TWI785937B - 複合式工件量測台 - Google Patents

Abstract

本發明的量測台，包括：一個工作台；一個基礎塊在該工作台固定不動；一個滑座在該工作台固定不動並與該基礎塊相隔一個距離；一個線軌結合該滑座可相對該基礎塊滑動；一個聯結座配置在該線軌；一個測量件結合該聯結座可驅使一個待測物靠近該基礎塊；一個附尺裝置測量互動的該線軌與該滑座取得該待測物的第一量測值；以及，一組位移計安裝在該工作台不動，該組位移計不接觸該待測物而可取得第二量測值。所述的量測台進行工件的複合式量測作業，根據二量測值近似與否，辨別該待測物是正常或異常的工件，需要清潔、檢查或再次量測，有效解決習用位移計無法量測外徑的弊端。

Description

複合式工件量測台

本發明涉及測量的領域，尤指一種量測台，通過二個以上的裝置，對一個工件進行複合式量測作業。

已知的位移感測器種類繁多，例如：極限開關、近接感測器(電感或電容)、PSD光學位移感測器、應變規水平儀、自動視準儀、光柵尺、電容尺、雷射干涉儀或旋轉編碼器等。

雖然，習知的位移感測器精度較高，但量測有效範圍較小，無法量測一些工件的外徑。

而且，一般的位移計容易受到量測表面的髒污影響，致使量測結果產生誤差，相對影響品質管理的判斷。

因此，如何改善量測的結構，提升精準度和可靠性，就成為本發明亟待解決的課題。

鑒於此，本案發明人提供一種複合式工件量測台，主要目的在於：採用附尺裝置搭配位移計，藉由複合式的量測，歷經雙重確認，以平均值來提高測量的精準度，改善先前技術存在已久的弊端。

源於上述目的之達成，本發明的量測台包括：一個工作台；一個基礎塊在該工作台固定不動；一個滑座在該工作台固定不動並與該基 礎塊相隔一個距離；一個線軌結合該滑座可相對該基礎塊滑動；一個聯結座配置在該線軌；一個測量件結合該聯結座可驅使一個待測物靠近該基礎塊；一個附尺裝置測量互動的該線軌與該滑座取得該待測物的第一量測值；以及，一組位移計安裝在該工作台不動，該組位移計不接觸該待測物而可取得第二量測值。

如此，所述的量測台藉由附尺裝置搭配位移計，藉由複合式量測，歷經雙重確認，以平均值來提高測量的精準度，使本發明達到更高的可靠性。

為使本發明之目的、特徵和優點，淺顯易懂，茲舉一個或以上較佳的實施例，配合所附的圖式詳細說明如下。

10:量測台

11:工作台

12:組裝區

13:測量區

14:墊塊

15:平板

16:固定座

17:樞接件

18:基礎塊

19:承靠面

20:氣缸

21:孔

22:氣缸頭

23:前接頭

24:後接頭

25:聯結座

26:壁

27:軸

28:測量件

29:角錐部

30:支架

31:縱向部

32:組裝孔

33:橫向部

34:調節孔

35:緊固件

36:位移計

37:接頭

40:線軌

41:滑座

42:附尺裝置

43:支撐物

44:待測物

D1:第一量測值

D2:第二量測值

d1:左間距

d2:右間距

d3:全距離

第1圖是本發明量測台較佳實施例的分解圖。

第2圖是第1圖組合後的量測台。

第3圖繪製量測台組合後的側視圖。

第4圖俯瞰組合後的量測台。

第5圖是量測台取得待測物的第一量測值。

第6圖簡單繪製待測物第二量測值的取得模式。

接下來，結合附圖，描述本案的實施例。附圖中，用相同的標號表示相同或近似的結構或單元。可預知的是，所述的實施例僅為本案 部分的範例，不是全部的實施例。基於所述的範例能夠推演獲得其他的實施例，或視需要更改、變化的構造，均屬本案保護的範圍。

在以下描述中，方向用語如「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「內」、「外」與「側面」，只是參照附圖的方向。方向用語的使用，是為了更好的、更清楚的描述且理解本案，不明示或暗示所述的裝置或元件必須具備特定的方位、構造和操作，故不能理解為對本案技術內容的限制。

除非特定且明確的規範和限定，在以下描述中，「安裝」、「相連」、「連接」或「設在…上」應做廣義理解，例如固定連接、拆卸式連接、一體連接、機械連接、直接地相連、間接地相連或是兩個元件內部的連接。對屬於本案領域的技術人員而言，憑藉普通知識或經驗能夠理解上述術語在各個實施例，甚至於本案具體的含義。

除非另有說明，在以下描述中，「多個」表示兩個或兩個以上。

如第1~4圖所示，一個量測台10較佳的實施例包括：一個工作台11、一個基礎塊18、一個氣缸20、一個測量件28、一組支架30、一組位移計36、一個線性軌道組與一個附尺裝置42。

其中，該工作台11被一組墊塊14墊高於一個支撐物43，如CNC、機械或設備。該工作台11的頂面區分為一個組裝區12和一個測量區13。一個固定座16結合於工作台11的組裝區12。一片平板15結合該工作台11的測量區13，該平板15與組裝區12大致齊平。

該基礎塊18結合於平板15，其在測量區13固定不動。該基礎塊18與固定座16在工作台11的二端，界定該基礎塊18朝向固定座16的一面為承靠面19。

其中，該組支架30在固定座16和基礎塊18之間。該支架30彎成一個縱向部31和一個橫向部33。一組緊固件(如螺栓)穿過對應的橫向部33的一組調節孔34並鎖入平板15，支持縱向部31豎立在平板15上，以致該組支架30因此而在平板15的兩側。

其中，該位移計36通過對應的縱向部31的一個組裝孔32。另組緊固件35(如螺帽)鎖在該位移計36外部並夾持縱向部31，使該組位移計36彼此相向且固定不動。每個位移計36有一個接頭37，該接頭37輸出至少一道訊號。必要時，外部的電力可經由接頭37供應至位移計36。

所述的線性軌道組包括：一個線軌40和一個滑座41。該滑座41在該工作台11的組裝區12固定不動，恰好在平板15和固定座16之間，而與該基礎塊18相隔一個距離。該線軌40結合滑座41相對該基礎塊18滑動，在線軌40的頂面結合一個聯結座25。

所述的聯結座25前端結合測量件28，後端形成二個壁26，接收該氣缸20的一個氣缸頭22。一根軸27將該氣缸頭22與壁26連在一起。

該氣缸20配置雙接頭，前接頭23引入高壓氣體使氣缸頭22退入氣缸20，後接頭24引入高壓氣體使氣缸頭22伸出氣缸20。該氣缸20異於氣缸頭22的一端插入固定座16，一個樞接件17安裝在固定座16並穿過氣缸20的一個孔21，支持氣缸20操作測量件28相對基礎塊18往復運動。

在本實施例，所述的附尺裝置42是一個磁性尺，該磁性尺測量互動的線軌40相對滑座41移動的距離，通過一台電腦(圖未示)轉換為一個量測值。

待機時，該測量件28遠離基礎塊18，並停在平板15上方。

如第5圖所示，一個導電的待測物44放在基礎塊18與測量件28之間。該氣缸20引入高壓氣體，以氣缸頭22推動聯結座25，驅使待測物 44進入該組位移計36之間，再觸及基礎塊18的承靠面19。二個角錐部29隆起於測量件28的兩側，阻止待測物44離開測量件28。

此刻，該附尺裝置42(見第1圖)量測線軌40相對不動的滑座41位移量，配合基礎塊18的承靠面19位置，演算取得待測物44的第一量測值D1(例如直徑)。

通電後，交流電場使位移計36產生交流磁場。該待測物44位於交流磁場，在電磁感應作用下，待測物44因集膚(Skin Effect)效應而在表面存在渦電流。該位移計36至待測物44表面的距離發生變化，互感耦合的程度隨之變化，改變電磁感應值。用下列的公式來表示：Z=f(σ、μ、x、ω)其中，Z代表等效阻抗；f代表激磁頻率；σ代表待測物44的導電係數；μ代表待測物44的導磁係數；x代表位移計36與待測物44間的距離；ω代表激磁角頻率。

由此可知，若能控制待測物44的材料特性以及激磁頻率，那麼阻抗Z就是距離x的函數，會隨著位移計36與待測物44之間的距離產生變化，達到非接觸式量測位移之目的。

接著看到第6圖，該組位移計36相隔一個全距離d3，該全距離d3減掉待測物44左邊到位移計36的一個左間距d1，再減掉待測物44右邊到位移計36的一個右間距d2，就能得到第二量測值D2(譬如直徑)。換句話說，演算全距離d3減掉左間距d1與右間距d2之和所得數值，即為待測物44的第二量測值D2。

通過電腦(或控制器)比對第一量測值D1與第二量測值D2，得到二者相近的結論，代表該待測物44為一個正常工件。以第一量測值D1與第二量測值D2之和的平均值，充當該正常工件的最終量測值。

倘若，第一量測值D1比對第二量測值D2，得到不相近的結論，代表該待測物44屬於一個異常工件。可能是表面存在髒污，需要清理後進行再次量測。假設，第二次量測的結果，仍舊是第一量測值D1與第二量測值D2不相近，代表該異常工件存在瑕疵，等待後續的處理。

在不背離本案廣義的概念下，熟習此項技術者能理解，並對上開的實施例進行改變。因此，本案不限於說明書揭示的特定實施例，舉凡根據本案精神與技術範疇所為的修改，均應為申請專利範圍界定的文字內容所涵蓋和保護。

10:量測台

11:工作台

12:組裝區

13:測量區

14:墊塊

15:平板

16:固定座

17:樞接件

18:基礎塊

20:氣缸

21:孔

22:氣缸頭

23:前接頭

24:後接頭

25:聯結座

26:壁

27:軸

28:測量件

29:角錐部

30:支架

31:縱向部

32:組裝孔

33:橫向部

34:調節孔

35:緊固件

36:位移計

37:接頭

40:線軌

41:滑座

42:附尺裝置

Claims (6)

1. 一種複合式工件量測台，包括： 一個工作台（11）； 一個基礎塊（18）在該工作台（11）固定不動； 一個滑座（41）在該工作台（11）固定不動並與該基礎塊（18）相隔一個距離； 一個線軌（40）結合該滑座（41）可相對該基礎塊（18）滑動； 一個聯結座（25）配置在該線軌（40）； 一個測量件（28）結合該聯結座（25）可驅使一個待測物（44）靠近該基礎塊（18）； 一個附尺裝置（42）測量互動的該線軌（40）與該滑座（41）取得該待測物（44）的第一量測值（D1）；以及 一組位移計（36）安裝在該工作台（11）不動，該組位移計（36）不接觸該待測物（44）而可取得第二量測值（D2）。
2. 如請求項1所述的複合式工件量測台，還包括：一組支架（30），該支架（30）彎成一個縱向部（31）和一個橫向部（33），該橫向部（33）連到該工作台（11），支持該位移計（36）結合該縱向部（31）的一個組裝孔（32）。
3. 如請求項1或2所述的複合式工件量測台，還包括：一個氣缸（20）的一端連到該工作台（11）的一個固定座（16），另端設置可伸縮的一個氣缸頭（22），該氣缸頭（22）與該聯結座（25）相連。
4. 如請求項3所述的複合式工件量測台，其中，一根樞接件（17）穿過該固定座（16）和該氣缸（20）的一個孔（21）。
5. 如請求項1所述的複合式工件量測台，其中，該附尺裝置（42）是一個磁性尺。
6. 如請求項1所述的複合式工件量測台，其中，該位移計（36）是一個渦電流位移計。

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