[发明专利]可感测低频力与高频力的力感测装置

说明书

本发明公开一种可感测低频力与高频力的力感测装置，其中该力感测装置包括中央部、固定部、第一感测部、第二感测部、第一机电元件及第二机电元件。中央部可承受第一力量及第二力量，其中第一力量的第一频率低于第二力量的第二频率。第一感测部连接中央部且第二感测部连接第一感测部及固定部。第一机电元件设置于第一感测部且用以感测第一感测部的第一振幅。第二机电元件设置于第二感测部且用以感测第二感测部的第二振幅。当中央部承受第一力量时，第一振幅大于第二振幅。当中央部承受第二力量时，第一振幅小于第二振幅。

技术领域

本发明涉及一种可同时感测低频作用力与高频作用力的力感测装置。

背景技术

工件在被加工时，工件所承受的力量，通常会包含多个不同频率的力量，例如低频的进给力及高频的切削力。进给力是刀具自工件表面往工件内部推抵的力量，通常属于低频力。切削力是刀具切削工件的力量，通常属于高频力。

进行加工的过程中，有时会发生实际加工情况与预测加工情况有差异的情形。因此，加工过程中需对制作工艺中的进给力及切削力进行即时监控，同步掌握进给力及切削力的变异的信息，作为后续补偿控制与健康诊断的依据。

发明内容

有鉴于以上的问题，本发明提出一种可感测低频力与高频力的力感测装置。本发明的力感测装置通过使一感测部与另一感测部具有不同共振频率的设计，可使一感测部在承受一低频的作用力时会产生较大的振幅，且使另一感测部在承受另一高频的作用力时会产生较大的振幅。因此，本发明提出的力感测装置能同时灵敏地感测出多个不同频率的作用力。

本发明的一实施例提出一种力感测装置，包括一中央部、至少一固定部、至少一第一感测部、一第二感测部、至少一第一机电元件及至少一第二机电元件。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频率低于第二力量的一第二频率。至少一第一感测部具有一第一自然频率，其中至少一第一感测部连接中央部。第二感测部具有一第二自然频率，其中第二感测部连接至少一第一感测部且连接固定部。至少一第一机电元件设置于至少一第一感测部且用以感测至少一第一感测部的第一振幅。至少一第二机电元件设置于第二感测部且用以感测第二感测部的第二振幅。当中央部承受第一力量时，第一振幅大于第二振幅，当中央部承受第二力量时，第一振幅小于第二振幅。

根据本发明的一实施例的力感测装置，在中央部承受较低频的第一力量时，第一感测部会产生较大的第一振幅，以提升感测第一力量时的灵敏度。此外，本发明的一实施例的力感测装置，在中央部承受较高频的第二力量时，第二感测部会产生较大的第二振幅，以提升感测第二力量时的灵敏度。因此，本发明的一实施例的力感测装置可借着准确地同时感测低频的第一力量及高频的第二力量，进而可供控制模块对制作工艺中所产生的进给力与切削力的变异进行即时监控，并提供后续的补偿控制与健康诊断。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明的一实施例的加工系统的立体示意图；

图2为图1的加工系统的立体分解示意图；

图3为图2的加工系统中的力感测装置的部分的立体示意图；

图4为图3的力感测装置的部分的俯视示意图；

图5为图4的力感测装置的部分沿V－V线剖面的侧视剖面示意图；

图6为图2的加工系统中的力感测装置的立体分解示意图；

图7为图6的力感测装置的仰视示意图；

图8为图6的力感测装置的俯视示意图。

符号说明

100…加工系统

1…力感测装置