CN109945811A - 工件量测机台、工件的壳体段差量测方法及调校方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工件量测机台、工件的壳体段差量测方法及调校方法，该工件量测机台适于量测待测工件。待测工件包括组装面及外观面。工件量测机台包括承载台、高度量测装置及计算装置。承载台适于承载待测工件。高度量测装置相对该承载台可移动地配置于承载台的一侧，且适于量测组装面及外观面的高度。计算装置电性连接于高度量测装置，以计算组装面及外观面的高度差。本发明更提供工件的壳体段差量测方法及调校方法。

Description

工件量测机台、工件的壳体段差量测方法及调校方法

技术领域

本发明涉及一种工件量测机台、工件的壳体段差量测方法及调校方法。

背景技术

一般来说，物件的外壳常是由两壳体组装而成，上述两壳体以主壳体与盖体为例，主壳体可能具有外观面与组装面，外观面与组装面之间存在段差，盖体可配置在主壳体的组装面，而使得组装后的盖体与主壳体的外观面的轮廓一致。然而，主壳体的外观面与组装面在不同区域处的段差可能不同，这使得盖体在组装在主壳体上时，盖体的表面可能会高于或是低于外观面，而使整体外观不佳。

发明内容

本发明提供一种工件量测机台，其可量测待测工件在组装面与邻近外观面之间的距离，以供后续修整。

本发明提供一种工件的壳体段差量测方法，其可量测待测工件在组装面与邻近外观面之间的段差。

本发明提供一种工件的壳体段差调校方法，其可依据上述的工件的壳体段差量测方法调整待测工件。

本发明的一种工件量测机台，适于量测待测工件，其中待测工件包括组装面及围绕组装面的外观面，组装面及外观面之间存在段差，工件量测机台包括承载台、高度量测装置及计算装置。承载台适于承载待测工件。高度量测装置配置相对承载台可移动地于承载台的一侧，且适于量测组装面及外观面的高度。计算装置电性连接于高度量测装置，以计算组装面及外观面的高度差。

本发明的一种工件的壳体段差量测方法，包括：提供待测工件，其中待测工件包括组装面及围绕组装面的外观面，组装面与外观面之间存在段差；量测组装面上的多个第一量测点与外观面上多个第二量测点的高度信息，其中这些第二量测点分别对应于这些第一量测点；以及计算这些第一量测点与对应的这些第二量测点的多个高度差值是否分别介于一预设范围之内。

本发明的一种工件的壳体段差调校方法，包括上述的工件的壳体段差量测方法；以及当各第一量测点与对应的第二量测点的高度差值位在预设范围之外时，调整第一待测面在靠近第一量测点处的高度或第二待测面在靠近第二量测点的高度，以使调整后的第一量测点与对应的第二量测点的高度差值位在预设范围之内。

基于上述，本发明的工件的壳体段差量测方法可利用高度量测装置来量测待测工件的组装面及外观面的高度，且将量测信息传递至计算装置来计算组装面及外观面的段差，来判断计算出的段差是否在预设范围之内。若段差在预设范围之外，可采用本发明的工件的壳体段差调校方法，依据计算出的段差与标准值来调整待测工件的组装面及外观面的高度，以与盖体的厚度配合，而能够以相当简单与方便的方式生产出外观品质良好的工件。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是待测工件与盖体的俯视示意图；

图2是图1的待测工件的A-A剖面的立体示意图；

图3是依照本发明的一实施例的一种工件量测机台的示意图；

图4是图3的工件量测机台的局部放大示意图；

图5是图3的工件量测机台量测的待测工件的俯视示意图；

图6是依照本发明的一实施例的一种工件的壳体段差量测方法的流程图；

图7是依照本发明的一实施例的一种工件的壳体段差调校方法的流程图；

图8与图9是其他待测工件的立体示意图。

附图标记说明

D1：第一方向；

D2：第二方向；

D3：第三方向；

H：段差；

L：光束；

10：工件；

20、20a、20b：待测工件；

21、21a、21b：外观面；

22：开口；

23、23a、23b：组装面；

25：第一量测点；

27：第二量测点

30：盖体；

100：工件量测机台

110：承载台；

112：凸柱；

120：高度量测装置；

130：运动装置；

132：第一移动模块；

134：第二移动模块；

136：第三移动模块；

138：转动模块；

140：计算装置；

150：标记装置；

160：信号接收器；

200：工件的壳体段差量测方法；

210～230：步骤；

300：工件的壳体段差调校方法；

350：步骤。

具体实施方式

图1是待测工件与盖体的俯视示意图。图2是图1的待测工件的A-A剖面的立体示意图。请参阅图1与图2，在本实施例中，待测工件20以高尔夫球头主壳体为例，但待测工件的种类不以此为限制。待测工件20与盖体30可组装出工件10。在本实施例中，工件10以高尔夫球头为例，但工件10的种类不以此为限制。

由图1与图2可见，在本实施例中，待测工件20为空心壳体，具有开口22，待测工件20在邻近开口22处具有组装面23，盖体30会固定在组装面23上并覆盖开口22，而完成工件10的制作。一般而言，待测工件20的组装面23会低于外观面21，组装面23与外观面21之间的段差H(标示于图2)约为盖体30的厚度，如此一来，盖体30在组装于待测工件20之后，盖体30的表面与待测工件20的外观面21在交界处应是等高，而使整体外观一致。

然而，受限于某些条件，例如是待测工件20的外型不规则，或者是受限于制程精度，待测工件20在成型之后，外观面21与组装面23之间的段差H(标示于图2)可能会有较大的公差，而且外观面21与组装面23在不同区域处的段差H也可能不同，这使得盖体30在组装在待测工件20上时，盖体30的表面可能会高于或是低于外观面21，而使工件10的整体外观不佳。若发生此状况，工件10在待测工件20与盖体30的交界处容易有外观轮廓不连续的问题。下面将介绍工件量测机台及其量测方式，藉此可降低待测工件20的外观面21与组装面23在不同位置处之间的段差差异。

图3是依照本发明的一实施例的一种工件量测机台的示意图。图4是图3的工件量测机台的局部放大示意图。图5是图3的工件量测机台量测的待测工件的俯视示意图。需说明的是，图5的待测工件20是在图1中的待测工件20上进一步地标示出量测点，以方便示意性地说明图3的工件量测机台100是量测待测工件20的哪些部位。

请参阅图3至图5，本实施例的工件量测机台100适于量测待测工件20在特定位置上的高度。如图5所示，待测工件20包括组装面23及外观面21。组装面23为盖体30组装于待测工件20上时与盖体30接触的面。当盖体30组装于待测工件20之后，待测工件20的开口22会被盖体30遮蔽，待测工件20与盖体30会组合成工件10(标示于图1)。外观面21为盖体30组装于待测工件20之后，未被盖体30遮蔽而外露出来的面。

在本实施例中，工件量测机台100可在盖体30组装于待测工件20之前，先取得待测工件20的组装面23与外观面21的段差信息，来判断组装面23与外观面21在不同区域的段差H是否过小或过大。其后，制造者可根据所取得的数值，通过例如是研磨待测工件20的组装面23或外观面21的方式，来调整组装面23与外观面21之间的段差H，以使调整后的段差H符合需求。

如此一来，在后续组装程序中，在盖体30组装至待测工件20之后，盖体30的表面与待测工件20的外观面21便成具有良好的配合度。因此，在工件10的制程中，通过工件量测机台100自动化的量测，而能够以相当简单与方便的方式生产出外观品质良好的工件10。下面将对此工件量测机台100进行说明。

如图3与图4所示，工件量测机台100包括承载台110、高度量测装置120、运动装置130及计算装置140。承载台110用来承载待测工件20。由于待测工件20的形状不规则，为了提供待测工件20稳定的支撑，在本实施例中，承载台110包括多个凸柱112，待测工件20适于放置在这些凸柱112上，以维持特定角度。

在本实施例中，这些凸柱112的高度可不同，例如是对应待测工件20的轮廓起伏而设计为不同的高度。这些凸柱112分布的位置也可以对应于待测工件20的轮廓而呈现不规律分布。当然，凸柱112的形状、高度、数量、配置位置不以此为限制。此外，在其他实施例中，承载台110也可以是其他形式，并不以此为限制。

如图3所示，高度量测装置120配置于承载台110的一侧，且适于量测待测工件20的组装面23(标示于图5)及外观面21(标示于图5)的高度。在本实施例中，高度量测装置120配置于承载台110的上方，但高度量测装置120的位置不以此为限制。高度量测装置120可例如是以光学的方式来量测组装面23上的第一量测点25与外观面21上对应的第二量测点27的高度信息。要说明的是，图4中仅示意性地以光束L表示，高度量测装置120可投射出光束或检测光束变化，光束L照射到的位置不以此为限制。

当然，在其他实施例中，高度量测装置120也可以是利用机械的方式从基准点移动至组装面23上的第一量测点25与外观面21上对应的第二量测点27来取得高度信息。高度量测装置120量测组装面23上的第一量测点25与外观面21上对应的第二量测点27的高度位置的方式并不以上述为限制。

在本实施例中，工件量测机台100藉由将运动装置130连接于承载台110与高度量测装置120中的至少一者，承载台110便能够改变相对于高度量测装置120的位置。如此一来，高度量测装置120可以量测到位在承载台110上的待测工件20的组装面23上的这些第一量测点25与外观面21上对应于第一量测点25的这些第二量测点27，以较完整地量测待测工件20在组装面23与外观面21的不同区段的这些段差H，提升其后续调校的精准度。

详细地说，在本实施例中，运动装置130包括运动方向相互垂直的第一移动模块132、第二移动模块134及第三移动模块136。承载台110配置于第一移动模块132上，第一移动模块132配置于第二移动模块134上，且高度量测装置120配置于第三移动模块136。当然，第一移动模块132、第二移动模块134及第三移动模块136的配置位置不以上述为限制。

在本实施例中，第一移动模块132、第二移动模块134及第三移动模块136分别可沿着第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3移动，以使承载台110可调整至适合高度量测装置120量测的位置。此外，在本实施例中，运动装置130还包括转动模块138，连接于承载台110，以使承载台110相对于高度量测装置120转动。在图4中可见，转动模块138位于承载台110与第一移动模块132系间，但转动模块138的配置位置不以此为限制。举例来说，藉由运动装置130的作动，高度量测装置120可相对于承载台110运动，而使得高度量测装置120可以去量测待测工件20在图5所示的这五个第一量测点25与这五个第二量测点27，而取得这些位置的高度信息。

要说明的是，虽然在本实施例中，高度量测装置120是以去量测这五个第一量测点25与这五个第二量测点27为例，但在待测工件20上的第一量测点25与第二量测点27的位置与数量不以此为限制，也就是说，高度量测装置120去量测待测工件20上的位置与数量不以此为限制。在本实施例中，组装面23的这些第一量测点25与外观面21的这些第二量测点27例如是在组装面23与外观面21上的等距部位。也就是说，高度量测装置120可以去量测组装面23与外观面21上相同间距位置处的高度值。

此外，在本实施例中，计算装置140内可储存有对应于这些第一量测点25与这些第二量测点27的位置信息的运动路径，当操作者将待测工件20放置在承载台110上，并启动工件量测机台100之后，计算装置140便可指示运动装置130按照规划的运动路径移动，以使高度量测装置120量取所需的高度信息。当然，在其他实施例中，高度量测装置120也可以依据人工等其他方式相对于待测工件20运动。

计算装置140在接收到信号接收器160的信息，也就是组装面23上的这些第一量测点25及外观面21上的这些第二量测点27的高度信息之后，便可计算出组装面23及外观面21在这些量测点所在位置的段差H(高度差)。此外，计算装置140还可比较这些不同位置的段差H是否位于预设范围之内。

值得一提的是，由于待测工件20在组装面23与外观面21的不同区段之间可能具有不同的段差H，若仅就其中一处的段差信息来研磨整个组装面23，可能会有较大的误差。在本实施例中，高度量测装置120可以量测待测工件20在组装面23与外观面21的不同区段的这些段差H，并依据这些段差信息来研磨组装面23，而能够提高调校待测工件20的段差的精确度。

举例而言，若盖体30的厚度约为0.95毫米至1.05毫米，待测工件20的预设段差范围对应于盖体30的厚度，而约为0.95毫米至1.05毫米。若计算装置140计算出的段差位在0.95毫米至1.05毫米之外，代表着盖体30后续组装在待测工件20上时，待测工件20与盖体30在交界处会有高度落差，而使得外观的连续性不佳。因此，计算装置140可记录这些信息(例如实际段差与预设段差不符的位置与差值)，以供后续制造者可依据此信息去微调待测工件20(例如是研磨组装面23，以使研磨后的实际段差能够落入预设段差的范围之内等)。

此外，在本实施例中，工件量测机台100还包括标记装置150，电性连接于计算装置140。当组装面23及外观面21之间的段差位于预设范围之外时，计算装置140可指示标记装置150在组装面23上留下识别标记。标记装置150例如可通过激光或是打印的方式在特定位置上留下识别标记，以方便后续制造者可轻易判断出待测工件20在哪些位置需要被微调。另外，计算装置140可根据实际段差与预设段差的差值大小来指示标记装置150在组装面23上留下不同的识别标记。举例而言，识别标记可以是尺寸、颜色或形状不同的图案，或者识别标记也可以是数字或字母，制造者可藉由识别标记判断出欲调整的程度。

下面提供一种可以应用上述工件量测机台100的高尔夫球的壳体段差量测方法200与调校方法300。图6是依照本发明的一实施例的一种工件的壳体段差量测方法的流程图。请参阅图6，本实施例的工件的壳体段差量测方法200，包括下列步骤。

首先，请同时搭配图2、图5与图6，步骤210，提供待测工件20，其中待测工件20包括开口22及围绕在开口22边缘的组装面23及围绕组装面23的外观面21，组装面23与外观面21之间存在段差H(标示于图2)。

接着，步骤220，量测组装面23上的多个第一量测点25与外观面21上多个第二量测点27的高度信息，其中这些第二量测点27的位置分别对应于这些第一量测点25的位置。在本实施例中，在步骤220中可以还包括下面的步骤，例如，使待测工件20相对于高度量测装置120(标示于图2)移动或转动，以使高度量测装置120量测组装面23与外观面21上的不同位置。

再来，步骤230，计算这些第一量测点25与对应的这些第二量测点27的多个高度差值是否分别介于预设范围之内。预设范围例如在0.95毫米至1.05毫米之间，但预设范围不以此为限制。要说明的是，上述的预设范围也可以是从待测工件20的标准样品上来取得，操作者可先去量测在标准样品上的这些第一量测点25与对应的这些第二量测点27的高度差值，以作为在步骤230中高度差值的预设范围。

藉此，来判断出待测工件20的组装面23与外观面21上的不同位置的段差是否符合需求，若是，则代表后续盖体30装配待测工件20上时，盖体30与待测工件20在交界处的轮廓连续，而具有较佳的整体外观。

若否，也就是当各第一高度与对应的第二高度的差值位在预设范围之外时，则代表后续盖体30装配待测工件20上时，盖体30的表面会高于或低于待测工件20的外观面21，而在交界处不连续。此时，可接着藉由下面的工件的壳体段差调校方法300，来微调待测工件20在组装面23与外观面21上特定位置的段差，以使后续盖体30在装配待测工件20上时具有较佳的外观。

图7是依照本发明的一实施例的一种工件的壳体段差调校方法的流程图。请参阅图7，在图7的工件的壳体段差调校方法300中，步骤210至步骤230可参见图6中的说明，此处不再多加赘述。在步骤230之后，接着可以先进行下面这个步骤，在组装面23或外观面21上对应于不在预设范围的高度差值的部位留下识别标记。留下识别标记的方式例如是可通过激光或是打印的方式在特定位置上留下识别标记，如此可方便后续制造者可轻易判断出何处需要微调。

另外，留下识别标记的步骤还可根据待测工件20上实际段差与预设段差的差值大小来指示标记装置150在组装面23或外观面21上留下不同的识别标记。举例而言，识别标记可以是尺寸、颜色或形状不同的图案，或者识别标记也可以是数字或字母，制造者可藉由识别标记判断出欲调整的程度。

其后，如步骤350，调整组装面23在靠近第一量测点25处的高度或外观面21在靠近第二量测点27的高度，以使调整后的第一量测点25与对应的第二量测点27的高度差值位在预设范围之内。

在本实施例中，若实际段差H过小，则可通过在高度方向上移除(例如是研磨)组装面23在靠近第一量测点25的部位，来增加此处的第一量测点25与对应的第二量测点27的高度差值，而使调整后的段差H位在预设范围之内。若实际段差H过大，则可通过在高度方向上移除(例如是研磨)外观面21在靠近第二量测点27的部位，来降低此处的第一量测点25与对应的第二量测点27的高度差值，而使调整后的段差H位在预设范围之内。

在本实施例中，组装面23或外观面21在被研磨之后，识别标记可被磨除，而不影响外观。此外，移除部分的组装面23或外观面21的方式不以研磨为限制，在其他实施例中，也可以是通过化学蚀刻等其他方式来降低高度。

此外，在其他实施例中，也可以通过增加高度的方式来达到调整段差H，举例来说，若实际段差H过大，也可在组装面23靠近第一量测点25的部位上通过例如是贴附垫高块(未示出)等方式来增加高度，这样也可以降低此处的第一量测点25与对应的第二量测点27的高度差值，而使调整后的段差H位在预设范围之内。上面仅是举出数种可以实施的态样，但不以此为限制。此外，在其他实施例中，也可以在步骤230之后直接进行步骤350，而省略识别标记的步骤，同样地也可以达到调校的效果。

此处要说明的是，虽然在上面的实施例中，待测工件20是以高尔夫球头主壳体为例，但待测工件20的种类不以此为限制。图8与图9是其他待测工件的立体示意图。需说明的是，在图8与图9中，仅是示意性地表示待测工件20a、20b，省略配置于待测工件20a、20b内的零件或元件。

请先参阅图8，在本实施例中，待测工件20a也可以是手机的主壳体，其适于供手机背盖(未示出)固定于其上。上述的工件量测机台100同样地可以量测待测工件20a在不同位置处的组装面21a及外观面23a的段差H，以确保外观品质。请再参阅图9，在本实施例中，待测工件20b也可以是平板电脑的主壳体，其适于供平板电脑背盖(未示出)固定于其上。上述的工件量测机台100同样地可以量测待测工件20b在不同位置处的组装面21b及外观面23b的段差H，以确保外观品质。

综上所述，本发明的工件的壳体段差量测方法可利用工件量测机台的高度量测装置来量测待测工件的组装面及外观面的高度，且将量测信息传递至计算装置来计算组装面及外观面的段差，来判断计算出的段差是否在预设范围之内。在量测的过程中，高度量测装置可调整与工件量测机台的承载台之间相对位置，以量测待测工件的组装面及外观面上不同区域的段差。当组装面及外观面的段差在预设范围之外，可采用本发明的工件的壳体段差调校方法，依据计算出的段差与预设段差的差值来调整待测工件的组装面及外观面的高度，例如是以研磨的方式将超出的部分移除，以使待测工件与盖体配合固定之后，外观轮廓上能平滑连续，而能够以相当简单与方便的方式生产出外观品质良好的工件。

相较于现有使用人工触摸去检验工件在组装完成之后是否有轮廓异常的状况，本发明的工件的壳体段差量测方法可快速准确地进行检测，而能有效提升检测效率。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种工件量测机台，适于量测待测工件，其中所述待测工件包括组装面及围绕所述组装面的外观面，且所述组装面及所述外观面之间存在段差，其特征在于，所述工件量测机台包括：

承载台，适于承载所述待测工件；

高度量测装置，相对所述承载台可移动地配置于所述承载台的一侧，且适于量测所述组装面及所述外观面的高度；以及

计算装置，电性连接于所述高度量测装置，以计算所述组装面及所述外观面的高度差。

2.根据权利要求1所述的工件量测机台，其特征在于，还包括：

标记装置，电性连接于所述计算装置，其中当所述组装面及所述外观面的高度差位于预设范围之外时，所述计算装置指示所述标记装置在所述组装面上留下识别标记，所述段差在0.95毫米至1.05毫米之间。

3.根据权利要求1所述的工件量测机台，其特征在于，还包括：

第一移动模块；以及

第二移动模块，运动方向垂直于所述第一移动模块，其中所述承载台配置于所述第一移动模块上，且所述第一移动模块配置于所述第二移动模块上。

4.根据权利要求3所述的工件量测机台，其特征在于，还包括：

第三移动模块，移动方向垂直于所述第一移动模块及所述第二移动模块的，且所述高度量测装置配置于所述第三移动模块。

5.根据权利要求1所述的工件量测机台，其特征在于，还包括：

转动模块，连接于所述承载台，以使所述承载台相对于所述高度量测装置转动。

6.一种工件的壳体段差量测方法，其特征在于，包括：

提供待测工件，其中所述待测工件包括组装面及围绕所述组装面的外观面，所述组装面与所述外观面之间存在段差；

量测所述组装面上的多个第一量测点与所述外观面上多个第二量测点的高度信息，其中所述多个第二量测点分别对应于所述多个第一量测点；以及

计算所述多个第一量测点与对应的所述多个第二量测点的多个高度差值是否分别介于预设范围之内。

7.根据权利要求6所述的工件的壳体段差量测方法，其特征在于，其中在量测所述组装面上的多个第一量测点与所述外观面上多个第二量测点的高度信息的步骤中，还包括：

使所述待测工件相对于高度量测装置移动或转动，以使所述高度量测装置量测所述组装面与所述外观面上的不同位置。

8.根据权利要求7所述的工件的壳体段差量测方法，其特征在于，其中在量测所述组装面上的多个第一量测点与所述外观面上多个第二量测点的高度信息的步骤中，还包括：

依据待测位置信息，指示连动于所述待测工件与所述高度量测装置中的至少一者的运动装置作动。

9.一种工件的壳体段差调校方法，其特征在于，包括：

如根据权利要求6至8中任一项所述的工件的壳体段差量测方法，其中所述预设范围在0.95毫米至1.05毫米之间；以及

当各所述第一量测点与对应的所述第二量测点的所述高度差值位在所述预设范围之外时，调整所述组装面在靠近所述第一量测点处的高度或所述外观面在靠近所述第二量测点的高度，以使调整后的所述第一量测点与对应的所述第二量测点的所述高度差值位在所述预设范围之内。

10.根据权利要求9所述的工件的壳体段差调校方法，其特征在于，其中在调整所述组装面在靠近所述第一量测点处的高度或所述外观面在靠近所述第二量测点的高度的步骤之前，还包括：

在所述组装面或所述外观面上对应于不在所述预设范围的所述高度差值的部位留下识别标记；以及

研磨所述组装面或所述外观面上具有所述识别标记的部位。