TWM627057U - 水滴角量測機 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種水滴角量測機，其包括機體、水液注射裝置、檢測平台、真空吸力裝置、光源裝置及攝像裝置。水液注射裝置能夠沿著Z軸方向位移而設置於機體；檢測平台能夠沿著X軸方向及Y軸方向位移而設置於機體，以便水液注射裝置朝檢測平台上的載板滴落水液；真空吸力裝置係設置於機體並提供真空吸力，而能夠吸附載板；光源裝置與攝像裝置設於機體的相對側；攝像裝置用以擷取水液滴落於載板上的影像，並透過一顯示裝置計算顯示載板之水滴角。

Description

水滴角量測機

本創作係有關於一種量測裝置，特別是指一種水滴角量測機，其能夠針對載板進行水滴角量測。

水滴角為衡量物品本身親、疏水性的重要指標，當物品的表面與水滴的接觸角越大，疏水性越高；物品的表面與水滴的接觸角越小，親水性越高。

載板因有鍍膜，故需要進行量測水滴角，以判斷載板表面的親、疏水性，惟目前水滴角的量測方式有很多種，但不論那種量測方法，尚無專門針對載板進行量測的設備與儀器。

為解決上述課題，本創作揭露一種水滴角量測機，其利用真空吸力裝置以真空吸力而將載板平整地吸附於檢測平台上，而能確保載板為平整狀，以便進行水滴角的量測，且使量測更為準確。

為達上述目的，本創作實施例中提供一種水滴角量測機，其用以對一載板進行水滴角量測，水滴角量測機包括機體、水液注射裝置、檢測平台、真空吸力裝置、光源裝置及攝像裝置。水液注射裝置設置於機體，且水液注射裝置能夠沿著一Z軸方向位移；檢測平台設置於機體，檢測平台具有一置放面，置放面提供載板放置，置放面設有複數個吸孔，檢測平台能夠沿著垂直於Z軸方向之一X軸方向及一Y軸方向位移，以便檢測平台移至對應於水液注射裝置下方，使水液注射裝置向載板滴落水液；真空吸力裝置設置於機體，且氣體連通於吸孔並提供真空吸力，而能夠吸附載板；光源裝置設置於機體一側；攝像裝置設置於機體另一側，並與光源裝置相對應，攝像裝置用以擷取水液滴落於載板上的影像。

藉此，本創作以真空吸力而將載板吸附於檢測平台上，以確保載板不會翹曲，而能準確地量測載板表面的水滴角。

再者，本創作水液注射裝置能夠沿Z軸方向移動，而檢測平台能沿X軸方向、Y軸方向移動，藉此三維移動控制，而能將水液滴在載板的不同位置上，增加量測的便利性。

以下參照各附圖詳細描述本創作的示例性實施例，且不意圖將本創作的技術原理限制於特定公開的實施例，而本創作的範圍僅由申請專利範圍限制，涵蓋了替代、修改和等同物。

請參閱圖1至圖5所示，本創作係為一種水滴角量測機100，其用以對一載板1進行水滴角量測，水滴角量測機100包括一機體10、一水液注射裝置20、一檢測平台30、一真空吸力裝置40、一光源裝置50、一攝像裝置60、一顯示裝置70以及一控制裝置80。其中，載板1為複合式電路板、印刷電路板、銅箔基板（CCL）等等。

機體10，係包括一底座11、一第一側部12、一第二側部13及一橫架部14，第一側部12與第二側部13分別立設於底座11的兩側，橫架部14設於第一側部12與第二側部13之間，水液注射裝置20設於橫架部14，光源裝置50設於第一側部12，攝像裝置60設於第二側部13而與光源裝置50相對應，檢測平台30設於底座11。

於本創作實施例中，橫架部14包括一固定座141及一滑設於固定座141之活動座142，機體10包括一第一驅動器15，第一驅動器15設於活動座142，第一驅動器15作動時能夠使活動座142相對固定座141沿Z軸方向位移。其中，第一驅動器15包括馬達、齒輪、螺桿，以便使活動座142能夠相對固定座141產生滑移關係。

水液注射裝置20，係設置於機體10，且水液注射裝置20能夠沿著Z軸方向位移。於本創作實施例中，水液注射裝置20包括一第二驅動器21、一滑座22、一作動件23及一注射件24，第二驅動器21設於活動座142，滑座22固設於活動座142，藉此當第一驅動器15使活動座142位移時，滑座22亦隨著活動座142而位移；作動件23滑設於活動座142，注射件24設於滑座22，第二驅動器21作動時能夠使作動件23沿Z軸方向位移，並使注射件24射出水液。其中，第二驅動器21包括馬達、齒輪、螺桿，注射件24具有一唧筒241及一活塞242，活塞242係連接於作動件23，當第二驅動器21作動時，以便驅使作動件23能夠相對活動座142產生滑移關係，進而帶動活塞242相對唧筒241作動，而使唧筒241內的水液射出。

檢測平台30，係設置於機體10，檢測平台30具有一置放面31，置放面31提供載板1放置，且置放面31設有複數個吸孔311。檢測平台30能夠沿著垂直於Z軸方向之一X軸方向及一Y軸方向位移，以便檢測平台30移至對應於水液注射裝置20下方，使水液注射裝置20向載板1滴落水液，進而檢測載板1表面的水滴角。於本創作實施例中，更包括一第三驅動器90、一第一傳動組件91，第三驅動器90設於第二側部13，第一傳動組件91沿著X軸方向設置並傳動連接於第三驅動器90與檢測平台30之間，第三驅動器90為馬達，第一傳動組件91包括但不限於皮帶、皮帶輪之組合，據此，使檢測平台30能夠沿著X軸方向位移。

此外，本創作檢測平台30具有一上滑座32及一下滑座33，置放面31設於上滑座32一端。下滑座33沿著X軸方向滑設於底座11並隨著第一傳動組件91傳動而位移，上滑座32另一端滑設於下滑座33上。本創作更包括一第四驅動器92及一第二傳動組件93，第四驅動器92為馬達，第二傳動組件93包括但不限於皮帶、皮帶輪之組合。第四驅動器92與第二傳動組件93係設於底座11與置放面31之間，第二傳動組件93沿著Y軸方向設置並傳動連接於第四驅動器92與上滑座32之間，使上滑座32能夠相對下滑座33於Y軸方向位移。

真空吸力裝置40，係設置於機體10，且氣體連通於所述吸孔311並提供真空吸力，而能夠吸附載板1。藉此透過此真空吸附方式，而能使載板1穩定地被吸附於置放面31，即便當載板1略有翹曲，也能夠使載板1平整地被吸附住，有利於後續的水滴角測量作業。於本創作實施例中，更包括複數個真空吸嘴34（如圖1及圖4所示），所述真空吸嘴34分別氣體連通設置於所述吸孔311，且每一個真空吸嘴34具有一第一端341、一第二端342及一位於第一端341及第二端342之間的彈性伸縮部343，第一端341係分別氣體連通設置於吸孔311，當真空吸力裝置40運作時，而能使第二端342吸附載板1（如圖5所示），且於本創作實施例中，當載板1被吸附於檢測平台30時，真空吸嘴34能縮入吸孔311內，以便使載板1平貼於置放面31。藉此，當載板1的翹曲程度較大時，載板1與置放面31之間的距離較大，此時能夠透過真空吸嘴34之彈性伸縮部343作為所述距離之補償，使真空吸嘴34依舊能夠將載板1平整地吸附住，以便克服載板1不平整而不易被吸附住的問題。

光源裝置50與攝像裝置60分別設置於機體10的兩側，且光源裝置50能朝向載板1投射光射，以便於攝像裝置60擷取水液滴落於載板1上的影像。

顯示裝置70，係與攝像裝置60電性連接，係根據所述影像，而用以計算顯示載板1之水滴角，以達到量測載板1之水滴角的目的。其中，顯示裝置70可以內置於機體10或是外接於機體10。

於本創作另一實施例中，置放面31凹設有一感測孔35，感測孔35設有一感測件36，用以感測載板1是否位於置放面31上（如圖4所示）。

控制裝置80，係設置於機體10，控制裝置80電性連接於感測件36與真空吸力裝置40，當感測件36偵測到載板1位於置放面31上時，控制裝置80控制真空吸力裝置40開始運作，以便真空吸力裝置40使真空吸嘴34產生真空吸力而吸附載板1於置放面31上。於本創作實施例中，控制裝置80也電性連接於第一驅動器15、第二驅動器21、第三驅動器90、第四驅動器92、光源裝置50、攝像裝置60及顯示裝置70，並控制所述構件之運作，其中控制裝置80具有一設定模組81及一偵測模組82，該設定模組81能夠設定一預設閾值，偵測模組82用以偵測真空吸力裝置40所提供所述吸孔311之吸力值，當其中一個吸孔311之吸力值與預設閾值有差異時，控制裝置80則控制真空吸力裝置40停止運作。舉例來說，當其一吸孔311之吸力值小於預設閾值，即代表所述吸孔311與所述真空吸嘴34與載板1之間有漏氣情形，如此一來即無法將載板1平整吸附於置放面31上，因此透過控制裝置80使真空吸力裝置40停止運作，以便工作人員進行檢修作業，避免載板1無法平整地被吸附於置放面31上的問題。當然的，為了降低成本，單一真空吸力裝置40可以連通所有的吸孔311，而偵測模組82亦可以直接量測該真空吸力裝置40的吸力值，只要任何單一吸孔311未吸附到載板，偵測模組82所偵測到的吸力值便會發生異常，例如吸力值會小於預設閾值，藉此便可以發現異常狀態而進行檢修處理。

於本創作另一實施例中，置放面31於感測孔35外側凹設有一U字形之避讓槽37，讓機械手臂在搬運載板1時，機械手臂能夠伸入避讓槽37，而使機械手臂便於取放載板1。但本申請案中並不限制避讓槽37之形狀，只要能夠讓機械手臂方便進行載板1之置放即可。

於本創作另一實施例中，第一側部12具有一腔室121，光源裝置50設於腔室121內，光源裝置50包括一發光件51、一沿著Z軸方向設置的立桿52及一調整件53，發光件51設於調整件53，調整件53能夠選擇性定位於立桿52上，並沿著立桿52之高度位移調整。其中，調整件53包括一夾座531及一螺件532，夾座531夾設於立桿52，螺件532係螺設於夾座531，而使夾座531能夠沿著立桿52之高度位移調整。藉此，工作人員能夠依據載板1的厚度進行調整發光件51之高度位置，以利於攝像裝置60擷取水液滴落於載板1上的影像。

綜合前述，本創作具有以下優點：

1.本創作以真空吸力而將載板1吸附於檢測平台30上，以確保載板1不會有翹曲之情形，而能準確地量測載板1表面的水滴角。

2.本創作透過具有彈性伸縮部343的真空吸嘴34來吸附載板1，而能夠補償載板1與置放面31之間的距離，以使載板1一部分翹曲過大時，也能夠被真空吸嘴34吸附於檢測平台30上，並維持平整的狀態，便於檢測載板1的水滴角。

3.本創作能夠作三維移動與控制，以將水液滴在載板1的不同位置上，增加量測的便利性。

4.藉由偵測模組82的設置，可確認載板1是否有完整的被吸附平貼於檢測平台30上，減少檢測水滴角之數值不準確的問題。

5.藉由感測件36與偵測模組82的搭配使用，一方面要確認載板1有確實進入檢測平台30，另一方面並確認載板1有平整被吸附於檢測平台30上，避免自動檢測發生檢測錯誤的問題。

以上，雖然本創作是以一個最佳實施例作說明，精於此技藝者能在不脫離本創作精神與範疇下作各種不同形式的改變。前述所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或改變，俱屬本創作申請專利範圍。

100:水滴角量測機 10:機體 11:底座 12:第一側部 121:腔室 13:第二側部 14:橫架部 141:固定座 142:活動座 15:第一驅動器 20:水液注射裝置 21:第二驅動器 22:滑座 23:作動件 24:注射件 241:唧筒 242:活塞 30:檢測平台 31:置放面 311:吸孔 32:上滑座 33:下滑座 34:真空吸嘴 341:第一端 342:第二端 343:彈性伸縮部 35:感測孔 36:感測件 37:避讓槽 40:真空吸力裝置 50:光源裝置 51:發光件 52:立桿 53:調整件 531:夾座 532:螺件 60:攝像裝置 70:顯示裝置 80:控制裝置 81:設定模組 82:偵測模組 90:第三驅動器 91:第一傳動組件 92:第四驅動器 93:第二傳動組件 1:載板 X、Y、Z:軸

[圖1]為本創作水滴角量測機的立體外觀示意圖。 [圖2]為本創作水滴角量測機的方塊示意圖。 [圖3]為本創作水滴角量測機的前側示意圖。 [圖4]為本創作水滴角量測機吸附載板示意圖，顯示載板置放於檢測平台之置放面上且尚未被吸附。 [圖5]為本創作水滴角量測機吸附載板示意圖，顯示載板置放於檢測平台之置放面上且被真空吸力所吸附。

100:水滴角量測機

10:機體

11:底座

12:第一側部

13:第二側部

14:橫架部

141:固定座

142:活動座

15:第一驅動器

20:水液注射裝置

21:第二驅動器

22:滑座

23:作動件

24:注射件

30:檢測平台

31:置放面

311:吸孔

32:上滑座

33:下滑座

34:真空吸嘴

35:感測孔

37:避讓槽

50:光源裝置

60:攝像裝置

91:第一傳動組件

92:第四驅動器

93:第二傳動組件

X、Y、Z:軸

Claims (12)

1. 一種水滴角量測機，其用以對一載板進行水滴角量測，該水滴角量測機包括：一機體；一水液注射裝置，係設置於該機體，且該水液注射裝置能夠沿著一Z軸方向位移；一檢測平台，係設置於該機體，該檢測平台具有一置放面，該置放面提供該載板放置，該置放面設有複數個吸孔，該檢測平台能夠沿著垂直於該Z軸方向之一X軸方向及一Y軸方向位移，以便該檢測平台移至對應於該水液注射裝置下方，使該水液注射裝置向該載板滴落水液；一真空吸力裝置，係設置於該機體，且氣體連通於該些吸孔並提供真空吸力，而能夠吸附該載板；一光源裝置，係設置於該機體一側；以及一攝像裝置，係設置於該機體另一側，並與該光源裝置相對應，該攝像裝置用以擷取水液滴落於該載板上的影像。
2. 如請求項1所述之水滴角量測機，更包括複數個真空吸嘴，該些真空吸嘴分別氣體連通設置於該些吸孔，且每一個真空吸嘴具有一第一端、一第二端及一位於該第一端及該第二端之間的彈性伸縮部，該等第一端係分別氣體連通設置於該些吸孔，該等第二端則能夠吸附該載板。
3. 如請求項1或2所述之水滴角量測機，其中，該置放面設有一感測孔，該感測孔設有一感測件，用以感測該載板是否位於該置放面上。
4. 如請求項3所述之水滴角量測機，其中，該置放面於該感測孔外側凹設有一避讓槽。
5. 如請求項3所述之水滴角量測機，更包括一控制裝置設置於該機體，該控制裝置電性連接於該感測件與該真空吸力裝置，當該感測件偵測到該載板位於該置放面上時，該控制裝置控制該真空吸力裝置開始運作。
6. 如請求項5所述之水滴角量測機，其中，該控制裝置具有一設定模組及一偵測模組，該設定模組能夠設定一預設閾值，該偵測模組用以偵測該真空吸力裝置所提供該些吸孔之吸力值，當其中一個吸孔之吸力值與該預設閾值有差異時，該控制裝置則控制該真空吸力裝置停止運作；該攝像裝置電性連接一顯示裝置，用以計算顯示該載板之水滴角。
7. 如請求項1所述之水滴角量測機，其中，該機體包括一底座、一第一側部、一第二側部及一橫架部，該第一側部與該第二側部分別立設於該底座的兩側，該橫架部設於該第一側部與該第二側部之間，該水液注射裝置設於該橫架部，該光源裝置設於該第一側部，該攝像裝置設於該第二側部，該檢測平台設於該底座。
8. 如請求項7所述之水滴角量測機，其中，該第一側部具有一腔室，該光源裝置設於該腔室內，該光源裝置包括一發光件、一沿著該Z軸方向設置的立桿及一調整件，該發光件設於該調整件，該調整件能夠選擇性定位於該立桿上，並沿著該立桿之高度位移調整。
9. 如請求項8所述之水滴角量測機，其中，該調整件包括一夾座及一螺件，該夾座夾設於該立桿，該螺件係螺設於該夾座，而使該夾座能夠沿著該立桿之高度位移調整。
10. 如請求項7所述之水滴角量測機，該橫架部包括一固定座及一滑設於該固定座之活動座，該機體包括一第一驅動器，該第一驅動器設於該活動座，該第一驅動器作動時能夠使該活動座相對該固定座沿該Z軸方向位移；該水液注射裝置包括一第二驅動器、一滑座、一作動件及一注射件，該第二驅動器設於該活動座，該滑座固設於該活動座，該作動件滑設於該活動座，該注射件設於該滑座，該第二驅動器作動時能夠使該作動件沿該Z軸方向位移，並使該注射件射出水液。
11. 如請求項10所述之水滴角量測機，更包括一第三驅動器及一第一傳動組件，該第三驅動器設於該第二側部，該第一傳動組件沿著該X軸方向設置並傳動連接於該第三驅動器與該檢測平台之間。
12. 如請求項11所述之水滴角量測機，更包括一第四驅動器及一第二傳動組件，該檢測平台具有一上滑座及一下滑座，該置放面設於該上滑座一端，該下滑座沿著該X軸方向滑設於該底座並隨著該第一傳動組件傳動而位移，該上滑座另一端滑設於該下滑座上，該第四驅動器與該第二傳動組件設於該底座與該置放面之間，該第二傳動組件沿著該Y軸方向設置並傳動連接於該第四驅動器與該上滑座之間，使該上滑座能夠相對該下滑座於該Y軸方向位移。

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