第二應變規3、4的電阻變化量，並計算出第二組的該等第一變形量與該等第二變形量。此時，操作者可了解該載台23在第二個量測點213時，該螺桿21的受力情況。

依此類推，直到完成的所有量測點213的量測，如此一來操作者可測得該載台23位於每一個量測點213時，該螺桿21受力而在第一、第二端部211、212之四側所產生變形的該等第一變形量與該等第二變形量，藉此了解在該載台23移動過程中該螺桿21的受力情況。

而本實施例設置該等第一、第二應變規3、4於該螺桿21兩端，是為了達到較高的檢測精準度，但實施上也可僅設置該等第一應變規3於該螺桿21一端，或是設計成只量測該螺桿21在水平方向的變形量，而僅分別設置單一個該第一應變規3與單一個該第二應變規4於該螺桿21 之兩端的前側或後側，甚至僅設置單一個該第一應變規3於該螺桿21之一端的前側或後側即可，不以本實施例為限。

綜上所述本發明螺桿變形檢測裝置，透過該載台23在移動過程中多次量測且計算該等第一、第二應變規3、4的電阻變化量，並藉由計算結果了解在該載台23移動過程中該螺桿21在水平方向與垂直於水平方向的受力情況。如此一來，可在不拆卸該載台23上之該負載的情況下進行檢測，以提升螺桿21變形檢測的方便性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧線性裝置

21‧‧‧螺桿

211‧‧‧第一端部

212‧‧‧第二端部

213‧‧‧量測點

22‧‧‧滑軌

23‧‧‧載台

24‧‧‧馬達

3‧‧‧第一應變規

4‧‧‧第二應變規

Claims (5)

1. 一種螺桿變形檢測裝置，適用於檢測一個線性裝置，該線性裝置包含一支螺桿、兩條分別位於該螺桿兩側的滑軌，及一個螺接於該螺桿且可滑動地嵌裝於該等滑軌的載台，該螺桿具有相反的一個第一端部與一個第二端部，並可傳動該載台沿著該等滑軌位移，該螺桿變形檢測裝置包含：至少一個第一應變規，黏貼於該螺桿之該第一端部周面，並可隨該第一端部的變形而形變並改變電阻值；及一個處理單元，訊號連接該第一應變規，並包括一個第一量測模組，及一個計算模組，在該載台移至特定位置時，該第一量測模組可被驅動而量測一次該第一應變規的電阻變化量，該計算模組可根據該第一量測模組所量測到的電阻變化量，計算出一個代表該第一端部產生變形的第一變形量。
2. 如請求項1所述的螺桿變形檢測裝置，還包含至少一個設置於該第二端部周面並訊號連接該處理單元的第二應變規，該第二應變規可隨該第二端部的變形而形變並改變電阻值，該處理單元還包括一個第二量測模組，在該載台移至特定位置時，該第二量測模組可被驅動而量測一次該第二應變規的電阻變化量，該計算模組可根據該第二量測模組所量測到的電阻變化量，計算出一個代表該第二端部產生變形的第二變形量。
3. 如請求項1所述的螺桿變形檢測裝置，包含四個第一應變規，該等第一應變規繞著該螺桿軸心呈等角度相間隔分佈，而分別黏貼於該第一端部周面之特定四側，並可分別隨該第一端部的變形而形變並改變電阻值，該第一量測模組可被驅動而量測一次該等第一應變規的電阻變化量，該計算模組可根據該第一量測模組所量測到的該等電阻變化量，計算出四個分別代表該第一端部之特定四側產生變形的第一變形量。
4. 如請求項3所述的螺桿變形檢測裝置，還包含四個訊號連接該處理單元的第二應變規，該等第二應變規繞著該螺桿軸心呈等角度相間隔分佈，而分別黏貼於該第二端部周面之特定四側，並可分別隨該第二端部的變形而形變並改變電阻值，該處理單元還包括一個第二量測模組，在該載台移至特定位置時，該第二量測模組可被驅動而量測一次該等第二應變規的電阻變化量，該計算模組可根據該第二量測模組所量測到的該等電阻變化量，計算出四個分別代表該第二端部之特定四側產生變形的第二變形量。
5. 如請求項4所述的螺桿變形檢測裝置，其中，該螺桿還具有數個沿長向間隔排列的量測點，該等第一應變規與該等第二應變規是分別沿該螺桿之長向延伸，在該載台位於每一個量測點時，該等第一應變規與該等第二應變規皆分別位於該螺桿之特定四側。