TWI398620B - 量測裝置及量測方法 - Google Patents

Description

量測裝置及量測方法

本發明係關於一種量測裝置及量測方法，尤其係關於一種測量平面度之量測裝置及量測方法。

工業生產中，為判斷工件是否符合尺寸精度，常常需要對工件進行平面度之量測。目前於該領域主要採用三次元量測技術對工件進行抽樣量測，一般情況下對每一被測工件需要依次量測受測面上多個測試點之相關數據，然後由電腦處理後輸出受測面平面度之量測結果。該方法之主要缺點係操作較為複雜，逐一對每一測試點進行量測及數據處理需要較長時間，測試速度較低；且習知之三次元量測儀器體積較為龐大，結構複雜，移動不便，只適合於實驗室中對少數產品樣本進行量測，不能滿足於生產線上進行大規模量測之要求。另外，若單獨採用百分錶或千分錶量測，並由檢測人員讀數並手工記錄，不僅效率低，而且容易造成讀數錯誤。

有鑒於此，有必要提供一種可直接顯示待測工件是否通過量測之量測裝置。

另外，有必要提供一種操作簡便快捷之量測方法。

一種量測裝置，用以量測待測工件之表面平面度，該量測裝置包括一量測設備及一數據處理設備，該量測設備包括一基座、一校零塊、一導柱、一滑塊及一千分錶，該校零塊包括一校零平面，該校零塊放置在該基座上， 該導柱垂直固定於基座上，該滑塊一端可移動設置於所述導柱上，其另一端固定所述千分錶，該千分錶包括軸套及伸入軸套中之量測軸，該軸套穿設於滑塊，該量測軸正對設於該校零塊的上方，該千分錶用以量測待測工件表面複數量測點相較於校零平面之高度值，從而得到複數量測值；該數據處理設備與該量測設備相連，該數據處理設備用以分析由量測設備測得之量測值，判斷所述待測工件表面平面度是否符合預定要求。

一種量測方法，該方法包括以下步驟：對量測設備進行校零操作後，對數據處理設備進行量測參數設定，再用所述量測設備對待測工件表面複數點進行高度量測，將所述高度之量測值傳送至數據處理設備中進行比較分析，所述數據處理設備將待測工件表面每一點之量測值與量測參數加以比較。

與習知技術相比，本發明提供之量測裝置不僅體積小巧，成本較低，結構簡單，而且可直接顯示量測值及量測結果，讀數精確；本發明提供之量測方法能將複雜之平面度直接測量轉化為量測點至基準面之距離，操作簡便快捷。

10‧‧‧量測設備

12‧‧‧千分錶

122‧‧‧錶盤

123‧‧‧數字顯示幕

124‧‧‧接口

126‧‧‧軸套

128‧‧‧量測軸

14‧‧‧基座

142‧‧‧通孔

16‧‧‧導柱

18‧‧‧滑塊

180‧‧‧第一孔

181‧‧‧第二孔

184‧‧‧定位旋鈕

20‧‧‧數據處理設備

21‧‧‧功能模組

22‧‧‧輸入/輸出模組

24‧‧‧參數設置模組

26‧‧‧數據處理模組

28‧‧‧顯示模組

29‧‧‧顯示幕

80‧‧‧量測裝置

圖1係本發明量測裝置較佳實施例之立體示意圖；圖2係本發明量測裝置較佳實施例之量測設備立體示意圖；圖3係本發明量測裝置較佳實施例中資料處理設備之功能模組圖。

請參閱圖1，本發明量測裝置80之較佳實施例包括一量測設備10及一與該量測設備10相互連接之數據處理設備20，該量測裝置80可用於對待測工件之平面度及高度等進行量測。

請參閱圖2，該量測設備10包括一基座14、一導柱16、一滑塊18、一校零塊19及一千分錶12。該基座14為一大致呈矩形之金屬板，其上表面具有很高之平面度，於該上表面臨近邊緣處開有一通孔142。該導柱16為一金屬棒，其橫截面與通孔142大小相當，該導柱16可卡固於該通孔142中並與該基座14相垂直。該校零塊19具有一校零平面192，該校零塊19放置於該基座14上。該滑塊18大致呈長方形，於其上表面兩端部分別開有一貫通之第一孔180及第二孔181。導柱16之一端穿過滑塊18之第一孔180，以使滑塊18滑動連接於導柱16上。一定位旋鈕184同時固定於滑塊18及導柱16上，以保證滑塊18滑至一預定位置時相對導柱16固定，若需上下調滑塊18，可藉由調節定位旋鈕184使滑塊18沿導柱16上下滑動。該千分錶12於本發明中之較佳實施例為一數顯千分錶，其包括一帶有數位顯示幕123之錶盤122，一固定於錶盤122下方之空心柱形軸套126及一伸入該軸套126中之圓柱形量測軸128。於錶盤122外圓週側設有一接口124，其可藉由一數據傳輸線與數據處理設備20相連接，該千分錶12之軸套126藉由滑塊18之第二孔181與該滑塊18固定連接。

請一併參閱圖1和圖3，該數據處理設備20用於處理由量測設備10測得之數據並輸出所需量測結果。該數據處理設備20為電腦等數據處理裝置，其包括有一內置之功能模組21及一顯示幕29，該功能模組21包括一輸入/輸出模組22、一參數設置模組24、一數據處理模組26及一顯示模組28。該輸入/輸出模組22可藉由一數據傳輸線與千分錶12之接口124連接，以便數據處理設備20與量測設備10之間實現數據傳輸。參數設置模組24與輸入/輸出模組22電連接以用於設置及儲存量測參數。該數據處理模組26與輸入/輸出模組22及參數設置模組24電連接，可將來自量測設備10之數據與參數設置模組24中儲存之參數進行比較與分析。顯示模組28與輸入/輸出模組22、參數設置模組24及數據處理模組26電連接，該顯示模組28與顯示幕29電連 接且通過該顯示幕29顯示量測設備10及數據處理設備20之相關參數及對工件之量測結果。

安裝時，將量測設備10之接口124藉由一數據傳輸線與數據處理設備20連接，並開啟數據處理設備20及量測設備10之電源。

本發明量測方法之較佳實施例即採用上述裝置對工件進行量測，該量測方法之較佳實施例包括以下步驟：首先，對所述量測設備10進行校零操作，其目的係於量測前將量測軸128頂點位置調節至一基準面上，使千分錶12之數位顯示幕123顯示為零。校零具體方法係將校零塊19放置於基座14上，將校零塊19放置於該量測軸128下方，藉由滑塊18調節千分錶12之高度，使量測軸128頂點接觸校零塊19之校零平面192上，該校零平面192即為所述之基準面。之後對該千分錶12進行清零操作，將量測軸128此時所在之位置設定為千分錶零值位置，同時該千分錶12藉由接口124經數據傳輸線將量測軸128所在之零值位置資訊傳輸至輸入/輸出模組22，再經數據處理設備20加以儲存，即完成校零操作。

校零操作完成後，參數設置模組24需判斷是否已經設置量測參數，若尚未設置量測參數，則需藉由參數設置模組24於數據處理設備20中設置平面度之量測參數並加以儲存。量測值係每一量測點與基準面之間之位移量，量測參數為能夠表現量測值波動程度之參數，例如各量測值之差之可接受範圍，或所有量測值之樣本方差之可接受範圍。

量測參數設置完成後即可進行量測操作，具體方法係將量測軸128向上擡起一段距離，將待測工件放置於校零塊19之校零平面192上，然後將量測軸128鬆開以使其與待測工件相接觸。於待測工件表面預先設定複數量測點，每量測一點時，千分錶12之數位顯示幕123顯示出該點之高度，即量測點與 基準面之間之位移量，即一量測值。數據處理設備20再藉由數據傳輸線將量測設備10中之所述量測值記錄下來。量測另一點時，移動待測工件，使量測軸128抵持於該量測點上，千分錶12之數位顯示幕123顯示出該點之高度，數據處理設備20再將該點之數值記錄下來。其他各點之量測方法與上述方法一致，故不再重述。

最後，數據處理模組26對量測值進行處理，例如將待測工件表面每一點量測值之差值與量測參數加以比較，進而判斷所述待測工件表面平面度是否符合預定要求。若量測值波動較小，例如各量測值之間之差值或所有量測值之樣本方差足夠小而未超出量測參數之範圍，則表示各量測點與基準面之間之距離較為一致，即可判定被量測工件具有較好平面度，此時顯示幕29即可顯示如“pass”字樣，該工件通過量測。若量測值波動較大，例如各量測值之間之差值或所有量測值之樣本方差過大而超出量測參數之範圍，則表明各量測點與基準面之間之距離差別較大，被量測工件之平面度不符合要求，此時顯示幕29顯示“no pass”，該工件不能通過量測。

可以理解，為節省量測時間，亦可於校零操作之前完成量測參數之設置及儲存；若本發明量測裝置之較佳實施例並非首次被使用，且工件量測標準並未改變，則設置及儲存量測參數之步驟可以省略，依靠數據處理設備20儲存之量測參數即可完成量測過程。

可以理解，該量測裝置80還可以量測較薄工件之厚度及其平面度是否符合標準。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍幷不以上述實施方式為限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧量測設備

20‧‧‧數據處理設備

29‧‧‧顯示幕

80‧‧‧量測裝置

Claims (6)

1. 一種量測裝置，用以量測待測工件之表面平面度，其改良在於：該量測裝置包括一量測設備及一數據處理設備，其中該量測設備包括一基座、一校零塊、一導柱、一滑塊及一千分錶，該校零塊包括一校零平面，該校零塊放置於該基座上，該導柱垂直固定於基座上，該滑塊一端可移動設置於所述導柱上，其另一端固定所述千分錶，該千分錶包括軸套及伸入軸套中之量測軸，該軸套縱向穿設於滑塊，該量測軸正對設於該校零塊的上方，該千分錶用以量測待測工件表面複數量測點相較於校零平面之高度值，從而得到複數量測值；該數據處理設備與該量測設備相連，該數據處理設備用以分析由量測設備測得之量測值，判斷所述待測工件表面平面度是否符合預定要求。
2. 如申請專利範圍第1項所述之量測裝置，其中該千分錶包括一帶有數位顯示幕之錶盤及一接口，該接口開設於錶盤之外圓週側，該千分錶藉由該接口經一數據傳輸線與該數據處理設備連接。。
3. 如申請專利範圍第1項所述之之量測裝置，其中該數據處理設備包括一輸入/輸出模組，該輸入/輸出模組與千分錶連接，使該數據處理設備與所述量測設備進行數據傳輸。
4. 如申請專利範圍第3項所述之量測裝置，其中該數據處理設備還包括一參數設置模組、一數據處理模組，所述數據處理模組與輸入/輸出模組及參數設置模組電連接，該參數設置模組用於設置及儲存量測參數，該數據處理模組用於分析比較量測值及量測參數。
5. 如申請專利範圍第4項所述之量測裝置，其中該數據處理設備還包括一顯示模組及一顯示幕，該顯示模組與輸入/輸出模組、參數設置模組及數據 處理模組電連接，該顯示幕與顯示模組電連接，用於顯示待測工件是否通過量測。
6. 一種應用申請專利範圍第1項所述之量測裝置之量測方法，其中該方法包括以下步驟：對量測設備進行校零操作，對數據處理設備進行量測參數設定，用所述量測設備量測待測工件表面複數點相較於校零平面之高度值，從而得到複數量測值，該數據處理設備分析由量測設備測得之量測值，判斷所述待測工件表面平面度是否符合預定要求。