CN207138888U - 智能感应刀具结构 - Google Patents

Abstract

一种智能感应刀具结构，包括：一第一段棒材，其为呈预定形状，该第一段棒材供加工机夹持用；一第二段棒材，其为呈预定形状，该第二段棒材与该第一段棒材呈连接状态，并于该第二段棒材其外表面设有至少一刀刃部，其供进行切削加工用；及一感测装置，设置于该第一段棒材的一预定位置处，该感测装置用以感测该第二段棒材的刀刃部于进行加工作业所产生异常状况时，并产生讯号发送至操作人员的行动装置处；借此，进而提供一种安装于加工机而进行加工作业时，其通过该感测装置对正在运作的刀具进行感测作业，并产生讯号发送至操作人员的行动装置处，借以提醒操作人员得知该刀具其现况而进行更换或校正等动作通知的目的。

Description

智能感应刀具结构

技术领域

本实用新型是有关于一种智能感应刀具结构，尤指一种安装于加工机而进行加工作业时，其通过该感测装置对正在运作的刀具进行感测作业，并产生讯号发送至操作人员的行动装置处，借以提醒操作人员得知该刀具其现况而进行更换或校正等动作通知的目的。

背景技术

当进入二十一世纪，人类生活已经进入了数字时代的领域中，现今许多人类生活周遭的物品、用具均以数字化高科技产品取而代之，不仅带给人们许多便利，也同时得以享受高科技的文明进步成果，而高科技产品在生产过程中常需要进行大量的切削或钻孔作业，而一般切削或钻孔用的刀具是以高硬度的材质所制成，而刀具的刀刃部末端的刀刃角度会影响到切削或钻孔作业的精准度，且于高科技产品朝向轻薄短小的趋向发展时，切削或钻孔作业也相对的需要更加精准，所以刀具的质量要求也相对提高。

常见对于安装在一工具机上对一工件进行加工作业的一刀具，通常以操作人员的经验、或是该刀具的累积操作时数来判断该刀具的磨耗程度是否已经达到不适合继续用来加工的程度，以免因为该刀具的劣化而影响了该工件的加工精度。

就上述常见刀具而言，以人工的方式来判断该刀具是否已达磨耗上限而决定是否该更换该刀具为另一新品，其判断的准则容易因人而异：过于保守的判断造成该刀具在未达磨耗上限前被更换下来，造成不必要的浪费；过于乐观的判断则造成该刀具已超过磨耗上限却仍继续被用来进行加工作业，造成工件的加工质量不佳。而以该刀具的累积加工时数作为判断标准，也会因为不同的加工条件(例如不同的工件材质、或是不同的连续加工时间)而有所失准，实为一大弊端问题，而有待改善，而亟待加以改进。

发明内容

本实用新型的主要目的是在于：提供一种安装于加工机而进行加工作业时，其通过该感测装置对正在运作的刀具进行感测作业，并产生讯号发送至操作人员的行动装置处，借以提醒操作人员得知该刀具其现况而进行更换或校正等动作通知的目的。

为达上述目的，本实用新型一种智能感应刀具结构，其特征在于：包括：

一第一段棒材，其为呈预定形状，该第一段棒材供加工机夹持用；

一第二段棒材，其为呈预定形状，该第二段棒材与该第一段棒材呈连接状态，并于该第二段棒材其外表面设有至少一刀刃部，其供进行切削加工用；及

一感测装置，设置于该第一段棒材的一预定位置处，该感测装置用以感测该第二段棒材的刀刃部于进行加工作业所产生异常状况时，并产生讯号发送至操作人员的行动装置处，借以提醒操作人员得知该刀具其现况而进行更换或校正等动作通知。

由于本实用新型的智能感应刀具结构，其功效在于：适用于安装在一可驱动该刀具旋转的加工机上，借由该刀具的第一段棒材而供加工机夹持固定，令该刀具受到该加工机驱动而沿一旋转轴线旋转，至使该第二段棒材的刀刃部对一待加工物件进行表面切削研磨或凿孔；于使用过程中，其通过该感测装置的感测元件而用以感测该第二段棒材的刀刃部于进行加工作业时，是否有产生切削温度、切削声音与切削震动异常状况现象，当该感测元件只要感测到上述其中一项异常状况时，则将讯息传递至该电路板的控制单元处，并借由该控制单元传递至该传输模组；最后，再经由该传输模组传递至操作人员的行动装置而进行通知，供操作人员能随时得知该刀具的使用状态；甚至，为了让该传输模组所传递的讯息距离更加远，而搭配该中继站连接，通过该传输模组将讯息传递该中继站的处理器；最后，再通过该处理器传递至操作人员的行动装置而进行通知，供操作人员能随时得知该刀具的使用状态，进而提供一种安装于加工机而进行加工作业时，其通过该感测装置对正在运作的刀具进行感测作业，并产生讯号发送至操作人员的行动装置处，借以提醒操作人员得知该刀具其现况而进行更换或校正等动作通知的目的。

附图说明

图1是本实用新型第一较佳实施例的示意图。

图2是本实用新型第二较佳实施例的示意图。

图3是本实用新型图2的俯视图。

图4是本实用新型第三较佳实施例的示意图。

图5是本实用新型第四较佳实施例的示意图。

图6是本实用新型第一段棒材的另一结构型态示意图。

图7是本实用新型感测装置的方块图。

图8是本实用新型第一较佳实施例的使用状态示意图(一)。

图9是本实用新型第一较佳实施例的使用状态方块图(一)。

图10是本实用新型第一较佳实施例的使用状态示意图(二)。

图11是本实用新型第一较佳实施例的使用状态方块图(二)。

具体实施方式

首先，请参阅图1至图9所示，为本实用新型的智能感应刀具结构第一、二、三、四较佳实施例及第一较佳实施利使用状态(一)说明；本新型该刀具1包括：一第一段棒材11、一第二段棒材12及一感测装置13；其中：

该第一段棒材11，选自钢材或铁材的任一者金属材质，其为呈预定形状，该第一段棒材11供加工机夹持用；

该第二段棒材12，选自钢材或铁材的任一者金属材质，其为呈预定形状，该第二段棒材12与该第一段棒材11呈连接状态，并于该第二段棒材12其外表面设有至少一刀刃部121，其供进行切削加工用；其通过该第二段棒材12与该第一段棒材11间连结搭配，而令该刀具1形成各种型态，例如：铣刀(如图1至图3所示)、钻刀(如图4所示)、车刀(如图5所示)或其它切削刀(图中未显示)…等；及

该感测装置13，设置于该第一段棒材11的一预定位置处，该感测装置13用以感测该第二段棒材12的刀刃部121于进行加工作业所产生异常状况时，并产生讯号发送至操作人员的行动装置3处，借以提醒操作人员得知该刀具1其现况而进行更换或校正等动作通知；

借由以上结构所述，兹更进一步说明如后：

前述该感测装置13具有一电源供应模组131，其用以提供该感测装置13内部所有元件所需的电力；一电路板132，耦接于该电源供应模组131处且作电性连结，该电路板132设有一控制单元1321，其用以控制该感测装置13整体的运作；一感测元件1 33，耦接于该电路板132处且作电性连结，其用以感测该第二段棒材12的刀刃部12 1于进行加工作业所产生的切削温度、切削声音与切削震动异常状况发生时，再将感测数据传递至该电路板132的控制单元1321处；以及一传输模组134，耦接于该电路板1 32的控制单元1321处且作电性连结，其用以接收该控制单元1321所传递的讯息与发送讯息；

其中该感测装置13的传输模组134与该行动装置3间是以蓝牙或Wi-Fi的任一者或其组合而进行无线传输方式；

前述该行动装置3选自为智能型手机、平板电脑、个人电脑或PDA的任一者；

再者，前述该第一段棒材11与该第二段棒材12间为组合式结构型态或一体式结构型态的任一者；其中该第一段棒材11与该第二段棒材12间为组合式结构型态时，则以焊接固定、螺锁固定或嵌接组装的任一者结构型态；

而该第一段棒材11顶端面设有一呈凹陷延伸至适当长度的容置空间111，其用以供该感测装置13予以置入而呈固定状态；

甚至，该第一段棒材11外缘面设有一呈凹陷的容置孔112，其用以供该感测装置13予以嵌设而呈固定状态，如图6所示；

借此，经由以上结构所述，于使用时，就以图1的刀具1为例而说明，本新型适用于安装在一可驱动该刀具1旋转的加工机上(图中未显示)，借由该刀具1的第一段棒材11而供加工机夹持固定，令该刀具1受到该加工机驱动而沿一旋转轴线L旋转，至使该第二段棒材12的刀刃部121对一待加工物件(图中未显示)进行表面切削研磨或凿孔；于使用过程中，其通过该感测装置13的感测元件133而用以感测该第二段棒材12的刀刃部121 于进行加工作业时，是否有产生切削温度、切削声音与切削震动异常状况现象，而针对切削温度、切削声音与切削震动异常状况现象，其以简单说明如下：

1、切削温度：于加工过程中，当切削温度过高时，容易造成该刀具1的第二段棒材12的刀刃部121磨损的主要原因，它将限制生产率的提高；甚至，切削温度还会使加工精度降低，使已加工表面产生残余应力以及其它缺陷；

2、切削声音：于加工过程中，一般开始切削时，该刀具1的第二段棒材12的刀刃部121于切削待加工物件的声音是稳定的、连续的、轻快的，此时加工机的运动是平稳的；随着切削过程的进行，当待加工物件上有硬质点或该刀具1的第二段棒材12的刀刃部12 1磨损或该刀具1的第一段棒材11夹持等原因后，令切削过程出现不稳定，不稳定的表现是切削声音发生变化，该刀具1的第二段棒材12的刀刃部121与待加工物件之间会出现相互撞击声；

3、切削震动：由于该刀具1的第一段棒材11与加工机夹持间存在微小间隙，所以在加工过程中该刀具1有可能出现震动现象；震动会使该刀具1的第二段棒材12的刀刃部1 21的吃刀量不均匀，且切扩量比原定值增大，影响加工精度和刀具使用寿命；

然而，当该感测元件133只要感测到上述其中一项异常状况时，则将讯息传递至该电路板132的控制单元1321处，并借由该控制单元1321传递至该传输模组134；最后，再经由该传输模组134传递至操作人员的行动装置3而进行通知，供操作人员能随时得知该刀具1的使用状态，进而提供一种安装于加工机而进行加工作业时，其通过该感测装置13对正在运作的刀具1进行感测作业，并产生讯号发送至操作人员的行动装置3处，借以供操作人员得知该刀具1其现况而进行更换或校正等动作通知的目的。

续，请参阅图1至图7与图10、图11所示，为本实用新型智能感应刀具结构的第一、二、三、四较佳实施例及第一较佳实施利使用状态(二)说明，本新型该刀具1包括：一第一段棒材11、一第二段棒材12及一感测装置13；其中：

该第一段棒材11，选自钢材或铁材的任一者金属材质，其为呈预定形状，该第一段棒材11供加工机夹持用；

该第二段棒材12，选自钢材或铁材的任一者金属材质，其为呈预定形状，该第二段棒材12与该第一段棒材11呈连接状态，并于该第二段棒材12其外表面设有至少一刀刃部121，其供进行切削加工用；其通过该第二段棒材12与该第一段棒材11间连结搭配，而令该刀具1形成各种型态，例如：铣刀(如图1至图3所示)、钻刀(如图4所示)、车刀 (如图5所示)或其它切削刀(图中未显示)…等；及

该感测装置13，设置于该第一段棒材11的一预定位置处，该感测装置13用以感测该第二段棒材12的刀刃部121于进行加工作业所产生异常状况时，并产生讯号发送至操作人员的行动装置3处，借以提醒操作人员得知该刀具1其现况而进行更换或校正等动作通知；

其中更进一步包括有一中继站2，具有一处理器21，其以无线传输方式而与该感测装置13连接，令该中继站2得以接收该感测装置13所传递的信息进行储存，并重新经由该处理器21重发送至该操作人员的行动装置3而进行通知；

借由以上结构所述，兹更进一步说明如后：

前述该感测装置13具有一电源供应模组131，其用以提供该感测装置13内部所有元件所需的电力；一电路板132，耦接于该电源供应模组131处且作电性连结，该电路板132设有一控制单元1321，其用以控制该感测装置13整体的运作；一感测元件1 33，耦接于该电路板132处且作电性连结，其用以感测该第二段棒材12的刀刃部12 1于进行加工作业所产生的切削温度、切削声音与切削震动异常状况发生时，再将感测数据传递至该电路板132的控制单元1321处；以及一传输模组134，耦接于该电路板1 32的控制单元1321处且作电性连结，其用以接收该控制单元1321所传递的讯息与发送讯息；

其中该感测装置13的传输模组134、该中继站2与该行动装置3间是以蓝牙或Wi-Fi的任一者或其组合而进行无线传输方式；

前述该行动装置3选自为智能型手机、平板电脑、个人电脑或PDA的任一者；

再者，前述该第一段棒材11与该第二段棒材12间为组合式结构型态或一体式结构型态的任一者；其中该第一段棒材11与该第二段棒材12间为组合式结构型态时，则以焊接固定、螺锁固定或嵌接组装的任一者结构型态；

而该第一段棒材11顶端面设有一呈凹陷延伸至适当长度的容置空间111，其用以供该感测装置13予以置入而呈固定状态；

甚至，该第一段棒材11外缘面设有一呈凹陷的容置孔112，其用以供该感测装置13予以嵌设而呈固定状态，如图6所示；

借此，经由以上结构所述，于使用时，就以图1的刀具1为例而说明，本新型适用于安装在一可驱动该刀具1旋转的加工机上(图中未显示)，借由该刀具1的第一段棒材11而供加工机夹持固定，令该刀具1受到该加工机驱动而沿一旋转轴线L旋转，至使该第二段棒材12的刀刃部121对一待加工物件(图中未显示)进行表面切削研磨或凿孔；于使用过程中，其通过该感测装置13的感测元件133而用以感测该第二段棒材12的刀刃部121 于进行加工作业时，是否有产生切削温度、切削声音与切削震动异常状况现象，而针对切削温度、切削声音与切削震动异常状况现象，其以简单说明如下：

1、切削温度：于加工过程中，当切削温度过高时，容易造成该刀具1的第二段棒材12的刀刃部121磨损的主要原因，它将限制生产率的提高；甚至，切削温度还会使加工精度降低，使已加工表面产生残余应力以及其它缺陷；

2、切削声音：于加工过程中，一般开始切削时，该刀具1的第二段棒材12的刀刃部121于切削待加工物件的声音是稳定的、连续的、轻快的，此时加工机的运动是平稳的；随着切削过程的进行，当待加工物件上有硬质点或该刀具1的第二段棒材12的刀刃部12 1磨损或该刀具1的第一段棒材11夹持等原因后，令切削过程出现不稳定，不稳定的表现是切削声音发生变化，该刀具1的第二段棒材12的刀刃部121与待加工物件之间会出现相互撞击声；

3、切削震动：由于该刀具1的第一段棒材11与加工机夹持间存在微小间隙，所以在加工过程中该刀具1有可能出现震动现象；震动会使该刀具1的第二段棒材12的刀刃部1 21的吃刀量不均匀，且切扩量比原定值增大，影响加工精度和刀具使用寿命；

然而，当该感测元件133只要感测到上述其中一项异常状况时，则将讯息传递至该电路板132的控制单元1321处，并借由该控制单元1321传递至该传输模组134，而为了让该传输模组134所传递的讯息距离更加远，故可视所需而搭配该中继站2连接，先通过该传输模组134将讯息传递该中继站2的处理器21；最后，再通过该处理器21 传递至操作人员的行动装置3而进行通知，供操作人员能随时得知该刀具1的使用状态，进而提供一种安装于加工机而进行加工作业时，其通过该感测装置13对正在运作的刀具1进行感测作业，并产生讯号发送至操作人员的行动装置3处，借以提醒操作人员得知该刀具1 其现况而进行更换或校正等动作通知的目的。

综合以上所述，一种智能感应刀具结构又未曾见于诸书刊或公开使用，诚符合新型专利申请要件。以上所述乃是本新型的具体实施例及所运用的技术原理，若依本新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及图式所涵盖的精神时，均应在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种智能感应刀具结构，其特征在于：包括：

一第一段棒材，其为呈预定形状，该第一段棒材供加工机夹持用；

一第二段棒材，其为呈预定形状，该第二段棒材与该第一段棒材呈连接状态，并于该第二段棒材其外表面设有至少一刀刃部，其供进行切削加工用；及

一感测装置，设置于该第一段棒材的一预定位置处，该感测装置用以感测该第二段棒材的刀刃部于进行加工作业所产生异常状况时，并产生讯号发送至操作人员的行动装置处，借以提醒操作人员得知该刀具其现况而进行更换或校正等动作通知。

2.如权利要求1所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中更进一步包括有一中继站，具有一处理器，其以无线传输方式而与该感测装置连接，令该中继站得以接收该感测装置所传递的信息进行储存，并重新经由该处理器重发送至该操作人员的行动装置而进行通知。

3.如权利要求2所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该感测装置具有一电源供应模组，其用以提供该感测装置内部所有组件所需的电力；一电路板，耦接于该电源供应模组处且作电性连结，该电路板设有一控制单元，其用以控制该感测装置整体的运作；一感测组件，耦接于该电路板处且作电性连结，其用以感测该第二段棒材的刀刃部于进行加工作业所产生的切削温度、切削声音与切削震动异常状况发生时，再将侦测数据传递至该电路板的控制单元处；及一传输模组，耦接于该电路板的控制单元处且作电性连结，其用以接收该控制单元所传递的讯息与发送讯息。

4.如权利要求3所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该感测装置的传输模组与该行动装置间是以蓝牙或Wi-Fi的任一者或其组合而进行无线传输方式。

5.如权利要求3所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该感测装置的传输模组、该中继站与该行动装置间是以蓝牙或Wi-Fi的任一者或其组合而进行无线传输方式。

6.如权利要求1所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该行动装置选自为智能型手机、平板电脑、个人电脑或PDA的任一者。

7.如权利要求1所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该第一段棒材与该第二段棒材间为组合式结构型态或一体式结构型态的任一者。

8.如权利要求7所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该第一段棒材与该第二段棒材间为组合式结构型态时，则以焊接固定、螺锁固定或嵌接组装的任一者结构型态。

9.如权利要求7所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该第一段棒材顶端面设有一呈凹陷延伸至适当长度的容置空间，其用以供该感测装置予以置入而呈固定状态。

10.如权利要求7所述的智能感应刀具结构，其特征在于：其中该第一段棒材外缘面设有一呈凹陷的容置孔，其用以供该感测装置予以嵌设而呈固定状态。