TWI725500B - 扭力測試設備及其待測物定位座 - Google Patents

Abstract

一種扭力測試設備及其待測物定位座。待測物定位座適用於扭力測試設備，其中扭力測試設備包括具有一旋動盤的一測試台，待測物定位座固定於旋動盤，待測物定位座包括一座體以及多個彈簧針，其中座體具有一上表面以及環繞上表面設置的多個側表面，上表面凹設有一定位槽，定位槽具有一底壁以及環繞底壁的一側壁，而多個彈簧針以突向定位槽的中心的方式以特定間隔環繞側壁設置。

Description

扭力測試設備及其待測物定位座

本發明是有關於一種測試設備，且特別是有關於一種扭力測試設備及其待測物定位座。

習知的桌置型扭力測試設備通常由伺服馬達、減速機、配電箱、工作平台、扭力感測器、電腦主機和顯示器等組裝在一起。由於測試設備的體積大，需要蠻長的架設的時間以及較大的配置空間，並不利於量產作業。

再者，產品的扭力測試的步驟複雜，或是為手動測試，無法實現快速自動測試配合量產作業。

又，測試系統軸心有對位困難的問題，若是使用CCD定位或浮動式平台，則有成本昂貴的問題。

另外，一般的夾具對於外觀形狀為圓弧或扁平型的產品並無法有效地夾持。

本發明提供一種待測物定位座，其可以調整放置於其中的待測物的垂直軸心。

本發明提供一種扭力測試設備，其可以有效提高測試精度。

本發明的一種待測物定位座，適用於一扭力測試設備，其中扭力測試設備包括具有一旋動盤的一測試台，待測物定位座固定於旋動盤，待測物定位座包括一座體以及多個彈簧針，其中座體具有一上表面以及環繞上表面設置的多個側表面，上表面凹設有一定位槽，定位槽具有一底壁以及環繞底壁的一側壁，而多個彈簧針以突向定位槽的中心的方式以特定間隔環繞側壁設置。

在本發明的一實施例中，上述的座體還具有多個對應設置在側表面的進氣孔。

在本發明的一實施例中，上述的定位槽的底壁具有多個出氣孔，而自進氣孔進入的氣體從出氣孔排出。

在本發明的一實施例中，上述的彈簧針設置在同一水平高度上。

在本發明的一實施例中，上述的彈簧針以相同間隔環繞側壁設置。

本發明的一種扭力測試設備包括一測試台、一垂直方向位移連桿裝置、一馬達、一旋動盤以及一待測物定位座。測試台具有一檯面，而具有一第一垂直軸心的垂直方向位移連桿裝置設置於測試台上，垂直方向位移連桿裝置用於抓取一待測物，並沿著一垂直方向移動待測物。馬達設置於測試台內，而旋動盤設置於檯面上，並能夠受馬達帶動而轉動。待測物定位座固定於旋動盤中，此待測物定位座包括一座體以及多個彈簧針。座體具有一上表面以及環繞上表面設置的多個側表面，上表面凹設有一定位槽，定位槽具有一底壁以及環繞底壁的一側壁，而彈簧針以突向定位槽的中心的方式以特定間隔環繞側壁設置且在待測物置入定位槽中時，彈簧針伸長或縮回使待測物的一第二垂直軸心與第一垂直軸心同軸。

在本發明的一實施例中，上述的座體還具有多個對應設置在側表面的進氣孔。

在本發明的一實施例中，上述的定位槽的底壁具有多個出氣孔，而自進氣孔進入的氣體從出氣孔排出。

在本發明的一實施例中，上述的彈簧針設置在同一水平高度上。

在本發明的一實施例中，上述的彈簧針以相同間隔環繞側壁設置。

在本發明的一實施例中，上述的垂直方向位移連桿裝置包括一直線滑軌、一直向位移連桿單元、一扭力感測器以及一爪式夾持單元。直線滑軌沿著垂直方向設置於測試台上，而直向位移連桿單元能夠沿著直線滑軌直線移動。扭力感測器設置在直向位移連桿單元的下方，而爪式夾持單元設置在直向位移連桿單元的下方，用於夾持待測物。

在本發明的一實施例中，上述的爪式夾持單元具有一第一簧力，而彈簧針具有一第二簧力，且第二簧力小於第一簧力。

在本發明的一實施例中，上述的馬達為直流伺服馬達。

在本發明的一實施例中，上述的扭力測試設備還包括連接於馬達及旋動盤之間的一具偏心校正型聯軸器。

在本發明的一實施例中，上述的扭力測試設備還包括設置於測試台的一顯示面板。

在本發明的一實施例中，上述的待測物具有一連接線，而待測物定位座具有與定位槽連通的一理線槽，且連接線適於置入理線槽中。

在本發明的一實施例中，上述的旋動盤具有一置線槽，而連接線更置入置線槽中。

在本發明的一實施例中，上述的扭力測試設備還包括設置在旋動盤上的一線材固定桿，連接線被限制於固定桿內進而避免影響旋動測試作業。

基於上述，待測物定位座可通過彈簧針以調整置於其中的待測物的垂直軸心位置，因此在將此待測物定位座應用在扭力測試設備中時，能夠使待測物的垂直軸心同軸於垂直方向位移連桿裝置的垂直軸心，減少產品與測試設備之間的偏心所造成的測試誤差，有效提高測試精度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是本發明的一種扭力測試設備的示意圖。圖2是圖1的扭力測試設備的局部示意圖，其中圖2省略了測試台，以明顯示出馬達及聯軸器。圖3是圖1中的待測物定位座的示意圖。

請同時參考圖1、圖2及圖3，扭力測試設備100包括一測試台110、一垂直方向位移連桿裝置120、一馬達130、一旋動盤140以及一待測物定位座150。測試台110具有一檯面112。垂直方向位移連桿裝置120設置於測試台110上，用於抓取一待測物(未繪示)，並沿著一垂直方向移動待測物，其中垂直方向位移連桿裝置120具有一第一垂直軸心A1。馬達130設置於測試台110內，而旋動盤140設置於檯面112上，其中馬達130與旋動盤140連接，以使旋動盤140能夠受馬達130帶動而轉動。待測物定位座150固定於旋動盤140中，此待測物定位座150包括一座體152以及多個彈簧針154。座體152具有一上表面1521以及環繞上表面1521設置的多個側表面1522，上表面1521凹設有一定位槽1523，定位槽1523具有一底壁1524以及環繞底壁1524的一側壁1525，而彈簧針154以突向定位槽1523的中心的方式以特定間隔環繞側壁1525設置，且在待測物置入定位槽1523中時，通過彈簧針154的伸長或縮回使待測物的一第二垂直軸心A2與第一垂直軸心A1同軸。

在本實施例中，彈簧針154以相同間隔環繞側壁1525設置；但是在其他的實施例中，也可以依照需求而改變彈簧針154彼此間的間隔。

通過使待測物的第二垂直軸心A2與垂直方向位移連桿裝置120的第一垂直軸心A1同軸，可以減少待測物與垂直方向位移連桿裝置120彼此間的偏心問題，進而提升測試精度。

詳細而言，上述的垂直方向位移連桿裝置120包括一直線滑軌121、一直向位移連桿單元122、一扭力感測器123以及一爪式夾持單元124。直線滑軌121沿著垂直方向設置於測試台110上，其中直向位移連桿單元122具有前述的第一垂直軸心A1，而直線滑軌121與第一垂直軸心A1平行。直向位移連桿單元122能夠沿著直線滑軌121垂直地直線移動，以帶動設置在直向位移連桿單元122的下方的爪式夾持單元124相對遠離或靠近旋動盤140。扭力感測器123設置在直向位移連桿單元122的下方，而設置在扭力感測器123的下方的爪式夾持單元124用來夾持待測物。

本實施例中，設置在測試台110內的馬達130為直流伺服馬達，而扭力測試設備100還可包括連接於馬達130及旋動盤140之間的一聯軸器160。此聯軸器160可具有偏心校正及防震功能。附帶一提，馬達130可具有一第三垂直軸心A3，且在本發明實施例的理想狀況下，第三垂直軸心A3與前述的第一垂直軸心A1共軸。

在本實施例中，使用具備夾爪的爪式夾持單元124來夾持待測物，夾爪能夠夾取不同形狀的待測物，例如圓形、方形或不規則形，因此扭力測試設備100可應用於圓弧、扁平及柱形等各種不同形狀的待測物，而相應地，定位槽1523可以通過改變側壁1525的形狀以對應於待測物的形狀設計。具體而言，定位槽1523的形狀可為碟形，其中定位槽1523的開口口徑O大於定位槽1523的底壁1524的直徑D，而連接在定位槽1523的底壁1524及座體152的上表面1521之間的側壁1525的截面形狀為弧形。

承上述，待測物定位座150的座體152具有多個對應設置在側表面1522的進氣孔1526，而定位槽1523的底壁1524具有多個出氣孔1527，其中自進氣孔1526進入的氣體從出氣孔1527排出。通過進氣孔1526及出氣孔1527的設置，使得爪式夾持單元124將待測物對應置入定位槽1523中後，自出氣孔1527排出的氣體可提供待測物向上的浮力。

當使用本實施例的扭力測試設備100進行待測物的扭力測試時，操作人員利用爪式夾持單元124夾持待測物，此爪式夾持單元124類似於夾娃娃機的夾爪。此時，待測物的第二垂直軸心A2可能與直向位移連桿單元122的第一垂直軸心A1同軸或不同軸。

爾後，開啟垂直方向位移連桿裝置120，使得直向位移連桿單元122在直線滑軌121上直線地移動，而裝設在直向位移連桿單元122下方的爪式夾持單元124隨著直向位移連桿單元122的移動而靠近旋動盤140，並且使待測物置入於待測物定位座150的定位槽1523中。

在待測物被置入定位槽1523中之後，環繞在側壁1525的彈簧針154隨著待測物的形狀而伸長或縮回。在本實施例中，彈簧針154設置在同一水平高度上；但在其他實施方式中，彈簧針154也可以因應待測物的形狀而上下交錯地排列。在此同時，待測物定位座150將氣體從座體152的進氣孔1526吸入，並從出氣孔1527排出，使得待測物不直接接觸定位槽1523的底壁1524，而是浮置於定位槽1523中。

如此一來，待測物能夠通過各個彈簧針154的伸長或縮回而微調其位置，使得待測物的第二垂直軸心A2與直向位移連桿單元122的第一垂直軸心A1共軸，且待測物以穩定的狀態浮置在定位槽1523中。

附帶一提，本實施例的爪式夾持單元124具有一第一簧力，而彈簧針154具有一第二簧力，其中彈簧針154的第二簧力小於爪式夾持單元124的第一簧力。通過這樣的設計，可以在爪式夾持單元124以較大的力量夾持待測物的狀態下，讓彈簧針154向內縮回以微調待測物的位置，以使得待測物的第二垂直軸心A2與直向位移連桿單元122的第一垂直軸心A1共軸。相反地，如果彈簧針154的第二簧力大於爪式夾持單元124的第一簧力，在待測物進入定位槽1523並受彈簧針154抵頂之後，彈簧針154以大於爪式夾持單元124的第二簧力的第一簧力施加在待測物上，可能導致待測物的位置偏移，而待測物的第二垂直軸心A2與第一垂直軸心A1無法共軸，降低扭力測試設備100所測得的扭力的精度。

在經由彈簧針154校準了待測物的位置之後，在待測物的第二垂直軸心A2與第一垂直軸心A1共軸的狀態下，使馬達130帶動旋動盤140轉動，然後經由扭力感測器123將所測得的扭力數據值反饋。

在理想狀況下，扭力測試設備100應排除了組裝造成的公差，因此馬達130的第三垂直軸心A3應與前述的第一垂直軸心A1共軸。換言之，第一垂直軸心A1、第二垂直軸心A2及第三垂直軸心A3為共軸。如此一來，可以良好地降低第一垂直軸心A1、第二垂直軸心A2以及第三垂直軸心A3的偏差，進而有效提升測試精度。

再者，直向位移連桿單元122在直線滑軌121上的直線移動可經由馬達130來控制，且搭配爪式夾持單元124，因此可以實現自動化測試作業，提高扭力測試設備100的測試穩定性，避免人員操作引起的誤差，並且提高作業效率。

承上述，扭力測試設備100還可包括設置於測試台110的一顯示面板170，其中顯示面板170可用來顯示馬達130的轉速、轉向、旋轉次數、極限扭力值、扭力曲線、各角度扭力分布對應位置圖、控制參數等訊息，以方便工程人員進行調控。此外，前述的經由扭力感測器123將所測得的扭力數據值也可通過顯示面板170顯示出來，讓操作人員能夠即時得知異常點及統計分析扭力分布趨勢，進而便於修正產品扭力分布不均的問題。

值得一提的是，當待測物具有一連接線時，此連接線可以是讓待測物能夠與其他電子裝置進行電性連接的電纜線，可更在待測物定位座150設置一理線槽156，此理線槽156與定位槽1523連通，且連接線能夠置入理線槽156中。

相應地，若電纜線很長，經由理線槽156無法完全收納的狀況下，更將連接線旋繞地置入置線槽142中，且為了避免在測試期間連接線受離心力影響而浮起，可更將一蓋板蓋住旋動盤140的置線槽142；或者，扭力測試設備100還可包括設置在旋動盤140上的一線材固定桿144，而連接線能夠被限制於線材固定桿144內進而避免影響旋動測試作業。置線槽142以及線材固定桿144可以擇一設置，也可以同時設置，依照需求而決定。

綜上所述，本發明的扭力測試設備通過應用於其中的待測物定位座具備的彈簧針而能夠適應性地校正待測物的位置，使得待測物的垂直軸心能夠與扭力測試設備的垂直方向位移連桿裝置的垂直軸心共軸，降低偏心造成的測試誤差，有效提升測試精度。

再者，利用氣體提供浮力使得待測物浮置於定位槽中，而彈簧針設置在相同高度，因此彈簧針不僅能夠良好地調整待測物的位置，且能夠使待測物維持在穩定狀態。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100：扭力測試設備 110：測試台 112：檯面 120：垂直方向位移連桿裝置 121：直線滑軌 122：直向位移連桿單元 123：扭力感測器 124：爪式夾持單元 130：馬達 140：旋動盤 142：置線槽 144：線材固定桿 150：待測物定位座 152：座體 1521：上表面 1522：側表面 1523：定位槽 1524：底壁 1525：側壁 1526：進氣孔 1527：出氣孔 154：彈簧針 156：理線槽 160：聯軸器 170：顯示面板 A1：第一垂直軸心 A2：第二垂直軸心 A3：第三垂直軸心 O：口徑 D：直徑

圖1是本發明的一種扭力測試設備的示意圖。 圖2是圖1的扭力測試設備的局部示意圖。 圖3是圖1中的待測物定位座的示意圖。

150：待測物定位座 152：座體 1521：上表面 1522：側表面 1523：定位槽 1524：底壁 1525：側壁 1526：進氣孔 1527：出氣孔 154：彈簧針 156：理線槽 O：口徑 D：直徑

Claims (18)

1. 一種待測物定位座，適用於一扭力測試設備，該扭力測試設備包括具有一旋動盤的一測試台，該待測物定位座固定於該旋動盤，該待測物定位座包括： 一座體，具有一上表面以及環繞該上表面設置的多個側表面，該上表面凹設有一定位槽，該定位槽具有一底壁以及環繞該底壁的一側壁；以及 多個彈簧針，以突向該定位槽的中心的方式以特定間隔環繞該側壁設置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的待測物定位座，其中該座體還具有多個進氣孔，對應設置在該些側表面。
3. 如申請專利範圍第2項所述的待測物定位座，其中該定位槽的該底壁具有多個出氣孔，而自該些進氣孔進入的氣體從該些出氣孔排出。
4. 如申請專利範圍第1項所述的待測物定位座，其中該些彈簧針設置在同一水平高度上。
5. 如申請專利範圍第1項所述的待測物定位座，其中該些彈簧針以相同間隔環繞該側壁設置。
6. 一種扭力測試設備，包括： 一測試台，具有一檯面； 一垂直方向位移連桿裝置，設置於該測試台上，具有一第一垂直軸心，該垂直方向位移連桿裝置用於抓取一待測物，並沿著一垂直方向移動該待測物； 一馬達，設置於該測試台內； 一旋動盤，設置於該檯面上，並能夠受該馬達帶動而轉動； 一待測物定位座，固定於該旋動盤中，該待測物定位座包括： 一座體，具有一上表面以及環繞該上表面設置的多個側表面，該上表面凹設有一定位槽，該定位槽具有一底壁以及環繞該底壁的一側壁；以及 多個彈簧針，以突向該定位槽的中心的方式以特定間隔環繞該側壁設置，且在該待測物置入該定位槽中時，該些彈簧針伸長或縮回使該待測物的一第二垂直軸心與該第一垂直軸心同軸。
7. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，其中該座體還具有多個進氣孔，對應設置在該些側表面。
8. 如申請專利範圍第7項所述的扭力測試設備，其中該定位槽的該底壁具有多個出氣孔，而自該些進氣孔進入的氣體從該些出氣孔排出。
9. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，其中該些彈簧針設置在同一水平高度上。
10. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，其中該些彈簧針以相同間隔環繞該側壁設置。
11. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，其中該垂直方向位移連桿裝置包括： 一直線滑軌，沿著該垂直方向設置於該測試台上； 一直向位移連桿單元，能夠沿著該直線滑軌直線移動； 一扭力感測器，設置在該直向位移連桿單元的下方；以及 一爪式夾持單元，設置在該直向位移連桿單元的下方，能夠夾持該待測物。
12. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，其中該爪式夾持單元具有一第一簧力，而該些彈簧針具有一第二簧力，且該第二簧力小於該第一簧力。
13. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，其中該馬達為直流伺服馬達。
14. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，還包括一具偏心校正型聯軸器，連接於該馬達及該旋動盤之間。
15. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，還包括一顯示面板，設置於該測試台。
16. 如申請專利範圍第6項所述的扭力測試設備，其中該待測物具有一連接線，而該待測物定位座具有與該定位槽連通的一理線槽，且該連接線適於置入該理線槽中。
17. 如申請專利範圍第16項所述的扭力測試設備，其中該旋動盤具有一置線槽，而該連接線更置入該置線槽中。
18. 如申請專利範圍第16項所述的扭力測試設備，還包括一線材固定桿，設置在該旋動盤上，而該連接線被限制於該線材固定桿內。

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