TWI651152B

TWI651152B - 智能刀把

Info

Publication number: TWI651152B
Application number: TW106143233A
Authority: TW
Inventors: 黃木水; 吳迎帆
Original assignee: 高聖精密機電股份有限公司
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2019-02-21
Also published as: TW201924852A; CN110014173A

Abstract

一種智能刀把，包括刀把本體、加工刀具以及量測裝置。加工刀具連接於刀把本體之末端。量測裝置連接至刀把本體，量測裝置鄰近於加工刀具。量測裝置包括至少一感測模組，各感測模組感測刀把本體並產生至少一感測資料。

Description

智能刀把

本發明是有關於一種智能刀把，且特別是有關於一種將量測裝置設置於鄰近於加工刀具的位置之智能刀把。

在生產製造過程中，刀具扮演著極其重要的角色，刀具數量龐大且應用複雜，使得刀具的使用與管理成為降低生產成本與縮短生產時間的重要因素。現代工廠的發展趨勢，皆朝向自動與智慧化生產方式進行生產，故能即時監控加工狀態與獲得刀具即時資訊，可提升機器設備的稼動率以及產品的競爭力。就目前的習用技術而言，可能是利用量測切削力的方式，但仍對於判斷刀把的使用壽命有侷限，或者是以量測主軸的方式來管理，以量測主軸而言，主軸本身較為堅固，且離加工刀具的振動源較遠，對於分析振動訊號的效果有限。

因此，有鑑於前述各種等缺陷，此實為本技術領域之人亟欲解決的技術課題。

本發明提供一種智能刀把，係將量測裝置設置於鄰近於加工刀具的位置，離加工刀具的振動源較近，使得感測模組之感測資料較接近實際加工時的數據。

本發明的智能刀把，包括一刀把本體、一加工刀具以及一量測裝置。加工刀具連接於刀把本體之末端。量測裝置連接至刀把本體，量測裝置鄰近於加工刀具，量測裝置包括至少一感測模組，各感測模組感測刀把本體並產生至少一感測資料。

為讓本發明能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1、2‧‧‧智能刀把

10‧‧‧刀把本體

11‧‧‧主軸組接部

12‧‧‧夾持部

13‧‧‧連接部

20‧‧‧加工刀具

30‧‧‧量測裝置

31‧‧‧感測模組

32‧‧‧無線傳輸模組

33‧‧‧電力模組

36‧‧‧防水部

40‧‧‧無線接收模組

50‧‧‧分析模組

52‧‧‧資料庫

圖1A為本發明之智能刀把一實施例的示意圖。

圖1B為本發明之智能刀把另一實施例的示意圖。

圖2為本發明之量測裝置的示意圖。

圖3為本發明之智能刀把一應用例的示意圖。

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此限制本發明的保護範圍。

請參閱圖1A，本實施例的智能刀把1包括一刀把本體10、一加工刀具20以及一量測裝置30，其中加工刀具20連接於刀把本體10之末端。詳細而言，刀把本體10包括一主軸組接部11、一夾持部12與一連接部13。主軸組接部11係用以連接加工機之主軸，加工機例如為銑床、鑽床、車床或鋸床。夾持部12連接主軸組接部11，夾持部12用以供刀庫夾持或換刀之用，夾持部12連接連接部13，連接部13連接於加工刀具20。量測裝置 30連接至刀把本體10，量測裝置30鄰近於加工刀具20，加工刀具20例如為銑刀、鑽頭、車刀、鋸片等。

以圖1A為例，量測裝置30例如為一套筒件，其可裝設至連接部13，且套筒件內可設置如圖2所示的多個感測模組31、一無線傳輸模組32與一電力模組33，而量測裝置30之一端係固定至夾持部12。然，本實施例不對此加以限制，在其他實施例中，量測裝置30之一端未連接夾持部12並設置在連接部13。在另一實施例中，如圖1B所示的智能刀把2，刀把本體10係由主軸組接部11與一夾持部12所組成，量測裝置30之一端連接於夾持部12，且可在量測裝置30外設置防水部36，避免量測裝置30被切削液或其他液體碰觸而損壞。因此，針對不同的刀把本體，本實施例係將量測裝置30配置在鄰近於加工刀具20的位置，可更為接近實際加工時感測加工刀具20的感測資料。此外，量測裝置30與刀把本體10係以一體成形的方式連接，在另一實施例中，量測裝置30係可拆卸地連接於刀把本體10。

請參閱圖2，量測裝置30包括感測模組31、無線傳輸模組32與電力模組33。本實施例之感測模組31的數量可為多個，各感測模組31感測刀把本體10並產生至少一感測資料。感測資料可依據感測模組31的型態而決定。舉例而言，感測模組31例如為一振動感測器，感測資料為針對加工時刀把本體10之振動訊號；感測模組31例如為一應變規(Strain Gauge)，感測資料為針對加工時刀把本體10之應力訊號；感測模組31例如為一溫度計(Thermometer)，感測資料為針對加工時刀把本體10之溫度；感測模組31例如為一扭力感測器(Torque sensor)，感測資料為針對加工時刀把本體10之扭矩訊號。此外，上述感測模組31的感測資料可經由訊號轉換裝置來轉換成數位訊號，無線傳輸模組32連接於各感測模組31，各感測模組31傳輸各感測資料至無線傳輸模組32，電力模組33用以提供電力至各感測模組31及無線傳輸模組32。本實施例之電力模組33包含一電池，電池為拋棄式電池、充電電池或無線充電電池。以充電電池為例，於智能刀把1未工作時，可對智能刀把1進行充電，而無需替換電力模組33。

請參閱圖3，本實施例之智能刀把1更包括一無線接收模組40與一分析模組50。無線接收模組40連接於量測裝置30中的無線傳輸模組32，分析模組50連接於無線接收模組40，分析模組50包含一資料庫52，資料庫52內具有刀把特性資料，在本實施例中，刀把特性資料可包含有複數個針對刀把加工時不同種類之比對參數，可藉由比對刀把特性資料而可分析感測模組31所感測的感測資料是否正常。在另一實施例中，資料庫52亦包含針對各種不同種類的刀把與相對應的刀把特性資料，可提供操作人員選擇並設定目前加工機所使用的刀把，來進行分析。

於實際加工時，智能刀把1中的感測模組31感測刀把本體10並產生至少一感測資料，各感測模組31傳輸感測資料至無線傳輸模組32，無線接收模組40接收無線傳輸模組32傳輸的感測資料，感測資料例如包含針對加工時刀把本體10之振動訊號、針對加工時刀把本體10之應力訊號、針對加工時刀把本體10之溫度、針對加工時刀把本體10之扭矩訊號等。分析模組50接收無線接收模組40傳輸的感測資料，分析模組50依據資料庫52中的刀把特性資料來比對目前刀把本體10加工時的各種感測資訊是否正常，以及各種感測資料統合起來的數據來分析出智能刀把1目前之磨耗、損壞、壽命等狀態。

綜上所述，本發明提出一種智能刀把，係將量測裝置設置於鄰近於加工刀具的位置，離加工刀具的振動源較近，使得感測模組之感測資料較接近實際加工時的數據。

再者，本發明更包括無線傳輸模組與分析模組，藉由無線傳輸模組可將感測資料傳輸至分析模組，並再藉由分析模組來比對感測資料與資料庫中的刀把特性資料，以計算出智能刀把的磨耗、損壞、壽命等狀態。

此外，本發明之量測裝置可包含各式各樣的感測模組，以滿足各種需求對於刀把的管理。另外，本發明之量測裝置配合電池，以提升智能刀把的使用壽命。進一步，本發明量測裝置與刀把本體係一體成形，亦可將量測裝置可拆卸地連接於刀把本體，提升整體智能刀把的使用便利性。

在一實施例中，本發明之智能刀把可在量測裝置設置防水部，避免量測裝置被切削液或其他液體碰觸而損壞。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種智能刀把，包括：一刀把本體；一加工刀具，連接於該刀把本體之末端；以及一量測裝置，該量測裝置為一套筒件，該量測裝置套設在該刀把本體之外側，該量測裝置鄰近於該加工刀具，該量測裝置包括至少一感測模組，該至少一感測模組設置於該套筒件之內，各該感測模組感測該刀把本體並產生至少一感測資料。
如申請專利範圍第1項所述之智能刀把，其中該量測裝置包括一無線傳輸模組，該無線傳輸模組連接於各該感測模組，各該感測模組傳輸各該感測資料至該無線傳輸模組。
如申請專利範圍第2項所述之智能刀把，更包括：一無線接收模組，連接於該無線傳輸模組，該無線接收模組接收該無線傳輸模組傳輸的各該感測資料；以及一分析模組，連接於該無線接收模組，該分析模組包含一資料庫，該分析模組接收該無線接收模組傳輸的各該感測資料，該分析模組依據該資料庫中的一刀把特性資料以比對並分析各該感測資料。
如申請專利範圍第1項所述之智能刀把，其中各該感測資料包括一刀把本體之振動訊號、一刀把本體之應力訊號、一刀把本體之溫度或一刀把本體之扭矩訊號。
如申請專利範圍第1項所述之智能刀把，其中該量測裝置包括一電力模組，該電力模組用以提供電力至各該感測模組。
如申請專利範圍第5項所述之智能刀把，其中該電力模組包含一電池，該電池為拋棄式電池、充電電池或無線充電電池。
如申請專利範圍第1項所述之智能刀把，其中該刀把本體包括一主軸組接部與一夾持部，該夾持部連接該主軸組接部。
如申請專利範圍第1項所述之智能刀把，其中該量測裝置係可拆卸地連接於該刀把本體。
如申請專利範圍第1項所述之智能刀把，其中該量測裝置包含一防水部。