夹持力测量装置的制作方法

本实用新型为一种量测装置，尤指一种夹持力测量装置，藉由夹头夹持该装置本体达到测量该夹头的夹持力，并能透过无线传输将数值传送至智慧型装置的功效。

背景技术：

车床是机械加工中最重要的设备，系透过夹头夹住工件并进行高速运转，最后再由车刀切割工件以完成加工。其中，夹头在加工的过程中扮演重要的角色，如果夹头的夹持力不足，则无法稳定的夹紧工件，必定影响切割的效率及品质；另外，夹头夹住工件后转速由零加速至工作转速时，由于夹爪在旋转中产生离心力，致使夹紧力降低，可能导致工件无法被牢固而松脱，或因夹紧力降低导致加工效率与品质的下降。综上所述，夹头的夹紧力是车床中非常重要的量测项目，由于夹紧力的量测还须在车床高速旋转中进行，因此技术上更为困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种夹持力测量装置，其结构简单，操作方便，能克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种夹持力测量装置，其特征在于包括：

一装置本体，所述装置本体的周缘凹设多个嵌槽，其中一嵌槽在该装置本体朝上方向作Z轴向设置，X轴、Y轴及Z轴向皆在三维座标系中相互正交的直线轴，各嵌槽上分别设置一承压件，该装置本体两侧分别朝向Y轴形成一端面，各端面贯设成对的变形狭缝及一预留缝隙，各变形狭缝由一直狭缝连通一横狭缝而成，各直狭缝朝向Z轴同向未超出该装置本体周缘延伸且对称地设置于Z轴两侧，各横狭缝朝向X轴两端未超出该装置本体周缘延伸且对称地设置于Z轴两侧，该横狭缝平行该预留缝隙，各端面介于各变形狭缝及该预留缝隙之间系设置至少一凹槽，该凹槽内部设置一应变规；

一电路板，设置于其中一该端面上，该电路板与各应变规及一电池呈电连结，且该电路板上设置一能处理转换各应变规的处理单元，及一能将转换后的讯息传送至一智慧型装置的无线传输单元。

其中，所述嵌槽有两个，各嵌槽分别设置于该装置本体沿Z轴向的上下两端，各嵌槽间呈180°的平行设置。

其中，所述嵌槽共有三个，二嵌槽分别对称设置该装置本体沿Z轴向两侧，各嵌槽间呈120°且彼此间隔该装置本体的周缘弧距相等。

其中，该凹槽内部设置一调整电阻，该调整电阻与该应变规呈电连结，该应变规由多个感测电阻所组成。

其中，该等凹槽总共有四个，且两两成对地对称设置于各该端面沿Z轴向的两侧。

其中，该预留缝隙两端的开缝对称并大于中段的开缝。

其中，该装置本体其中一侧面覆设一限位座，该限位座凹设一容置槽，该容置槽容设该电池及该电路板。

其中，该承压件表面设置一止滑结构。

其中，该承压件一端延伸设置一定位件，各嵌槽上设置一定位孔，该定位件与该定位孔匹配结合。

藉由上述结构，本实用新型中各承压件系提供车床夹头的多个夹爪夹持，由各变形狭缝提供夹爪施力时的微动位移空间，使各应变规感应到其应变并透过各该应变规的变形造成电路的电压改变而感测该等夹爪的夹持力，再经由该处理单元将讯号转换，经由该无线传输单元将讯息传递至该智慧型装置，供使用者方便读取夹持力，并可依据夹持力量测数值进行机械校正、除错及云端监控；再者，该预留缝隙能提供该装置本体受压力时的形变空间；另，由于该无线传输单元不受线路的限制，因此可随时将感测到的讯号传送至该智慧型装置。

作为本实用新型的一种改进，该凹槽内部设置一调整电阻，该调整电阻与该应变规呈电连结，该应变规系由多个感测电阻所组成。当采用这种结构后，可提供手动调整该调整电阻，减少该应变规误差率。

作为本实用新型的另一种改进，该预留缝隙两端的开缝对称并大于中段的开缝。当采用这种结构后，该预留缝隙的中段开缝较小，能提供该装置本体过载时的保护。

作为本实用新型的一种改进，该电路板上系设置至少一发光单元及一显示单元。当采用这种结构后，当该装置本体充电时，该发光单元将亮起显示目前的该装置本体正在充电，当充电完成后该发光单元即熄灭表示充电完成，便于使用者进行充电状态的辨识；该显示单元则能提供静态时的操作显示，便于参数设定及校正显示。

作为本实用新型的另一种改进，该装置本体其中一侧面覆设一限位座，该限位座凹设一容置槽，该容置槽用以容设该电池及该电路板。当采用这种结构后，该限位座能限制该电路板的位移，由于该等夹爪做动时会高速旋转，该限位座能避免该电路板于该装置本体侧面随意移位或来回碰撞，减少其耗损可能。

作为本实用新型的另一种改进，该装置本体两侧面分别设置一前盖及一背盖，该前盖邻近该电路板且该前盖表面开设一充电插孔。当采用这种结构后，该前盖及该背盖不但具有保护及限制该装置本体内部的各个组件的功能，也能避免灰尘落入该装置本体内部，此外该充电插孔还能提供该装置本体的充电功能。

作为本实用新型的一种改进，该承压件表面设置一止滑结构。当采用这种结构后，能增加各该承压件表面的摩擦系数，稳固各该夹爪的夹持。

作为本实用新型的一种改进，该承压件一端延伸设置一定位件，各该嵌槽上设置一定位孔，该定位件系与该定位孔匹配结合。当采用这种结构后，能使该承压件进行总长度的替换，例如：将总长度较短的该承压件，替换成总长度较长的该承压件。

附图说明

图1：本实用新型装置本体的实施例立体示意图。

图2：本实用新型的立体分解示意图。

图3：本实用新型测定夹头的夹持力做动示意图。

图4：图3的装置本体开盖后变形狭缝与预留缝隙的做动示意图。

图5：本实用新型应变规与调整电阻的串联示意图。

具体实施方式

图1揭露本实用新型的第一种实施例示意图，本实用新型的夹持力测量装置包含一装置本体10，所述装置本体10的周缘设置三个等距设置的承压件14，该装置本体10两侧分别朝向Y轴形成一端面11，各该端面11贯设多个成对的变形狭缝16，X轴、Y轴及Z轴向皆系在三维座标系中相互正交的直线轴，各该变形狭缝16为左右对称地设置于该装置本体10的其中一侧面，且各该变形狭缝16系由一直狭缝161连通一横狭缝162结合形成近似L字形的狭缝，该装置本体10的两侧面邻近各该变形狭缝16处分别凹设一凹槽18，各该凹槽18的内表面设置一应变规20，且于其中一该凹槽18的内侧边设置一调整电阻22，于各该凹槽18相对应各该变形狭缝16的另一端系设置一预留缝隙17，该预留缝隙17与各该横狭缝162呈平行，且该预留缝隙17两端的开缝对称并大于中段的开缝，藉此该预留缝隙17能提供该装置本体10过载时的保护。

图2揭露本实用新型的第一种实施例结合一前盖50及一背盖54的分解示意图，该装置本体10周缘凹设三个嵌槽12，其中一该嵌槽12在该装置本体10朝上的方向作Z轴向设置，Z轴与X轴及Y轴三者彼此相互垂直，另二该嵌槽12分别对称设置该装置本体10沿Z轴向两侧，各该嵌槽12间呈120°且彼此间隔该装置本体10的周缘弧距相等，各该嵌槽12中心穿设一定位孔121，用以匹配该承压件14中心所延伸设置的一定位件141，各该承压件14表面覆设一用以增加摩擦阻力的止滑结构142。该装置本体10两侧面分别凹设二个凹槽18，且相邻的各该凹槽18呈相互连通，位于各该凹槽18内面分别设置该应变规20，且其中一该凹槽18内缘设置该调整电阻22。邻近各该凹槽18的顶部分别贯设该变形狭缝16，该变形狭缝16由该直狭缝161连通该横狭缝162所结合而成，各该直狭缝161朝向Z轴同向未超出该装置本体10周缘延伸且对称地设置于Z轴两侧，各该横狭缝162朝向X轴两端未超出该装置本体10周缘延伸且对称地设置于Z轴两侧，相邻的各该变形狭缝16呈左右对称地设置于该端面11上，并位于其中一该嵌槽12的下方；邻近各该凹槽18的底部贯设该预留缝隙17，该预留缝隙17与该横狭缝162呈相互平行设置。该装置本体10侧面另设置一电路板30及一电池321，该电路板30与各该应变规20、该调整电阻22及该电池321呈电连结，且该电路板30上设置一能处理转换各该应变规20的处理单元322，一能将转换后的讯息传送至一智慧型装置62的无线传输单元324，一能呈现发光的发光单元326，及一能显示夹持力数值的显示单元328。该装置本体10两侧的最外缘分别设置该前盖50及该背盖54，该前盖50上开设有一充电插孔502，且该前盖50设置于邻近该电路板30的侧面。

上述中，当该装置本体10结合一限位座40时，该限位座40系设置于该装置本体10侧面，该限位座40侧面凹设一容置槽42，该容置槽42用以容设及限制该电路板30及该电池321，接着在于该限位座40表面覆设该前盖50。

上述中，可透过将电源插入该充电插孔502对该电池321进行充电，而位于该电路板30上的该发光单元326亮起时则表示该装置本体10正在充电，充电完成后即熄灭，便于使用者辨识该装置本体10的充电状态。

参阅图3并搭配图2，揭露三夹爪60抓持各该承压件14并进行施力的情形，由于各该承压件14具有该止滑结构142，因此能增加各该夹爪60抓持的摩擦阻力，使各该夹爪60更加稳固地抓持该装置本体10。当各该夹爪60施力时，由于各该夹爪60施力相等，且各该承压件14系呈等距设置，因此仅需测量其中一该承压件14所受的施力，再经由该电路板30上所设置的该处理单元322将讯息转换，并透过将各该应变规20的变形量乘以该调整电阻22的参数调整即可得到各该夹爪60的实际施力大小，接着再由该无线传输单元324将讯号传输至该智慧型装置62内所设置的相对应一模块64供使用者读取；此外，该显示单元328能提供静态时的操作显示，便于参数的设定及校正显示。

参阅图3～图5，揭露当各该夹爪60施力时，该装置本体10上的各该变形狭缝16及该预留缝隙17受力形变情形。当各该夹爪60施力于相对应的该承压件14时，各该承压件14系承受朝向该装置本体10中心的施力，此时各该变形狭缝16受力朝向该装置本体10中心移动，同理，该预留缝隙17受力朝向该装置本体10中心移动，各该变形狭缝16及该预留缝隙17所产生的微动位移，会使各该应变规20产生变形，造成通过各该应变规20的电压改变，而电压改变电流也会跟着改变，由于各该应变规20与该电路板30呈电连结，因此位于该电路板30的该处理单元322能根据各该应变规20电压、电流的改变进行运算及分析转换为夹持力，并将此资讯透过该无线传输单元324传递该智慧型装置62内部，该智慧型装置62内部设置相对应的该模块64能将上述的讯号呈现该智慧型装置62的荧幕上。例如图3中所示，该智慧型装置62内部的该模块64显示该夹爪60的夹持力为11.34kN。