TWI832518B - 位移檢測系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種位移檢測系統，其包含基板、檢測載台、複數個水銀開關以及控制器。基板安裝於監測機台上，檢測載台通過連接支架水平設置於基板上，複數個水銀開關設置於檢測載台上，複數個水銀開關分別包含密封殼體，密封殼體內設置導槽及水銀球體，水銀球體設置於導槽的第一位置，當監測機台位移而帶動水銀球體移動至導槽的第二位置，複數個水銀開關產生位移訊號。控制器設置於基板上，控制器耦接於複數個水銀開關，接收位移訊號。

Description

位移檢測系統

本發明是關於一種位移檢測系統，特別是關於一種設置於工作機台上，當機台產生晃動或位置變化時能判斷機台是否產生位移的位移檢測系統。

在生產、製造各種產品時，依據產品類型、材質、規格等，需要各種不同的工作機台，這些設置在各種工廠內的工作機台，大多數在安裝定位後就不會再移動位置，除了維持廠內的機台配置外，也避免這些機台在移動時更動了設定，造成操作時無法達到預期的生產標準。因此，工作機台的監控成為工廠內必要的工作，各種碰撞或搖晃造成機台的位移，都必須加以監控，以避免工作機台的位移對生產過程發生負面的影響。

另一方面，在工作機台的安全性上，為避免有心人士惡意破壞或者竊取這些工作機台，對於監控工作機台是否產生非必要或非預期的位移，也變得更為重要。然而，一般企業多以攝影監控裝置來進行機台的監控，但攝影裝置難以即時發現機台位移，且需要耗費多餘的監控人力，對於各種製程關鍵機檯或造價高昂的機台，並無法確保機台監控上的時效性及安全性。

有鑑於此，目前對於工作機台的監控上仍有所限制，難以準確的監控工作機台是否產生位移，無法達到即時及自動監控的效果。因此，本發明 之發明人思索並設計一種位移檢測系統，針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技術之問題，本發明之目的就是在提供一種位移檢測系統，以解決習知之機台監控裝置難以即時且準確地監控機台位移狀態的問題。

根據本發明之一目的，提出一種位移檢測系統，其包含基板、檢測載台、複數個水銀開關以及控制器。其中，基板是安裝於監測機台上，基板上包含連接支架。檢測載台是通過連接支架水平設置於基板上，連接支架支撐於檢測載台的中央位置，使檢測載台的周圍懸空於基板上方。複數個水銀開關是設置於檢測載台上，複數個水銀開關分別包含密封殼體，密封殼體內設置導槽及水銀球體，水銀球體設置於導槽的第一位置，當監測機台位移而帶動水銀球體移動至導槽的第二位置，複數個水銀開關產生位移訊號。控制器是設置於基板上，控制器耦接於複數個水銀開關，接收位移訊號。

較佳地，導槽可於第二位置設置檢測接點，當水銀球體移動而接觸檢測接點，對應的水銀開關導通以產生位移訊號。

較佳地，位移檢測系統可進一步包含啟動按鈕，啟動按鈕耦接於控制器，當使用者按壓啟動按鈕，控制器產生啟動訊號並傳送至複數個水銀開關。

較佳地，位移檢測系統可進一步包含震動器，震動器設置於基板上，連接於連接支架，震動器驅動連接支架震動，帶動檢測載台震動，使水銀球體由第二位置復位回到第一位置。

較佳地，位移檢測系統可進一步包含重設按鈕，重設按鈕耦接於控制器，當使用者按壓重設按鈕，控制器產生重設訊號，傳送至震動器以驅動連接支架進行震動。

較佳地，檢測載台可為方型載板，複數個水銀開關包含第一水銀開關、第二水銀開關、第三水銀開關及第四水銀開關。

較佳地，第一水銀開關、第二水銀開關、第三水銀開關及第四水銀開關可分別設置於方形載板的對角線上，且導槽的設置方向朝向方形載板的四個角落。

較佳地，第一水銀開關、第二水銀開關、第三水銀開關及第四水銀開關分別設置於方形載板的四個側邊中點的連線上，且導槽的設置方向朝向方形載板的四個側邊。

較佳地，控制器可包含連接介面，連接介面耦接於供電電源以對控制器進行供電。

較佳地，位移檢測系統可進一步包含警示燈號，耦接於控制器，當控制器接收位移訊號，產生警示訊號使警示燈號發光。

承上所述，依本發明之位移檢測系統，其可具有一或多個下述優點：

(1)此位移檢測系統能直接安裝於監測機台上，無須增設額外的感測裝置，通過系統偵測機台是否產生位移，避免機台遭到非預期的移動而影響機台的安全性。

(2)此位移檢測系統能通過水銀開關監控機台各個方向的位移狀態，並即時發出位移訊號，達到即時監控的效果，避免機台位移而影響生產的品質，也減少人力監控所需耗費的成本。

(3)此位移檢測系統能通過震動器驅動檢測載台震動，使水銀球體復位到原先設置位置，重設程序簡便，無須手動拆卸檢測裝置，增加操作的便利性。

10,40:位移檢測系統

11,41:基板

12,22,32,42:檢測載台

13,43:水銀開關

14,44:控制器

15,46:警示燈號

16:啟動按鈕

17:重設按鈕

18,45:震動器

90:監測機台

111:安裝孔

112:固定螺絲

113:連接支架

121:中央位置

141:連接介面

221,321:載台中心

231,331:導槽

232,332:水銀球體

23A,33A:第一水銀開關

23B,33B:第二水銀開關

23C,33C:第三水銀開關

23D,33D:第四水銀開關

為使本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效更為顯而易見，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下：第1圖係為本發明實施例之位移檢測系統之示意圖。

第2圖係為本發明實施例之位移檢測系統之側面示意圖。

第3圖係為本發明實施例之檢測載台及水銀開關設置之示意圖。

第4圖係為本發明另一實施例之檢測載台及水銀開關設置之示意圖。

第5圖係為本發明實施例之位移檢測系統之方塊圖。

為利於瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使 用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第1圖，其係為本發明實施例之位移檢測系統之示意圖。如圖所示，位移檢測系統10包含基板11、檢測載台12、複數個水銀開關13以及控制器14。基板11為設置整個裝置的載板，其可為印刷電路板，將控制電路設計於印刷電路板上，並將對應的電子元件設置於基板11上，例如做為控制器14的控制晶片及其控制電路均可設置於基板11上。在基板11的四個角落設置安裝孔111，安裝孔111可裝設固定螺絲112，通過固定螺絲112將基板11鎖固於監測機台上。需要監測的工作機台並不侷限機台類型或大小，例如各種加工機台，當機台發生位移，不但生產的品質容易產生問題，也難以確保監測機台的安全性。因此，在需要監測的機台上設置對應的孔位，將基板11鎖固於監測機台上，由位移檢測系統10來監控監測機台是否產生位移。

檢測載台12設置於基板11上，檢測載台12可與基板11同樣為印刷電路板，通過連接支架連接於基板11，詳細的連接支架結構於後續實施例說明。檢測載台12是通過連接支架水平設置於基板11上，連接支架是支撐在檢測載台12的中央位置121，使檢測載台12保持水平，檢測載台12的周圍則懸空於基板11上方，也就是檢測載台12朝向周圍的各個方向並無其他支撐點，當監測機台發生位移時，不論位移方向為何，都會帶動檢測載台12而產生偏移傾斜。

為了偵測上述偏移傾斜的事件，在檢測載台12上設置複數個水銀開關13，水銀開關13為密封殼體外型，密封殼體內設置導槽及水銀球體，導槽分別朝向檢測載台12的不同方向，使得監控機台產生的不同方向位移都能加以 監控。在本實施例中，水銀開關13是分別設置於檢測載台12的對角線上，使得密封殼體內的導槽的設置方向朝向檢測載台12的四個角落。當檢測載台12朝向特定方向移動或者檢測載台12朝著特定角度傾斜時，密封殼體內的水銀球體可隨著在導槽的軌道內移動，當水銀球體由預先設置的第一位置移動到第二位置時，判斷監測機台產生位移，由水銀開關13產生位移訊號。

控制器14設置在基板11上，當水銀開關13發出位移訊號，控制器14可通過基板11上的電路接收位移訊號，監控監測機台的位移情況。控制器14可包含連接介面141，例如通用序列匯流排的Micro USB接口，通過連接介面141可連接至供電電源，對控制晶片供電，並由控制器14產生啟動訊號，並傳送至水銀開關13。當水銀開關13內的水銀球體移動位置而使得開關導通，產生的位移訊號也可由控制器14的連接介面傳送到外部裝置，通知操作者或監控者監控機台發生位移。位移檢測系統10可進一步包含警示燈號15，耦接於控制器14，當控制器14接收位移訊號，產生警示訊號使警示燈號15發光。警示燈號15的數量及類型可依據監控需求加以調整。在本實施例中，警示燈號15可依據水銀開關13的數量設置，在其他實施例中，警示燈號15也可為單一燈號，或者結合不同顏色的燈號來呈現警示訊息。

位移檢測系統10可進一步包含啟動按鈕16及重設按鈕17，啟動按鈕16耦接於控制器14，當使用者按壓啟動按鈕16，控制器14產生啟動訊號，並傳送至複數個水銀開關13。啟動按鈕16為開啟位移檢測系統10的開啟裝置，當位移檢測系統10安裝於監測機台上後，使用者按壓啟動按鈕16，由控制器14傳送控制訊號至水銀開關13，並且控制水銀開關電路進行設定，將水銀球體置於預設的位置，啟動監控功能。當監測機台發生位移後，水銀球體會移動到偵測 的位置，即移動到設定的檢測接點，此時水銀開關13會因為接點導通，使得水銀開關電路傳送位移訊號來取得監測機台位移狀態。當水銀開關13產生位移訊號後，水銀球體已經移動而非位於原先預設的位置，使用者可按壓重設按鈕17，重設按鈕17耦接於控制器14，當使用者按壓重設按鈕17，控制器14產生重設訊號，傳送至震動器以驅動連接支架進行震動。當連接支架震動時，其支撐的檢測載台12也會產生震動，此時震動產生的離心力可將水銀球體震至回復原先預設的位置，達到復位的效果，完成重設操作而再次繼續隨後位移監控的操作。

請參閱第2圖，其係為本發明實施例之位移檢測系統之側面示意圖。請同時參閱第1圖，相同符號指代相同或類似的元件。如圖所示，位移檢測系統10包含基板11、檢測載台12以及複數個水銀開關13。基板11可為包含控制電路的印刷電路板，通過固定螺絲112將基板11鎖固於監測機台上。基板11上包含連接支架113，連接支架113支撐於檢測載台12的中心，使檢測載台12水平設置於基板11上方，與基板11保持預設距離。由於連接支架113是設置於檢測載台12的中心位置，檢測載台12的周圍並無相關支撐點，是懸空於基板11上方，當監測機台晃動或移動時，帶動鎖固的基板11產生位移，由於支撐點僅有連接支架113，檢測載台12會因此而晃動或傾斜，藉此判斷監測機台是否有位移情況產生。

為監控檢測載台12是否晃動或傾斜，檢測載台12上設置複數個水銀開關13，水銀開關13可平均設置在載台周圍，保持檢測載台12的水平狀態。水銀開關13包含密封殼體，密封殼體內設置導槽及水銀球體，水銀球體設置於導槽的第一位置，當監測機台位移而帶動水銀球體移動至導槽的第二位置，水銀開關產生位移訊號。複數個水銀開關13當中的導槽設置方向可朝向不同方 向，當檢測載台12移動時，由不同方向的水銀開關13來確保各個方向的位移都能受到監控。

位移檢測系統10可進一步包含啟動按鈕16及重設按鈕17，當使用者按壓啟動按鈕16，由控制器14產生啟動訊號至複數個水銀開關13。啟動按鈕16為開啟位移檢測系統10的開啟裝置，當位移檢測系統10安裝於監測機台上後，使用者按壓啟動按鈕16，由控制器14傳送控制訊號至水銀開關13，並且控制水銀開關電路進行設定，將水銀球體置於預設的位置，啟動監控功能。當監測機台發生位移後，水銀球體會移動到偵測的位置，即移動到設定的檢測接點，此時水銀開關13會因為接點導通，使得水銀開關電路傳送位移訊號來取得監測機台位移狀態。當水銀開關13產生位移訊號後，水銀球體已經移動而非位於原先預設的位置，使用者可按壓重設按鈕17，重設按鈕17耦接於控制器14，當使用者按壓重設按鈕17，控制器14產生重設訊號，傳送至震動器18，震動器18設置於基板11上，連接於連接支架113，震動器18驅動連接支架113震動，帶動檢測載台12震動，此時震動產生的離心力可將水銀球體震至回復到原先預設的位置，達到復位的效果，完成重設操作而再次繼續隨後位移監控的操作。

請參閱第3圖，其係為本發明實施例之檢測載台及水銀開關設置之示意圖。如圖所示，檢測載台22可為方型載板，複數個水銀開關包含第一水銀開關23A、第二水銀開關23B、第三水銀開關23C及第四水銀開關23D。第一水銀開關23A、第二水銀開關23B、第三水銀開關23C及第四水銀開關23D可分別設置於方形載板的對角線上，第一水銀開關23A與第三水銀開關23C相對設置於同一對角直線上，其密封殼體內的導槽231分別朝向檢測載台22相對的角落，類似 地，第二水銀開關23B與第四水銀開關23D相對設置於同一對角直線上，其密封殼體內的導槽231分別朝向檢測載台22相對的角落。

如圖中所示，在各個水銀開關均包含密封殼體，將導槽231及水銀球體232密封於殼體中，避免水銀洩漏而造成汙染。當檢測載台22因為監測機台移動而使其上的導槽231傾斜或位移時，水銀球體232會沿著導槽231移動位置，例如第一水銀開關23A中所示，由遠離載台中心221的位置朝向接近載台中心221的方向移動，在導槽231的預定位置設置檢測接點，當水銀球體232移動到檢測接點位置，會使第一水銀開關23A導通，進而驅動水銀開關電路發出位移訊號。控制器可接收位移訊號，通過控制電路控制警示燈號發出警示訊息，或者通過連接介面將位移訊號輸出，例如發送警示簡訊至監控者的手機或其他監控裝置，提醒監控者進行相應的處理。

與前述實施例類似，當監測機台的位移狀況解除後，使用者可按壓重設按鈕，由控制器產生重設訊號，傳送至震動器，震動器驅動連接支架震動，帶動檢測載台22震動，此時震動產生的離心力可將水銀球體232震至回復到原先預設的位置，達到復位的效果，完成重設操作而再次繼續位移的監控。

請參閱第4圖，其係為本發明另一實施例之檢測載台及水銀開關設置之示意圖。如圖所示，檢測載台32可為方型載板，複數個水銀開關包含第一水銀開關33A、第二水銀開關33B、第三水銀開關33C及第四水銀開關33D。第一水銀開關33A、第二水銀開關33B、第三水銀開關33C及第四水銀開關33D可分別設置於方形載板的四個側邊中點的連線上，第一水銀開關33A與第三水銀開關33C相對設置於一中點連線的直線上，其密封殼體內的導槽331分別朝向檢測載台32相對的側邊，類似地，第二水銀開關33B與第四水銀開關33D相對設置於另 一中點連線的直線上，其密封殼體內的導槽331分別朝向檢測載台32相對的側邊。

如圖中所示，在各個水銀開關均包含密封殼體，將導槽331及水銀球體332密封於殼體中，避免水銀洩漏而造成汙染。當檢測載台32因為監測機台移動而使其上的導槽331傾斜或位移時，水銀球體332會沿著導槽331移動位置，例如第一水銀開關33A中所示，由遠離載台中心321的側邊位置朝向接近載台中心321的方向移動，在導槽331的靠近載台中心321的邊緣設置檢測接點，當水銀球體332移動到接觸檢測接點，使第一水銀開關33A導通，進而驅動水銀開關電路發出位移訊號。控制器可接收位移訊號，通過控制電路控制警示燈號發出警示訊息，或者通過連接介面將位移訊號輸出，例如發送警示簡訊至監控者的手機或其他監控裝置，提醒監控者進行相應的處理。

與前述實施例類似，當監測機台的位移狀況解除後，使用者可按壓重設按鈕，由控制器產生重設訊號，傳送至震動器，震動器驅動連接支架震動，帶動檢測載台32震動，此時震動產生的離心力可將水銀球體332震至回復到原先靠近邊緣的位置，達到復位的效果，完成重設操作而再次繼續位移的監控。

請參閱第5圖，其係為本發明實施例之位移檢測系統之方塊圖。如圖所示，位移檢測系統40包含基板41、檢測載台42、水銀開關43、控制器44、震動器45及警示燈號46。其中，基板41安裝於監測機台90上，對監測機台90進行即時的位移監控。基板41上設有連接支架，檢測載台42是通過連接支架水平設置於基板41上，連接支架支撐於檢測載台42的中央位置，使檢測載台42的周圍懸空於基板41上方。水銀開關43為複數個密封殼體結構，設置於檢測載台42上，密封殼體內設置導槽及水銀球體，水銀球體設置於導槽的第一位置，當監 測機台90位移而帶動水銀球體移動至導槽的第二位置，水銀開關43產生位移訊號。控制器44是設置於基板41上，控制器44通過檢測載台42電性連接於水銀開關43，接收水銀開關43產生的位移訊號。

在本實施例中，基板上還可設置震動器45，震動器連接於連接支架，當震動器45收到啟動訊號或重設訊號時，可驅動連接支架進行震動，進而帶動檢測載台42震動。檢測載台42震動時可將水銀球體震至原先設置位置，達到復位的效果，接續進行後續位移監控的操作。控制器44還可連接至警示燈號46，當控制器44收到位移訊號時，可以傳送警示訊號使警示燈號46發光，進而通知監控者對監測機台90進行相應的操作，避免機台晃動或位移影響生產品質，或者發生危害安全的事件。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10:位移檢測系統

11:基板

12:檢測載台

13:水銀開關

14:控制器

15:警示燈號

16:啟動按鈕

17:重設按鈕

111:安裝孔

112:固定螺絲

121:中央位置

141:連接介面

Claims (9)

1. 一種位移檢測系統，其包含:一基板，係安裝於一監測機台上，該基板上包含一連接支架；一檢測載台，係通過該連接支架水平設置於該基板上，該連接支架支撐於該檢測載台的中央位置，使該檢測載台的周圍懸空於該基板上方；複數個水銀開關，係設置於該檢測載台上，該複數個水銀開關分別包含一密封殼體，該密封殼體內設置一導槽及一水銀球體，該水銀球體設置於該導槽的一第一位置，當該監測機台位移而帶動該水銀球體移動至該導槽的一第二位置，該複數個水銀開關產生一位移訊號；一控制器，係設置於該基板上，該控制器耦接於該複數個水銀開關，接收該位移訊號；以及一震動器，該震動器設置於該基板上，連接於該連接支架，該震動器驅動該連接支架震動，帶動該檢測載台震動，使該水銀球體由該第二位置復位回到該第一位置；其中該複數個水銀開關包含在一第一方向配置的一第一對水銀開關，以及在與該第一方向交叉的一第二方向配置的一第二對水銀開關，該第一對水銀開關中的各該水銀開關的該第一位置係在該第一方向上彼此遠離，該第一對水銀開關中的各該水銀開關的該第二位置係在該第一方向上彼此靠近，該第二對水銀開關中的各該水銀開關的該第一位置係在該第二方向上彼此遠離，該第二對水銀開關中的 各該水銀開關的該第二位置係在該第二方向上彼此靠近。
2. 如請求項1所述之位移檢測系統，其中該導槽於該第二位置設置一檢測接點，當該水銀球體移動而接觸該檢測接點，對應的水銀開關導通，以產生該位移訊號。
3. 如請求項2所述之位移檢測系統，進一步包含一啟動按鈕，該啟動按鈕耦接於該控制器，當使用者按壓該啟動按鈕，該控制器產生一啟動訊號並傳送至該複數個水銀開關。
4. 如請求項1所述之位移檢測系統，進一步包含一重設按鈕，該重設按鈕耦接於該控制器，當使用者按壓該重設按鈕，該控制器產生一重設訊號，傳送至該震動器以驅動該連接支架進行震動。
5. 如請求項1所述之位移檢測系統，其中該檢測載台為一方型載板，該複數個水銀開關包含一第一水銀開關、一第二水銀開關、一第三水銀開關及一第四水銀開關。
6. 如請求項5所述之位移檢測系統，其中該檢測載台係包含一方形載板，該第一水銀開關、該第二水銀開關、該第三水銀開關及該第四水銀開關分別設置於該方形載板的對角線上，且該導槽的設置方向朝向該方形載板的四個角落。
7. 如請求項5所述之位移檢測系統，其中該檢測載台係包含一方形載板，該第一水銀開關、該第二水銀開關、該第三水銀開關及該第四水銀開關分別設置於該方形載板的四個側邊中點的連線上，且該導槽的設置方向朝向該方形載板的四個側邊。
8. 如請求項1所述之位移檢測系統，其中該控制器包含一連接介面，該連接介面耦接於一供電電源以對該控制器進行供電。
9. 如請求項1所述之位移檢測系統，進一步包含一警示燈號，耦接於該控制器，當該控制器接收該位移訊號，產生一警示訊號使該警示燈號發光。