专利名称：用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器。
技术背景
半导体的晶圆切割、显示器面板的玻璃基板研磨、轮轴、齿轮、轴心等机械零组件、 配件的制作以及机械模具的开发，大都仰赖晶圆切割机、洗床机、放电加工机、中心切削加 工机等机台的加工成型，而上述机台的作业方式，通常是依照计算机数值控制程序(CNC) 根据模型仿真所推算出的加工路径，驱动机台的工作头在待加工物件上进行X、Y、Z三轴或 三轴以上方向的移动，将待加工物件切割或研磨出所须的轮廓形状或规格。
一般机台在切削或研磨的加工期间，工作头的位移方向及进给速度是根据待加工 物件的特性以及所需的轮廓形状或加工规格而遵守特定的准则，而在变换加工位置的非加 工期间，机台则可加速工作头接近或远离待加工物件的速率以提升整体的加工效率，不过 即便机台的作业是依照计算机数值控制程序所推算的加工路线移动进给，但是在作业中仍 难免因为人为或系统因素而发生工作头未按照预定加工路线位移进给的问题，导致工作头 因高速碰撞(例如撞机)而影响机台或工作头的精度而影响加工的质量，甚至损害工作头 或待加工物件；
为降低机台发生误动作和碰撞的机率，以及在机台发生误动作和碰撞时实时停止 工作头继续移动进给以抑止进一步的损害，是于机台上装设有可侦测误动作防撞的感应装 置，而本发明的改良重点乃是针对目前的误动防撞侦测装置提供适合的讯号提示，以利机 台能适时停止误动或碰撞以避免精度偏失或影响加工质量，或者损害工作头及待加工物 件。发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一 种用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，避免机台或工作头的精度偏失或影 响加工质量，或者损害工作头及待加工物件。
为达成前述目的，本发明包括一控制机构与一感应机构，该感应机构环设于工作 头上，并与控制机构间具有弹性缓冲的机制；
该控制机构与该感应机构组设并互相配合形成一通常状态，当感应机构因工作头 的位移动作而与外物碰触时，将由通常状态转变为一变动状态，以状态的变化作为提示误 动防撞侦测装置的讯号，同时该感应机构因与外物碰触而产生弹性缓冲避免工作头发生碰 撞，并以弹性缓冲的时间供作工作头修正误动的反应时间，并防护工作头避免产生碰撞现 象发生而致损坏，故亦有防撞功能的效果。
而用以实施本发明的诸多技术态样其中包括
一、该感应机构为一可导电并具弹性的环圈，该环圈内侧设有一与工作头接触的 绝缘垫圈，外侧则形成一感应面；
该控制机构为一绕设于环圈上的导电线圈，该导电线圈供电至环圈形成一预定电 压通电的通常状态，当该环圈的感应面与导电的外物碰触时则转变为一电压改变的变动状 态，同时该环圈因碰触而变形并产生弹性缓冲。
二、该控制机构与该感应机构为相互组设并可构成电性回路的一第一部件与一第 二部件，该第一、第二部件间设有至少一弹簧，该第二部件外侧形成一感应面，该第二部件于 该感应面上设置一导电部，该第二部件除于导电部处为非绝缘外，其它部分均呈绝缘状；
该第一部件未碰触该第二部件的导电部与该第二部件维持一电性回路断路的通 常状态，当碰触时则转变为一电性回路通路的变动状态，同时该第一、第二弹性部件间的弹 簧因碰撞而压缩并产生弹性缓冲。
三、该感应机构为一具光学滤光特性且有弹性的套件，该套件外侧形成一感应
该控制机构为一对应套件特性的光学检测器，该光学检测器为红外线发射器或激 光发射器，该光学检测器对该套件发射波段形成一具预定反射或透光效果的通常状态，当 该套件的感应面与外物碰触时则转变为一反射或透光效果改变的变动状态，同时该套件因 碰撞而弹性变形并产生弹性缓冲。
而关于本实施态样中的套件形式，可将该套件本身设为具弹性的反射片，未与外 物碰触则正常反射光学检测器所发波段(通常状态)，碰触时则因变形而改变反射波段的 程度(变动状态)，并以自身的变形产生弹性缓冲。
或者将套件包括一滤片与一外盖，该滤片贯设一供光学检测器所发波段通过的光 通道，该外盖包覆于滤片的外，并对应该滤片的光通道开设有一孔，至少一弹簧的两端抵于 外盖及滤片之间；
该套件未碰触时光学检测器所发波段可正常穿透外盖的孔与滤片的光通道(通 常状态)，碰触时则因外盖的孔与滤片的光通道错位而遮断波段的穿透(变动状态)，并以 弹簧的压缩产生弹性缓冲。
借由上述技术态样，万一工作头在作业中发生误动时，本发明可因比工作头先与 外物碰触而由通常状态转变为变动状态并向误动防撞侦测装置发送讯号，而误动防撞侦测 装置在接到讯号时可命工作头立即停止或停止并沿原路径退回一定距离，不过误动防撞侦 测装置命工作头修正误动时前需要经过一段反应时间，为避免工作头在误动防撞侦测装置 完成反应时间前就已经发生碰撞，本发明利用会先与外物碰触的特性，在感应机构与控制 机构间是设计有弹性缓冲的机制，以便在工作头与机台或待加工物件等外物之间产生弹性 缓冲，避免工作头在误动防撞侦测装置命其修正误动前就碰撞到机台或待加工物件，并以 弹性缓冲的过程赋予误动防撞侦测装置的反应时间；
而且本发明可广泛应用于不同材质表面的机台及材料特性有差异的待加工物件， 以便让各式机台在工作头因误动而发生撞机或与待加工物件碰触时提供误动防撞侦测装 置反应的讯号，以利误动防撞侦测装置能适时停止工作头继续朝错误路径移动进给，以避 免机台或工作头的精度偏失或影响加工质量，或者损害工作头及待加工物件。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明第一实施例的立体分解示意图。
图2是第一实施例环圈与导电线圈组设后另一角度的结构图。
图3是第一实施例于变动状态的状态示意图。
图4是本发明第二实施例的立体分解示意图。
图5是第二实施例于通常状态的状态示意图。
图6是第二实施例于变动状态的状态示意图。
图7是第三实施例于通常状态的状态示意图。
图8是第三实施例于变动状态的状态示意图。
图9是第四实施例于通常状态的状态示意图。
图10是第四实施例于变动状态的状态示意图。
图中标号说明
控制机构1
栓体111
感应机构2
感应面202
导电部2111
滤片23
？L 241
工作头具体实施方式
本发明是有关一种用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，包括一控 制机构1与一带有弹性的感应机构2，该感应机构2环设于各类机台的工作头3上，且与该 控制机构1间是具有弹性缓冲的机制；
该控制机构1与该感应机构2组设并互相配合形成一通常状态，当感应机构2因 工作头3的位移动作而与外物碰触时，将由通常状态转变为一变动状态，以状态的变化作 为提示误动防撞侦测装置的讯号，同时该感应机构2因与外物碰触而产生弹性缓冲避免工 作头3发生碰撞，并以弹性缓冲的过程赋予工作头3修正误动的反应时间。
请先参阅图1至图3所示，此三图为本发明第一实施例的例图，于本实施例中，该 感应机构2为一可导电并具有弹性的环圈20，该环圈20内侧设有一可压缩性材质制的绝缘 垫圈201，该绝缘垫圈201与工作头3接触使环圈20与工作头3间不会导电，该环圈20外 侧则形成一感应面202 ；
该控制机构1为一绕设于环圈20上的导电线圈10，该导电线圈10供电至环圈20 形成一预定电压通电的通常状态，当该环圈20的感应面202与导电的外物碰触而作弹性缓 冲时则转变为一电压改变的变动状态；
本实施例的设计适用于金属材质的机台接口或非绝缘类待加工物件，当机台进行 加工时，由于第一实施例的通常状态在环圈20上带有电流，所以若工作头3于移动进给的 过程中发生误动，导致环设于工作头3的环圈20如图3般比工作头3先撞机或与待加工物 件碰触，机台或待加工物件的金属或非绝缘表面便会因碰触而导电，因金属或非绝缘材料导电线圈10第一部件11弹簧112光学检测器12环圈20绝缘垫圈201第二部件21感应面211反射片22感应面221光通道231外盖M感应面M2弹簧25都具有一定的电阻值，电阻值在导电过程中会使得环圈20的电压改变而转变为变动状态， 如此就能利用先、后状态的电压变化作为提示误动防撞侦测装置停止工作头3继续位移的 讯号，在讯号发送的同时，该环圈20则因撞机或与待加工物件碰触而略微变形并产生弹性 缓冲以减缓工作头3的震荡，并防止工作头3在误动防撞侦测装置命其修正误动前先碰撞 到机台或待加工物件，且以弹性缓冲的过程赋予误动防撞侦测装置命工作头3进行紧急停 止或快速退刀等修正误动的反应时间。
续请参照图4至图6所示，该等图是为本发明第二实施例的例图，其中关于感应机 构2的动作效果与第一实施例相同，在此不再赘述(以下实施例亦同)，于本实施例中，该 控制机构1与该感应机构2为环形的一第一部件11与一第二部件21，该第二部件21锁设 于工作头3上，该第二部件21外侧形成一感应面211，并于该感应面211上设置一导电部 2111，该第二部件21除于导电部2111处为非绝缘外，其它部分均呈绝缘状；
该第一部件11以非绝缘材质制成，是于不同位置分别打入一设于第二部件的栓 体111，并于各栓体111 一端设置一弹簧112将第一部件11与该第二部件21组设并可与其 构成电性回路，由于第二部件21除导电部2111外其它部位均属绝缘，所以该第一部件11 未碰触该第二部件21的导电部2111与该第二部件21维持一电性回路断路的通常状态，当 碰触时该第二部件21则转变为一电性回路通路的变动状态；
本实施例的设计可泛用于各种材质的机台或待加工物件，由于第二实施例的通常 状态是如图5般将第一、第二部件11、21的电性回路保持断路，所以若工作头3于移动进给 的过程中发生误动，该第一部件11会如图6般比工作头3先发生撞机或与待加工物件碰 触，并因外侧撞机或与待加工物件碰触而靠近第二部件21，并以内侧与第二部件21的导电 部2111接触进而形成电性回路通路，如此就能利用先、后状态的电性回路断路与导通变化 作为提示误动防撞侦测装置停止工作头3继续位移的讯号，在讯号发送的同时，该第一、第 二部件11、21间的栓体111会因碰触而令弹簧112压缩，使第二部件21相对第一部件11 因弹簧112的压缩产生弹性缓冲以减缓工作头3的震荡，并防止工作头3在误动防撞侦测 装置命其修正误动前先碰撞到机台或待加工物件，且以弹性缓冲的过程赋予误动防撞侦测 装置命工作头3进行紧急停止或快速退刀等修正误动的反应时间。
请再参照图7与图8所示，此二图为本发明第三实施例的例图，于本实施例中，该 感应机构2为一套设于工作头3上环状的套件，该套件具光学滤光特性且有弹性，例如可反 射红外光、反射激光的反射片22，该反射片22外侧形成一感应面221 ；
该控制机构1是为一对应套件特性的光学检测器12，例如红外线发射器或激光发 射器，该光学检测器12是对该反射片22发射波段形成一具预定反射效果的通常状态，当该 反射片22的感应面221与外物碰触时则转变为一反射效果改变的变动状态；
本实施例的设计亦可泛用于各种材质的机台或待加工物件，由于第三实施例的通 常状态是如图7般以反射片22对光学检测器12所发出的红外线或激光产生预定的反射效 果，所以若工作头3于移动进给的过程中发生误动，导致反射片22如图8般比工作头3先 发生撞机或与待加工物件碰触，该反射片22便会因碰触而有轻微的震荡，震荡的影响所及 将改变反射片22对光学检测器12发出的红外线或激光的反射效果，如此就能利用先、后状 态的反射效果变化作为提示误动防撞侦测装置停止工作头3继续位移的讯号，在讯号发送 的同时，该反射片22则因撞机或与待加工物件碰触而略微变形并产生弹性缓冲以减缓工作头3的震荡，并防止工作头3在误动防撞侦测装置命其修正误动前先碰撞到机台或待加 工物件，且以弹性缓冲的过程赋予误动防撞侦测装置命工作头3进行紧急停止或快速退刀 等修正误动的反应时间。
请再参照图9与图10所示，此二图是为本发明第四实施例的例图，于本实施例中， 该套件包括一可供红外光、反射激光的穿透的滤片23，该滤片23贯设一供光学检测器12所 发红外光或激光通过的光通道231，该滤片23外包覆一外盖M，该外盖M对应该滤片23 的光通道231开设有一孔对1，并于外侧形成一感应面M2，有二弹簧25分别于不同位置以 两端抵于外盖M及滤片23之间；
该外盖M的感应面242未与外物碰触时，该光学检测器12所发红外光或激光可 正常穿透外盖M的孔241与滤片23的光通道231而形成一具预定透光效果的通常状态， 碰触时则因外盖M的孔241与滤片23的光通道231错位而遮断红外光或激光的穿透转变 为一透光效果改变的变动状态；
第四实施例的通常状态是如图9般以外盖M的孔241与滤片23的光通道231对 位，使光学检测器12所发出的红外线或激光产生预定的透光效果，所以若工作头3于移动 进给的过程中发生误动，导致外盖M如图10般比工作头3先发生撞机或与待加工物件碰 触，该外盖M的孔241便会因碰触而与滤片23的光通道231错位并遮断光学检测器12发 出的红外线或激光的透光效果，如此就能利用先、后状态的透光效果变化作为提示误动防 撞侦测装置停止工作头3继续位移的讯号，在讯号发送的同时，该外盖M与滤片23间的弹 簧25会因外盖M向滤片23靠近而压缩，使外盖M相对滤片23因弹簧25的压缩产生弹 性缓冲以减缓工作头3的震荡，并防止工作头3在误动防撞侦测装置命其修正误动前先碰 撞到机台或待加工物件，且以弹性缓冲的过程赋予误动防撞侦测装置命工作头3进行紧急 停止或快速退刀等修正误动的反应时间。
本发明是利用电学、光学的原理通过对应的控制机构1与感应机构2加以实施，可 依照机台表面材质或待加工物件的材料特性差异而采用不同实施例的设计，以便让各式机 台在工作头3因误动而发生撞机或与待加工物件碰触时提供误动防撞侦测装置反应的讯 号，以利误动防撞侦测装置能适时停止工作头3继续朝错误路径移动进给，以避免机台或 工作头3的精度偏失或影响加工质量，或者损害工作头3及待加工物件。
权利要求
1.一种用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，其特征在于，包括一控制 机构与一感应机构，该感应机构环设于工作头上，且与控制机构间具有弹性缓冲的机制；该控制机构与该感应机构组设并互相配合形成一通常状态，当感应机构因工作头的位 移动作而与外物碰触时，将由通常状态转变为一变动状态，以状态的变化作为提示误动防 撞侦测装置的讯号，同时该感应机构因与外物碰触而产生弹性缓冲避免工作头发生碰撞， 并以弹性缓冲的过程赋予误动防撞侦测装置命工作头修正误动的反应时间。
2.根据权利要求1所述的用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，其特征 在于所述感应机构为一导电并具弹性的环圈，该环圈内侧设有一与工作头接触的绝缘垫 圈，外侧则形成一感应面；该控制机构为一绕设于环圈上的导电线圈，该导电线圈供电至环圈形成一预定电压通 电的通常状态，当该环圈的感应面与导电的外物碰触时则转变为一电压改变的变动状态， 同时该环圈因碰触而变形并产生弹性缓冲。
3.根据权利要求1所述的用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，其特征 在于所述控制机构与该感应机构为相互组设并可构成电性回路的一第一部件与一第二部 件，该第一、第二部件间设有至少一弹簧，该第二部件外侧形成一感应面，该第二部件于该 感应面上设置一导电部；该第一部件未碰触该第二部件的导电部与该第二部件维持一电性回路断路的通常状 态，当碰触时则转变为一电性回路通路的变动状态，同时该第一、第二弹性部件间的弹簧因 碰撞而压缩并产生弹性缓冲。
4.根据权利要求3所述的用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，其特征 在于所述第二部件除于导电部处为非绝缘外，其它部分均呈绝缘状。
5.根据权利要求1所述的用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，其特征 在于所述感应机构为一具光学滤光特性且有弹性的套件，该套件外侧形成一感应面；该控制机构为一对应套件特性的光学检测器，该光学检测器对该套件发射波段形成一 具预定反射或透光效果的通常状态，当该套件的感应面与外物碰触时则转变为一反射或透 光效果改变的变动状态，同时该套件因碰撞而弹性变形并产生弹性缓冲。
6.根据权利要求5所述的用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，其特征 在于所述套件本身为具弹性的反射片，未与外物碰触则正常反射光学检测器所发波段，碰 触时则因变形而改变反射波段的程度。
7.根据权利要求5所述的用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，其特征 在于所述套件设有一滤片，该滤片贯设一供光学检测器所发波段通过的光通道，该滤片外 包覆一外盖，该外盖对应该滤片的光通道开设有一孔，至少一弹簧的两端抵于外盖及滤片 之间；该套件未碰触时光学检测器所发波段可正常穿透外盖的孔与滤片的光通道，碰触时则 因外盖的孔与滤片的光通道错位而遮断波段的穿透。
8.根据权利要求5或6或7所述的用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号 器，其特征在于所述光学检测器为红外线发射器或激光发射器。
全文摘要
一种用于机台或设备工作头误动防撞侦测装置的讯号器，包括一控制机构与一感应机构，该感应机构环设于工作头上，并与控制机构间具有弹性缓冲的机制；该控制机构与该感应机构组设并互相配合形成一通常状态，当感应机构因工作头的位移动作而与外物碰触时，将由通常状态转变为一变动状态，以状态的变化作为提示误动防撞侦测装置的讯号，同时该感应机构因与外物碰触而产生弹性缓冲避免工作头发生碰撞，并以弹性缓冲的过程赋予误动防撞侦测装置命工作头修正误动的反应时间。本发明避免机台或工作头的精度偏失或影响加工质量，或者损害工作头及待加工物件。
文档编号G01D5/16GK102032434SQ200910176088
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者廖兹祥 申请人:唐毅机械有限公司