具体实施方式

为能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。以下请一并参考图1A、图1B、图2至图4关于本发明的物件按压性能量测系统的示意图与弹性组件的第一实施例的局部放大示意图、图1A线段AA的剖视图、使用本发明的物件按压性能量测系统量测待测物件的压力值与待测物件移动距离的线图、物件按压性能量测系统的一实施例的部分爆炸示意图以及物件按压性能量测系统的一实施例的示意图。

如图1A、图1B、图2至图4所示，在本实施例中，本发明的物件按压性能量测系统1包括量测单元10、弹性组件20a、移动治具30、驱动装置40、控制单元50、底板60以及数字显示器70，其中量测单元10为电子秤、压力感测器或荷重元(load cell)，弹性组件20a设置于待测物件90与量测单元10之间，移动治具30承载待测物件90，驱动装置40连接移动治具30，控制单元50信号连接量测单元10及驱动装置40，底板60承载量测单元10，数字显示器70信号连接量测单元10及控制单元50。本实施例的控制单元50是一台计算机，控制单元50控制驱动装置40驱动移动治具30沿待测物件90的移动方向移动直至量测单元10测得待测物件90的压力值，并通过数字显示器70显示该压力值且控制单元50接收量测单元10测得的该压力值。当量测单元10测得目标压力值时，控制单元50接收该目标压力值并记录移动治具30对应该目标压力值的移动距离。在此须注意的是，根据本发明的具体实施例，待测物件90是触控笔，而量测单元10所测得的压力值为该触控笔的压感值(笔尖下压力)，目标压力值指的是量测单元10所测得的压力值中需要被烧录进待测物件90的特定压力值，移动方向指的是待测物件90自身的重力方向。

如图1A、图1B与图2所示，在本实施例中，当待测物件90经移动方向接触弹性组件20a后，借由弹性组件20a的缓冲让量测单元10能测得小于待测物件90的自身重力的压力值。举例来说，若待测物件90本身重量为20克重(gw)，借由弹性组件20a的设置可测得20克重(gw)以下的待测物件90压力值。如图1A、图1B所示，在本实施例中，弹性组件20a包括第一弹性件211a、作动件212a、第一壳体213a以及第一盖体215a，其中第一弹性件211a是弹簧且位于第一壳体213a内，并设于作动件212a及量测单元10之间，作动件212a呈平板状，第一壳体213a容置第一弹性件211a及作动件212a。在本实施例中，第一壳体213a包括第一容置槽214a与第二容置槽217a，其中第二容置槽217a位于第一容置槽214a下方，第一弹性件211a与作动件212a容设于第一容置槽214a中，且第一弹性件211a的两端分别抵接于作动件212a及第二容置槽217a，第一盖体215a覆盖第一壳体213a、第一弹性件211a以及作动件212a，借由第一容置槽214a的设置，可限制第一弹性件211a的压缩量，以避免造成第一弹性件211a过度压缩。第一盖体215a靠近待测物件90的一侧具有开孔216a，具体来说，第一盖体215a的开孔216a形成的孔径小于作动件212a的外径，其目的在于，当第一弹性件211a未受压力(未量测)时，作动件212a受第一弹性件211a自身的弹性推移而抵触开孔216a。开孔216a的孔径小于作动件212a的外径还可避免作动件212a在第一弹性件211a压力释放(量测释放)后，作动件212a脱离第一壳体213a外的情况。当待测物件90沿移动方向靠近量测单元10时，待测物件90的尖端91通过开孔216a后与作动件212a接触，此时待测物件90借由作动件212a接触第一弹性件211a及量测单元10，利用第一弹性件211a的弹力缓冲让量测单元10测得比待测物件90的自身重力小的压力值(如图2所示)。在本实施例中，第一壳体213a的顶面与第一盖体215a皆还包括多个穿孔，借由螺丝穿过第一盖体215a的穿孔而锁固至第一壳体213a的顶部，在一些实施例中，也可借由其他方式固定第一盖体215a与第一壳体213a，例如利用卡合结构，但并不以此为限。

在本实施例中，第二容置槽217a为第一弹性件211a提供第一抵触面217b。具体而言，第一弹性件211a的另一端限位于第二容置槽217a并且抵接于第一抵触面217b，借此当量测启动时，受压迫的第一弹性件211a，能够更顺畅地沿着待测物件90的移动方向发生形变，直至第一弹性件211a完全收容于第二容置槽217a。

在本实施例中，如图2及表一所示，使用本发明的物件按压性能量测系统1，当量测单元10测得待测物件90的压力值后，借由弹性组件20a的设置，量测单元10可准确地反映出随待测物件90移动距离的增加，待测物件90压力值的微小变化，其原因在于待测物件90先接触弹性组件20a，再通过弹性组件20a接触量测单元10，此降低待测物件90的尖端91接触量测单元10时产生的接触力道，可减缓如图2所示的压力曲线上升趋势，而测得小于待测物件90的自身重力的压力值。此方式解决了因待测物件90直接接触量测单元10，让待测物件90自身重量直接传递至量测单元10而发生无法测得小于待测物件90的自身重力的压力值的情况。

此外，如表一所示，借由控制待测物件90的移动距离，本发明物件按压性能量测系统1可精准的测得待测物件90所需达到的目标压力值，以增加本发明的适用性。在此须注意的是，根据本发明的一具体实施例，量测单元10包括连接件11，其中弹性组件20a借由连接件11与量测单元10可拆卸地连接。具体来说，弹性组件20a可利用卡合等方式组接固定于连接件11，在本实施例中，连接件11以锁固方式固定于量测单元10。在一些实施例中，连接件11可以是螺孔，弹性组件20a与连接件11相接的一端设置有螺纹，借由螺孔与螺纹间的结合，让弹性组件20可拆卸地与量测单元10分离，以便配合不同的目标压力值更换不同弹性系数的弹性组件20、20a。在一些实施例中，第一壳体213a与连接件11也可以为一体成形结构，但并不以此为限。借此本发明的物件按压性能量测系统1可视需求改变第一弹性件211a的弹性系数，以符合待测物件90需测量的压力值，举例来说，若待测物件90需测量的压力值为300克重(gw)，则可使用弹性系数高的第一弹性件211a，若待测物件90需测量的压力值为3克重(gw)，则可使用弹性系数低的第一弹性件211a。

表一使用本发明的物件按压性能量测系统量测待测物件的数据。

在一些实施例中，当到达目标压力值后，比如10克重(gw)，本发明进一步以10克重(gw)为0(μm)单位基准，并将待测物件90沿着移动方向往上移动一距离(往上为负值)或往下移动一距离(往下为正值)。借由控制待测物件90单次增加100(μm)的移动距离量测克重，以提供压力值的公差范围数据。反观，若缺少弹性组件20a的缓冲，待测物件90会直接接触量测单元10，此时待测物件90自身重量会完全压在量测单元10上，造成量测单元10无法测得小于待测物件90的自身重力的压力值，更无法达到如本发明的物件按压性能量测系统1能随待测物件90移动距离的增加，测得待测物件90压力值的微小变化的功效。

如图1A、图1B、图3与图4所示，本发明的驱动装置40包括滑块41、导轨42以及驱动马达(图未示)，控制单元50包括烧录系统，移动治具30设置于滑块41。借由控制单元50控制驱动马达驱动滑块41相对导轨42沿待测物件90的移动方向上下移动以便量测单元10测得待测物件90的压力值。换句话说，借由控制单元50控制待测物件90相对量测单元10的移动距离即可让量测单元10量测到的待测物件90压力值产生微小变化，直至量测单元10量测待测物件90压力值达到目标压力值(例如：10gw)后，此时控制单元50接收该目标压力值并记录移动治具30对应该目标压力值的移动距离，并借由烧录系统将待测物件90位于10gw等相关数据烧入待测物件90的控制芯片中。根据本发明的一具体实施例，目标压力值为多个且范围为10克重(gw)至360克重(gw)，但并不以此为限。综上所述，依据本发明的物件按压性能量测系统的弹性组件设置，量测单元10可准确地反映出随待测物件90移动距离的增加，待测物件90压力值的微小变化，并让量测单元10能测得小于待测物件90的自身重力的压力值，并借由本发明的物件按压性能量测系统1的设计，让待测物件90的制造商能测得符合客户需求的待测物件90的物重，以此提高烧录与制造待测物件90的精确度与生产效能。

以下请一并参考图5至图9关于本发明物件按压性能量测系统的弹性组件的第二实施例的示意图、爆炸示意图、第一行程启动前的剖面示意图、第一行程终止的剖面示意图以及第二行程终止的剖面示意图。在此须注意的是，在本实施中，除弹性组件20外，本发明物件按压性能量测系统的其他元件与前述实施例完全相同，故不再赘述相同的部分。以下仅详细说明本发明物件按压性能量测系统的弹性组件20的第二实施例的各元件构造与做动方式。

如图5与图6所示，在本实施例中，弹性组件20包括第一组件21以及第二组件22，其中第一组件21执行待测物件90的第一段量测行程，其中第一段量测行程为测量第一压力值，第一压力值小于30克重(gw)。第二组件22设置于第一组件21与量测单元10之间，第二组件22执行待测物件90的第二段量测行程，其中第二段量测行程为测量第二压力值，第二压力值大于30克重(gw)，但本发明不以此为限，第二段量测行程所测得的第二压力值大于第一段量测行程测得的第一压力值即可。

如图6与图7所示，第一组件21包括第一弹性件211、作动件212、第一壳体213及第一盖体215，其中第一弹性件211及作动件212收容于第一壳体213内。第一壳体213包括第一容置槽214、第二容置槽217及第三容置槽218，第一弹性件211的两端分别抵接作动件212及第二容置槽217，且待测物件90借由该作动件212施力于第一弹性件211。第一盖体215覆盖第一壳体213、第一弹性件211以及作动件212。如图7与图8所示，第一段量测行程启动前，第一弹性件211未被压缩，第一弹性件211的一端抵顶作动件212，以使作动件212抵触第一盖体215。当待测物件90沿其移动方向移动至待测物件90的尖端91接触作动件212时，第一段量测行程启动，于第一段量测行程中，作动件212于第一壳体213内相对第一壳体213沿移动方向移动并持续压迫第一弹性件211，直至第一弹性件211完全收容于第二容置槽217。

如图6与图7所示，第一容置槽214、第二容置槽217及第三容置槽218于第一壳体213内沿轴向由上而下设置。具体来说，第二容置槽217与第一容置槽214在待测物件90的移动方向上彼此轴心对齐，第二容置槽217与第三容置槽218在待测物件90的移动方向上彼此轴心对齐。第一容置槽214连通第二容置槽217，第二容置槽217连通第三容置槽218，且第一容置槽214的径向尺寸大于第二容置槽217的径向尺寸，第三容置槽218的径向尺寸小于第二容置槽217的径向尺寸。在本实施例中，第一容置槽214暴露于第一壳体213的顶端，以形成第一开口213b，而第一盖体215靠近待测物件90的一侧具有开孔216，第一盖体215覆盖第一开口213b。在本实施例中，第一壳体213的顶端与第一盖体215皆包括环形排列的多个穿孔23b，借由螺丝23a穿过第一盖体215的穿孔而锁固至第一壳体213的顶端。在一些实施例中，也可借由其他方式固定第一盖体215与第一壳体213，例如利用卡合、黏合、焊接，但并不以此为限。

如图6与图7所示，在本实施例中，作动件212包括按压板2121以及连接柱2122，连接柱2122设于按压板2121之下且第一弹性件211套于连接柱2122的外缘，按压板2121设置于连接柱2122的一端并与接触第一弹性件211一端，第一弹性件211的另一端则抵靠于第一壳体213的第二容置槽217的第一抵触面217b，使作动件212能相对第一壳体213移动以压缩第一弹性件211。在本实施例中，连接柱2122的另一端可移动地设置于第三容置槽218，作动件212受到第三容置槽218的导引，可稳定地相对第一壳体213移动，借此结构设计，能进一步限位而避免作动件212偏移。

如图7至图8，在本实施例中，第一容置槽214为作动件212提供第一抵接面214b。具体而言，第一容置槽214收容按压板2121，而按压板2121可移动地限位于第一容置槽214。当第一段量测行程启动时，作动件212的按压板2121于第一壳体213的第一容置槽214内相对第一壳体213移动并持续压迫第一弹性件211，直至按压板2121接触第一抵接面214b。换句话说，按压板2121可从第一壳体213的顶端移动至第一容置槽214的第一抵接面214b(此区段可视为第一段量测行程)，且当按压板2121移动并接触于第一容置槽214的第一抵接面214b时，第一弹性件211被压缩并收容于第二容置槽217。

在本实施例中，第二容置槽217为第一弹性件211提供第一抵触面217b。具体而言，第一弹性件211另的一端限位于第二容置槽217并且抵接于第一抵触面217b，借此当第一段量测行程启动时，受压迫的第一弹性件211，能够更顺畅地沿着待测物件90的移动方向发生形变，直至第一弹性件211完全收容于第二容置槽217。

根据本发明的一具体实施例，作动件212呈T型，且连接柱2122与按压板2121为一体成型结合，但并不以此为限。如图7至图8所示，第三容置槽218的径向尺寸可对应地配合于连接柱2122的径向尺寸，使连接柱2122可移动地限位于第三容置槽218。借此确保作动件212于第一段量测行程启动时，能够更顺畅地沿着待测物件90的移动方向相对第一壳体213移动。第三容置槽218暴露于第一壳体213的底端，以形成第二开口213c。当作动件212相对于第一壳体213沿着重力的方向移动时，位于第三容置槽218的连接柱2122的另一端穿过第一壳体213的第二开口213c，但并不以此为限。在一些实施例中，连接柱2122的长度可依设计需求变化。例如：连接柱2122可容设于第一容置槽214或第二容置槽217，第一容置槽214或第二容置槽217也具有限位与导引的作用。也就是说，连接柱2122的另一端并不会部分的穿过于第二开口213c。

如图6所示，第二组件22包括第二壳体221、第二弹性件222、及第二盖体225，第二壳体221收容第一组件21与第二弹性件222，第二壳体221包括第四容置槽223与第五容置槽227，第四容置槽223位于第五容置槽227上方，且第四容置槽223连通于第五容置槽227。具体而言，第四容置槽223收容第一组件211，而第一组件21可移动地限位于第四容置槽223，第四容置槽223与第五容置槽227在待测物件90的移动方向上彼此轴心对齐，且第四容置槽223的径向尺寸大于第五容置槽227的径向尺寸。

如图7所示，第四容置槽223为第一组件21提供第二抵接面223b，第二弹性件222的两端分别抵接于第一组件21的底端与第二壳体221的第五容置槽227。在第二段量测行程启动前，第二弹性件222未被压缩且第二弹性件222的一端抵触第一组件21的底端，使第一组件211远离第二抵接面223b。如图8与图9所示，当第二段量测行程启动时，第一组件21于第二壳体221的第四容置槽223内相对第二壳体221移动并持续压迫第二弹性件222，以带动第一组件21逐渐靠近第二抵接面223b，直至第一组件21的底端接触第二抵接面223b。

具体来说，如图8与图9所示，第二段量测行程启动后，第一组件21的作动件212受待测物件90的持续压迫带动第一组件21于第二壳体221内相对第二壳体221移动并抵推第二弹性件222，直至第一组件21的底端接触第二抵接面223b且第二弹性件222完全收容于第五容置槽227。第五容置槽227为第二弹性件222提供第二抵触面227b。具体而言，第二弹性件222的一端抵顶于第一组件211的底端，第二弹性件222的另一端限位于第四容置槽223并且抵接于第五容置槽227的第二抵触面227b。借此，当第二段量测行程启动时，受压迫的第二弹性件222能够更顺畅地沿着待测物件90的移动方向发生形变，直至第二弹性件222完全收容于第五容置槽227。本实施例中，第四容置槽223暴露于第二壳体221的顶端，以形成第三开口221b，第二盖体225覆盖第三开口221b。

如图6所示，在本实施例中，第二盖体225包括环形排列的多个穿孔23b与开孔225a，第二壳体221还包括多个螺孔24，并借由螺柱23穿过第二盖体225的穿孔23b而锁固第二壳体221，并借此将弹性组件20锁固于量测单元10，在一些实施例中，也可借由其他方式固定第二盖体225与第二壳体221，例如利用卡合结构，但并不以此为限。

根据本发明的一具体实施例，因为第一组件21执行测量小于30克重(gw)的该压力值，第二组件22执行测量大于30克重(gw)的该压力值，故第二弹性件222的弹性系数大于第一弹性件211的弹性系数，且第二弹性件222的外径大于第一弹性件211的外径以确保第一弹性件211与第二弹性件222各自独立运作，避免第一弹性件211与第二弹性件222间发生互相干扰的情况。借由本实施例的T型的作动件212与第一弹性件211结构配置于弹性组件20的轴心，使待测物件90的尖端91位于弹性组件20中心处，并通过弹性组件20内各容置槽的限位与导引，能避免作动件212受待测物件90沿移动方向移动产生偏摆翘曲的问题。当待测物件90离开弹性组件20时，第一弹性件211回弹将作动件212往上顶复位，使作动件212移动至尚未被量测时的初始位置(如图7的位置)，第二组件22的第二弹性件222也会回弹而将第一组件21往上顶而复位。

在一些实施例中，第二组件22通过锁固、卡合方式可拆卸地与第一组件21分离，以便配合不同的待测物件的量测行程更换第一组件21、第二组件22。

在一些实施例中，弹性组件20可包括多个组件，以执行待测物件90的多段量测行程，借此测量多段压力值。例如：弹性组件还包括第三组件，第三组件与第二组件结构相似，其包括所述壳体与所述弹性件，所述壳体收容所述弹性件。

以下请继续参考图7至图9，并一起参考图10至图13、表二及表三，其中图10是使用弹性组件的第二实施例测量4克重(gw)至6克重(gw)的压力值与待测物件移动距离的线图、图11是使用弹性组件的第二实施例测量340克重(gw)至360克重(gw)的压力值与待测物件移动距离的线图、图12是本发明的物件按压性能量测系统使用弹性组件的第二实施例测量0克重(gw)至600克重(gw)的压力值与待测物件移动距离的线图、及未使用弹性组件测量0克重(gw)至600克重(gw)的压力值与待测物件移动距离的线图。

表二使用弹性组件的第二实施例量测待测物件的压力值为4克重(gw)至6克重(gw)的压力值。

表三使用弹性组件的第二实施例量测待测物件的压力值为340克重(gw)至360克重(gw)的压力值。

由图10与表二可知，在4克重(gw)至6克重(gw)的区间内，待测物件90大约沿待测物件90的移动方向每移动20μm，量测单元10测得待测物件90的压力值变化约为0.1克重(gw)；由图11与表三可知，在340克重(gw)至360克重(gw)的区间内，待测物件90大约沿待测物件90的移动方向每移动20μm，量测单元10测得待测物件90的压力值变化约为1克重(gw)～1.3克重(gw)。换句话说，在第一组件21的第一段量测行程内，待测物件90每移动20μm会造成0.1克重(gw)压力变化值，在第二组件22的第二段量测行程内，待测物件90的移动距离与其相应改变的压力值呈线性变化，即可达到利用控制待测物件90的移动距离来准确取得本发明物件按压性能量测系统测得的待测物件90的压力值的目的，特别本发明的设计可在取得压力值小于待测物件自身重量以及压力值接近使用者指定的最大压力值的两区段中待测物件90的移动距离与其相应改变的压力值呈线性变化，借此让待测物件的制造商能精确测得符合需求的待测物件的目标压力值(如：6gw或360gw)，并于该目标压力值(如：6gw或360gw)对待测物件进行烧录，以此提高烧录与制造待测物件的精确度与生产效能。在此须注意的是，因为本发明的弹性组件20是分段量测待测物件90的压力值，在第一组件21行程终止由第二组件22接手量测行程时会造成如图12所示的转折，在本实施例中，该转折约出现在25克重(gw)处，但本发明不以此为限，转折所对应的克重会随弹性组件20的设计而改变，特别会根据第一弹性件211的弹性系数而改变。图10至图12与图13相比可知，未设置弹性元件的装置取得的待测物件90的压力值与移动距离之间不具有如图10至图12所示的类似线性规则的变化，从而使待测物件90较难准确取得预计烧录的目标压力值，造成进行烧录时的困难。

由本发明的弹性组件20、20a可利用控制待测物件90的移动距离精确、稳定的量测到烧录待测物件90的所订的目标压力值。此外，本发明的弹性组件20更进一步将完成烧录待测物件90预定的目标压力值范围区分为多个量测区段，让第一组件21、第二组件22分别进行不同量测区段的量测，借此更提高取得预定目标压力值的精确度。

应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。