TW201928282A - 工件量測機台、工件的殼體段差量測方法及調校方法 - Google Patents

Abstract

一種工件量測機台，適於量測待測工件。待測工件包括組裝面及外觀面。工件量測機台包括承載台、高度量測裝置及計算裝置。承載台適於承載待測工件。高度量測裝置相對該承載台可移動地配置於承載台的一側，且適於量測組裝面及外觀面的高度。計算裝置電性連接於高度量測裝置，以計算組裝面及外觀面的高度差。本發明更提供工件的殼體段差量測方法及調校方法。

Description

工件量測機台、工件的殼體段差量測方法及調校方法

本發明是有關於一種工件量測機台、工件的殼體段差量測方法及調校方法。

一般來說，物件的外殼常是由兩殼體組裝而成，上述兩殼體以主殼體與蓋體為例，主殼體可能具有外觀面與組裝面，外觀面與組裝面之間存在段差，蓋體可配置在主殼體的組裝面，而使得組裝後的蓋體與主殼體的外觀面的輪廓一致。然而，主殼體的外觀面與組裝面在不同區域處的段差可能不同，這使得蓋體在組裝在主殼體上時，蓋體的表面可能會高於或是低於外觀面，而使整體外觀不佳。

本發明提供一種工件量測機台，其可量測待測工件在組裝面與鄰近外觀面之間的距離，以供後續修整。

本發明提供一種工件的殼體段差量測方法，其可量測待測工件在組裝面與鄰近外觀面之間的段差。

本發明提供一種工件的殼體段差調校方法，其可依據上述的工件的殼體段差量測方法調整待測工件。

本發明的一種工件量測機台，適於量測一待測工件，其中待測工件包括一組裝面及圍繞組裝面的一外觀面，組裝面及外觀面之間存在段差，工件量測機台包括一承載台、一高度量測裝置及一計算裝置。承載台適於承載待測工件。高度量測裝置配置相對承載台可移動地於承載台的一側，且適於量測組裝面及外觀面的高度。計算裝置電性連接於高度量測裝置，以計算組裝面及外觀面的高度差。

本發明的一種工件的殼體段差量測方法，包括：提供一待測工件，其中待測工件包括一組裝面及圍繞組裝面的一外觀面，組裝面與外觀面之間存在段差；量測組裝面上的多個第一量測點與外觀面上多個第二量測點的高度資訊，其中這些第二量測點分別對應於這些第一量測點；以及計算這些第一量測點與對應的這些第二量測點的多個高度差值是否分別介於一預設範圍之內。

本發明的一種工件的殼體段差調校方法，包括上述的工件的殼體段差量測方法；以及當各第一量測點與對應的第二量測點的高度差值位在預設範圍之外時，調整第一待測面在靠近第一量測點處的高度或第二待測面在靠近第二量測點的高度，以使調整後的第一量測點與對應的第二量測點的高度差值位在預設範圍之內。

基於上述，本發明的工件的殼體段差量測方法可利用高度量測裝置來量測待測工件的組裝面及外觀面的高度，且將量測資訊傳遞至計算裝置來計算組裝面及外觀面的段差，來判斷計算出的段差是否在預設範圍之內。若段差在預設範圍之外，可採用本發明的工件的殼體段差調校方法，依據計算出的段差與標準值來調整待測工件的組裝面及外觀面的高度，以與蓋體的厚度配合，而能夠以相當簡單與方便的方式生產出外觀品質良好的工件。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是待測工件與蓋體的俯視示意圖。圖2是圖1的待測工件的A-A剖面的立體示意圖。請參閱圖1與圖2，在本實施例中，待測工件20以高爾夫球頭主殼體為例，但待測工件的種類不以此為限制。待測工件20與蓋體30可組裝出工件10。在本實施例中，工件10以高爾夫球頭為例，但工件10的種類不以此為限制。

由圖1與圖2可見，在本實施例中，待測工件20為空心殼體，具有開口22，待測工件20在鄰近開口22處具有組裝面23，蓋體30會固定在組裝面23上並覆蓋開口22，而完成工件10的製作。一般而言，待測工件20的組裝面23會低於外觀面21，組裝面23與外觀面21之間的段差H(標示於圖2)約為蓋體30的厚度，如此一來，蓋體30在組裝於待測工件20之後，蓋體30的表面與待測工件20的外觀面21在交界處應是等高，而使整體外觀一致。

然而，受限於某些條件，例如是待測工件20的外型不規則，或者是受限於製程精度，待測工件20在成型之後，外觀面21與組裝面23之間的段差H(標示於圖2)可能會有較大的公差，而且外觀面21與組裝面23在不同區域處的段差H也可能不同，這使得蓋體30在組裝在待測工件20上時，蓋體30的表面可能會高於或是低於外觀面21，而使工件10的整體外觀不佳。若發生此狀況，工件10在待測工件20與蓋體30的交界處容易有外觀輪廓不連續的問題。下面將介紹工件量測機台及其量測方式，藉此可降低待測工件20的外觀面21與組裝面23在不同位置處之間的段差差異。

圖3是依照本發明的一實施例的一種工件量測機台的示意圖。圖4是圖3的工件量測機台的局部放大示意圖。圖5是圖3的工件量測機台量測的待測工件的俯視示意圖。需說明的是，圖5的待測工件20是在圖1中的待測工件20上進一步地標示出量測點，以方便示意性地說明圖3的工件量測機台100是量測待測工件20的哪些部位。

請參閱圖3至圖5，本實施例的工件量測機台100適於量測待測工件20在特定位置上的高度。如圖5所示，待測工件20包括組裝面23及外觀面21。組裝面23為蓋體30組裝於待測工件20上時與蓋體30接觸的面。當蓋體30組裝於待測工件20之後，待測工件20的開口22會被蓋體30遮蔽，待測工件20與蓋體30會組合成工件10(標示於圖1)。外觀面21為蓋體30組裝於待測工件20之後，未被蓋體30遮蔽而外露出來的面。

在本實施例中，工件量測機台100可在蓋體30組裝於待測工件20之前，先取得待測工件20的組裝面23與外觀面21的段差資訊，來判斷組裝面23與外觀面21在不同區域的段差H是否過小或過大。其後，製造者可根據所取得的數值，透過例如是研磨待測工件20的組裝面23或外觀面21的方式，來調整組裝面23與外觀面21之間的段差H，以使調整後的段差H符合需求。

如此一來，在後續組裝程序中，在蓋體30組裝至待測工件20之後，蓋體30的表面與待測工件20的外觀面21便成具有良好的配合度。因此，在工件10的製程中，透過工件量測機台100自動化的量測，而能夠以相當簡單與方便的方式生產出外觀品質良好的工件10。下面將對此工件量測機台100進行說明。

如圖3與圖4所示，工件量測機台100包括承載台110、高度量測裝置120、運動裝置130及計算裝置140。承載台110用來承載待測工件20。由於待測工件20的形狀不規則，為了提供待測工件20穩定的支撐，在本實施例中，承載台110包括多個凸柱112，待測工件20適於放置在這些凸柱112上，以維持特定角度。

在本實施例中，這些凸柱112的高度可不同，例如是對應待測工件20的輪廓起伏而設計為不同的高度。這些凸柱112分布的位置也可以對應於待測工件20的輪廓而呈現不規律分布。當然，凸柱112的形狀、高度、數量、配置位置不以此為限制。此外，在其他實施例中，承載台110也可以是其他形式，並不以此為限制。

如圖3所示，高度量測裝置120配置於承載台110的一側，且適於量測待測工件20的組裝面23(標示於圖5)及外觀面21(標示於圖5)的高度。在本實施例中，高度量測裝置120配置於承載台110的上方，但高度量測裝置120的位置不以此為限制。高度量測裝置120可例如是以光學的方式來量測組裝面23上的第一量測點25與外觀面21上對應的第二量測點27的高度資訊。要說明的是，圖4中僅示意性地以光束L表示，高度量測裝置120可投射出光束或偵測光束變化，光束L照射到的位置不以此為限制。

當然，在其他實施例中，高度量測裝置120也可以是利用機械的方式從基準點移動至組裝面23上的第一量測點25與外觀面21上對應的第二量測點27來取得高度資訊。高度量測裝置120量測組裝面23上的第一量測點25與外觀面21上對應的第二量測點27的高度位置的方式並不以上述為限制。

在本實施例中，工件量測機台100藉由將運動裝置130連接於承載台110與高度量測裝置120中的至少一者，承載台110便能夠改變相對於高度量測裝置120的位置。如此一來，高度量測裝置120可以量測到位在承載台110上的待測工件20的組裝面23上的這些第一量測點25與外觀面21上對應於第一量測點25的這些第二量測點27，以較完整地量測待測工件20在組裝面23與外觀面21的不同區段的這些段差H，提升其後續調校的精準度。

詳細地說，在本實施例中，運動裝置130包括運動方向相互垂直的第一移動模組132、第二移動模組134及第三移動模組136。承載台110配置於第一移動模組132上，第一移動模組132配置於第二移動模組134上，且高度量測裝置120配置於第三移動模組136。當然，第一移動模組132、第二移動模組134及第三移動模組136的配置位置不以上述為限制。

在本實施例中，第一移動模組132、第二移動模組134及第三移動模組136分別可沿著第一方向D1、第二方向D2及第三方向D3移動，以使承載台110可調整至適合高度量測裝置120量測的位置。此外，在本實施例中，運動裝置130還包括一轉動模組138，連接於承載台110，以使承載台110相對於高度量測裝置120轉動。在圖4中可見，轉動模組138位於承載台110與第一移動模組132之間，但轉動模組138的配置位置不以此為限制。舉例來說，藉由運動裝置130的作動，高度量測裝置120可相對於承載台110運動，而使得高度量測裝置120可以去量測待測工件20在圖5所示的這五個第一量測點25與這五個第二量測點27，而取得這些位置的高度資訊。

要說明的是，雖然在本實施例中，高度量測裝置120是以去量測這五個第一量測點25與這五個第二量測點27為例，但在待測工件20上的第一量測點25與第二量測點27的位置與數量不以此為限制，也就是說，高度量測裝置120去量測待測工件20上的位置與數量不以此為限制。在本實施例中，組裝面23的這些第一量測點25與外觀面21的這些第二量測點27例如是在組裝面23與外觀面21上的等距部位。也就是說，高度量測裝置120可以去量測組裝面23與外觀面21上相同間距位置處的高度值。

此外，在本實施例中，計算裝置140內可儲存有對應於這些第一量測點25與這些第二量測點27的位置資訊的運動路徑，當操作者將待測工件20放置在承載台110上，並啟動工件量測機台100之後，計算裝置140便可指示運動裝置130按照規劃的運動路徑移動，以使高度量測裝置120量取所需的高度資訊。當然，在其他實施例中，高度量測裝置120也可以依據人工等其他方式相對於待測工件20運動。

計算裝置140在接收到組裝面23上的這些第一量測點25及外觀面21上的這些第二量測點27的高度資訊之後，便可計算出組裝面23及外觀面21在這些量測點所在位置的段差H(高度差)。此外，計算裝置140還可比較這些不同位置的段差H是否位於一預設範圍之內。

值得一提的是，由於待測工件20在組裝面23與外觀面21的不同區段之間可能具有不同的段差H，若僅就其中一處的段差資訊來研磨整個組裝面23，可能會有較大的誤差。在本實施例中，高度量測裝置120可以量測待測工件20在組裝面23與外觀面21的不同區段的這些段差H，並依據這些段差資訊來研磨組裝面23，而能夠提高調校待測工件20的段差的精確度。

舉例而言，若蓋體30的厚度約為0.95公厘至1.05公厘，待測工件20的預設段差範圍對應於蓋體30的厚度，而約為0.95公厘至1.05公厘。若計算裝置140計算出的段差位在0.95公厘至1.05公厘之外，代表著蓋體30後續組裝在待測工件20上時，待測工件20與蓋體30在交界處會有高度落差，而使得外觀的連續性不佳。因此，計算裝置140可記錄這些資訊(例如實際段差與預設段差不符的位置與差值)，以供後續製造者可依據此資訊去微調待測工件20(例如是研磨組裝面23，以使研磨後的實際段差能夠落入預設段差的範圍之內等)。

此外，在本實施例中，工件量測機台100更包括一標記裝置150，電性連接於計算裝置140。當組裝面23及外觀面21之間的段差位於預設範圍之外時，計算裝置140可指示標記裝置150在組裝面23上留下辨識標記。標記裝置150例如可透過雷射或是打印的方式在特定位置上留下辨識標記，以方便後續製造者可輕易判斷出待測工件20在哪些位置需要被微調。另外，計算裝置140可根據實際段差與預設段差的差值大小來指示標記裝置150在組裝面23上留下不同的辨識標記。舉例而言，辨識標記可以是尺寸、顏色或形狀不同的圖案，或者辨識標記也可以是數字或字母，製造者可藉由辨識標記判斷出欲調整的程度。

下面提供一種可以應用上述工件量測機台100的高爾夫球的殼體段差量測方法200與調校方法300。圖6是依照本發明的一實施例的一種工件的殼體段差量測方法的流程圖。請參閱圖6，本實施例的工件的殼體段差量測方法200，包括下列步驟。

首先，請同時搭配圖2、圖5與圖6，步驟210，提供待測工件20，其中待測工件20包括開口22及圍繞在開口22邊緣的組裝面23及圍繞組裝面23的外觀面21，組裝面23與外觀面21之間存在段差H(標示於圖2)。

接著，步驟220，量測組裝面23上的多個第一量測點25與外觀面21上多個第二量測點27的高度資訊，其中這些第二量測點27的位置分別對應於這些第一量測點25的位置。在本實施例中，在步驟220中可以更包括下面的步驟，例如，使待測工件20相對於高度量測裝置120(標示於圖2)移動或轉動，以使高度量測裝置120量測組裝面23與外觀面21上的不同位置。

再來，步驟230，計算這些第一量測點25與對應的這些第二量測點27的多個高度差值是否分別介於預設範圍之內。預設範圍例如在0.95公厘至1.05公厘之間，但預設範圍不以此為限制。要說明的是，上述的預設範圍也可以是從待測工件20的標準樣品上來取得，操作者可先去量測在標準樣品上的這些第一量測點25與對應的這些第二量測點27的高度差值，以作為在步驟230中高度差值的預設範圍。

藉此，來判斷出待測工件20的組裝面23與外觀面21上的不同位置的段差是否符合需求，若是，則代表後續蓋體30裝配待測工件20上時，蓋體30與待測工件20在交界處的輪廓連續，而具有較佳的整體外觀。

若否，也就是當各第一高度與對應的第二高度的差值位在預設範圍之外時，則代表後續蓋體30裝配待測工件20上時，蓋體30的表面會高於或低於待測工件20的外觀面21，而在交界處不連續。此時，可接著藉由下面的工件的殼體段差調校方法300，來微調待測工件20在組裝面23與外觀面21上特定位置的段差，以使後續蓋體30在裝配待測工件20上時具有較佳的外觀。

圖7是依照本發明的一實施例的一種工件的殼體段差調校方法的流程圖。請參閱圖7，在圖7的工件的殼體段差調校方法300中，步驟210至步驟230可參見圖6中的說明，此處不再多加贅述。在步驟230之後，接著可以先進行下面這個步驟，在組裝面23或外觀面21上對應於不在預設範圍的高度差值的部位留下辨識標記。留下辨識標記的方式例如是可透過雷射或是打印的方式在特定位置上留下辨識標記，如此可方便後續製造者可輕易判斷出何處需要微調。

另外，留下辨識標記的步驟還可根據待測工件20上實際段差與預設段差的差值大小來指示標記裝置150在組裝面23或外觀面21上留下不同的辨識標記。舉例而言，辨識標記可以是尺寸、顏色或形狀不同的圖案，或者辨識標記也可以是數字或字母，製造者可藉由辨識標記判斷出欲調整的程度。

其後，如步驟350，調整組裝面23在靠近第一量測點25處的高度或外觀面21在靠近第二量測點27的高度，以使調整後的第一量測點25與對應的第二量測點27的高度差值位在預設範圍之內。

在本實施例中，若實際段差H過小，則可透過在高度方向上移除(例如是研磨)組裝面23在靠近第一量測點25的部位，來增加此處的第一量測點25與對應的第二量測點27的高度差值，而使調整後的段差H位在預設範圍之內。若實際段差H過大，則可透過在高度方向上移除(例如是研磨)外觀面21在靠近第二量測點27的部位，來降低此處的第一量測點25與對應的第二量測點27的高度差值，而使調整後的段差H位在預設範圍之內。

在本實施例中，組裝面23或外觀面21在被研磨之後，辨識標記可被磨除，而不影響外觀。此外，移除部分的組裝面23或外觀面21的方式不以研磨為限制，在其他實施例中，也可以是透過化學蝕刻等其他方式來降低高度。

此外，在其他實施例中，也可以透過增加高度的方式來達到調整段差H，舉例來說，若實際段差H過大，也可在組裝面23靠近第一量測點25的部位上透過例如是貼附墊高塊(未繪示)等方式來增加高度，這樣也可以降低此處的第一量測點25與對應的第二量測點27的高度差值，而使調整後的段差H位在預設範圍之內。上面僅是舉出數種可以實施的態樣，但不以此為限制。此外，在其他實施例中，也可以在步驟230之後直接進行步驟350，而省略辨識標記的步驟，同樣地也可以達到調校的效果。

此處要說明的是，雖然在上面的實施例中，待測工件20是以高爾夫球頭主殼體為例，但待測工件20的種類不以此為限制。圖8與圖9是其他待測工件的立體示意圖。需說明的是，在圖8與圖9中，僅是示意性地表示待測工件20a、20b，省略配置於待測工件20a、20b內的零件或元件。

請先參閱圖8，在本實施例中，待測工件20a也可以是手機的主殼體，其適於供手機背蓋(未繪示)固定於其上。上述的工件量測機台100同樣地可以量測待測工件20a在不同位置處的組裝面21a及外觀面23a的段差H，以確保外觀品質。請再參閱圖9，在本實施例中，待測工件20b也可以是平板電腦的主殼體，其適於供平板電腦背蓋(未繪示)固定於其上。上述的工件量測機台100同樣地可以量測待測工件20b在不同位置處的組裝面21b及外觀面23b的段差H，以確保外觀品質。

綜上所述，本發明的工件的殼體段差量測方法可利用工件量測機台的高度量測裝置來量測待測工件的組裝面及外觀面的高度，且將量測資訊傳遞至計算裝置來計算組裝面及外觀面的段差，來判斷計算出的段差是否在預設範圍之內。在量測的過程中，高度量測裝置可調整與工件量測機台的承載台之間相對位置，以量測待測工件的組裝面及外觀面上不同區域的段差。當組裝面及外觀面的段差在預設範圍之外，可採用本發明的工件的殼體段差調校方法，依據計算出的段差與預設段差的差值來調整待測工件的組裝面及外觀面的高度，例如是以研磨的方式將超出的部分移除，以使待測工件與蓋體配合固定之後，外觀輪廓上能平滑連續，而能夠以相當簡單與方便的方式生產出外觀品質良好的工件。

相較於習知使用人工觸摸去檢驗工件在組裝完成之後是否有輪廓異常的狀況，本發明的工件的殼體段差量測方法可快速準確地進行檢測，而能有效提升檢測效率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

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‧‧‧待測工件

21、21a、21b‧‧‧外觀面

22‧‧‧開口

23、23a、23b‧‧‧組裝面

25‧‧‧第一量測點

27‧‧‧第二量測點

30‧‧‧蓋體

100‧‧‧工件量測機台

110‧‧‧承載台

112‧‧‧凸柱

120‧‧‧高度量測裝置

130‧‧‧運動裝置

132‧‧‧第一移動模組

134‧‧‧第二移動模組

136‧‧‧第三移動模組

138‧‧‧轉動模組

140‧‧‧計算裝置

150‧‧‧標記裝置

160‧‧‧訊號接收器

200‧‧‧工件的殼體段差量測方法

210~230‧‧‧步驟

300‧‧‧工件的殼體段差調校方法

350‧‧‧步驟

圖1是待測工件與蓋體的俯視示意圖。 圖2是圖1的待測工件的A-A剖面的立體示意圖。 圖3是依照本發明的一實施例的一種工件量測機台的示意圖。 圖4是圖3的工件量測機台的局部放大示意圖。 圖5是圖3的工件量測機台量測的待測工件的俯視示意圖。 圖6是依照本發明的一實施例的一種工件的殼體段差量測方法的流程圖。 圖7是依照本發明的一實施例的一種工件的殼體段差調校方法的流程圖。 圖8與圖9是其他待測工件的立體示意圖。

Claims (12)

1. 一種工件量測機台，適於量測一待測工件，其中該待測工件包括一組裝面及圍繞該組裝面的一外觀面，且該組裝面及該外觀面之間存在一段差，該工件量測機台包括： 一承載台，適於承載該待測工件； 一高度量測裝置，相對該承載台可移動地配置於該承載台的一側，且適於量測該組裝面及該外觀面的高度；以及 一計算裝置，電性連接於該高度量測裝置，以計算該組裝面及該外觀面的高度差。
2. 如申請專利範圍第1項所述的工件量測機台，更包括： 一標記裝置，電性連接於該計算裝置，其中當該組裝面及該外觀面的高度差位於一預設範圍之外時，該計算裝置指示該標記裝置在該組裝面上留下辨識標記。
3. 如申請專利範圍第1項所述的工件量測機台，更包括： 一第一移動模組；以及 一第二移動模組，運動方向垂直於該第一移動模組，其中該承載台配置於該第一移動模組上，且該第一移動模組配置於該第二移動模組上。
4. 如申請專利範圍第3項所述的工件量測機台，更包括： 一第三移動模組，移動方向垂直於該第一移動模組及該第二移動模組的，且該高度量測裝置配置於該第三移動模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述的工件量測機台，更包括： 一轉動模組，連接於該承載台，以使該承載台相對於該高度量測裝置轉動。
6. 如申請專利範圍第1項所述的工件量測機台，其中該段差在0.95公厘至1.05公厘之間。
7. 一種工件的殼體段差量測方法，包括： 提供一待測工件，其中該待測工件包括一組裝面及圍繞該組裝面的一外觀面，該組裝面與該外觀面之間存在段差； 量測該組裝面上的多個第一量測點與該外觀面上多個第二量測點的高度資訊，其中該些第二量測點分別對應於該些第一量測點；以及 計算該些第一量測點與對應的該些第二量測點的多個高度差值是否分別介於一預設範圍之內。
8. 如申請專利範圍第7項所述的工件的殼體段差量測方法，其中該預設範圍在0.95公厘至1.05公厘之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述的工件的殼體段差量測方法，其中在量測該組裝面上的多個第一量測點與該外觀面上多個第二量測點的高度資訊的步驟中，更包括： 使該待測工件相對於一高度量測裝置移動或轉動，以使該高度量測裝置量測該組裝面與該外觀面上的不同位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述的工件的殼體段差量測方法，其中在量測該組裝面上的多個第一量測點與該外觀面上多個第二量測點的高度資訊的步驟中，更包括： 依據一待測位置資訊，指示連動於該待測工件與該高度量測裝置中的至少一者的一運動裝置作動。
11. 一種工件的殼體段差調校方法，包括： 如申請專利範圍第7項至第10項中任一項所述的工件的殼體段差量測方法；以及 當各該第一量測點與對應的該第二量測點的該高度差值位在該預設範圍之外時，調整該組裝面在靠近該第一量測點處的高度或該外觀面在靠近該第二量測點的高度，以使調整後的該第一量測點與對應的該第二量測點的該高度差值位在該預設範圍之內。
12. 如申請專利範圍第11項所述的工件的殼體段差調校方法，其中在調整該組裝面在靠近該第一量測點處的高度或該外觀面在靠近該第二量測點的高度的步驟之前，更包括： 在該組裝面或該外觀面上對應於不在該預設範圍的該高度差值的部位留下辨識標記；以及 研磨該組裝面或該外觀面上具有該辨識標記的部位。