[發(fā)明專利]可感測低頻力與高頻力的力感測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010137980.5
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN113043071B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林志哲;陳志遠(yuǎn);蘇中源;黃肇達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B23Q17/09
• 分類號(hào): B23Q17/09
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種可感測低頻力與高頻力的力感測裝置，其中該力感測裝置包括中央部、固定部、第一感測部、第二感測部、第一機(jī)電元件及第二機(jī)電元件。中央部可承受第一力量及第二力量，其中第一力量的第一頻率低于第二力量的第二頻率。第一感測部連接中央部且第二感測部連接第一感測部及固定部。第一機(jī)電元件設(shè)置于第一感測部且用以感測第一感測部的第一振幅。第二機(jī)電元件設(shè)置于第二感測部且用以感測第二感測部的第二振幅。當(dāng)中央部承受第一力量時(shí)，第一振幅大于第二振幅。當(dāng)中央部承受第二力量時(shí)，第一振幅小于第二振幅。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可同時(shí)感測低頻作用力與高頻作用力的力感測裝置。

背景技術(shù)

工件在被加工時(shí)，工件所承受的力量，通常會(huì)包含多個(gè)不同頻率的力量，例如低頻的進(jìn)給力及高頻的切削力。進(jìn)給力是刀具自工件表面往工件內(nèi)部推抵的力量，通常屬于低頻力。切削力是刀具切削工件的力量，通常屬于高頻力。

進(jìn)行加工的過程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生實(shí)際加工情況與預(yù)測加工情況有差異的情形。因此，加工過程中需對制作工藝中的進(jìn)給力及切削力進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控，同步掌握進(jìn)給力及切削力的變異的信息，作為后續(xù)補(bǔ)償控制與健康診斷的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于以上的問題，本發(fā)明提出一種可感測低頻力與高頻力的力感測裝置。本發(fā)明的力感測裝置通過使一感測部與另一感測部具有不同共振頻率的設(shè)計(jì)，可使一感測部在承受一低頻的作用力時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振幅，且使另一感測部在承受另一高頻的作用力時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振幅。因此，本發(fā)明提出的力感測裝置能同時(shí)靈敏地感測出多個(gè)不同頻率的作用力。

本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種力感測裝置，包括一中央部、至少一固定部、至少一第一感測部、一第二感測部、至少一第一機(jī)電元件及至少一第二機(jī)電元件。中央部可承受一第一力量及一第二力量，其中第一力量的一第一頻率低于第二力量的一第二頻率。至少一第一感測部具有一第一自然頻率，其中至少一第一感測部連接中央部。第二感測部具有一第二自然頻率，其中第二感測部連接至少一第一感測部且連接固定部。至少一第一機(jī)電元件設(shè)置于至少一第一感測部且用以感測至少一第一感測部的第一振幅。至少一第二機(jī)電元件設(shè)置于第二感測部且用以感測第二感測部的第二振幅。當(dāng)中央部承受第一力量時(shí)，第一振幅大于第二振幅，當(dāng)中央部承受第二力量時(shí)，第一振幅小于第二振幅。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的力感測裝置，在中央部承受較低頻的第一力量時(shí)，第一感測部會(huì)產(chǎn)生較大的第一振幅，以提升感測第一力量時(shí)的靈敏度。此外，本發(fā)明的一實(shí)施例的力感測裝置，在中央部承受較高頻的第二力量時(shí)，第二感測部會(huì)產(chǎn)生較大的第二振幅，以提升感測第二力量時(shí)的靈敏度。因此，本發(fā)明的一實(shí)施例的力感測裝置可借著準(zhǔn)確地同時(shí)感測低頻的第一力量及高頻的第二力量，進(jìn)而可供控制模塊對制作工藝中所產(chǎn)生的進(jìn)給力與切削力的變異進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控，并提供后續(xù)的補(bǔ)償控制與健康診斷。

以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實(shí)施方式的說明是用以示范與解釋本發(fā)明的精神與原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求更進(jìn)一步的解釋。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例的加工系統(tǒng)的立體示意圖；

圖2為圖1的加工系統(tǒng)的立體分解示意圖；

圖3為圖2的加工系統(tǒng)中的力感測裝置的部分的立體示意圖；

圖4為圖3的力感測裝置的部分的俯視示意圖；

圖5為圖4的力感測裝置的部分沿V－V線剖面的側(cè)視剖面示意圖；

圖6為圖2的加工系統(tǒng)中的力感測裝置的立體分解示意圖；

圖7為圖6的力感測裝置的仰視示意圖；

圖8為圖6的力感測裝置的俯視示意圖。

符號(hào)說明

100…加工系統(tǒng)

1…力感測裝置