[發明專利]壓電感測模塊、壓電感測模塊檢測的方法及其壓電感應檢測系統

有效

• 申請號: 201811055403.0
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN110361115B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 丁鏞;林烜鵬;蘇滔;陳新元;周元玉
• 申請（專利權）人: 中原大學
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G01L5/00;B23Q17/09
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;李巖

一種壓電感測模塊、壓電感測模塊檢測的方法及其壓電感應檢測系統。壓電感測模塊設置于工具機的作動工具上。壓電感測模塊包括壓電感測薄膜，壓電感測薄膜上至少設置包括第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極以及第六電極，其中第一電極位于第三電極及第四電極之間，第二電極位于第五電極及第六電極之間；其中第一電極及第二電極之間、第三電極及第五電極之間與第四電極及第六電極之間皆相隔特定距離，且第一電極及第二電極之間、第三電極及第五電極之間與第四電極及第六電極之間于作動工具上具有90度的夾角。

技術領域

本發明關于一種壓電感測模塊、壓電感測模塊檢測的方法及其壓電感應檢測系統，特別是一種可以量測多種工具機受力狀態的壓電感測模塊、壓電感測模塊檢測的方法及其壓電感應檢測系統。

背景技術

隨著時代的進步，現今有許多關于工具機切削力量測的研究，藉此可以獲得大量的切削量測資料，以進一步改進切削方式以增進精度及效率或監測切削狀況，避免刀具受損或加工失敗等。工具機切削力的量測是近年來發展智能型工具機的重點。而于先前技術當中，是將測力計(dynamometer)置于工具機的工件端，間接量測其受力情況。但測力計的精確性及系統昂貴，且易受損等缺點，是先前技術中較難克服的問題。另外，以銑削(milling process)為例，若使用一般33型極化、d31方向負載的PVDF壓電薄膜傳感器來測量刀具表面形變時，至少需要使用三組六具傳感器并貼附于刀具上，再經復雜的演算才能測量。且其中之三具傳感器需與切削方向呈某一適當的角度才能得到正確的數值，在在都增加了測量的難度。

因此，有必要發明一種新的壓電感測模塊、壓電感測模塊檢測的方法及其壓電感應檢測系統，以解決先前技術的缺失。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種壓電感測模塊，其具有可以量測多種工具機受力狀態的效果。

本發明的另一主要目的在于提供一種制成上述壓電感測模塊的壓電感測模塊檢測的方法

本發明的另一主要目的在于提供一種具有上述壓電感測模塊的壓電感應檢測系統。

為達成上述的目的，本發明的壓電感測模塊設置于工具機的作動工具上。壓電感測模塊包括壓電感測薄膜，壓電感測薄膜上至少設置包括第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極以及第六電極，其中第一電極位于第三電極及第四電極之間，第二電極位于第五電極及第六電極之間；其中第一電極及第二電極之間、第三電極及第五電極之間與第四電極及第六電極之間皆相隔特定距離，且當壓電感測薄膜貼附于作動工具上時，第一電極及第二電極之間、第三電極及第五電極之間與第四電極及第六電極之間于作動工具上具有90度的夾角。

本發明的壓電感測模塊極化的方法包括以下步驟：提供壓電感測薄膜，該壓電感測薄膜上至少設置包括第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極及第六電極；貼附壓電感測薄膜于刀具單元上，以使第一電極及第二電極之間、第三電極及該五電極之間與第四電極及第六電極之間于作動工具上具有90度的夾角。

本發明的壓電感應檢測系統用于工具機。工具機具有作動工具。壓電感應檢測系統包括壓電感測模塊及信號處理模塊。壓電感測模塊設置于作動工具上，當作動工具工作時，壓電感測模塊感應得到壓電感測信號。壓電感測模塊包括壓電感測薄膜，壓電感測薄膜上至少設置包括第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極以及第六電極，其中第一電極位于第三電極及第四電極之間，第二電極位于第五電極及第六電極之間；其中第一電極及第二電極之間、第三電極及第五電極之間與第四電極及第六電極之間皆相隔特定距離，且當壓電感測薄膜貼附于作動工具上時，第一電極及第二電極之間、第三電極及第五電極之間與第四電極及第六電極之間于作動工具上具有90度的夾角。信號處理模塊電性連接壓電感測模塊，用以根據壓電感測信號得知該作動工具的受力狀況。

附圖說明

圖1為本發明的壓電感應檢測系統的架構示意圖。

圖2為本發明的壓電感測模塊的極化的示意圖。