TWI767659B

TWI767659B - 彈性元件壽命偵測系統

Info

Publication number: TWI767659B
Application number: TW110114241A
Authority: TW
Inventors: 陳紹賢; 李宜駿; 林祐瑜
Original assignee: 國立勤益科技大學
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2022-06-11
Also published as: TW202242368A

Abstract

本發明提供一種彈性元件壽命偵測系統，其應用於機具，機具包含有基座；彈性元件壽命偵測系統包含：一感測裝置及一控制裝置，感測裝置裝設於彈性元件、螺鎖件及機具之基座間，當彈性元件受螺鎖件施力而抵接於該偵測器及機具之基座間時，偵測器能感應彈性元件之抵壓力，並產生一受力值；控制裝置將受力值與一閾值比對，當控制裝置判斷受力值符合閾值，則產生一正常訊號；當控制裝置判斷受力值異於閾值，則產生一警示訊號；藉此，達到智能監控彈性元件是否疲乏或變形，能有效提升檢測彈性元件結構狀態之效率。

Description

彈性元件壽命偵測系統

本發明係關於一種彈性元件相關領域，尤指一種彈性元件壽命偵測系統。

現有工具機之主軸、氣壓閥門、油壓閥門等機構上，為因應機構作動需求，會設置有彈性元件(例如：壓縮彈簧、碟型彈簧等)，但是彈性元件在長期使用下，容易因應作動而產生磨耗或產生彈性疲乏，若未能即時發現彈性元件已磨耗或疲乏，則可能會造成工具機之主軸無法順利作動、氣壓閥門之氣體洩漏、由壓閥門之油體滴漏等問題發生。

為防止前述問題發生，目前是定期以人工檢查方式，將前述機構中的彈性元件拆離機構作檢查，以目測方式確認彈性元件是否有磨耗，或是透過量測工具確認彈性元件是否有彈性疲乏，而在確認彈性元件無磨耗或疲乏後，再將彈性元件裝回對應的機構中。

但是以定期人工檢查的方式，並無法在彈性元件以磨耗或疲乏時即可得知，而且以人工檢查之方式，相當耗時且不精確，並無法有效確認彈性元件的結構狀態。

為解決上述課題，本發明提供一種彈性元件壽命偵測系統，能以智能方式，檢測彈性元件是否疲乏或變形，藉以有效提升檢測彈性元件結構狀態之效率。

本發明之一項實施例提供一種彈性元件壽命偵測系統，其應用於機具，機具包含有基座；彈性元件壽命偵測系統包含：一感測裝置，其裝設於彈性元件及螺鎖件間，感測裝置具有一第一本體、一第二本體及一偵測器，第一本體具有一容置空間，第二本體設於第一本體之一端部，偵測器設於第二本體且朝向容置空間，其中，第一本體套設於彈性元件之外周緣，且第二本體處於彈性元件之一端，使彈性元件處於容置空間，當彈性元件受螺鎖件施力而抵接於偵測器及機具之基座間時，偵測器能感應彈性元件之抵壓力，並產生一受力值；以及一控制裝置，其與感測裝置之偵測器耦接，控制裝置具有相互耦接之一通訊模組及一處理模組，通訊模組接收由偵測器產生之受力值，通訊模組將受力值傳送至處理模組，處理模組將受力值與一閾值比對，當處理模組判斷受力值符合閾值，則產生一正常訊號；當處理模組判斷受力值異於閾值，則產生一警示訊號。

藉由上述，本發明將感測裝置裝設於彈性元件，以智能監測方式，檢測彈性元件是否疲乏或變形；藉此，能改善習知人工檢查之缺點，進而有效提升檢測彈性元件結構狀態之效率。

1:機具

2:基座

3:彈性元件

4:螺鎖件

4a:螺帽

4b:螺栓

5:螺絲

6:終端裝置

10:感測裝置

11:第一本體

111:環部

112:底部

113:容置空間

114:第一端

115:第二端

116:第一鎖孔

117:開孔

118:第一穿孔

12:第二本體

121:第二鎖孔

122:第二穿孔

13:偵測器

131:傳導線

20:控制裝置

21:通訊模組

22:處理模組

23:顯示模組

圖1係本發明系統架構示意圖。

圖2係本發明感測裝置立體外觀圖。

圖3係本發明感測裝置分解圖。

圖4係本發明沿圖2之4-4剖面線所取之剖面示意圖。

圖5係本發明感測裝置裝設於機具、彈性元件及螺鎖件間的實施例示意圖。

圖6係本發明實施例局部放大剖面圖(一)，表示彈性元件為正常。

圖7係本發明實施例局部放大剖面圖(二)，表示彈性元件為異常。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製。

本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是圖式的方向；因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明，合先敘明。

請參閱圖1至圖7所示，本發明提供一種彈性元件壽命偵測系統，其應用於機具1，機具1包含有基座2，彈性元件3套設於螺鎖件4，而螺鎖件4之一端鎖於機具1之基座2，其中，機具1為工具機之主軸、氣壓閥門或油壓閥門，於本發明實施例中，機具1為氣壓閥門；螺鎖件4為螺帽4a及螺栓4b，彈性元件3套設於螺栓4b，如圖5至圖7所示。

本發明彈性元件壽命偵測系統包含：一感測裝置10，其裝設於彈性元件3、螺鎖件4及機具1之基座 2間，其中，感測裝置10被固定於螺帽4a及基座2間。感測裝置10具有一第一本體11、一第二本體12及一偵測器13，第一本體11具有一環部111、一底部112及一容置空間113，環部111與底部112構成容置空間113，環部111具有相反設置之一第一端114及一第二端115，第一端114沿底部112之周緣立設於底部112，第二端115與第二本體12連結，偵測器13設於第二本體12且朝向容置空間113，如圖2至圖4所示，其中，偵測器13為應變規或薄型壓力傳感器；於本發明實施例中，底部112概呈圓形狀；偵測器13為應變規。

環部111之第二端115穿設有複數第一鎖孔116，環部111之一側貫穿設有一開孔117，開孔117與容置空間113連通；底部112貫穿設有一第一穿孔118，第一穿孔118與容置空間113連通，如圖4所示；其中，偵測器13具有一傳導線131，而偵測器13設置於容置空間113時，偵測器13之傳導線131能由開孔117穿出。

第二本體12概呈圓盤狀；第二本體12貫穿設有複數第二鎖孔121，各第一鎖孔116與各第二鎖孔121供螺絲5將第一本體11與第二本體12相互螺鎖，如圖4所示；第二本體12具有一第二穿孔122，當第二本體12螺設於第一本體11時，第一穿孔118之中心點與第二穿孔122之中心點為同心設置，而螺栓4b能由第一穿孔118及第二穿孔122穿設，且螺栓4b之兩端分別與螺帽4a及基座2螺鎖，如圖5及圖6所示。

再者，第一本體11套設於彈性元件3之外周緣，且第二本體12對應於彈性元件3之一端，彈性元件3處於容置空間113中，當彈性元件3受螺鎖件4施力而抵接於偵測器13及機具1之基座2間時，偵測器13能感應彈性元件3之抵壓力，並產生一受力值。

一控制裝置20，其與感測裝置10之偵測器13耦接，於本發明實施例中，偵測器13之傳導線131與控制裝置20電連接。控制裝置20具有相互耦接之一通訊模組21及一處理模組22，通訊模組21能接收由偵測器13產生之受力值，通訊模組21將受力值傳送至處理模組22，處理模組22將受力值與一閾值比對，當處理模組22判斷受力值符合閾值，則產生一正常訊號；當處理模組22判斷受力值異於閾值，則產生一警示訊號，其中，閾值是依據彈性元件3在未疲乏情況下抵壓於偵測器13及機具1之基座2間產生受力值所設定。

請參閱圖6所示，當彈性元件3在正常情況下，會呈現無磨耗及彈性抵推力正常的狀態，此時偵測器13所接收到的抵推受力較均勻，而處理模組22會判斷受力值符合閾值，便產生正常訊號。

請參閱圖7所示，當彈性元件3長期使用後，會呈現磨耗或彈性疲乏的狀態，此時偵測器13所接收到的抵推受力會產生變化，而處理模組22會判斷受力值異於閾值，便產生警示訊號。

於本發明實施例中，控制裝置20會透過兩種方式發出正常訊號或警示訊號，而兩種方式能夠同時存在或以其中一種方式發出，本發明不以此為限，詳細說明如下：第一種方式為：控制裝置20更具有一顯示模組23，顯示模組23與處理模組22耦接，顯示模組23具有一第一燈光元件及一第二燈光元件，第一燈光元件與第二燈光元件投射不同顏色光源，第一燈光元件能投射綠光、黃光、藍光其中之一；第二燈光元件能投射橘光、紅光其中之一，但本發明不以此為限；其中，處理模組22會依據正常訊號控制第一燈光元件投射光源；處理模組22依據警示訊號控制第二燈光元件投射光源。

第二種方式為：控制裝置20之通訊模組21與終端裝置6耦接，處理模組22將正常訊號或警示訊號傳送至通訊模組21，通訊模組21將正常訊號或警示訊號傳送並顯示於終端裝置6。

綜合上述，本發明彈性元件壽命偵測系統，能將感測裝置10裝設於彈性元件3，透過控制裝置20以智能監測方式，檢測彈性元件3是否疲乏或變形，能有效縮短檢測時間及提升檢測精準度，進而達到有效提升檢測彈性元件3結構狀態之效率。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。