TWI749491B - 觸控筆按壓性能量測系統 - Google Patents

Abstract

一種觸控筆按壓性能量測系統包括量測單元、移動治具、驅動裝置、控制單元以及彈性件，其中彈性件設置於觸控筆與量測單元之間，移動治具承載一觸控筆，驅動裝置連接移動治具，控制單元訊號連接量測單元及驅動裝置，控制單元控制驅動裝置驅動移動治具沿觸控筆之重力方向移動直至量測單元測得觸控筆之一壓力值。

Description

觸控筆按壓性能量測系統

本發明關於一種觸控筆按壓性能量測系統，特別關於一種能量測小於觸控筆自身重力之觸控筆按壓性能量測系統。

現有測量技術中，若要秤小於觸控筆自身重量的物件壓力值時，會將待測物吊掛於天平之一側，將砝碼逐步放於天平另一側直至天平兩端平衡，然因此種量測方式要不斷地更換砝碼會造成操作的麻煩，同時將待測物吊掛於天平之一側也會出現量測誤差的情況。然若不使用天平，使用電子秤，因觸控筆直接接觸電子秤，此時觸控筆自身重量直接傳遞至電子秤上而發生無法測得小於觸控筆之自身重力之一壓力值的情況，因此有改進之必要。

本發明之主要目的係在提供一種能量測小於觸控筆自身重力之觸控筆按壓性能量測系統。

為達成上述之目的，本發明之一種觸控筆按壓性能量測系統包括量測單元、移動治具、驅動裝置、控制單元以及彈性件，其中彈性件設於物件與量測單元之間，移動治具承載一觸控筆，驅動裝置連接移動治具，控制單元訊號連接量測單元及驅動裝置，控制單元控制驅動裝置驅動移動治具沿一該觸控筆之重力方向移動直至量測單元測得觸控筆之一壓力值。

根據本發明之一實施例，控制單元控制驅動裝置驅動移動治具沿觸控筆之重力方向移動直至達到一目標壓力值。

根據本發明之一實施例，觸控筆按壓性能量測系統之目標壓力值為10克重至350克重。

根據本發明之一實施例，控制單元包括一燒錄系統，其中當量測單元測得目標壓力值時，燒錄系統對觸控筆進行燒錄。

根據本發明之一實施例，當量測單元測得壓力值時，控制單元接收壓力值並記錄移動治具對應該壓力值之移動距離。

根據本發明之一實施例，驅動裝置包括滑塊及導軌，其中滑塊相對導軌沿觸控筆之重力方向上下移動。

根據本發明之一實施例，彈性件包括彈性主體以及接觸件，彈性主體之兩端分別連接接觸件及量測單元，且觸控筆藉由接觸件接觸彈性主體。

根據本發明之一實施例，彈性件更包括承載件以及蓋體，承載件包括容置槽，彈性主體與接觸件收容於容置槽，蓋體覆蓋承載件、彈性主體以及接觸件，且蓋體靠近觸控筆之一側具有一開孔。

根據本發明之一實施例，觸控筆沿量測方向靠近量測單元，觸控筆之一尖端通過開孔與接觸件接觸。

根據本發明之一實施例，量測單元包括連接件，彈性件藉由連接件與量測單元可拆卸地連接。

藉由本發明之觸控筆按壓性能量測系統之彈性件的設置，量測單元可準確地反映出隨觸控筆移動距離的增加，觸控筆壓力值的微小變化，並讓量測單元能測得小於觸控筆之自身重力之一壓力值，且藉由本發明之觸控筆按壓性能量測系統之設計，讓觸控筆之製造商能測得符合客戶需求的觸控筆之物重，以此提高燒錄與製造此類觸控筆的精確度與生產效能。

1:觸控筆按壓性能量測系統

10:量測單元

11:連接件

20:彈性件

21:彈性主體

22:接觸件

23:承載件

231:容置槽

24:蓋體

241:開孔

30:移動治具

40:驅動裝置

41:滑塊

42:導軌

50:控制單元

60:底板

70:數字顯示器

90:觸控筆

91:尖端

圖1A係本發明之觸控筆按壓性能量測系統之示意圖與局部放大示意圖。

圖1B係圖1A線段AA之剖視圖。

圖2係使用本發明之觸控筆按壓性能量測系統量測觸控筆之壓力值與觸控筆移動距離之曲線圖。

圖3係本發明之觸控筆按壓性能量測系統之一實施例之部分爆炸示意圖。

圖4係本發明之觸控筆按壓性能量測系統之一實施例之示意圖。

為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。以下請一併參考圖1A、圖1B、圖2至圖4關於本發明之 觸控筆按壓性能量測系統之示意圖與局部放大示意圖、圖1A線段AA之剖視圖、使用本發明之觸控筆按壓性能量測系統量測觸控筆之壓力值與觸控筆移動距離之曲線圖、觸控筆按壓性能量測系統之一實施例之部分爆炸示意圖以及觸控筆按壓性能量測系統之一實施例之示意圖。

如圖1A、圖1B、圖2至圖4所示，在本實施例中，本發明之觸控筆按壓性能量測系統1包括量測單元10、彈性件20、移動治具30、驅動裝置40、控制單元50、底板60以及數字顯示器70，其中量測單元10為電子秤、壓力感測器或荷重元(load cell)，彈性件20設置於觸控筆90與量測單元10之間，移動治具30承載觸控筆90，驅動裝置40連接移動治具30，控制單元50訊號連接量測單元10及驅動裝置40，底板60承載量測單元10，數字顯示器70訊號連接量測單元10及控制單元50。本實施例之控制單元50是一台電腦，控制單元50控制驅動裝置40驅動移動治具30沿觸控筆90之重力方向移動直至量測單元10測得觸控筆90之一壓力值，並透過數字顯示器70顯示該壓力值且控制單元50接收量測單元10測得之該壓力值。當量測單元10測得壓力值時，控制單元50接收該壓力值並記錄移動治具30對應該壓力值之一移動距離。在此須注意的是，根據本發明之一具體實施例，量測單元10所測得之壓力值為該觸控筆之壓感值(筆尖下壓力)。

如圖1A、圖1B與圖2所示，在本實施例中，當觸控筆90經自身之重力方向接觸彈性件20後，藉由彈性件20之緩衝讓量測單元10能測得小於觸控筆90之自身重力之一壓力值。舉例來說，若觸控筆90本身重量為20克重(gw)，藉由彈性件20之設置可測得20克重(gw)以下之觸控筆90壓力值。如圖1A、圖1B所示，在本實施例中，彈性件20包括彈性主體21、接觸件22、 承載件23以及蓋體24，其中彈性主體21是彈簧且抵接於接觸件22及量測單元10之間，接觸件22呈平板狀，承載件23容置彈性主體21及接觸件22。在本實施例中，承載件23包括一容置槽231，彈性主體21與接觸件22容設於容置槽231中，蓋體24覆蓋承載件23、彈性主體21以及接觸件22，藉由容置槽231之設置，可限制彈性主體21的壓縮量，以避免造成彈性主體21過度壓縮。蓋體24靠近觸控筆90之一側具有開孔241，具體來說，蓋體24之開孔241形成的孔徑係小於接觸件22的外徑，其目的在於，當彈性主體21未受壓力(未量測)時，接觸件22受彈性主體21之彈性推移而位於開孔241處。開孔241的孔徑小於接觸件22的外徑還可避免接觸件22在彈性主體21壓力釋放(量測釋放)後，接觸件22脫離承載件23外的情況。當觸控筆90沿重力方向靠近量測單元10時，觸控筆90之尖端91通過開孔241後與接觸件22接觸，此時觸控筆90藉由接觸件22接觸彈性主體21及量測單元10，利用彈性主體21的彈力緩衝讓量測單元10測得比觸控筆90之自身重力小的壓力值(如圖2所示)。在本實施例中，承載件23之頂面與蓋體24皆更包括複數穿孔，藉由螺絲穿過蓋體24的穿孔而鎖固至承載件23的頂部，在一些實施例中，亦可藉由其他方式固定蓋體24與承載件23，例如利用卡合結構，但並不以此為限。

在本實施例中，如圖2及表一所示，使用本發明之觸控筆按壓性能量測系統1，當量測單元10可測得觸控筆90之壓力值後，藉由彈性件20的設置，量測單元10可準確地反映出隨觸控筆90移動距離的增加，觸控筆90壓力值的微小變化，其原因在於觸控筆90先接觸彈性件20，再透過彈性件20接觸量測單元10，此降低觸控筆90之尖端91接觸量測單元10時產生的接觸力道，可減緩如圖2所示之壓力曲線上升趨勢，而測得小於觸控筆90之自身重 力之一壓力值。解決因觸控筆90直接接觸量測單元10，讓觸控筆90自身重量直接傳遞至量測單元10而發生無法測得小於觸控筆90之自身重力之一壓力值的情況。

此外，如表一所示，藉由控制觸控筆90的移動距離，本發明觸控筆按壓性能量測系統1可精準的測得觸控筆90所需達到的目標壓力值，以增加本發明之適用性。在此須注意的是，根據本發明之一具體實施例，量測單元10包括一連接件11，其中彈性件20藉由連接件11與量測單元10可拆卸地連接。具體來說，彈性件20可利用卡合等方式組接固定於連接件11，連接件11以鎖固方式固定於量測單元10。在一些實施例中，連接件11可以是一螺孔，彈性件20與連接件11相接之一端設置有螺紋，藉由螺孔與螺紋間之結合，讓彈性件20可拆卸地與量測單元10分離，以便配合不同的目標壓力值更換不同彈性係數的彈性件20。在一些實施例中，承載件23與連接件11亦可以為一體成形結構，但並不以此為限。藉此本發明之觸控筆按壓性能量測系統1可視需求改變彈性主體21的彈性係數，以符合觸控筆90需測量的壓力值，舉例來說，若觸控筆90需測量的壓力值為300克重(gw)，則可使用彈性係數高的彈性主體21，若觸控筆90需測量的壓力值為3克重(gw)，則可使用彈性係數低的彈性主體21。

在一些實施例中，當到達目標壓力值為10克重(gw)後，本發明進一步以10克重(gw)為0(μm)單位基準，並將觸控筆90沿著重力方向往上移動一距離(往上為負值)或往下移動一距離(往下為正值)。藉由控制觸控筆90單次增加100(μm)的移動距離量測克重，以提供壓力值的公差範圍數據。反觀，若缺少彈性件20的緩衝，觸控筆90會直接接觸量測單元10，此時觸控筆90自身重量會完全壓在量測單元10上，造成量測單元10無法測得小於觸控筆90之自身重力之一壓力值，更無法達到如本發明之觸控筆按壓性能量測系統1能隨觸控筆90移動距離的增加，測得觸控筆90壓力值的微小變化之功效。

如圖1A、圖1B、圖3與圖4所示，本發明之驅動裝置40包括滑塊41、導軌42以及驅動馬達(圖未示)，控制單元50包括一燒錄系統，移動治具30設置於滑塊41。藉由控制單元50控制驅動馬達驅動滑塊41相對導軌42沿觸控筆90之重力方向上下移動以便量測單元10測得觸控筆90之壓力值。換句話說，藉由控制單元50控制觸控筆90相對量測單元10的移動距離即可讓量測單元10量測 到的觸控筆90壓力值產生微小變化，直至量測單元10量測觸控筆90壓力值達到一目標壓力值(例如：10gw)後，此時控制單元50接收該壓力值並記錄移動治具30對應該壓力值之一移動距離，並藉由燒錄系統將觸控筆90位於10gw等相關數據燒入觸控筆90的控制晶片中。根據本發明之一具體實施例，目標壓力值為10克重(gw)至350克重(gw)，但並不以此為限。綜上所述，依據本發明之觸控筆按壓性能量測系統之彈性件設置，量測單元可準確地反映出隨觸控筆移動距離的增加，觸控筆壓力值的微小變化，並讓量測單元能測得小於觸控筆之自身重力之一壓力值，並藉由本發明之觸控筆按壓性能量測系統之設計，讓觸控筆之製造商能測得符合客戶需求的觸控筆之物重，以此提高燒錄與製造觸控筆的精確度與生產效能。

應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1:觸控筆按壓性能量測系統

10:量測單元

11:連接件

20:彈性件

21:彈性主體

22:接觸件

23:承載件

24:蓋體

241:開孔

30:燒錄移動治具

40:驅動裝置

41:滑塊

42:導軌

50:控制單元

60:底板

70:數字顯示器

90:觸控筆

91:尖端

Claims (10)

1. 一種觸控筆按壓性能量測系統，用以量測一觸控筆之一尖端之一壓力值，該觸控筆按壓性能量測系統包括：一量測單元；一彈性件，設置於該尖端與該量測單元之間，且該尖端接觸該彈性件；一移動治具，承載該觸控筆；以及一驅動裝置，連接該移動治具；一控制單元，該控制單元訊號連接該量測單元及該驅動裝置，該控制單元控制該驅動裝置驅動該移動治具沿該觸控筆之重力方向移動並以該尖端靠近該量測單元直至該量測單元測得該壓力值。
2. 如請求項1所述之觸控筆按壓性能量測系統，該控制單元控制該驅動裝置驅動該移動治具沿該觸控筆之重力方向移動直至達到一目標壓力值。
3. 如請求項2所述之觸控筆按壓性能量測系統，其中該目標壓力值為10克重至350克重。
4. 如請求項2所述之觸控筆按壓性能量測系統，該控制單元包括一燒錄系統，其中當該量測單元測得該目標壓力值時，該燒錄系統對該觸控筆進行燒錄。
5. 如請求項1所述之觸控筆按壓性能量測系統，當該量測單元測得該壓力值時，該控制單元接收該壓力值並記錄該移動治具對應該壓力值之一移動距離。
6. 如請求項1所述之觸控筆按壓性能量測系統，其中該驅動裝置包括一滑塊及一導軌，其中該滑塊相對該導軌沿該觸控筆之重力方向上下移動。
7. 如請求項1所述之觸控筆按壓性能量測系統，其中該彈性件包括一彈性主體以及一接觸件，該彈性主體之兩端分別連接該接觸件及該量測單元，且該觸控筆藉由該接觸件接觸該彈性主體。
8. 如請求項7所述之觸控筆按壓性能量測系統，其中該彈性件更包括一承載件以及一蓋體，該承載件包括一容置槽，該彈性主體與該接觸件收容於該容置槽，該蓋體覆蓋該承載件、該彈性主體以及該接觸件，且該蓋體靠近該觸控筆之一側具有一開孔。
9. 如請求項8所述之觸控筆按壓性能量測系統，其中該觸控筆沿重力方向以該尖端靠近該量測單元，該尖端通過該開孔與該接觸件接觸。
10. 如請求項1所述之觸控筆按壓性能量測系統，其中該量測單元包括一連接件，該彈性件藉由該連接件與該量測單元可拆卸地連接。

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