TW202214445A - 厚度測量裝置 - Google Patents

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TW202214445A TW109135236A TW109135236A TW202214445A TW 202214445 A TW202214445 A TW 202214445A TW 109135236 A TW109135236 A TW 109135236A TW 109135236 A TW109135236 A TW 109135236A TW 202214445 A TW202214445 A TW 202214445A
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陳建穎
張昱仁
周根德
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東友科技股份有限公司
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Abstract

本案關於一種厚度測量裝置，包含基板、第一移動組件、第二移動組件、框架及連動組件。基板包含基板主體及傳感器。第一移動組件可在第一方向上位移，且用以與待測物接觸。第二移動組件可在第二方向上位移，且包含感應件，與傳感器相對應設置。框架與基板相組接，且包含框架主體、第一導槽以及第二導槽。第一移動組件可在第一導槽中移動。第二移動組件可在第二導槽中移動。連動組件包含轉動件、第一連接部及第二連接部。第一連接部設置於轉動件之一表面並與第一移動組件相連接。第二連接部設置於轉動件之該表面並與第二移動組件相連接。

Description

厚度測量裝置
本案係關於一種厚度測量裝置，尤指一種可放大感應件移動量以提升測量精確度之厚度測量裝置。
在護貝機進行熱壓動作時，需首先確認護貝膜的厚度才可決定熱壓的參數。目前用以測量護貝膜厚度的厚度計結構中，係將一定柵與檢測桿直接連動。當檢測桿與待測物接觸而發生位移時，透過偵測定柵相對於容柵傳感器的移動距離，即可直接得知待測物之厚度。於此種結構設計中，測量的準確度直接取決於組件的精密度與傳感器的解析度。當測量精準度的要求愈高，組件精密度與傳感器解析度的要求亦會大幅提升，將會造成厚度計的成本增加。
因此，實有必要發展一種可解決上述問題之厚度測量裝置，以解決現有技術所面臨之問題。
本案之主要目的在於提供一種厚度測量裝置，俾解決並改善前述先前技術之問題與缺點。
本案之另一目的在於提供一種厚度測量裝置，藉由連動組件連接於第一移動組件及第二移動組件之間，且透過第一移動組件及第二移動組件與連動組件之旋轉軸心的距離差異，使第二移動組件具有較大的位移量，達到放大偵測訊號並提升測量精準度的功效。此外，更透過轉動件之結構設計，達到降低製造成本之功效。
為達前述目的，本案提供一種厚度測量裝置，包含基板、第一移動組件、第二移動組件、框架及連動組件。基板包含基板主體及傳感器。傳感器設置於基板主體之一表面。第一移動組件可在第一方向上位移，且包含接觸端，用以與待測物接觸。第二移動組件可在第二方向上位移，且包含感應件，與傳感器相對應設置。框架與基板相組接，且包含框架主體、第一導槽以及第二導槽。第一導槽及第二導槽皆形成於框架主體。第一移動組件至少部分被容置於第一導槽並可在第一導槽中移動。第二移動組件至少部分被容置於第二導槽並可在第二導槽中移動。連動組件包含轉動件、第一連接部及第二連接部。第一連接部設置於轉動件之一表面並與第一移動組件相連接。第二連接部設置於轉動件之該表面並與第二移動組件相連接。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用於限制本案。
請參閱第1圖、第2圖、第3圖及第4圖。第1圖係揭示本案第一實施例之厚度測量裝置之結構前視圖。第2圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置之立體結構示意圖。第3圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置於一視角之結構爆炸圖。第4圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置於另一視角之結構爆炸圖。如圖所示，厚度測量裝置包含基板1、第一移動組件2、第二移動組件3、框架4及連動組件5。基板1包含基板主體11及傳感器12。傳感器12設置於基板主體11之一表面。第一移動組件2可在第一方向X1上位移，且包含接觸端23，用以與待測物接觸，亦即與護貝膜接觸。於本實施例中，接觸端23可例如但不限為滾輪。第二移動組件3可在第二方向X2上位移，且包含感應件33，與傳感器12相對應設置。於本實施例中，傳感器12為一容柵傳感器，感應件33為一定柵，但並不以此為限。框架4與基板1相組接，且包含框架主體41、第一導槽45以及第二導槽46。第一導槽45及第二導槽46皆形成於框架主體41。第一移動組件2至少部分被容置於第一導槽45並可在第一導槽45中移動。第二移動組件3至少部分被容置於第二導槽46並可在第二導槽46中移動。連動組件5包含轉動件51、第一連接部511及第二連接部512。第一連接部511與第二連接部512設置於轉動件51之同側表面，且第一連接部511與第一移動組件2相連接，第二連接部512與第二移動組件3相連接。
於本實施例中，基板1更包含一固定座13及一開口131。固定座13係設置於基板1之一端，並用以與護貝機相互連接及固定。開口131設置於固定座13，第一移動組件2之接觸端23穿過開口131並與待測物接觸。
於本實施例中，第一移動組件2更包含第一塊體21及第一滑塊22。第一塊體21與第一滑塊22相連接。第一塊體21包含一第一凹槽211，且接觸端23設置於第一滑塊22之一端。第二移動組件3更包含第二塊體31及第二滑塊32。第二塊體31與第二滑塊32相連接。第二塊體31包含第二凹槽311。感應件33設置於第二滑塊32之底面，並與基板1之傳感器12相對應。框架4更包含延伸部42、第一通孔43及第二通孔44。延伸部42由框架主體41延伸，第一通孔43及第二通孔44皆形成於延伸部42。第一通孔43與第一導槽45相連通，第二通孔44與第二導槽46相連通。第一移動組件2之第一塊體21被容置於框架4之第一通孔43中，第一滑塊22被容置於第一導槽45中。第二移動組件3之第二塊體31被容置於框架4之第二通孔44中，第二滑塊32被容置於第二導槽46中。轉動件51之第一連接部511係卡設於第一塊體21之第一凹槽211，第二連接部512係卡設於第二塊體31之第二凹槽311。藉此，第一移動組件2、轉動件51及第二移動組件3之間可相互連接且連動。
於本實施例中，連動組件5包含第一固定件52及第二固定件53。轉動件51更包含第一穿孔513及第二穿孔514。第一穿孔513及第二穿孔514皆形成於轉動件51，且第一穿孔513大致呈圓形，第二穿孔514則具有弧形輪廓。第一固定件52穿設於第一穿孔513並與框架4之延伸部42連接，第二固定件53穿設於第二穿孔514並與框架4之延伸部42連接。轉動件51可以第一固定件52為軸心旋轉，且第一連接部511與第一固定件52之間的距離小於第二連接部512與第一固定件52之間的距離。第二穿孔514之弧形輪廓係根據轉動件51之旋轉路徑設計，藉以使第二固定件53於轉動件51旋轉的過程中沿著第二穿孔514相對移動。於本實施例中，第一固定件52及第二固定件53可例如但不限於透過鎖固、嵌合或卡合的方式與延伸部42相互連接且固定。惟需強調的是，於本實施例中，第二固定件53及第二穿孔514僅是用以避免轉動件51於旋轉時離開框架4之延伸部42，以提升轉動件51旋轉時的穩定性，但並不以此為限。於一些實施例中，連動組件5未包含第二固定件53，轉動件51亦不包含第二穿孔514。藉此，當第一移動組件2之接觸端23與待測物接觸而沿著第一方向X1移動時，第一移動組件2可帶動第一連接部511於第一方向X1上位移，促使轉動件51以第一固定件52為軸心旋轉。隨著轉動件51的旋轉，轉動件51之第二連接部512可進一步帶動第二移動組件3於第二方向X2上位移。透過基板1上之傳感器12感測第二移動組件3上感應件33的位移量，可換算出接觸端23的位移量，亦即計算出護貝膜之厚度。此外，由於第二連接部512與轉動件51之旋轉軸心之距離大於第一連接部511與轉動件51之旋轉軸心之距離，故第二移動組件3之位移量可大於第一移動組件2之位移量，藉此達到放大偵測訊號以提升測量準確度之功效。
請參考第1圖及第5圖所示。第5圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置之第一移動組件、連動組件及第二移動組件之連動關係示意圖。第二移動組件3於第二方向X2之位移量與第一移動組件2於第一方向X1上之位移量的關係式可透過以下算式推導，首先：
Figure 02_image001
；
Figure 02_image003
；
Figure 02_image005
；
Figure 02_image007
。
Figure 02_image009
；
Figure 02_image011
；
Figure 02_image013
。
Figure 02_image015
；
Figure 02_image017
。
Figure 02_image019
；由以上關係式可得知：
Figure 02_image021
。再者，分別計算第一移動組件2之移動距離及第二移動組件3之移動距離：
Figure 02_image023
；
Figure 02_image025
。
Figure 02_image027
；
Figure 02_image029
Figure 02_image031
。得知：
Figure 02_image033
。其中，旋轉角度θ為第一移動組件2帶動轉動件51旋轉之角度；夾角K為第一連接部511至第一固定件52之連線與第二連接部512至第一固定件52之連線之夾角；第一半徑Aa等於第一連接部511與第一固定件52之間的距離；第二半徑Ab等於第二連接部512與第一固定件52之間的距離； 第一移動距離Ba為當轉動件51旋轉時，第一連接部511之移動距離；第二移動距離Bb為當轉動件51旋轉時，第二連接部512之移動距離；第一位移量Ca為當轉動件51旋轉時，第一移動組件2於第一方向X1上的位移量；第二位移量Cb為當轉動件51旋轉時，第二移動組件3於第二方向X2上的位移量。
於本實施例中，由於第一移動組件2及第二移動組件3與連動組件5連接，故第一移動組件2及第二移動組件3之移動路徑實際上為一弧線，大致可由第一移動距離Ba、第二移動距離Bb表示。需強調的是，框架4之結構可允許第一移動組件2及第二移動組件3之弧線形移動。
透過以上公式，可藉由第二位移量Cb推算出第一位移量Ca，亦即可藉由偵測第二移動組件3上的感應件33於第二方向X2的位移量，推算出待測物之厚度。值得一提的是，當夾角K等於90度時，第二位移量Cb與第一位移量Ca的比值即等於第二半徑Ab與第一半徑Aa之比值。因此，於本實施例中，夾角K以90度為較佳，但並不以此為限。於一些實施例中，夾角K可介於45度135度之間。於本實施例中，轉動件51之旋轉角度θ可介於1度至45度之間，且第一方向X1與第二方向X2相互垂直，但並不以此為限。
於本實施例中，第一移動組件2更包含第一導桿24，第二移動組件3更包含第二導桿34。第一導桿24穿設第一塊體21，且兩端分別與第一通孔43之兩側壁相固接。第二導桿34穿設第二塊體31，且兩端分別與第二通孔44之兩側壁相固接。於本實施例中，第一導桿24與第一方向X1平行，可例如但不限於透過穿設、卡合、黏合、抵頂的方式與第一通孔43之兩側壁相固接，且第一塊體21可沿著第一導桿24移動。第二導桿34與第二方向X2平行，可例如但不限於透過穿設、卡合、黏合、抵頂的方式與第二通孔44之兩側壁相固接，且第二塊體31可沿著第二導桿34移動。於本實施例中，第一導桿24更包含兩個第一凸部241，第二導桿34更包含兩個第二凸部341。兩個第一凸部241設置於第一導桿24之兩端，且與框架4之延伸部42相固接。兩個第二凸部341設置於第二導桿34之兩端，且與框架4之延伸部42相固接。於本實施例中，第一凸部241及第二凸部341可例如但不限於透過卡合、嵌合、鎖固的方式與延伸部42連接並固定。透過第一導桿24、第二導桿34、第一凸部241及第二凸部341之設置，第一移動組件2及第二移動組件3可更穩固地移動，俾進一步提升測量的精準度。
於本實施例中，第二移動組件3更包含一彈性元件35。彈性元件35套設於第二導桿34，並抵頂於第二塊體31與第二通孔44的側壁之間，以達到第一移動組件2、轉動件51及第二移動組件3復位的效果。
請參閱第6圖、第7圖及第8圖。第6圖係揭示本案第二實施例之厚度測量裝置之結構前視圖。第7圖係揭示第6圖所示之厚度測量裝置之立體結構示意圖。第8圖係揭示第6圖所示之厚度測量裝置於一視角之結構爆炸圖。於本實施例中，連動組件5a之轉動件51a具有較狹長的輪廓，且框架4a更包含至少一第一軸承47及至少一第二軸承48。第一軸承47及第二軸承48皆設置於框架主體41。其中第一軸承47與第一移動組件2相接觸，第二軸承48與第二移動組件3相接觸。於本實施例中，框架4a包含兩組第一軸承47及兩組第二軸承48。第一軸承47緊鄰第一移動組件2之第一塊體21的側面，第二軸承48緊鄰第二移動組件3之第二塊體31之側面。藉此，可減少第一移動組件2及第二移動組件3移動時與框架4的摩擦，提升移動的順暢度，以進一步提升厚度偵測的準確度。
於本案第一及第二實施例中，轉動件51為一板件。值得一提的是，由於本案之第一移動組件2及第二移動組件3係透過單一的連動組件5連接，故本案之厚度測量裝置可在具有放大偵測訊號功能的同時，具有相對單純之結構，可有利於簡化組裝程序，更可降低元件的製造成本。
綜上所述，本案提供一種厚度測量裝置，可透過第一移動組件及第二移動組件與連動組件之旋轉軸心的距離差異，使第二移動組件具有較大的位移量，達到放大偵測訊號的功效。第一移動組件及第二移動組件具有可穩定移動之結構，且亦可透過軸承的設置，進一步提升偵測準確度。此外，更透過轉動件之結構設計，達到簡化組裝程序並降低製造成本之功效。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1:基板 11:基板主體 12:傳感器 13:固定座 131:開口 2:第一移動組件 21:第一塊體 211:第一凹槽 22:第一滑塊 23:接觸端 24:第一導桿 241:第一凸部 3:第二移動組件 31:第二塊體 311:第二凹槽 32:第二滑塊 33:感應件 34:第二導桿 341:第二凸部 35:彈性元件 4、4a:框架 41:框架主體 42、42a:延伸部 43、43a:第一通孔 44、44a:第二通孔 45:第一導槽 46:第二導槽 47:第一軸承 48:第二軸承 5、5a:連動組件 51、51a:轉動件 511、511':第一連接部 512、512':第二連接部 513:第一穿孔 514:第二穿孔 52:第一固定件 53:第二固定件 Aa:第一半徑 Ab:第二半徑 Ba:第一移動距離 Bb:第二移動距離 Ca:第一位移量 Cb:第二位移量 Da:第一角度 Db:第二角度 Ea:第三角度 Eb:第四角度 Fa:第五角度 Fb:第六角度 Ga:第七角度 Gb:第八角度 Hb:第九角度 K:夾角 X1:第一方向 X2:第二方向 θ:旋轉角度
第1圖係揭示本案第一實施例之厚度測量裝置之結構前視圖。
第2圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置之立體結構示意圖。
第3圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置於一視角之結構爆炸圖。
第4圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置於另一視角之結構爆炸圖。
第5圖係揭示第1圖所示之厚度測量裝置之第一移動組件、連動組件及第二移動組件之連動關係示意圖。
第6圖係揭示本案第二實施例之厚度測量裝置之結構前視圖。
第7圖係揭示第6圖所示之厚度測量裝置之立體結構示意圖。
第8圖係揭示第6圖所示之厚度測量裝置於一視角之結構爆炸圖。
1:基板
2:第一移動組件
3:第二移動組件
4:框架
5:連動組件
X1:第一方向
X2:第二方向

Claims (13)

  1. 一種厚度測量裝置，包含： 一基板，包含一基板主體及一傳感器，該傳感器設置於該基板主體之一表面； 一第一移動組件，可在一第一方向上位移，且包含一接觸端，用以與一待測物接觸； 一第二移動組件，可在一第二方向上位移，且包含一感應件，與該傳感器相對應設置； 一框架，與該基板相組接，且包含一框架主體、一第一導槽以及一第二導槽，該第一導槽及該第二導槽皆形成於該框架主體，該第一移動組件至少部分被容置於該第一導槽並可在該第一導槽中移動，該第二移動組件至少部分被容置於該第二導槽並可在該第二導槽中移動；以及 一連動組件，包含一轉動件、一第一連接部及一第二連接部，該第一連接部設置於該轉動件之一表面並與該第一移動組件相連接，該第二連接部設置於該轉動件之該表面並與該第二移動組件相連接。
  2. 如請求項1所述之厚度測量裝置，其中該第一移動組件更包含一第一塊體及一第一滑塊，該第一塊體與該第一滑塊相連接，且該接觸端設置於該第一滑塊之一端，該第二移動組件更包含一第二塊體及一第二滑塊，該第二塊體與該第二滑塊相連接，且該感應件設置於該第二滑塊之一底面，該框架更包含延伸部、一第一通孔及一第二通孔，其中該延伸部由該框架主體延伸，該第一通孔及該第二通孔皆形成於該延伸部，且該第一通孔與該第一導槽相連通，該第二通孔與該第二導槽相連通，其中該第一移動組件之該第一塊體被容置於該框架之該第一通孔中，該第一滑塊被容置於該第一導槽中，該第二移動組件之該第二塊體被容置於該框架之該第二通孔中，該第二滑塊被容置於該第二導槽中。
  3. 如請求項2所述之厚度測量裝置，其中該第一移動組件之該第一塊體包含一第一凹槽，該第二組件之該第二塊體包含一第二凹槽，且該轉動件之該第一連接部係部分容置於該第一凹槽，該轉動件之該第二連接部係部分容置於該第二凹槽。
  4. 如請求項2所述之厚度測量裝置，其中該連動組件包含一第一固定件，該轉動件更包含一第一穿孔，其中該第一穿孔形成於該轉動件，該第一固定件穿設於該第一穿孔並與該框架之該延伸部連接，該轉動件以該第一固定件為軸心旋轉，且該第一連接部與該第一固定件之間的距離小於該第二連接部與該第一固定件之間的距離。
  5. 如請求項4所述之厚度測量裝置，其中該連動組件更包含一第二固定件，該轉動件更包含一第二穿孔，其中該第二穿孔形成於該轉動件，且具有一弧形輪廓，該第二固定件穿設於該第二穿孔並與該框架之該延伸部連接，當該轉動件旋轉時，該第二固定件沿著該第二穿孔相對移動。
  6. 如請求項4所述之厚度測量裝置，其中該第一連接部至該第一固定件之連線與該第二連接部至該第一固定件之連線之間具有一夾角，且該夾角介於45度135度之間。
  7. 如請求項2所述之厚度測量裝置，其中該第二移動組件更包含一彈性元件，抵頂於該第二塊體與該第二通孔之該兩側壁之其中之一之間。
  8. 如請求項2所述之厚度測量裝置，其中該第一移動組件更包含一第一導桿，該第二移動組件更包含一第二導桿，且該第一導桿穿設該第一塊體，且兩端分別與該第一通孔之兩側壁相固接，該第二導桿穿設該第二塊體，且兩端分別與該第二通孔之兩側壁相固接。
  9. 如請求項8所述之厚度測量裝置，其中該第一導桿更包含兩個第一凸部，該第二導桿更包含兩個第二凸部，該兩個第一凸部設置於該第一導桿之兩端，且與該框架之該延伸部相固接，該兩個第二凸部設置於該第二導桿之兩端，且與該框架之該延伸部相固接。
  10. 如請求項1所述之厚度測量裝置，其中該基板更包含一固定座及一開口，該固定座設置於該基板之一端，該開口設置於該固定座，該第一移動組件之該接觸端穿過該開口並與該待測物接觸。
  11. 如請求項1所述之厚度測量裝置，其中該框架更包含至少一第一軸承及至少一第二軸承，設置於該框架主體，其中該至少一第一軸承與該第一移動組件相接觸，該至少一第二軸承與該第二移動組件相接觸。
  12. 如請求項1所述之厚度測量裝置，其中該第一方向與該第二方向相互垂直。
  13. 如請求項1所述之厚度測量裝置，其中該傳感器為一容柵傳感器，該感應件為一定柵。
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