G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 29/14 (2006.01) G01N 29/07 (2006.01) G01N 29/22 (2006.01) G01N 29/24 (2006.01)
Patent
CA 2269581
An on-line ultrasonic sensor for monitoring and sensing failure in a cutting tool insert. The preferred embodiment of the sensor includes a piezoelectric film of aluminum nitride (AIN) deposited onto a tool insert or tool insert seat with the AIN film electrically connected to a signal generator and detection circuitry. A voltage pulse is applied to the AIN film to generate ultrasonic signal pulses in the AIN film which are transmitted through a tool insert to the vicinity of the cutting edge of the tool insert during use. Back- reflected ultrasonic signals from the edge of the tool insert induce a voltage signal in the piezoelectric film which is analysed and compared to signals characteristic of undamaged tool inserts. Temperature increases, wear and various types of tool failure can be readily detected during use of the insert with the sensor.
La présente invention concerne un capteur ultrasonique en ligne permettant de surveiller une lame amovible d'un outil de coupe et d'en détecter la défaillance. Dans son mode de réalisation préféré, ledit capteur comprend une pellicule piézoélectrique de nitrure d'aluminium (AIN) déposée sur la lame amovible d'un outil ou sur le logement de cette lame, laquelle pellicule d'AIN est électriquement connectée à un générateur de signaux et à un circuit de détection. On applique une décharge électrique sur la pellicule d'AIN afin de produire des impulsions de signal ultrasoniques dans la pellicule d'AIN, lesquelles sont transmises au travers de la lame amovible de l'outil jusque dans le voisinage du tranchant de la lame en cours d'utilisation. Les signaux ultrasoniques réfléchis par le tranchant de la lame amovible de l'outil induisent dans la pellicule piézoélectrique un signal de tension qui est analysé et comparé aux signaux caractéristiques des lames non endommagées. Le capteur de la présente invention permet de détecter rapidement les augmentations de température, l'usure ou divers types de défaillances de la lame amovible de l'outil en cours d'utilisation.
Elbestawi Mohamed A.
Patel Narendra D.
Hill & Schumacher
Mcmaster University
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1703001