TW201947199A - 二元件間組裝精度的監控架構 - Google Patents

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Abstract

一種二元件間組裝精度的監控架構，包含有：一第一元件，具有一安裝面；一第二元件，具有一相對面，該第二元件係以該相對面面對該安裝面設置，該第二元件與該第一元件兩者中至少有一者係持續受一預壓力作用，而使該第二元件的該相對面向該第一元件的該安裝面壓制；其中，於該安裝面上定義一基準點；該安裝面上設有至少二對荷重元(load cell)，該至少二對荷重元係兩兩成對，成對的兩個荷重元分別位於該基準點兩側，且該二荷重元的連線必須通過該基準點，此外，各該荷重元彼此相隔開而不重疊，該相對面係壓制於該至少二對荷重元。

Description

二元件間組裝精度的監控架構
本發明係與二元件之間的組裝技術有關，特別是指一種二元件間組裝精度的監控架構。
中國CN 103175638B號專利，揭露了一種傳感器(即感測器)的結構及製造方法，在此案的圖11中，揭露了力檢測裝置90具有通過兩個增壓板92將四個傳感器件10夾持的結構，其主要是利用第一傳感器元件46(圖9)的檢測軸朝向與Fx平行的方向，第二傳感器元件52的檢測軸朝向與Fy平行的方向，第三傳感器元件58的檢測軸朝向與Fz平行的方向。藉此，可以分別檢測X,Y,Z三個方向的力量。
前述案件的技術，主要在於施力方向的感測，並不在於兩個元件組裝完成後的狀態變化的感測。
台灣I 513927號發明專利，揭露了一種可供即時監控平行度之滾珠螺桿，此案主要是在雙螺帽之間設置至少二平行度感測器，藉此來即時監控這兩個螺帽之間的平行度。然而，此案技術僅揭露了感測器設置於兩螺帽的相對端面之間，藉以監控滾珠螺桿的二螺帽之間的平行度，而這兩個螺帽又是中空而僅有環狀面相抵的結構。此案並沒有說明其感測器的設置方式是否應為成對設置，且各該感測器也沒有與特定基準點之間的關係定義。因此，本案發明人認為有必要再提出進一步的技術並申請專利。
本發明之主要目的乃在於提供一種二元件間組裝精度的監控架構，其可藉由兩個元件之間的荷重元配置方式來監控出兩個元件之間的組裝精度是否有所改變。
為了達成上述目的，本發明提供一種二元件間組裝精度的監控架構，包含有：一第一元件，具有一安裝面；一第二元件，具有一相對面，該第二元件係以該相對面面對該安裝面設置，該第二元件與該第一元件兩者中至少有一者係持續受一預壓力作用，而使該第二元件的該相對面向該第一元件的該安裝面壓制；其中，於該安裝面上定義一基準點；該安裝面上設有至少二對荷重元(load cell)，該至少二對荷重元係兩兩成對，成對的兩個荷重元分別位於該基準點兩側，且該二荷重元的連線必須通過該基準點，此外，各該荷重元彼此相隔開而不重疊，該相對面係壓制於該至少二對荷重元。
藉此，本發明可藉由兩個元件之間的荷重元配置方式來監控出兩個元件之間的組裝精度是否有所改變。
為了詳細說明本發明之技術特點所在，茲舉以下之較佳實施例並配合圖式說明如後，其中：
如第1圖至第2圖所示，本發明第一較佳實施例所提供之一種二元件間組裝精度的監控架構10，主要由一第一元件11、一第二元件18以及至少二對荷重元14(load cell)所組成，其中：
該第一元件11，具有一安裝面12，於該安裝面12上定義一基準點O，且該安裝面12上設有二對荷重元14，該二對荷重元14係兩兩成對，成對的兩個荷重元14分別位於該基準點O兩側，且該二荷重元14的連線必須通過該基準點O，此外，各該荷重元14彼此相隔開而不重疊。於本實施例中，荷重元14係以應變規(strain gauge)為例，但其他已知的力量感測元件，亦可以做為本案的荷重元，並不以應變規為限。
該第二元件18，具有一相對面19，該第二元件18係以該相對面19面對該安裝面12設置，該第二元件18係持續受一預壓力F作用而以其相對面19向該第一元件11的該安裝面12壓制，並壓制於該二對荷重元14。在另外的實施狀態中，也可以是該第一元件11受到該預壓力F的作用而形成前述的壓制效果，也可以是該第一元件11及該第二元件18都受到該預壓力F的作用而形成前述的壓制效果。
於本實施例中，對每一個成對的兩個荷重元14而言，各該荷重元14與該基準點O的距離相等。而且，這兩對荷重元14的每一對荷重元14與該基準點O的距離也都相等，而排列成圓形。此外，於本實施例中，該安裝面12係呈平坦的平面，且該第一元件11在該安裝面12係為實心面沒有鏤空；該相對面19也是呈平坦的平面，且該第二元件18在該相對面19係為實心面沒有鏤空。
藉由上述結構，該第一元件11與該第二元件18有一個預壓力F的作用下，即完成組裝關係。藉此，該複數荷重元14即被壓制而分擔該預壓力F，進而，每一個荷重元14都會感測到一個壓力值。
以上說明了本第一實施例的架構，接下來說明本第一實施例的使用狀態。
請參閱第2圖，本發明是第一元件11與第二元件18之間有一個預壓力F作用的組裝關係，此每一個荷重元14都會感測到一個壓力值，使用者可以先將正常狀態下的各該荷重元14所感測到的壓力值歸零。
在該第一元件11與該第二元件18之間的組裝精度改變時，例如，兩元件之間的間隙變小，或是該安裝面12與該相對面19之間相對於該基準點O偏擺而產生了歪斜時，就會產生每一個荷重元14所感測到的壓力值改變，或是部分的荷重元14所感測到的壓力值改變，如此一來，使用者就可以藉由每一個荷重元14所感測到的壓力值改變量來了解第一元件11與第二元件18之間的組裝精度發生了什麼變化。
如第3圖所示，當第一元件11與第二元件18之間的間隙變小但壓力方向不變時，則所有荷重元14所感測到的壓力值都會一起增加(圖中顯示壓力FF是原預壓力的2倍壓力值)，且所有荷重元14所增加的數值是相同的，因此可以判斷出第一元件11與第二元件18之間是間隙變小但壓力方向不變。進而，可以由荷重元14所感測到的壓力值改變時所能產生的形變來推算出第一元件11與第二元件18之間的相對位移量。
再如第4圖所示，當第一元件11與第二元件18之間產生了歪斜的狀況時，荷重元14a,14b因壓力值(圖中顯示預壓力為F’)變大而被壓縮，而荷重元14c,14d因壓力值變小而變高，如此可以判斷出第一元件11與第二元件18之間的相對位置改變，且能判斷出位移方向改變至何種角度。進而，可以由這些荷重元14壓力改變時所能產生的形變來推算出第一元件11與第二元件18之間的相對位移量。如此一來，就可以清楚的推算出兩個元件之間的組裝精度是否發生了改變。
如第5圖所示，可以理解的是，在設置的成對荷重元14的數量上愈多，則監控預壓力變化的解析度就愈高，在第5圖中所示的，是設置4對荷重元14的狀況，此種架構下可以使得每一個荷重元14代表45度的方向。在預壓力F的方向改變時，可以更細緻的判斷出預壓力方向改變的角度。
請再參閱第6圖，本發明第二實施例所提供之一種二元件間組裝精度的監控架構20，主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：
該第一元件21的安裝面22上的該二對荷重元24中，一對荷重元24與另一對荷重元24對該基準點O的距離不相等。
本第二實施例可以適用於第一元件21的安裝面22不是圓形的狀況，例如第6圖所示之矩形。在這樣的架構下，仍然能藉由各該荷重元24的預壓力改變來判斷出其形變改變量，進而判斷出二元件之間的組裝精度改變量。
本第二實施例的其餘結構及所能達成之功效均概同於前揭第一實施例，容不再予贅述。
請再參閱第7圖，本發明第三實施例所提供之一種二元件間組裝精度的監控架構30，主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：
該二對荷重元34中，有一對荷重元34的一該荷重元34對該基準點O的距離不同於另一該荷重元34對該基準點O的距離。
本第三實施例可以適用於第一元件31的安裝面32不是圓形的狀況，例如第7圖所示之不規則形。在第一元件31沿該基準點O相對於該第二元件(圖中未示)產生偏擺時，則該安裝面32與該相對面(圖中未示)之間的間距改變狀況，將會是：荷重元34b的形變將會是荷重元34a形變的兩倍，因此荷重元34b所感測到的壓力值增值將會是荷重元34a所感測的壓力值減值的2倍。因此，本第三實施例仍然能藉由各該荷重元34的預壓力改變來判斷出其形變改變量，進而判斷出二元件之間的組裝精度改變量。
本第三實施例的其餘結構及所能達成之功效均概同於前揭第一實施例，容不再予贅述。
請再參閱第8圖，本發明第四實施例所提供之一種二元件間組裝精度的監控架構40，主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：
該安裝面42係呈凹凸落差狀，該相對面49係對應該安裝面42也呈凹凸落差狀，而仍保持壓制於安裝面42上的該二對二荷重元44。
本第四實施例的安裝面42及相對面49不是平坦狀，但仍然能夠藉由該複數荷重元44的形變來感測該第一元件41與該第二元件48之間的變形量，進而判斷出組裝精度是否有改變。
本第四實施例的其餘結構及所能達成之功效均概同於前揭第一實施例，容不再予贅述。
請再參閱第9圖，本發明第五實施例所提供之一種二元件間組裝精度的監控架構，主要概同於前揭第一實施例，不同之處在於：
於該安裝面52上定義一第二基準點O’，且更包含有二對第二荷重元54’。該第二基準點O’與該第一基準點O相隔預定距離，且該二對第二荷重元54’係兩兩成對，成對的兩個第二荷重元54’分別位於該第二基準點O’兩側，且該二第二荷重元54’的連線必須通過該第二基準點O’。
本第五實施例的基準點有2個，可適用於不規則的安裝面52及相對面(圖中未示)，但仍然能夠藉由該複數荷重元54及該複數第二荷重元54’的形變來感測該第一元件51與該第二元件(圖中未示)之間的變形量，進而判斷出組裝精度是否有改變。
本第五實施例的其餘結構及所能達成之功效均概同於前揭第一實施例，容不再予贅述。
10‧‧‧二元件間組裝精度的監控架構
11‧‧‧第一元件
12‧‧‧安裝面
14,14a,14b,14c,14d‧‧‧荷重元
18‧‧‧第二元件
19‧‧‧相對面
F‧‧‧預壓力
FF‧‧‧壓力
F’‧‧‧預壓力
O‧‧‧基準點
20‧‧‧二元件間組裝精度的監控架構
21‧‧‧第一元件
22‧‧‧安裝面
24‧‧‧荷重元
O‧‧‧基準點
30‧‧‧二元件間組裝精度的監控架構
31‧‧‧第一元件
32‧‧‧安裝面
34,34a,34b‧‧‧荷重元
O‧‧‧基準點
40‧‧‧二元件間組裝精度的監控架構
41‧‧‧第一元件
42‧‧‧安裝面
44‧‧‧荷重元
48‧‧‧第二元件
49‧‧‧相對面
50‧‧‧二元件間組裝精度的監控架構
51‧‧‧第一元件
52‧‧‧安裝面
54‧‧‧荷重元
54’‧‧‧第二荷重元
O‧‧‧基準點
O’‧‧‧第二基準點
第1圖係本發明第一較佳實施例之分解圖。 第2圖係本發明第一較佳實施例之組裝立體圖。 第3圖係本發明第一較佳實施例之動作示意圖。 第4圖係本發明第一較佳實施例之另一動作示意圖。 第5圖係本發明第一較佳實施例之另一種實施態樣圖。 第6圖係本發明第二較佳實施例之部分元件示意圖，顯示第一元件的安裝面。 第7圖係本發明第三較佳實施例之部分元件示意圖，顯示第一元件的安裝面。 第8圖係本發明第四較佳實施例之分解圖。 第9圖係本發明第五較佳實施例之部分元件示意圖，顯示第一元件的安裝面。

Claims (9)

  1. 一種二元件間組裝精度的監控架構，包含有： 一第一元件，具有一安裝面； 一第二元件，具有一相對面，該第二元件係以該相對面面對該安裝面設置，該第二元件與該第一元件兩者中至少有一者係持續受一預壓力作用，而使該第二元件的該相對面向該第一元件的該安裝面壓制； 其特徵在於： 於該安裝面上定義一基準點； 該安裝面上設有至少二對荷重元(load cell)，該至少二對荷重元係兩兩成對，成對的兩個荷重元分別位於該基準點兩側，且該二荷重元的連線必須通過該基準點，此外，各該荷重元彼此相隔開而不重疊，該相對面係壓制於該至少二對荷重元。
  2. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：對成對的兩個荷重元而言，各該荷重元與該基準點的距離相等。
  3. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：該至少二對荷重元中，一對荷重元與另一對荷重元對該基準點的距離都相等。
  4. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：該至少二對荷重元中，一對荷重元與另一對荷重元對該基準點的距離不相等。
  5. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：在前述的一對荷重元中，一該荷重元與該基準點的距離不同於另一該荷重元與該基準點的距離。
  6. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：於該安裝面上更定義一第二基準點，且更包含有至少二對第二荷重元；該第二基準點與該基準點相隔預定距離，且該至少二對第二荷重元係兩兩成對，成對的兩個第二荷重元分別位於該第二基準點兩側，且該二第二荷重元的連線必須通過該第二基準點。
  7. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：該安裝面係呈平坦的平面，且該第一元件在該安裝面係為實心面沒有鏤空；該相對面亦為呈平坦的平面，且該第二元件在該相對面係為實心面沒有鏤空。
  8. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：該安裝面係呈凹凸落差狀，該相對面係對應該安裝面呈凹凸落差狀，而仍保持壓制於該安裝面上的該至少二對荷重元。
  9. 依據申請專利範圍第1項之二元件間組裝精度的監控架構，其中：各該荷重元係為應變規(strain gauge)。
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