TW201929987A - 檢測放電加工液的金屬及非金屬顆粒濃度之方法及檢測裝置 - Google Patents

檢測放電加工液的金屬及非金屬顆粒濃度之方法及檢測裝置 Download PDF

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Abstract

本揭露係提供一種檢測放電加工液的金屬及非金屬顆粒濃度之方法及檢測裝置，該方法包含以下步驟：(A) 將一放電加工液填充至一容槽，該容槽包含一槽壁、一第一導體以及一第二導體；(B) 以一電子裝置測量該第一導體與該第二導體間之電壓，其中，該電子裝置與該第一導體及該第二導體電性連接，且該電子裝置包含一電容檢測電路；以及(C)依據測得之該電壓計算該放電加工液之一顆粒濃度或一等效介電常數。

Description

檢測放電加工液的金屬及非金屬顆粒濃度之方法及檢測裝置
本揭露係關於一種檢測放電加工液的金屬及非金屬顆粒濃度之方法及檢測裝置，尤指一種藉由檢測電壓推算放電加工液中顆粒濃度及等效介電常數的方法及檢測裝置。
放電加工(Electric Discharge Machining，EDM)為一種非傳統加工方法，係將導電電極及工件浸入加工液中，並施加高壓於導電電極及工件，利用電極和工件之間所發生的放電作用產生高溫，使被加工物表面局部熔融、氣化等，以達到加工目的，可應用於製造精密、複雜、微小的零件，例如航太發動機、醫療、模具、光電等產業。
加工液之作用在於排除加工粉屑或顆粒、提供絕緣恢復、冷卻加熱部份等，當加工液中粉屑或顆粒過多時，會影響加工品質，太早更換加工液則會增加不必要的成本。目前，加工液之更換多以人為判斷，容易造成誤差，進而影響加工品質或增加成本。
因此，亟需開發一種檢測放電加工液之方法，以判斷加工液在不同加工狀況下之汙濁程度，提供作為更換加工液之參考標準，以減少人為判斷之誤差。
有鑑於此，本揭露利用一種檢測放電加工液之方法及檢測裝置，可即時偵測放電加工液之汙濁程度，以利於判斷更換放電加工液之時機，減少人為判斷之誤差。
為達上述目的，本揭露提供一種檢測放電加工液之方法，包含以下步驟：(A) 將一放電加工液填充至一容槽，該容槽包含一槽壁、一第一導體以及一第二導體；(B) 以一電子裝置測量該第一導體與該第二導體間之電壓，其中，該電子裝置與該第一導體及該第二導體電性連接，且該電子裝置包含一電容檢測電路；(C) 以及依據測得之該電壓計算該放電加工液之一顆粒濃度或一等效介電常數。
本揭露之一實施例，步驟(C)可依據測得之該電壓計算一電容，並依據該電容計算該放電加工液之該顆粒濃度或該等效介電常數。其中，可依據該電容比對一電容對應顆粒濃度資料庫，計算出該放電加工液之該顆粒濃度。可用於偵測放電加工液之汙濁程度，以提供作為判斷更換放電加工液之時機，減少人為判斷之誤差。
本揭露之另一實施例，步驟(C)可依據測得之該電壓計算一電容，並依據該電容計算該放電加工液之該顆粒濃度或該等效介電常數。其中，可依據該等效介電常數比對一介電常數對應顆粒種類資料庫，認定該放電加工液之一顆粒種類。可用於確認該放電加工液中所含的加工屑種類，以避免於加工過程中造成污染。
本揭露提供一種檢測裝置，包含：一容槽，包含：一槽壁，設有一第一通孔及一第二通孔；一第一導體，設置於該容槽內；以及一第二導體，設置於該容槽內，且與該第一導體相對設置；其中，該第一通孔及該第二通孔透過該容槽彼此連通；以及一電子裝置，包含一電容檢測電路；其中，該電子裝置與該第一導體及該第二導體電性連接。
本揭露之一實施例，該第一導體與該第二導體為導體薄板，且該第一導體與該第二導體平行設置。
本揭露之另一實施例，該第一導體為圓柱導體，該第二導體為圓柱導體殼，且該圓柱導體及該圓柱導體殼具有相同中心軸，且該第一導體設置於該第二導體內。
本揭露之一實施例之檢測裝置可更包含一電磁驅動裝置，設於該第一通孔。放電加工液可藉由該電磁驅動裝置引流入檢測裝置之容槽，以即時偵測放電加工液之汙濁程度。
本揭露之一實施例之電子裝置可更包含一微處理晶片，以處理電子裝置所需之功能，例如計算電容，但本揭露並不局限於此。
本揭露利用一簡化的檢測裝置，以及簡單的檢測放電加工液之方法，能即時測量放電加工液的汙濁程度，以判斷更換放電加工液之時機，達到節省產本或減少人為誤判之功效。
以下係藉由特定的具體實施例說明本揭露之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本揭露之其他優點與功效。本揭露亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
再者，說明書與請求項中所使用的序數例如”第一”、”第二”等之用詞，以修飾請求項之元件，其本身並不意含及代表該請求元件有任何之前的序數，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。
實施例1
圖1為本揭露之一檢測裝置之示意圖。本實施例之檢測裝置100包含：一容槽1，包含：一槽壁11，設有一第一通孔111及一第二通孔112；一第一導體12，設置於該容槽1內；以及一第二導體13，設置於該容槽1內，且與該第一導體12相對設置；其中，該第一通孔111及該第二通孔112透過該容槽1彼此連通；以及一電子裝置2，包含一電容檢測電路21；其中，該電子裝置2與該第一導體12及該第二導體13電性連接。本實施例之第一導體12與第二導體13為導體薄板，且該第一導體12與該第二導體13平行設置。
在此，該第一通孔111及該第二通孔112之位置及大小並無特別限制，只要能使放電加工液由第一通孔111流入容槽1，且該放電加工液可填充至第一導體12及第二導體13之間，並可由第二通孔112流出即可。其中，該放電加工液並無特別限制，例如可為煤油，但本揭露並不局限於此。
在此，該容槽1之材料並無特別限制，只要為電絕緣材料即可，例如塑膠，但本揭露並不局限於此。該第一導體12及該第二導體13之材料並無特別限制，只要為導電材料即可，例如鋁、銀、銅、金、鐵，但本揭露並不局限於此。該第一導體12及該第二導體13可藉由一金屬導線3與該電子裝置2電性連接。其中，該金屬導線之材料並無特別限制，例如可為鋁線、銅線，但本揭露並不局限於此。
圖3為本揭露之信號輸入電子裝置之方塊示意圖。其中，該電子裝置2包含一電容檢測電路21。當信號輸入電子裝置2時，先經電容檢測電路21轉換量測值，最後輸出信號。其中，該電容檢測電路21可包含一整流電路，以對信號進行整流。本揭露之另一實施例之電子裝置2可更包含一訊號調節電路22，當信號輸入電子裝置2時，先經電容檢測電路21轉換量測值，再經訊號調節電路22放大、校正或濾波，最後輸出信號。
其中，該電容檢測電路21並無特別限制，例如可為交流橋式電路、充放電式電路、或振盪器式電路，但本揭露並不局限於此。其中，該整流電路並無特別限制，例如可為半波整流電路、雙半波整流電路、或橋式整流電路，但本揭露並不局限於此。其中，該訊號調節電路22並無特別限制，例如可為校正電路、放大電路、或濾波電路，但本揭露並不局限於此。圖4為本揭露之一電子裝置2之示意圖。其中，該電容檢測電路21為交流橋式電路，該整流電路為一半波整流電路，該訊號調節電路22為一放大電路。
此外，該檢測裝置100可更包含一電磁驅動裝置4，設於該第一通孔111。放電加工液可藉由該電磁驅動裝置4引流入檢測裝置之容槽1，以即時偵測放電加工液之汙濁程度。
此外，該電子裝置2可更包含一微處理晶片，例如單晶片，但本揭露並不局限於此。
實施例2
圖2為本揭露之另一檢測裝置之示意圖。本實施例之檢測裝置200與實施例1相似，差別在於：本實施例之第一導體12為圓柱導體，該第二導體13為圓柱導體殼，且該圓柱導體及該圓柱導體殼具有相同中心軸，且該第一導體12設置於該第二導體13內。
其中，本實施例之檢測裝置所使用的材料及其他設置與實施例1相同，在此不再贅述。
實施例3
圖5為本揭露之一檢測放電加工液之方法示意圖。其中，本實施例藉由實施例1之檢測裝置進行示範，但本揭露並不局限於此，本揭露可與其他檢測裝置相互組合，而形成另一實施例。
本揭露之檢測方法包含以下步驟：(A) 將一放電加工液5填充至一容槽1，該容槽1包含一槽壁11、一第一導體12以及一第二導體13；(B) 以一電子裝置2測量該第一導體12與該第二導體13間之電壓，其中，該電子裝置2與該第一導體12及該第二導體13電性連接，且該電子裝置2包含一電容檢測電路21；以及(C) 依據測得之該電壓計算該放電加工液5之一顆粒濃度或一等效介電常數。
本揭露之一實施例為在已知放電加工液中顆粒種類之情況下，測量放電加工液中的顆粒濃度。其中，步驟(C)可利用公式：電容=電荷量/電壓(C=Q/V)，依據測得之該電壓計算出該電容，但本揭露並不局限於此，也可使用任何本領域已知的其他計算方法，計算出該電容，並依據該電容比對一電容對顆粒濃度之資料庫，計算出該放電加工液之該顆粒濃度。其中，該放電加工液可包含非金屬顆粒、金屬顆粒、或其組合，且該非金屬顆粒包含氧化鋁、矽、碳、或其組合；該金屬顆粒包含鐵、金、或其組合。如圖6為含碳顆粒之放電加工液的電容對顆粒濃度之關係圖；圖7為含鐵顆粒之放電加工液的電容對顆粒濃度之關係圖。其中，圖6及圖7所使用的放電加工液為煤油。因此，當計算出該放電加工液之電容時，可藉由比對該電容對顆粒濃度之資料庫，計算出該放電加工液之顆粒濃度及汙濁程度，以判斷更換放電加工液之時機。
本揭露之另一實施例為在不知道放電加工液中顆粒種類之情況下，藉由測量計算來認定放電加工液中的顆粒種類。其中，步驟(C)可依據測得之該電壓計算一電容，依據該電容計算等效介電常數，並依據該等效介電常數計算該放電加工液中顆粒的介電常數，並依據該介電常數比對一介電常數對顆粒種類之資料庫，認定該放電加工液之顆粒種類。
以上的具體實施例應被解釋為僅僅是說明性的，而不以任何方式限制本公開的其餘部分。
100、200‧‧‧檢測裝置
1‧‧‧容槽
11‧‧‧槽壁
111‧‧‧第一通孔
112‧‧‧第二通孔
12‧‧‧第一導體
13‧‧‧第二導體
2‧‧‧電子裝置
21‧‧‧電容檢測電路
22‧‧‧訊號調節電路
3‧‧‧金屬導線
4‧‧‧電磁驅動裝置
5‧‧‧放電加工液
圖1為本揭露之一檢測裝置之示意圖。 圖2為本揭露之另一檢測裝置之示意圖。 圖3為本揭露之信號輸入電子裝置之方塊示意圖。 圖4為本揭露之一電子裝置之示意圖。 圖5為本揭露之一檢測放電加工液之方法示意圖。 圖6為含碳顆粒之放電加工液的電容對顆粒濃度之關係圖。 圖7為含鐵顆粒之放電加工液的電容對顆粒濃度之關係圖。

Claims (12)

  1. 一種檢測放電加工液之方法，包含以下步驟： (A)將一放電加工液填充至一容槽，其中，該容槽包含一槽壁、一第一導體以及一第二導體； (B) 以一電子裝置測量該第一導體與該第二導體間之電壓，其中，該電子裝置與該第一導體及該第二導體電性連接，且該電子裝置包含一電容檢測電路；以及 (C) 依據測得之該電壓計算該放電加工液之一顆粒濃度或一等效介電常數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，步驟(C)為依據測得之該電壓計算一電容，並依據該電容計算該放電加工液之該顆粒濃度或該等效介電常數。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，步驟(C)為依據該電容比對一電容對顆粒濃度之資料庫，計算出該放電加工液之該顆粒濃度。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中，步驟(C)為依據該等效介電常數比對一介電常數對顆粒種類之資料庫，認定該放電加工液之一顆粒種類。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該放電加工液包含非金屬顆粒、金屬顆粒、或其組合。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中，該非金屬顆粒包含氧化鋁、矽、碳、或其組合；該金屬顆粒包含鐵、金、或其組合。
  7. 一種檢測裝置，包含： 一容槽，包含： 一槽壁，設有一第一通孔及一第二通孔； 一第一導體，設置於該容槽內；以及 一第二導體，設置於該容槽內，且與該第一導體相對設置； 其中，該第一通孔及該第二通孔透過該容槽彼此連通；以及 一電子裝置，包含一電容檢測電路； 其中，該電子裝置與該第一導體及該第二導體電性連接。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之檢測裝置，其中，該第一導體與該第二導體為導體薄板，且該第一導體與該第二導體平行設置。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之檢測裝置，其中，該第一導體為圓柱導體，該第二導體為圓柱導體殼，且該圓柱導體及該圓柱導體殼具有相同中心軸，且該第一導體設置於該第二導體內。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之檢測裝置，其中，更包含一電磁驅動裝置，設於該第一通孔。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之檢測裝置，其中，該電容檢測電路為交流橋式電路。
  12. 如申請專範圍第7項所述之檢測裝置，其中，該電子裝置更包含一微處理晶片。
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