[发明专利]非接触式感测装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制，特别是关于一种可不受设备空间及待测量对象外形限制的非接触式感测装置。

背景技术

传统工业自动化传感器主要量测移动对象的位置、速度、转速及计數，主要可分为接触式及非接触式两大类，接触式传感器必须直接接触待测量对象以取得相关运动信息，如微动开关或极限开关，但它不适用于精密元件工艺，因其接触点容易造成待测量对象表面磨损而影响后续精密工艺；至于传统非接触式传感器主要可分为利用磁场感应技术及光电技术两大类，磁场感应技术主要利用霍尔效应检测流经电路的电流所产生的磁通量变化来进行电压输出(称为霍尔电压)，如磁簧开关、近接开关或转速计，但具有易受电子噪声干扰及温度起伏影响、需要较大的功率去推动感测装置等缺点，至于光学传感器利用发出光线遮断与否来判别信号，其基本元件必须具有光栅欄、光发射器及光接收器，若再加上后续处理器，将使成本居高不下；此外，受限于光线必须直线进行，故不适用于空间窄小受限的设备厂房，导致应用功能受限。因此，新一代非接触式感测装置必须具有抗电子噪声干扰、灵敏度高、不占空间、低成本、易安装及低功率等技术。

再者，传统传感器对于检测对象形状及应用场合不具有弹性安装功能(flexible installing function)，必须受到事前安装于待量测对象上的限制，例如转速计，其霍尔传感器及ENCODER编码器等元件必须事先安装于转轴上，方可进一步量测转轴转速，如此不仅造成空间及应用场合受限，设备亦须额外的传感器及安装成本，例如，若今天欲改量测玻璃基板的移动速度，则无法再使用上述ENCODER编码器等转速传感器，必须另配置如微动开关或极限开关等位置传感器，如此必须准备各类型的传感器，导致生产线设备成本提高，因传统传感器需事前针对检测对象的形状、场合及量测信号，再决定安装何种传感器的型态及种类，不具弹性安装功能，大大局限传统传感器的应用场合。然而，随着精密工艺复杂化及生产线的不断扩充，生产线的故障实时检修需要在线实时即地可安装量测的感测装置。因此，新一代非接触式感测装置亦须具有可携式(portable)及可随贴随用(plug-and-play)等弹性安装功能(flexible installing function)。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种非接触式感测装置，其可进行位置确认、测速、启动或停止等特定动作的检测。

本发明的次一目的在于提供一种非接触式感测装置，其具有构造简单、成本低廉及可适用于任何待测量对象材质形状。

本发明的再一目的在于提供一种非接触式感测装置，其具有可携式(portable)及可随贴随用(plug-and-play)等弹性安装功能(flexibleinstalling function)。

本发明的再二目的在于提供一种非接触式感测装置，其具有不占空间、灵敏度高、抗噪声干扰及及不影响系统工艺原先磁场分布等优点。

为达成前述的发明目的，本发明所提供的非接触式感测装置包含有：一磁条，固定于一待测量对象上、一检测器以及一处理器。该磁条具有多个N极与S极交替排列的磁性区块。一检测器，具有一固定磁性层，其具有固定的磁性方向、一自由磁性层，其磁性方向会受到外加磁场的影响而改变以及一隔离层，位于该固定磁性层与该自由磁性层之间。该处理器连接至该检测器。

当该待测量对象运动，使该磁条通过检测器时，该磁条上的N极与S极区块会改变该自由磁层的磁性方向，使该自由磁层的磁性方向与该固定磁性层相同或相反，造成其电阻产生明显的变化，进而导致输出至该处理器的电压或电流改变，再由该处理器计算出待测量对象所需要的运动信息。

附图说明

图1为立体图，显示本发明的非接触式感测装置应用于一连续工艺上；

图2为本发明第一较佳实施例的检测器的示意图；

图3为本发明第一较佳实施例的示意图，显示检测器的自由磁性层受磁带的影响而改变至与该固定磁性层相反的方向；

图4为本发明第一较佳实施例的示意图，显示检测器的自由磁性层受磁带的影响而改变至与该固定磁性层相同的方向；

图5显示各种正常信号与异常信号的示意图；其中：

图5A显示当工艺正常运作下该检测器所传来的信号状态；

图5B显示一种异常信号；

图5C代表后面载具发生打滑或卡住情况；

图5D代表载具角度已偏移；

图6为本发明第二较佳实施例的检测器的示意图；

图7为本发明的磁带的立体图；以及