TW201932810A - 工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置與方法 - Google Patents
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Abstract
一種工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置與方法，其中：一雷射發射接收模組包括有一雷射元件、一分光鏡、一波片及一兩象限光位置感測器，該分光鏡設置於該波片與雷射元件之間，該兩象限光位置感測器設置於該分光鏡一側，一反射模組裝設有一反射鏡，且該反射模組與該雷射發射接收模組設置於同一直線上，藉此讓機上主軸或刀具以加工轉速置入該雷射發射接收模組與反射模組之間進行量測，獲得該兩象限光位置感測器產生差動能量的變化值，俾以快速量測機上主軸之偏擺量與刀具之高頻震動量。
Description
本發明係有關於一種工具機軸量測裝置，尤指一種以遮蔽雷射光束產生的差動能量量測工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置與方法，本發明具有低成本、方便組裝、準確度高及加工轉速狀態直接量測之明顯功效。
按，目前習知的刀具線上量測裝置可量測最大轉速約3000rpm，此轉速下的量測主軸偏擺狀況無法符合實際加工時的條件狀況，此外市售的刀具線上量測裝置需讀取工具機的座標當作判斷位移的依據因此對於主軸線上的旋轉精度並無法量測，這些都是目前產品的存在問題，將導致主軸轉速無法跟實際加工轉速一樣條件下量測，低轉速量測下3000rpm不符合加工狀態時的刀具情形，此轉速遠小於真正加工時的轉速6000rpm以上，無法線上即時偵測高轉速下主軸旋轉精度，因此無法量測主軸目前精度與壽命狀況，又於量測時需要停機安裝感測頭與透鏡組，並只能在減速狀態進行量測，會因為量測效率低而降低其產能，再者，該感測頭與透鏡組的組裝位置固定，該主軸與工作平台的高度亦固定，因此要適用每一機種就要配合進行調整，無法組裝於不干擾加工作業之位置，並在欲量測主軸時要拆下刀具與加工物件，導致其適用性降低及耗時費力，再者，由於超音波加工技術將廣泛應用於航太產業加工與手機陶瓷背殼加工製造，因此未來將是市場爆發點，而目前對於超音波加工精度的保持技
術中，皆需要於超音波加工之刀具經過一段時間後再以儀器量測刀具的高頻振動量之衰減，即非線上即時量測，無法馬上調整以保持加工製程參數之穩定，使其加工品質降低，上述皆為本創作所欲改解決之技術問題點。
有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置。
一雷射發射接收模組包括有一雷射元件、一分光鏡、一波片及一兩象限光位置感測器，該分光鏡設置於該波片與雷射元件之間，又該雷射元件朝向該分光鏡發射有一雷射光束，而該雷射光束穿過該分光鏡與該波片形成有一直線延伸的第一光束，另該兩象限光位置感測器設置於該分光鏡一側，且該兩象限光位置感測器由一分隔線間隔有一第一能量接收區與一第二能量接收區，一反射模組裝設有一反射鏡，且該反射模組與該雷射發射接收模組設置於同一直線上，並於該波片與該反射鏡之間形成有一可變距離的量測區段，讓該第一光束投射至該反射鏡而由入射方向反射至該波片與分光鏡，並以該分光鏡分光該第一光束形成有一第二光束，又該第二光束投射於該兩象限光位置感測器之第一能量接收區與第二能量接收區的等比例位置。
其中，該兩象限光位置感測器傾斜裝設於該雷射發射接收模組，令該分隔線與該第一光束之間的投影形成有一銳角(係介於三十度至六
十度的夾角)。
其中，該雷射發射接收模組與該反射模組皆固定於一座體上，二該座體讓雷射元件、分光鏡、波片、兩象限光位置感測器及反射鏡皆等高度，使該第一光束與第二光束皆位於該分光鏡、波片、兩象限光位置感測器及反射鏡的中央處。
其中，該雷射發射接收模組與該反射模組之座體處皆蓋合有一殼體，二該殼體穿設有一提供該第一光束通過的穿孔，且該殼體於一側開設有一相通穿孔之通孔，而該通孔接通氣流能形成穿孔處的正壓微氣牆，藉此防止切削液及切屑物入侵形成干擾。
其中，該雷射發射接收模組處另裝設有一輔助雷射模組，該輔助雷射模組內部裝設有一第二雷射元件、一第二分光鏡、一第二波片及一四象限光位置感測器，且該第二分光鏡設於第二雷射元件與第二波片之間，又該四象限光位置感測器設於第二分光鏡一側，又該主軸上裝設有一第二反光鏡，並透過該第二反光鏡反射該輔助雷射模組所發射的第三光束。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測方法。
將雷射發射接收模組裝設於該主軸或刀具對應的工作平台，該雷射發射接收模組內部裝設有一雷射元件、一分光鏡、一波片及一兩象限光位置感測器，且該分光鏡設於雷射元件與波片之間，又該兩象限光位置感測器設於分光鏡一側，且該兩象限光位置感測器形成有一第一能量接收區與第二能量接收區；將反射模組裝設於該工作平台並與該雷射發射接收模組形成同一直線，該反射模組內部裝設有一反射鏡，且該反射鏡
正對該波片形成有一量測區段；該雷射元件產生一雷射光束穿過該分光鏡與該波片，並由該波片轉換雷射光束為第一光束，且該第一光束射入反射鏡並沿射入方向反射回該波片與分光鏡；反射後之第一光束由分光鏡朝該兩象限光位置感測器方向形成有第二光束，該第二光束投射於該第一能量接收區產生一第一能量值，且該第二光束投射於該第二能量接收區產生一第二能量值；e.該主軸或刀具以加工轉速狀態位移進入該量測區段，並以主軸或刀具周緣對第一光束形成部分阻擋，讓第二光束投射至該兩象限光位置感測器而形成第一能量值與第二能量值的數值變化；透過第一能量值相減第二能量值取得差動能量，而該主軸的偏擺與刀具的高頻震動會讓差動能量形成有變化值。
其中更包括有以下步驟：g.該雷射發射接收模組處另裝設有一朝向該主軸發射第三光束之輔助雷射模組，該輔助雷射模組內部裝設有一第二雷射元件、一第二分光鏡、一第二波片及一四象限光位置感測器，且該第二分光鏡設於第二雷射元件與第二波片之間，又該四象限光位置感測器設於第二分光鏡一側；h.將主軸組裝有一第二反射鏡，並以該第二反射鏡正對該輔助雷射模組之第三光束，使該第三光束反射由該第二分光鏡折射至該四象限光位置感測器，藉此測得主軸於工作轉速下的軸向偏擺路徑；i.比對該兩象現光位置感測器與四象限光位置感測器所測得的偏擺值，進一步計算該偏擺值達到誤差校正之目的。
其中，該兩象限光位置感測器由一分隔線間隔該第一能量接收區與該第二能量接收區，又該兩象限光位置感測器呈傾斜狀裝設於該雷
射發射接收模組，而該分隔線與該第一光束之間的投影形成有一銳角(係介於三十度至六十度的夾角)。
其中，該雷射發射接收模組與反射模組於符合設置於同一平面與同一直線的條件下，能裝設於工作平台的任意位置並相對形成不同的量測區段，又該雷射發射接收模組以雷射元件與兩象限光位置感測器連結電源，且該反射模組為未接電結構，進而提高該雷射發射接收模組與反射模組組裝於工作平台上之變化性。
其中，該雷射發射接收模組與該反射模組皆固定於一座體上，且該雷射發射接收模組與該反射模組之座體處皆蓋合有一殼體，二該殼體穿設有一提供該第一光束通過的穿孔，且該殼體於一側開設有一相通穿孔之通孔，而該通孔接通氣流能形成穿孔處的正壓微氣牆。
本發明的第一主要目的在於，該雷射發射接收模組裝設於該主軸或刀具對應的工作平台，且該雷射發射接收模組之分光鏡設於雷射元件與波片之間，而該兩象限光位置感測器設於分光鏡一側，並於分光鏡與兩象限光位置感測器之間形成有第二光束，又該反射模組裝設於該工作平台並與該雷射發射接收模組形成同一直線，該反射模組內部裝設有一反射鏡，且該反射鏡正對該波片形成有一第一光束，該機上主軸以加工轉速(6000rpm以上)對第一光束形成部分阻擋，獲得該第二光束射入兩象限光位置感測器產生差動能量的變化值，俾以能於未減速或停機狀態判斷主軸之偏擺量。
本發明的第二主要目的在於，該雷射發射接收模組與反射模組於符合設置於同一平面與同一直線的條件下，能裝設於工作平台的任意
位置並相對形成不同的量測區段，藉此配合工具機款式自由組裝於最理想的量測位置，又該雷射發射接收模組以雷射元件與兩象限光位置感測器連結電源，且該反射模組為未接電結構，藉此能簡化配線需求，進而提高該雷射發射接收模組與反射模組組裝於工作平台上之變化性。
本發明的第三主要目的在於，該兩象限光位置感測器由一分隔線間隔該第一能量接收區與該第二能量接收區其分隔線為一個約20~30μm的間隙，又該兩象限光位置感測器呈傾斜狀裝設於該雷射發射接收模組，而該分隔線與該第一光束之間的投影形成有一銳角(係介於三十度至六十度的夾角)，讓主軸或刀具阻擋第一光束之遮蔽邊緣不會完全重疊該分隔線，藉此克服量測時所產生的無反應區域，俾以提高其量測的準確度。
本發明的第四主要目的在於，該殼體穿設有一提供該第一光束通過的穿孔，且該殼體於一側開設有一相通穿孔之通孔，而該通孔接通氣流能形成穿孔處的正壓微氣牆，藉此防止切削液及切屑物入侵形成干擾，俾以提高其耐用度。
本發明的第五主要目的在於，該雷射發射接收模組處另裝設有一朝向該主軸發射第三光束之輔助雷射模組，將主軸組裝有一第二反射鏡，並以該第二反射鏡正對該輔助雷射模組之第三光束，使該第三光束反射由該輔助雷射模組之該四象限光位置感測器接收，藉此測得主軸於工作轉速下的軸向偏擺路徑，比對該兩象現光位置感測器與四象限光位置感測器所測得的偏擺值，進一步計算該偏擺值達到誤差校正之目的，並增加該雷射發射接收模組與該反射模組所無法測得的偏擺方向。
本發明的第六主要目的在於，該刀具能由上至下的部分遮蔽
該第一光束，此時該超音波加工之刀具將會以高頻震動頻率改變遮蔽第一光束的範圍，讓該兩象限光位置感測器所測得的第一能量值相減第二能量值取得差動能量，就能精準的量測該超音波加工之刀具的高頻震動量，對於超音波加工精度的保持技術中需要量測的儀器可以偵測超音波加工之刀具經過一段時間後的高頻振動量之衰減，並可馬上調整以保持加工製程參數之穩定。
其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。
10‧‧‧雷射發射接收模組
11‧‧‧雷射元件
111‧‧‧雷射光束
112‧‧‧第一光束
113‧‧‧第二光束
12‧‧‧分光鏡
13‧‧‧波片
14‧‧‧兩象限光位置感測器
141‧‧‧分隔線
142‧‧‧第一能量接收區
143‧‧‧第二能量接收區
(15)(22)‧‧‧座體
(16)(23)‧‧‧殼體
(161)(231)‧‧‧穿孔
(162)(232)‧‧‧通孔
20‧‧‧反射模組
21‧‧‧反射鏡
30‧‧‧主軸
301‧‧‧刀具
31‧‧‧第二反光鏡
θ 1‧‧‧夾角
D1‧‧‧量測區段
40‧‧‧輔助雷射模組
401‧‧‧第三光束
41‧‧‧第二雷射元件
42‧‧‧第二分光鏡
43‧‧‧第二波片
44‧‧‧四象限光位置感測器
第1圖係本發明之立體圖。
第2圖係本發明之示意圖。
第3圖係本發明之使用狀態示意圖(一)。
第4圖係本發明之使用狀態示意圖(二)。
第5圖係本發明於最大能量變化值之示意圖。
第6圖係本發明於最小能量變化值之示意圖。
第7圖係本發明再一實施例之示意圖。
第8圖係本發明之再一實施例最大能量變化值之示意圖。
第9圖係本發明之再一實施例最小能量變化值之示意圖。
第10圖係本發明之微氣牆結構示意圖。
第11圖係本發明之另一使用狀態示意圖。
第12圖係本發明之再一使用狀態示意圖。
第13圖係本發明另一實施例之立體圖。
第14圖係本發明另一實施例之使用狀態示意圖。
第15圖係本發明另一實施例之第三光束投射示意圖。
第16圖係本發明另一實施例之四象限位置感測器示意圖。
為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：先請由第1、2、3圖與第11圖所示觀之，一種工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置與方法，其包括有：一雷射發射接收模組10與一反射模組20，一雷射發射接收模組10包括有一雷射元件11、一分光鏡12、一波片13及一兩象限光位置感測器14，該雷射元件11可為半導體雷射，該分光鏡12設置於該波片13與雷射元件11之間，又該雷射元件11朝向該分光鏡12發射有一雷射光束111，而該雷射光束111穿過該分光鏡12與該波片13形成有一直線延伸的第一光束112，另該兩象限光位置感測器14設置於該分光鏡12一側，且該兩象限光位置感測器14由一分隔線141間隔有一第一能量接收區142與一第二能量接收區143，而該兩象限光位置感測器14傾斜裝設於該雷射發射接收模組10，令該分隔線141與該第一光束112之間的投影形成有一銳角(係介於三十度至六十度的夾角θ 1)，一反射模組20裝設有一反射鏡21，該反射鏡21可為球面反射鏡、平面反射鏡或凸凹複合反射鏡，且該反射模組20與該雷射發射接收模組10設置於同一直線上，並於該波片13與該反射鏡21之間形成有一可變距離的量測區段D1，讓該第一光束112投射至該反射鏡21而由入射方向反射至該波片
13與分光鏡12，並以該分光鏡12分光該第一光束112形成有一第二光束113，又該第二光束113投射於該兩象限光位置感測器14之第一能量接收區142與第二能量接收區143的等比例位置(如第5圖所示)，使該兩象限光位置感測器14產生的差動能量為零，再配合第10圖所示，該雷射發射接收模組10與該反射模組20皆固定於一座體(15)(22)上，二該座體(15)(22)讓雷射元件11、分光鏡12、波片13、兩象限光位置感測器14及反射鏡21皆等高度，使該第一光束112與第二光束113皆位於該分光鏡12、波片13、兩象限光位置感測器14及反射鏡21的中央處，該雷射發射接收模組10與該反射模組20之座體(15)(22)處皆蓋合有一殼體(16)(23)，二該殼體(16)(23)穿設有一提供該第一光束112通過的穿孔(161)(231)，且該殼體(16)(23)於一側開設有一相通穿孔(161)(231)之通孔(162)(232)，而該通孔(162)(232)接通氣流能形成穿孔(161)(231)處的正壓微氣牆，藉此防止切削液及切屑物入侵形成干擾，當進行主軸30偏擺量測或刀具高頻震動量測時，該機上主軸30或刀具301以加工轉速(6000rpm以上)置入該量測區段D1而對第一光束112形成部分阻擋，獲得該第二光束113射入第一能量接收區142與第二能量接收區143產生差動能量的變化值(係介於最大值與最小值之間的一變動值或二最大值之間的一變動值)，俾以快速量測機上主軸30之偏擺量與刀具301之高頻震動量。
續請由第1圖連續至第12圖所示觀之，本創作之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測方法，係為工具機主軸30或刀具301於加工轉速時的動態量測，藉此判斷該主軸30的偏擺量與或刀具301的高頻震動量，其量測方法包括：
a.將雷射發射接收模組10裝設於該主軸30或刀具301對應的工作平台31，該雷射發射接收模組10內部裝設有一雷射元件11、一分光鏡12、一波片13及一兩象限光位置感測器14，且該分光鏡12設於雷射元件11與波片13之間，又該兩象限光位置感測器14設於分光鏡12一側，且該兩象限光位置感測器14形成有一第一能量接收區142與第二能量接收區143；b.將反射模組20裝設於該工作平台31並與該雷射發射接收模組10形成同一直線，該反射模組20內部裝設有一反射鏡21，且該反射鏡21正對該波片13形成有一量測區段D1，該雷射發射接收模組10與該反射模組20以模組化構成微型結構，有利於其安裝與校正，並能大幅減少對主軸30或刀具301的加工干涉；c.該雷射元件11產生一雷射光束111穿過該分光鏡12與該波片13，並由該波片13轉換雷射光束111為第一光束112，且該第一光束112射入反射鏡21並沿射入方向反射回該波片13與分光鏡12；d.反射後之第一光束112由分光鏡12朝該兩象限光位置感測器14方向形成有第二光束113，該第二光束113投射於該第一能量接收區142產生一第一能量值，且該第二光束113投射於該第二能量接收區143產生一第二能量值，於待量測狀態下的第一能量值等於該第二能量值，即第一能量值相減該第二能量值為零時，該雷射發射接收模組10與該反射模組20校正至同一平面與同一直線位置；e.該主軸30或刀具301以加工轉速狀態位移進入該量測區段D1，並以主軸30或刀具301周緣對第一光束112形成部分阻擋，讓第二光束113投射至該兩象限光位置感測器14而形成第一能量值與第二能量值的數值變化；以
及f.透過第一能量值相減第二能量值取得差動能量，而該主軸30的偏擺與該刀具301的高頻震動會讓差動能量形成有變化值(係介於最大值與最小值之間的一變動值或二最大值之間的一變動值)，即能於未減速或停機狀態判斷主軸30之偏擺量與刀具301之高頻震動量，而該差動能量訊號是透過電腦的分析軟體進行分析與判斷，此部分與本案較無關聯，且無技術上之難度，在此不詳加敘述其內容。
再請由第3、4、5、6圖所示觀之，該兩象限光位置感測器14由一分隔線141間隔該第一能量接收區142與該第二能量接收區143其分隔線141為一個約20~30μm的間隙，又該兩象限光位置感測器14呈傾斜狀裝設於該雷射發射接收模組10，而該分隔線141與該第一光束112之間的投影形成有一銳角(係介於三十度至六十度的夾角θ 1)，讓主軸30阻擋第一光束112之遮蔽邊緣不會完全重疊該分隔線141，藉此克服量測時所產生的無反應區域，俾以提高其量測的準確度，又該兩象限光位置感測器14之取樣頻率為250kHz，於主軸30加工轉速12000rpm的每轉能取樣1250點，藉此動態分析主軸30偏擺量，不需將主軸30減速或停止旋轉，進而有效節省量測時間與提高產能，又該雷射發射接收模組10與反射模組20於符合設置於同一平面與同一直線的條件下，能裝設於工作平台31的任意位置並相對形成不同的量測區段D1，又如第7、8、9圖所示為本創作再一實施例，由於超音波加工技術將廣泛應用於航太產業加工與手機陶瓷背殼加工製造，因此未來將是市場爆發點，如同量測主軸偏擺量一樣架設該雷射發射模組10與該反射模組20，讓該刀具301能由上至下的部分遮蔽該第一光束
112，此時該超音波加工之刀具301將會以高頻震動頻率改變遮蔽第一光束112的範圍，讓該兩象限光位置感測器14所測得的第一能量值相減第二能量值取得差動能量，就能精準的量測該超音波加工之刀具301的高頻震動量，對於超音波加工精度的保持技術中需要量測的儀器可以偵測超音波加工之刀具301經過一段時間後的高頻振動量之衰減，並可馬上調整以保持加工製程參數之穩定，而本創作之應用更能發展可線上量測超音波高頻之刀具301振動量的量測儀器並可延伸應用於刀具301刀長、刀尖與刀具301磨耗檢測，如第11、12圖所示，該雷射發射接收模組10與反射模組20之間的第一光束112能平行該主軸30的前後位移或左右位移，且該量測區段D1能大至該工作平台31的邊長間距或小至僅能讓主軸30通過的間距，藉此配合工具機款式自由組裝於最理想的量測位置，又該雷射發射接收模組10以雷射元件11與兩象限光位置感測器14連結電源，且該反射模組20為未接電結構，藉此能簡化配線需求，讓該雷射發射接收模組10與反射模組20具有更多的量測位置可選擇，具有簡便組裝與快速量測之功效，進而提高該雷射發射接收模組10與反射模組20組裝於工作平台31上之變化性。
本創作另一實施例，再請由第13圖連續至第16圖所示觀之，該雷射發射接收模組10處另裝設有一輔助雷射模組40，該輔助雷射模組40內部裝設有一第二雷射元件41、一第二分光鏡42、一第二波片43及一四象限光位置感測器44，且該第二分光鏡42設於第二雷射元件41與第二波片43之間，又該四象限光位置感測器44設於第二分光鏡42一側，又該主軸30上裝設有一第二反光鏡31，將該第二反射鏡31正對該輔助雷射模組40之第三光束401，並透過該第二反光鏡31反射該輔助雷射模組40
所發射的第三光束401，使該第三光束401反射由該第二分光鏡42折射至該四象限光位置感測器44，透過四象限光位置感測器44的四個等分能量區取得對應的差動能量，就能測得該主軸30如同投影於工作平台31的偏擺路徑，藉此測得主軸30於工作轉速下的軸向偏擺路徑，再比對該兩象現光位置感測器14與四象限光位置感測器44所測得的偏擺值，進一步計算該偏擺值達到誤差校正之目的，並增加該雷射發射接收模組10與該反射模組20所無法測得的偏擺方向。
綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。
唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
Claims (10)
- 一種工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置，其包括有：一雷射發射接收模組，該雷射發射接收模組包括有一雷射元件、一分光鏡、一波片及一兩象限光位置感測器，該分光鏡設置於該波片與雷射元件之間，又該雷射元件朝向該分光鏡發射有一雷射光束，而該雷射光束穿過該分光鏡與該波片形成有一直線延伸的第一光束，另該兩象限光位置感測器設置於該分光鏡一側，且該兩象限光位置感測器由一分隔線間隔有一第一能量接收區與一第二能量接收區；以及一反射模組，該反射模組裝設有一反射鏡，且該反射模組與該雷射發射接收模組設置於同一直線上，並於該波片與該反射鏡之間形成有一可變距離的量測區段，讓該第一光束投射至該反射鏡而由入射方向反射至該波片與分光鏡，並以該分光鏡分光該第一光束形成有一第二光束，又該第二光束投射於該兩象限光位置感測器之第一能量接收區與第二能量接收區的等比例位置，使該兩象限光位置感測器產生的差動能量為零，藉此讓機上主軸或刀具以加工轉速置入該量測區段而對第一光束形成部分阻擋，獲得該第二光束射入第一能量接收區與第二能量接收區產生差動能量的變化值，俾以快速量測機上主軸或刀具之偏擺量。
- 根據申請專利範圍第1項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置，其中，該兩象限光位置感測器傾斜裝設於該雷射發射接收模組，令該分隔線與該第一光束之間的投影形成有一銳角。
- 根據申請專利範圍第1項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置，其中，該雷射發射接收模組與該反射模組皆固定於一座體上，二 該座體讓雷射元件、分光鏡、波片、兩象限光位置感測器及反射鏡皆等高度，使該第一光束與第二光束皆位於該分光鏡、波片、兩象限光位置感測器及反射鏡的中央處。
- 根據申請專利範圍第3項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置，其中，該雷射發射接收模組與該反射模組之座體處皆蓋合有一殼體，二該殼體穿設有一提供該第一光束通過的穿孔，且該殼體於一側開設有一相通穿孔之通孔，而該通孔接通氣流能形成穿孔處的正壓微氣牆，藉此防止切削液及切屑物入侵形成干擾。
- 根據申請專利範圍第1項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測裝置，其中，該雷射發射接收模組處另裝設有一輔助雷射模組，該輔助雷射模組內部裝設有一第二雷射元件、一第二分光鏡、一第二波片及一四象限光位置感測器，且該第二分光鏡設於第二雷射元件與第二波片之間，又該四象限光位置感測器設於第二分光鏡一側，又該主軸上裝設有一第二反光鏡，並透過該第二反光鏡反射該輔助雷射模組所發射的第三光束。
- 一種工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測方法，係為工具機主軸或刀具於加工轉速時的動態量測，藉此判斷該主軸的偏擺量與刀具之高頻震動量，其量測方法包括：a.將雷射發射接收模組裝設於該主軸或刀具對應的工作平台，該雷射發射接收模組內部裝設有一雷射元件、一分光鏡、一波片及一兩象限光位置感測器，且該分光鏡設於雷射元件與波片之間，又該兩象限光位置感測器設於分光鏡一側，且該兩象限光位置感測器形成有一第一能量接收 區與第二能量接收區；b.將反射模組裝設於該工作平台並與該雷射發射接收模組形成同一直線，該反射模組內部裝設有一反射鏡，且該反射鏡正對該波片形成有一量測區段；c.該雷射元件產生一雷射光束穿過該分光鏡與該波片，並由該波片轉換雷射光束為第一光束，且該第一光束射入反射鏡並沿射入方向反射回該波片與分光鏡；d.反射後之第一光束由分光鏡朝該兩象限光位置感測器方向形成有第二光束，該第二光束投射於該第一能量接收區產生一第一能量值，且該第二光束投射於該第二能量接收區產生一第二能量值；e.該主軸或刀具以加工轉速狀態位移進入該量測區段，並以主軸或刀具周緣對第一光束形成部分阻擋，讓第二光束投射至該兩象限光位置感測器而形成第一能量值與第二能量值的數值變化；以及f.透過第一能量值相減第二能量值取得差動能量，而該主軸的偏擺與刀具的高頻震動量會讓差動能量形成有變化值，即能於未減速或停機狀態判斷主軸之偏擺量與刀具之高頻震動量。
- 根據申請專利範圍第6項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測方法，其中更包括有以下步驟：g.該雷射發射接收模組處另裝設有一朝向該主軸發射第三光束之輔助雷射模組，該輔助雷射模組內部裝設有一第二雷射元件、一第二分光鏡、一第二波片及一四象限光位置感測器，且該第二分光鏡設於第二雷射元件與第二波片之間，又該四象限光位置感測器設於第二分光鏡一側；h.將主軸組裝有一第二反射鏡，並以該第 二反射鏡正對該輔助雷射模組之第三光束，使該第三光束反射由該第二分光鏡折射至該四象限光位置感測器，藉此測得主軸於工作轉速下的軸向偏擺路徑；i.比對該兩象現光位置感測器與四象限光位置感測器所測得的偏擺值，進一步計算該偏擺值達到誤差校正之目的。
- 根據申請專利範圍第6項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測方法，其中，該兩象限光位置感測器由一分隔線間隔該第一能量接收區與該第二能量接收區，又該兩象限光位置感測器呈傾斜狀裝設於該雷射發射接收模組，而該分隔線與該第一光束之間的投影形成有一銳角。
- 根據申請專利範圍第6項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測方法，其中，該雷射發射接收模組與反射模組於符合設置於同一平面與同一直線的條件下，能裝設於工作平台的任意位置並相對形成不同的量測區段，又該雷射發射接收模組以雷射元件與兩象限光位置感測器連結電源，且該反射模組為未接電結構，進而提高該雷射發射接收模組與反射模組組裝於工作平台上之變化性。
- 根據申請專利範圍第6項所述之工具機主軸與刀具偏擺與震動快速量測方法，其中，該雷射發射接收模組與該反射模組皆固定於一座體上，且該雷射發射接收模組與該反射模組之座體處皆蓋合有一殼體，二該殼體穿設有一提供該第一光束通過的穿孔，且該殼體於一側開設有一相通穿孔之通孔，而該通孔接通氣流能形成穿孔處的正壓微氣牆。
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