JP2018176329A - Drill abnormality detection system, drill abnormality detection method, boring system and manufacturing method of bored product - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically detect an abnormality of a drill irrespective of a type of a boring machine.SOLUTION: This drill abnormality detection system comprises an oscillation sensor and a signal processing system. The oscillation sensor is attached to a boring machine for rotationally driving a drill, a boring object by the drill or a boring plate attached to the boring object, and directly or indirectly detects the vibration of the drill in rotation. The signal processing system monitors an abnormality in a bore hole formed by the drill by comparing a waveform of a detection signal indicating the vibration of the drill which is detected by the vibration sensor, and a reference waveform corresponding to that in the case that the abnormality does not exist in the bore hole which is formed by the drill.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、ドリル異常検知システム、ドリル異常検知方法、穿孔システム及び被穿孔品の製造方法に関する。   An embodiment of the present invention relates to a drill abnormality detection system, a drill abnormality detection method, a drilling system, and a method of manufacturing a workpiece.

穿孔機や工作機械を用いた機械加工においては、工具の摩耗や欠損を検知することが重要である。そこで、従来、様々な工具の異常検出方法が提案されている(例えば特許文献1乃至5参照)。例えば、電動式の穿孔機として、電力やトルクの変動を監視することによって、ドリルの異常を検知する機能を備えたものが市販されている。   In machining using a drilling machine or a machine tool, it is important to detect tool wear and tear. Therefore, conventionally, various tool abnormality detection methods have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 5). For example, as a motor-driven drilling machine, a drill having a function of detecting a drill abnormality by monitoring fluctuations in power and torque is commercially available.

一方、穿孔作業は、手持ち式のドリル駆動装置を用いた作業者による手作業から自動穿孔機による機械加工に移行しつつある(例えば特許文献6参照)。   On the other hand, the drilling operation is shifting from manual work by an operator using a hand-held drill drive to machining by an automatic drilling machine (see, for example, Patent Document 6).

特開平11−309649号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 11-309649 実開平06−027051号公報Japanese Utility Model Publication No. 06-027051 実開平02−117850号公報Japanese Utility Model Publication No. 02-117850 特開昭61−274848号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-274848 実開昭60−022252号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-022252 特開2016−175157号公報JP, 2016-175157, A

自動穿孔機によって自動的に穿孔を行う場合には、手作業で穿孔を行う場合のように、作業者の手先の感覚や視認によってドリルの欠損や摩耗を検知することができない。欠損や摩耗等の異常が発生したドリルを用いて穿孔を行えば、不具合の発生に繋がる。このため、自動穿孔機によって自動的に穿孔を行う場合には、穿孔のみならず、ドリルの異常についても自動的に検知できるようにすることが望まれる。   In the case of automatically drilling by an automatic drilling machine, as in the case of manual drilling, it is not possible to detect drill defects or wear by feeling or visual recognition of the operator's hand. If drilling is performed using a drill in which an abnormality such as a defect or wear has occurred, it leads to the occurrence of a defect. For this reason, when automatically drilling by an automatic drilling machine, it is desirable to be able to automatically detect not only drilling but also drill abnormalities.

しかしながら、エア駆動式の自動穿孔機のように、電動式でない自動穿孔機の場合には、電力やトルクの変動を必ずしも容易に監視することができない。一方、マシニングセンタやボール盤等の工作機械にドリルの異常検知機能を設ける場合には、工作機械の設計段階から仕様を決定することが必要である。換言すれば、工作機械はもちろん、工作機械以外の自動穿孔機においても、後発的に簡易に工具の異常検知機能を付加できるようにすることが望まれる。また、工具の異常検知機能を後発的に穿孔機に付加するか否かを問わず、穿孔機の駆動源を用いずに異常検知機能システムを作動できるようにすることも有用である。   However, in the case of an automatic drilling machine that is not electrically driven, such as an air-driven automatic drilling machine, it is not always easy to monitor power and torque fluctuations. On the other hand, in the case of providing a drill abnormality detection function in a machine tool such as a machining center or a drilling machine, it is necessary to determine specifications from the design stage of the machine tool. In other words, it is desirable to be able to easily add the abnormality detection function of the tool later in machine tools as well as in automatic drilling machines other than machine tools. It is also useful to be able to operate the anomaly detection function system without using the drilling machine drive source, regardless of whether or not the tool anomaly detection function is added to the drilling machine later.

そこで、本発明は、穿孔機のタイプによらず、ドリルの異常を自動的に検知できるようにすることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to enable automatic detection of drill abnormalities regardless of the type of drilling machine.

本発明の実施形態に係るドリル異常検知システムは、振動センサ及び信号処理系を備える。振動センサは、ドリルを回転駆動させる穿孔機、前記ドリルによる穿孔対象又は前記穿孔対象に取付けられる穿孔板に取付けられ、回転中における前記ドリルの振動を直接又は間接的に検出する。信号処理系は、前記振動センサにより検出された前記ドリルの振動を表す検出信号の波形と、前記ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する基準波形とを比較することによって前記ドリルを用いた穿孔における異常を監視する。   A drill abnormality detection system according to an embodiment of the present invention includes a vibration sensor and a signal processing system. The vibration sensor is attached to a drilling machine that rotationally drives a drill, a drilling target to be drilled by the drill or a drilling plate attached to the drilling target, and directly or indirectly detects the vibration of the drill during rotation. The signal processing system compares the waveform of the detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor with a reference waveform corresponding to a case where there is no abnormality in drilling using the drill. Monitor anomalies in the drilling used.

また、本発明の実施形態に係る穿孔システムは、上述したドリル異常検知システムと、前記穿孔機とを備える。   A drilling system according to an embodiment of the present invention includes the above-described drill abnormality detection system and the drilling machine.

また、本発明の実施形態に係るドリル異常検知方法は、ドリルを回転駆動させる穿孔機、前記ドリルによる穿孔対象又は前記穿孔対象に取付けられる穿孔板に取付けられた振動センサを用いて、回転中における前記ドリルの振動を直接又は間接的に検出するステップと、前記振動センサにより検出された前記ドリルの振動を表す検出信号の波形と、前記ドリルに異常が存在しない場合に対応する基準波形とを比較することによって前記ドリルを用いた穿孔の異常を監視するステップとを有する。   In the drill abnormality detection method according to the embodiment of the present invention, rotation is performed using a drilling machine for driving the drill to rotate, a vibration target attached to a drilling target to be drilled by the drill or a drilling plate attached to the drilling target. The step of directly or indirectly detecting the vibration of the drill, the waveform of the detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor, and the reference waveform corresponding to the case where there is no abnormality in the drill are compared Monitoring the drilling anomalies using the drill by doing.

また、本発明の実施形態に係る被穿孔品の製造方法は、上述したドリル異常検知方法で回転中におけるドリルを用いた穿孔の異常を監視するステップと、前記穿孔機で前記ドリルを回転駆動させて前記穿孔対象の穿孔を行うことによって被穿孔品を製造するステップとを有する。   In the method of manufacturing a product to be drilled according to an embodiment of the present invention, a drill abnormality is monitored using the drill during rotation according to the above-described drill abnormality detection method, and the drill is driven to rotate by the drill. Manufacturing an article to be drilled by drilling said drilling target.

本発明の実施形態に係るドリル異常検知システムを備えた穿孔システムの構成を示す機能ブロック図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The functional block diagram which shows the structure of the drilling system provided with the drill abnormality detection system which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す穿孔システムの構成例を示す正面図。The front view which shows the structural example of the perforation system shown in FIG. 図2に示す穿孔システムの上面図。FIG. 3 is a top view of the drilling system shown in FIG. 2; 図2に示す穿孔システムに備えられる第1の走行機構の構造例を示す左側面図。The left view which shows the structural example of the 1st traveling mechanism with which the drilling system shown in FIG. 2 is equipped. 図2に示す穿孔システムに備えられる第2の走行機構の構造例を示す右側面図。The right side view which shows the structural example of the 2nd traveling mechanism with which the drilling system shown in FIG. 2 is equipped. 図2に示す穿孔板を右方向から見た図。The figure which looked at the perforated plate shown in FIG. 2 from the right direction. ドリルの欠損によって回転数が低下した例を示すグラフ。The graph which shows the example to which rotation speed fell by the defect of a drill. ドリルの振動レベルを表す加速度信号に対して高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)を施すことによって得られる周波数スペクトルを比較した例を示すグラフ。The graph which shows the example which compared the frequency spectrum obtained by giving a fast Fourier transform (FFT: Fast Fourier Transform) with respect to the acceleration signal showing the vibration level of a drill. 図1に示すドリル異常検知システムを備えた穿孔システムにより、ドリルを用いた穿孔の異常監視を伴ってワークの穿孔を行う場合の流れの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the flow in the case of performing a hole of a workpiece | work with the abnormality monitoring of the drilling | piercing using a drill by the drilling system provided with the drill abnormality detection system shown in FIG.

本発明の実施形態に係るドリル異常検知システム、ドリル異常検知方法、穿孔システム及び被穿孔品の製造方法について添付図面を参照して説明する。   A drill abnormality detection system, a drill abnormality detection method, a drilling system, and a method of manufacturing an article to be drilled according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

(ドリル異常検知システムを備えた穿孔システムの構成及び機能)
図1は本発明の実施形態に係るドリル異常検知システムを備えた穿孔システムの構成を示す機能ブロック図、図2は図1に示す穿孔システムの構成例を示す正面図、図3は図2に示す穿孔システムの上面図、図4は図2に示す穿孔システムに備えられる第1の走行機構の構造例を示す左側面図、図5は図2に示す穿孔システムに備えられる第2の走行機構の構造例を示す右側面図である。
(Configuration and function of drilling system equipped with a drill abnormality detection system)
1 is a functional block diagram showing the configuration of a drilling system provided with a drill abnormality detection system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing an example of the configuration of the drilling system shown in FIG. FIG. 4 is a left side view showing a structural example of the first traveling mechanism provided in the perforation system shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a second traveling mechanism provided in the perforation system shown in FIG. It is a right side view showing an example of structure of.

穿孔システム1は、穿孔対象であるワークWの穿孔を機械加工によって自動的に行うシステムである。特に、穿孔システム1は、ワークWの穿孔中においてドリルに欠損や摩耗等の異常や下孔からのドリルの位置ずれ等の異常が発生したか否かを検知する機能を有している。すなわち、穿孔システム1は、ドリル自体の異常及びドリルを用いた穿孔の異常を監視しながらワークWの穿孔を行うことが可能なシステムである。   The drilling system 1 is a system that automatically performs drilling of a workpiece W to be drilled by machining. In particular, the drilling system 1 has a function of detecting whether or not an abnormality such as a defect or wear or an abnormality such as a positional deviation of the drill from the lower hole has occurred in the drilling of the workpiece W. That is, the drilling system 1 is a system capable of drilling the workpiece W while monitoring abnormalities in the drill itself and drilling abnormalities using the drill.

そのために、穿孔システム1は、穿孔機2及びドリル異常検知システム3を備えている。穿孔機2は、実際にドリルを保持してワークWの穿孔を行う穿孔機本体4と、穿孔機本体4の制御を行う制御装置7とによって構成することができる。一方、ドリル異常検知システム3は、ワークWの穿孔中においてドリル及び穿孔の異常を監視し、ドリルを用いた穿孔に異常が発生したか否かを検知するためのシステムである。   To that end, the drilling system 1 comprises a drilling machine 2 and a drill abnormality detection system 3. The drilling machine 2 can be configured by a drilling machine main body 4 which actually holds a drill and drills a workpiece W, and a control device 7 which controls the drilling machine main body 4. On the other hand, the drill abnormality detection system 3 is a system for monitoring an abnormality of the drill and the perforation during the perforation of the work W and detecting whether or not an abnormality has occurred in the perforation using the drill.

穿孔機本体4は、少なくともドリルを回転駆動させる装置である。このため、穿孔機本体4は、ドリルを保持して回転させる回転駆動機構を内蔵したドリルヘッド5を備えている。穿孔機本体4には、必要に応じてドリルの工具軸方向における送り動作を行うための自動送り機構を設けることができる。   The drilling machine main body 4 is a device that rotationally drives at least a drill. For this reason, the drilling machine main body 4 is provided with a drill head 5 incorporating a rotary drive mechanism for holding and rotating the drill. The drilling machine main body 4 can be provided with an automatic feeding mechanism for carrying out the feeding operation in the tool axis direction of the drill, if necessary.

図示された例では、2種類の直径を有する孔を穿孔することができるように穿孔機本体4に2つのドリルヘッド5が備えられている。各ドリルヘッド5には、ドリルを回転させるエア式の回転駆動機構の他、ドリルの工具軸方向における送り動作を行うためのエア式の自動送り機構が内蔵されている。   In the example shown, the drill body 4 is provided with two drill heads 5 so that holes with two different diameters can be drilled. Each drill head 5 incorporates an air type automatic drive mechanism for performing a feed operation in the tool axis direction of the drill, as well as an air type rotary drive mechanism for rotating the drill.

更に、穿孔機本体4には、各ドリルヘッド5自体をドリルの工具軸方向に移動させる送り機構6を設けることができる。図示された例では、送り機構6が、ラック・アンド・ピニオン6Aと、ラック・アンド・ピニオン6Aのピニオン側を回転させるためのモータ6Bとを用いて構成されている。尚、ラックは、歯切りをした直線状の棒であり、ピニオンはラックと噛み合う小口径の円形歯車である。   Furthermore, the drilling machine main body 4 can be provided with a feed mechanism 6 for moving each drill head 5 itself in the tool axis direction of the drill. In the illustrated example, the feed mechanism 6 is configured using a rack and pinion 6A and a motor 6B for rotating the pinion side of the rack and pinion 6A. The rack is a linear rod with a gear cut, and the pinion is a small diameter circular gear that meshes with the rack.

また、穿孔機本体4は、例えば、走行機構8によって走行エリア内を走行可能な自走式の装置とすることができる。図示された例では、板状の部品W1の上に複数の長尺構造物W2を設けた構造体がワークWとなっている。そして、隣接する2つの長尺構造物W2の上面を、多数のローラとチェーンで構成されるクローラ(無限軌道)型の第1及び第2の走行機構8A、8Bが走行するように穿孔機本体4がセットされている。   Further, the drilling machine main body 4 can be, for example, a self-propelled device capable of traveling in the traveling area by the traveling mechanism 8. In the illustrated example, a structure in which a plurality of long structures W2 are provided on a plate-like part W1 is a work W. Then, the drilling machine main body so that the crawler (infinite track) type first and second traveling mechanisms 8A and 8B configured by a large number of rollers and a chain travel on the upper surface of two adjacent long structures W2 4 is set.

長尺構造物W2は、ウェブとフランジとを有する構造を有する。そして、長尺構造物W2のウェブ上における複数の位置が穿孔位置となっている。このため、ドリルで長尺構造物W2を構成するウェブの穿孔を行うことができるように、ドリルの工具軸方向が概ね長尺構造物W2を構成するウェブの板厚方向となるように、各ドリルヘッド5を含む穿孔機本体4が配置される。   The long structure W2 has a structure having a web and a flange. And the some position on the web of elongate structure W2 is a perforation | piercing position. For this reason, in order that the web constituting the long structure W2 can be drilled by using a drill, each tool axis direction of the drill is substantially in the thickness direction of the web constituting the long structure W2. A drill body 4 including a drill head 5 is arranged.

尚、穿孔機本体4に備えられるドリルの回転駆動機構、送り機構及び走行機構8等の各駆動機構は、図示された例に限らず、エア式、電動式及び油圧式のいずれであってもよい。   The drive mechanism of the drill, such as the rotary drive mechanism, the feed mechanism, and the traveling mechanism 8 provided in the drilling machine main body 4 is not limited to the illustrated example, and may be any of air type, electric type and hydraulic type. Good.

ワークWには、必要に応じて穿孔板9を取付けることができる。図示された例でも、長尺構造物W2の長手方向に沿って、板状の穿孔板9がボルト等の締付器具でウェブの穿孔側に取付けられている。   A perforated plate 9 can be attached to the work W as required. Also in the illustrated example, along the longitudinal direction of the long structure W2, the plate-like perforated plate 9 is attached to the perforated side of the web with a fastening device such as a bolt.

図6は、図2に示す穿孔板9を右方向から見た図である。   FIG. 6 is a view of the perforated plate 9 shown in FIG. 2 as viewed from the right.

図6に示すように、ワークWの形状に合わせて任意数の穿孔板9を、ボルト等の締付器具でワークWに固定することができる。図示された例では、2つの穿孔板9が並べて設けられている。各穿孔板9には、ワークWの穿孔位置に合わせてガイド用の貫通孔が設けられる他、集積回路(IC:Integrated Circuit)タグ10を貼り付けることができる。   As shown in FIG. 6, an arbitrary number of perforated plates 9 can be fixed to the work W with a tightening tool such as a bolt according to the shape of the work W. In the illustrated example, two perforated plates 9 are provided side by side. Each perforation plate 9 is provided with a through hole for guiding in accordance with the perforation position of the work W, and an integrated circuit (IC: Integrated Circuit) tag 10 can be attached.

図示された例では、穿孔機本体4が走行機構8によって長尺構造物W2上を往復移動できるように構成されているため、穿孔機本体4の往路用のICタグ10と、穿孔機本体4の復路用のICタグ10が、各穿孔板9に取付けられている。ICタグ10には、各穿孔板9の識別情報(ID情報)や穿孔に使用するドリルヘッド5の選択情報等の穿孔に必要な所望の情報を記録することができる。   In the illustrated example, since the drilling machine main body 4 is configured to be able to reciprocate on the long structure W 2 by the traveling mechanism 8, the IC tag 10 for the forward pass of the drilling machine main body 4 and the drilling machine main body 4 An IC tag 10 for the return path of the above is attached to each perforated plate 9. The IC tag 10 can record desired information necessary for drilling such as identification information (ID information) of each drilling plate 9 and selection information of the drill head 5 used for drilling.

尚、ワークWに制約がなければ、ICタグ10を穿孔板9ではなくワークWに直接貼り付けるようにしてもよい。逆に、ワークWに穿孔板9を取付け、穿孔板9にICタグ10を貼り付けるようにすれば、ワークWに直接ICタグ10を貼り付けることが困難な場合であっても、ICタグ10を所望の位置に配置することができる。   If the workpiece W is not restricted, the IC tag 10 may be directly attached to the workpiece W instead of the perforated plate 9. Conversely, if the perforated plate 9 is attached to the workpiece W and the IC tag 10 is attached to the perforated plate 9, even if it is difficult to attach the IC tag 10 directly to the workpiece W, the IC tag 10 is Can be placed at a desired position.

ICタグ10をワークW及び穿孔板9の少なくとも一方に取付ける場合には、ICタグ10に記録された情報を読み取るICタグリーダ11を穿孔機本体4側に取付けることができる。これにより、ワークW又は穿孔板9に取付けられたICタグ10によって、RFID(radio frequency identifier)技術を利用した穿孔機本体4の自動走行及び自動穿孔を含む自動制御を行うことができる。尚、RFIDとは、ID情報を記録したICタグ等のRFタグから、無線によってID情報を取得する技術である。   When the IC tag 10 is attached to at least one of the work W and the perforated plate 9, the IC tag reader 11 for reading the information recorded in the IC tag 10 can be attached to the punch main body 4 side. Thereby, the IC tag 10 attached to the workpiece W or the perforated plate 9 can perform automatic control including automatic traveling and perforation of the drilling machine main body 4 using RFID (radio frequency identifier) technology. The RFID is a technology for wirelessly acquiring ID information from an RF tag such as an IC tag in which the ID information is recorded.

ICタグリーダ11は、ICタグ10に記録された情報を読み取って、穿孔機本体4の制御装置7に転送する機能を有する。一方、制御装置7は、穿孔機本体4に制御信号を出力することによって穿孔機本体4を制御する機能を有する。すなわち、制御装置7は、ドリルヘッド5の駆動、送り機構6の駆動及び走行機構8の走行等を制御する装置である。そして、ICタグ10に記録された情報がICタグリーダ11から制御装置7に転送される場合には、制御装置7は、ICタグリーダ11から転送された情報に基づいて穿孔機本体4を制御するように構成される。   The IC tag reader 11 has a function of reading the information recorded in the IC tag 10 and transferring the information to the control device 7 of the drilling machine main body 4. On the other hand, the control device 7 has a function of controlling the drilling machine main body 4 by outputting a control signal to the drilling machine main body 4. That is, the control device 7 controls the drive of the drill head 5, the drive of the feed mechanism 6, the traveling of the traveling mechanism 8, and the like. When the information recorded in the IC tag 10 is transferred from the IC tag reader 11 to the control device 7, the control device 7 controls the drilling machine main body 4 based on the information transferred from the IC tag reader 11. Configured

穿孔機本体4が走行機構8で走行する場合には、穿孔機本体4の重量を軽減することが望ましい。そこで、制御装置7全体を穿孔機本体4に搭載せずに、制御装置7の一部を穿孔機本体4の走行エリア外に配置することができる。つまり、必ずしも穿孔機本体4に搭載する必要がない制御装置7の主要な部分を、穿孔機本体4の走行エリアの外部に設置することができる。   When the drilling machine main body 4 travels by the traveling mechanism 8, it is desirable to reduce the weight of the drilling machine main body 4. Therefore, a part of the control device 7 can be disposed outside the traveling area of the drilling machine main body 4 without mounting the entire control device 7 on the drilling machine main body 4. That is, the main part of the control device 7 which is not necessarily mounted on the drilling machine main body 4 can be installed outside the traveling area of the drilling machine main body 4.

このため、制御装置7は、走行エリア外に設置される本体部7Aと、穿孔機本体4に搭載される制御信号受信装置7Bとによって構成することができる。そして、本体部7Aから穿孔機本体4側の制御信号受信装置7Bに制御信号を伝送することによって、穿孔機本体4を遠隔操作することができる。   Therefore, the control device 7 can be configured by the main body 7A installed outside the traveling area and the control signal receiving device 7B mounted on the drilling machine main body 4. Then, by transmitting the control signal from the main body 7A to the control signal receiving device 7B on the side of the drilling machine main body 4, the drilling machine main body 4 can be remotely controlled.

本体部7Aと制御信号受信装置7Bとの間は、制御信号を伝送する信号ケーブルで接続することも可能である。但し、穿孔機本体4が走行機構8で走行する場合には、本体部7Aから制御信号を無線で制御信号受信装置7Bに伝送できるようにすることが、信号ケーブルを不要とすることによって穿孔機本体4の移動の自由度を確保する観点から望ましい。   It is also possible to connect the main unit 7A and the control signal receiving device 7B with a signal cable for transmitting a control signal. However, when the drilling machine main body 4 travels by the traveling mechanism 8, it is possible to transmit the control signal from the main body portion 7A wirelessly to the control signal receiving device 7B by making the signal cable unnecessary. It is desirable from the viewpoint of securing the freedom of movement of the main body 4.

そこで、制御装置7の本体部7Aは、記憶装置7C、制御信号生成部7D及び無線機7Eで構成することができる。記憶装置7C及び制御信号生成部7Dは、プログラムを読込ませたコンピュータ等の電子回路で構成することができる。   Therefore, the main unit 7A of the control device 7 can be configured by the storage device 7C, the control signal generation unit 7D, and the wireless device 7E. The storage device 7C and the control signal generation unit 7D can be configured by an electronic circuit such as a computer that has read a program.

記憶装置7Cには、穿孔機本体4の制御信号を生成するために参照される情報を保存することができる。具体例として、各穿孔板9のID情報と、穿孔位置との関係を表す情報を記憶装置7Cに保存することができる。そうすると、ICタグ10が穿孔板9に取付けられる場合において、ICタグ10に穿孔板9のID情報を記録すれば、穿孔位置自体をICタグ10に記録しなくても、穿孔板9のID情報に基づいて穿孔位置を特定することが可能となる。   The storage device 7C can store information referred to for generating a control signal of the drilling machine main body 4. As a specific example, information representing the relationship between the ID information of each perforation plate 9 and the perforation position can be stored in the storage device 7C. Then, when the IC tag 10 is attached to the perforated plate 9, if the ID information of the perforated plate 9 is recorded on the IC tag 10, the ID information of the perforated plate 9 even if the perforated position itself is not recorded on the IC tag 10. It is possible to specify the drilling position based on

簡易な具体例として、図示されるように直線上に配列された特定の直径を有する複数の孔を穿孔する場合には、穿孔位置は1次元の位置情報、すなわち、隣接する孔間のピッチ又は基準となる位置からの各孔までの距離として表すことができる。従って、穿孔板9のID情報と、1次元の穿孔位置との関係を示すテーブルを記憶装置7Cに保存しておけば、穿孔板9のID情報に基づいて、穿孔位置を特定することができる。   As a simple example, when drilling a plurality of holes with a specific diameter arranged in a straight line as shown, the drilling position is one-dimensional position information, ie, the pitch between adjacent holes or It can be expressed as the distance from each reference position to each hole. Therefore, if a table indicating the relationship between the ID information of the perforated plate 9 and the one-dimensional perforated position is stored in the storage device 7C, the perforated position can be identified based on the ID information of the perforated plate 9 .

制御信号生成部7Dは、ドリルヘッド5の駆動、送り機構6の駆動及び走行機構8の走行等を行うための穿孔機本体4の各制御信号を生成し、生成した各制御信号を無線機7Eを介して無線によって制御信号受信装置7Bに送信する機能を有する。制御信号を生成する際には、記憶装置7Cに保存された情報を参照することができる。   The control signal generation unit 7D generates control signals of the drilling machine main body 4 for driving the drill head 5, driving of the feeding mechanism 6, driving of the traveling mechanism 8, etc. And the function of transmitting to the control signal receiver 7B by radio. When generating the control signal, it is possible to refer to the information stored in the storage device 7C.

具体例として、記憶装置7Cに各穿孔板9のID情報と、穿孔位置との関係を表す情報が保存されている場合であれば、制御信号生成部7Dは、穿孔板9のID情報に基づいて穿孔位置を特定し、特定した穿孔位置で穿孔が行われるように穿孔機本体4の制御信号を生成することができる。この場合、穿孔板9のID情報がICタグ10に記録されている場合であれば、制御信号生成部7Dは、ICタグリーダ11から穿孔板9のID情報を取得することができる。逆に、穿孔板9のID情報がICタグ10に記録されていない場合やICタグ10を利用しない場合には、作業者が入力装置の操作によって穿孔板9のID情報を制御信号生成部7Dに入力するようにしてもよい。   As a specific example, if the storage device 7C stores the ID information of each perforated plate 9 and the information representing the relationship between the perforated positions, the control signal generation unit 7D is based on the ID information of the perforated plate 9. The drilling position can then be identified and a control signal of the drilling body 4 can be generated such that drilling is performed at the identified drilling position. In this case, if the ID information of the perforated plate 9 is recorded in the IC tag 10, the control signal generation unit 7D can acquire the ID information of the perforated plate 9 from the IC tag reader 11. Conversely, when the ID information of the perforated plate 9 is not recorded in the IC tag 10 or when the IC tag 10 is not used, the operator operates the input device to control the ID information of the perforated plate 9 as the control signal generator 7D. It may be input to.

もちろん、記憶装置7Cに穿孔機本体4の制御プログラムを保存し、ICタグ10を利用せずに穿孔機本体4を制御することもできる。或いは、ワークW又は穿孔板9にICタグ10を取付け、ICタグ10に穿孔機本体4の制御プログラムを保存するようにしてもよい。この場合、ICタグ10に保存された穿孔機本体4の制御プログラムをICタグリーダ11で制御信号生成部7Dに転送することができる。   Of course, the control program of the drilling machine main body 4 can be stored in the storage device 7C, and the drilling machine main body 4 can be controlled without using the IC tag 10. Alternatively, the IC tag 10 may be attached to the work W or the perforated plate 9, and the control program of the punching machine main body 4 may be stored in the IC tag 10. In this case, the control program of the drilling machine main body 4 stored in the IC tag 10 can be transferred to the control signal generation unit 7D by the IC tag reader 11.

他方、穿孔機本体4側に設けられる制御信号受信装置7Bは、本体部7Aから無線で送信された穿孔機本体4の各制御信号を受信して、対象となる機器に出力する機能を有する。すなわち、ドリルヘッド5、送り機構6及び走行機構8等の穿孔機本体4の構成要素は、制御信号受信装置7Bから出力される制御信号に従って駆動するように構成することができる。これにより、穿孔機本体4の所望の動作を無線により遠隔操作することができる。   On the other hand, the control signal receiving device 7B provided on the side of the drilling machine main body 4 has a function of receiving each control signal of the drilling machine main body 4 wirelessly transmitted from the main body 7A and outputting it to a target device. That is, the components of the drilling machine main body 4 such as the drill head 5, the feeding mechanism 6, and the traveling mechanism 8 can be configured to be driven according to the control signal output from the control signal receiving device 7B. Thereby, the desired operation of the drilling machine main body 4 can be remotely controlled by wireless.

尚、エア信号や油圧信号で駆動する構成要素が穿孔機本体4に含まれている場合には、制御信号を電気信号からエア信号や油圧信号等の電気信号以外の信号に変換する信号回路が穿孔機本体4に設けられる。そして、必要な制御信号が穿孔機本体4の各構成要素に出力される。   When the drilling machine main body 4 includes components driven by an air signal or a hydraulic signal, a signal circuit that converts a control signal from an electrical signal to a signal other than an electrical signal such as an air signal or a hydraulic signal It is provided in the drilling machine main body 4. Then, necessary control signals are output to each component of the drilling machine main body 4.

制御装置7の本体部7Aと制御信号受信装置7Bとの間で無線通信を行う場合には、ICタグリーダ11と制御装置7の本体部7Aとの間においても無線通信を行うことが信号ケーブルを不要とする観点から望ましい。そこで、ICタグリーダ11についても、ICタグ10に記録された情報を読み取って、制御装置7の本体部7Aに無線で転送するように構成することができる。その場合には、ICタグリーダ11にも無線機11Aが設けられる。   When performing wireless communication between the main unit 7A of the control device 7 and the control signal receiving device 7B, performing wireless communication also between the IC tag reader 11 and the main unit 7A of the control device 7 It is desirable from the viewpoint of making it unnecessary. Therefore, the IC tag reader 11 can also be configured to read the information recorded in the IC tag 10 and wirelessly transfer the information to the main body 7A of the control device 7. In that case, the IC tag reader 11 is also provided with the wireless device 11A.

一方、ドリル異常検知システム3は、穿孔機本体4の各ドリルヘッド5で保持されるドリルの欠損や摩耗等の異常並びにドリルの下孔からの位置ずれ等の異常を検知するためのシステムである。ドリル異常検知システム3は、振動センサ12、回転数センサ13、信号処理系14、無線機15、入力装置16及び表示装置17を用いて構成することができる。尚、異常の検知対象に応じて振動センサ12及び回転数センサ13の一方を省略してもよい。   On the other hand, the drill abnormality detection system 3 is a system for detecting an abnormality such as a defect or wear of a drill held by each drill head 5 of the drilling machine main body 4 and an abnormality such as a positional deviation from a lower hole of the drill. . The drill abnormality detection system 3 can be configured using the vibration sensor 12, the rotation speed sensor 13, the signal processing system 14, the wireless device 15, the input device 16, and the display device 17. Note that one of the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 may be omitted according to the detection target of the abnormality.

振動センサ12は、回転中におけるドリルの振動を直接又は間接的に検出するセンサである。振動センサ12としては、市販の加速度センサ等を用いることができる。振動センサ12は、穿孔機本体4、ワークW又はワークWに取付けられる穿孔板9に取付けることができる。   The vibration sensor 12 is a sensor that directly or indirectly detects the vibration of the drill during rotation. A commercially available acceleration sensor or the like can be used as the vibration sensor 12. The vibration sensor 12 can be attached to the drilling machine body 4, the workpiece W, or the perforated plate 9 attached to the workpiece W.

穿孔板9の数が少数であり、穿孔機本体4やドリルヘッド5の数が多い場合であれば、振動センサ12を穿孔板9に取付けることによって、必要な振動センサ12の数を低減することができる。すなわち、共通の振動センサ12で、複数の穿孔機本体4又は複数のドリルヘッド5に取付けられるドリルの振動を検出することが可能となる。また、振動センサ12をワークW又は穿孔板9に取付けるようにすれば、穿孔機本体4の分解や停止を伴わずに振動センサ12を取付けることができる。   If the number of perforated plates 9 is small and the number of drilling bodies 4 and drill heads 5 is large, the number of required vibration sensors 12 can be reduced by attaching the vibration sensor 12 to the perforated plate 9 Can. That is, the common vibration sensor 12 can detect the vibration of the drill attached to the plurality of drill main bodies 4 or the plurality of drill heads 5. Further, if the vibration sensor 12 is attached to the work W or the perforated plate 9, the vibration sensor 12 can be attached without disassembling or stopping the drilling machine main body 4.

逆に、穿孔板9の数が多く、穿孔機本体4やドリルヘッド5の数が少ない場合であれば、振動センサ12を穿孔機本体4側に取付けることによって、必要な振動センサ12の数を低減することができる。   Conversely, if the number of drilling plates 9 is large and the number of drilling main bodies 4 and drill heads 5 is small, the vibration sensor 12 is mounted on the drilling main body 4 side, so that the number of necessary vibration sensors 12 can be reduced. It can be reduced.

振動センサ12は、ドリルの振動を良好に検出することが可能な位置に取付けることが適切である。ドリルの振動を良好に検出することが可能な位置は、ドリルの振動が減衰せずに伝搬し、かつ運動する他の機械要素からの振動が重畳することによってドリルの振動の検出が困難とならない位置である。図示された例では、ドリルの回転駆動機構及び送り機構を内蔵する各ドリルヘッド5のケーシング5Aに振動センサ12が取付けられている。   The vibration sensor 12 is suitably mounted at a position where the vibration of the drill can be detected well. The position where the vibration of the drill can be detected well does not make it difficult to detect the vibration of the drill because the vibration of the drill propagates without being damped and the vibrations from other moving mechanical elements are superimposed. It is a position. In the illustrated example, the vibration sensor 12 is attached to the casing 5A of each drill head 5 incorporating the rotary drive mechanism and the feed mechanism of the drill.

回転数センサ13は、回転中におけるドリルの回転数を検出するセンサである。回転数センサ13としては、回転数の検出対象に対して接触する接触式のセンサと、回転数の検出対象に対して接触しない非接触式のセンサのいずれを用いてもよい。非接触式の回転数センサ13としては、回転体に向けてレーザ光を照射し、レーザ光の反射光を検出することによって回転体の回転数を検出するものなどが知られている。図示された例では、各ドリルヘッド5のケーシング5A内に、ドリルとともに回転する回転シャフト5Bの回転数を検出することが可能な非接触式の回転数センサ13が設けられている。すなわち、ドリルとともに回転する回転シャフト5Bの露出部分の近傍に回転数センサ13が非接触で配置されている。   The rotation speed sensor 13 is a sensor that detects the rotation speed of the drill during rotation. As the rotation speed sensor 13, either a contact type sensor that contacts the rotation speed detection target or a non-contact type sensor that does not contact the rotation speed detection target may be used. As the non-contact type rotation number sensor 13, one that irradiates a laser beam toward a rotating body and detects the reflected light of the laser light to detect the rotation number of the rotating body is known. In the illustrated example, in the casing 5A of each drill head 5, a noncontact rotation number sensor 13 capable of detecting the rotation number of the rotating shaft 5B that rotates with the drill is provided. That is, the rotation speed sensor 13 is disposed in a noncontact manner in the vicinity of the exposed portion of the rotating shaft 5B that rotates with the drill.

信号処理系14は、プログラムを読込ませたコンピュータやA/D(analog−to−digital)変換器等の回路類で構成することができる。穿孔機本体4が走行機構8によって走行エリア内を走行可能な自走式穿孔機である場合には、穿孔機本体4の重量を軽減する観点から、制御装置7の本体部7Aと同様に、信号処理系14を走行エリアの外部に設置することができる。このため、信号処理系14の一部を、制御装置7の本体部7Aと一体化してもよい。   The signal processing system 14 can be configured by circuits such as a computer reading a program and an A / D (analog-to-digital) converter. When the drilling machine main body 4 is a self-propelled drilling machine capable of traveling in the traveling area by the traveling mechanism 8, from the viewpoint of reducing the weight of the drilling machine main body 4, similar to the main body 7A of the control device 7, The signal processing system 14 can be installed outside the traveling area. Therefore, a part of the signal processing system 14 may be integrated with the main body 7A of the control device 7.

信号処理系14は、振動センサ12及び回転数センサ13の少なくとも一方の検出結果に基づいて、ドリルを用いた穿孔の異常を監視する機能を有する。振動センサ12の検出結果に基づいて異常を監視する場合であれば、振動センサ12により検出されたドリルの振動を表す検出信号の波形と、ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する基準波形とを比較することによってドリルを用いた穿孔の異常を監視することができる。一方、回転数センサ13の検出結果に基づいて異常を監視する場合であれば、回転数センサ13により検出されたドリルの回転数と、ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する回転数とを更に比較することによってドリルを用いた穿孔の異常を監視することができる。   The signal processing system 14 has a function of monitoring an abnormality in drilling using a drill based on the detection result of at least one of the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13. In the case of monitoring an abnormality based on the detection result of the vibration sensor 12, a waveform of a detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor 12 and a case where there is no abnormality in drilling using the drill It is possible to monitor drilling anomalies with a drill by comparing it with a reference waveform. On the other hand, in the case of monitoring an abnormality based on the detection result of the rotation speed sensor 13, the rotation speed of the drill detected by the rotation speed sensor 13 and the rotation corresponding to the case where there is no abnormality in the drilling using the drill. It is possible to monitor drilling anomalies with the drill by further comparing the numbers.

尚、振動センサ12によって検出されるドリルの振動の周期又は周波数を求めることによって、ドリルの回転数を求めることもできる。従って、回転数センサ13を省略してもよい。換言すれば、振動センサ12を回転数センサ13として用いてもよい。この場合、共通の振動センサ12でドリルの振動及び回転数の双方を検出することができる。   The number of rotations of the drill can also be determined by determining the period or frequency of vibration of the drill detected by the vibration sensor 12. Therefore, the rotation speed sensor 13 may be omitted. In other words, the vibration sensor 12 may be used as the rotation speed sensor 13. In this case, both vibration and rotational speed of the drill can be detected by the common vibration sensor 12.

ドリルを用いた穿孔における異常の具体例としては、ドリルの欠損やドリルの摩耗のようなドリル自体の異常の他、ワークWに予め設けられた下孔の中心軸からのドリルの工具軸のずれや穿孔板9に設けられたガイド孔の中心軸からのドリルの工具軸のずれのようにドリルの位置決めミスに起因する異常が挙げられる。   As a specific example of the abnormality in the drilling using the drill, in addition to the abnormality of the drill itself such as the loss of the drill and the wear of the drill, the deviation of the tool axis of the drill from the central axis of the lower hole provided in advance in the work W Also, there may be an abnormality such as misalignment of the drill tool axis from the center axis of the guide hole provided in the drilling plate 9 due to a positioning error of the drill.

主にドリルの欠損やドリルの摩耗のようなドリル自体の異常については、ドリルの回転数の変動量を測定することによって、検出することができる。   The abnormalities of the drill itself, such as drill defects and drill wear, can be detected by measuring the amount of fluctuation in the number of rotations of the drill.

図7はドリルの欠損によって回転数が低下した例を示すグラフである。   FIG. 7 is a graph showing an example in which the number of rotations is reduced due to a drill defect.

図7において横軸は時間を示し、縦軸はドリルの回転数の変動量を示す。尚、回転数の変動量は、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対する割合(%)として示されている。   In FIG. 7, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the fluctuation amount of the rotation number of the drill. The fluctuation amount of the rotational speed is shown as a ratio (%) to the rotational speed of the spindle in a state where no load is applied.

図7中において、実線は、欠損の無いドリルを用いてチタン及びアルミニウムの穿孔を行った場合におけるドリルの回転数の変化を、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対する比率として示す。一方、一点鎖線は、欠損のあるドリルを用いてチタン及びアルミニウムの穿孔を行った場合におけるドリルの回転数の変化を、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対する比率として示す。   In FIG. 7, the solid line shows the change in the rotational speed of the drill when drilling titanium and aluminum using a drill without a defect as a ratio to the rotational speed of the spindle in the non-loaded state. On the other hand, the alternate long and short dash line indicates the change in the rotational speed of the drill when drilling titanium and aluminum using a drill with a defect as a ratio to the rotational speed of the spindle in a non-loaded state.

図7の実線で示すように、欠損の無いドリルを用いてチタンの穿孔を行った場合には、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対して約4%回転数が低下している。また、欠損の無いドリルを用いてアルミニウムの穿孔を行った場合には、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対して概ね3%から4%の範囲で回転数が低下している。   As shown by the solid line in FIG. 7, when titanium is drilled using a drill without a defect, the number of rotations is reduced by about 4% with respect to the number of rotations of the spindle in a non-loaded state. In addition, when aluminum is drilled using a drill having no defects, the number of rotations is reduced in the range of approximately 3% to 4% with respect to the number of rotations of the spindle in a non-loaded state.

これに対して、図7の一点鎖線で示すように、欠損のあるドリルを用いてチタン及びアルミニウムの穿孔を行った場合には、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対して約10%回転数が低下している。従って、図7に示す穿孔試験結果が得られた場合であれば、ドリルを保持するスピンドルの実際の回転数がチタン又はアルミニウムの穿孔中においてスピンドルの回転数の制御値に対して10%以上又は10%を超える割合で低下した場合には、ドリルに欠損があると判定することができる。   On the other hand, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 7, when drilling titanium and aluminum using a drill with a defect, it is about 10% of the number of rotations of the spindle in the non-loaded state. The number of revolutions is decreasing. Therefore, if the drilling test result shown in FIG. 7 is obtained, the actual number of revolutions of the spindle holding the drill is 10% or more with respect to the control value of the number of revolutions of the spindle during drilling of titanium or aluminum. If it decreases by more than 10%, it can be determined that the drill has a defect.

図7に示す穿孔試験では、スピンドルの毎分回転数の制御値を1000(rpm)としたが、回転数の低下割合の回転数依存性が無視できない場合には、様々な回転数に設定して穿孔試験を行うことができる。マシニングセンタ等における高速加工を除けば、毎分回転数の制御値は、200(rpm)から3000(rpm)程度である。従って、200(rpm)から3000(rpm)の範囲で断続的に穿孔試験を行い、補間によって回転数の制御値ごとにドリルの欠損が生じたと判定するための閾値を決定するようにしてもよい。   In the drilling test shown in FIG. 7, although the control value of the number of revolutions per minute of the spindle is set to 1000 (rpm), when the dependency of the reduction rate of the number of revolutions on the number of revolutions can not be ignored Drilling tests can be performed. The control value of the number of revolutions per minute is about 200 (rpm) to about 3000 (rpm) except for high-speed machining in a machining center or the like. Therefore, a drilling test may be performed intermittently in the range of 200 (rpm) to 3000 (rpm), and a threshold for determining that a drill defect has occurred may be determined for each control value of rotation speed by interpolation. .

また、チタン及びアルミニウムに限らず、鉄等の他の金属はもちろん、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP: Glass fiber reinforced plastics)や炭素繊維強化プラスチック(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)等の複合材を対象として同様の穿孔試験を行うことができる。   In addition to titanium and aluminum, other metals such as iron, as well as composite materials such as glass fiber reinforced plastics (GFRP) and carbon fiber reinforced plastics (CFRP) Similar drilling tests can be performed.

そして、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対する低下割合に対して閾値を設定し、低下割合が閾値以上又は閾値を超える場合には、ドリルに欠損が生じたと判定することができる。同様に、ドリルに無視できない摩耗が生じたと判定するための閾値を穿孔試験によって決定することもできる。また、負荷をかけない状態におけるスピンドルの回転数に対する低下割合に限らず、ドリルの回転数自体やドリルの回転数の低下量を示すその他の所望の指標値にドリルの異常を検知するための閾値を設定するようにしてもよい。   Then, a threshold is set for the rate of decrease with respect to the number of rotations of the spindle in a non-loaded state, and when the rate of decrease is equal to or greater than the threshold or exceeds the threshold, it can be determined that a drill has occurred. Similarly, a threshold can be determined by drilling tests to determine that non-negligible wear has occurred on the drill. In addition, the threshold for detecting drill abnormalities not only at the rate of decrease with respect to the number of rotations of the spindle in a non-loaded state, but also at the desired number of rotations of the drill itself or other desired index value May be set.

ドリルの回転数の低下量を表す指標値に対する閾値は、ワークWの材料や回転数等の穿孔条件と関連付けて、テーブル又は関数として信号処理系14の記憶装置14Aに保存することができる。これにより、信号処理系14におけるドリルの回転数に基づく異常の監視が可能となる。   The threshold value for the index value representing the reduction amount of the rotation number of the drill can be stored in the storage device 14A of the signal processing system 14 as a table or function in association with the material of the workpiece W and the drilling conditions such as the rotation number. This makes it possible to monitor an abnormality based on the number of rotations of the drill in the signal processing system 14.

一方、ドリルの欠損、ドリルの摩耗、下孔のずれ及び穿孔板9に設けられたガイド孔のずれ等の異常については、振動センサ12を用いて異常なドリルの振動を検出することによって、検知することができる。   On the other hand, abnormalities such as drill fracture, drill abrasion, pilot hole displacement, and guide hole displacement provided in the drilling plate 9 are detected by detecting the vibration of the abnormal drill using the vibration sensor 12 can do.

異常なドリルの振動波形の検出は、振動センサ12により検出されたドリルの振動を表す検出信号の波形と、ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する基準波形とに基づく所望の信号処理によって行うことができる。   The detection of the abnormal drill vibration waveform is a desired signal based on the waveform of the detection signal representing the drill vibration detected by the vibration sensor 12 and the reference waveform corresponding to the case where there is no abnormality in the drilling using the drill. It can be done by processing.

具体例として、振動センサ12により検出されたドリルの振動を表す検出信号に対して、包絡線検波処理等の信号処理を施すことができる。そして、振動センサ12により検出された検出信号の包絡線検波後における振幅波形と、ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する基準波形とを比較し、基準波形からの乖離用を示す2乗誤差、相互相関係数、波形の積分値の差、ピーク値の差等の指標値が閾値以上又は閾値を超えた場合に異常が発生したと判定することができる。   As a specific example, signal processing such as envelope detection processing can be performed on a detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor 12. Then, the amplitude waveform after envelope detection of the detection signal detected by the vibration sensor 12 is compared with the reference waveform corresponding to the case where there is no abnormality in the drilling using the drill, and the deviation from the reference waveform is indicated. When an index value such as a square error, a cross correlation coefficient, a difference between integral values of waveforms, a difference between peak values, or the like exceeds a threshold or exceeds a threshold, it can be determined that an abnormality has occurred.

或いは、フーリエ変換(FT:Fourier Transform)又はウェーブレット変換等の周波数解析を伴って検出信号と、基準信号との比較を行うこともできる。更に、振動の検出信号の、基準信号からの乖離量を求めるために、MT法を併用してもよい。MT法は、多次元空間の中に基準となる点の座標を定め、基準となる座標と、各データの座標との間における距離を計算することによって、距離の分布を求める手法である。   Alternatively, the detection signal may be compared with the reference signal with frequency analysis such as Fourier transform (FT) or wavelet transform. Furthermore, the MT method may be used in combination to obtain the amount of deviation of the vibration detection signal from the reference signal. The MT method is a method of determining the distribution of distance by determining the coordinates of a reference point in a multi-dimensional space and calculating the distance between the reference coordinates and the coordinates of each data.

図8は、ドリルの振動レベルを表す加速度信号に対してFFTを施すことによって得られる周波数スペクトルを比較した例を示すグラフである。   FIG. 8 is a graph showing an example in which frequency spectra obtained by applying FFT to an acceleration signal representing a vibration level of a drill are compared.

図8(A)及び図8(B)において各横軸は周波数(Hz)を示し、各縦軸は他の機械要素の振動が重畳したドリルの振動のレベルを表す加速度(m/s)を示す。また、図8(A)は、欠損が無いドリルの穿孔中における振動のレベルを加速度センサによって加速度として検出し、加速度の検出信号のFFTによって得られた周波数スペクトルを示す。一方、図8(B)は、欠損があるドリルの穿孔中における振動のレベルを加速度センサによって加速度として検出し、加速度の検出信号のFFTによって得られた周波数スペクトルを示す。尚、欠損が無いドリルを用いた穿孔条件と、欠損があるドリルを用いた穿孔条件は、同一である。 In each of FIGS. 8A and 8B, each horizontal axis represents frequency (Hz), and each vertical axis represents acceleration (m / s 2 ) representing the level of vibration of the drill on which the vibration of the other mechanical element is superimposed. Indicates Further, FIG. 8A shows a frequency spectrum obtained by FFT of a detection signal of an acceleration in which a level of vibration during drilling of a drill without a defect is detected as an acceleration by an acceleration sensor. On the other hand, FIG. 8 (B) shows the frequency spectrum obtained by detecting the level of vibration during drilling of a drill having a defect as acceleration by means of an acceleration sensor, and FFT of the detection signal of acceleration. The drilling conditions using a drill without a defect and the drilling conditions using a drill with a defect are the same.

図8(A)及び図8(B)に示すように、欠損の有無によってドリルの振動レベルを表す周波数スペクトルの波形に変化が生じる。具体的には、図8(A)及び図8(B)に示す2つの周波数スペクトルにそれぞれ2つのピークが生じている。そして、図8(B)の破線の枠で示すように、欠損があるドリルに対応する周波数スペクトルにおける周波数が低い側のピーク値が、欠損が無いドリルに対応する図8(A)に示す周波数スペクトルにおける周波数が低い側のピーク値よりも、顕著に大きくなっている。   As shown in FIGS. 8A and 8B, a change occurs in the waveform of the frequency spectrum that represents the vibration level of the drill depending on the presence or absence of the defect. Specifically, two peaks respectively occur in the two frequency spectra shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B). Then, as indicated by the broken-line frame in FIG. 8B, the peak value on the low frequency side in the frequency spectrum corresponding to the drill having a defect corresponds to the frequency shown in FIG. 8A corresponding to the drill having no defect. The frequency in the spectrum is significantly larger than the lower peak value.

このため、予め異常が無い穿孔条件で取得された基準となる周波数スペクトルと、異常の検知対象として取得された周波数スペクトル間における波形の比較によって、ドリルの異常を検知することができる。すなわち、振動センサ12により検出されたドリルの振動を表す検出信号のFTを含む信号処理を行うことによって、検出信号の振幅についての周波数スペクトルを取得し、取得した周波数スペクトルの波形と、基準波形として予め準備された周波数スペクトルの基準波形とを比較することによってドリルを用いた穿孔の異常を監視することができる。   For this reason, it is possible to detect a drill abnormality by comparing the waveform between the frequency spectrum as a reference acquired in advance under the drilling condition without abnormality and the frequency spectrum acquired as a detection target of the abnormality. That is, by performing signal processing including FT of the detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor 12, a frequency spectrum of the amplitude of the detection signal is acquired, and the waveform of the acquired frequency spectrum and the reference waveform It is possible to monitor drilling anomalies using a drill by comparing it with a reference waveform of a previously prepared frequency spectrum.

周波数スペクトル間における波形の比較についても、積分値、ピーク値、ピーク値に対する周波数等の周波数スペクトルの所望の代表値を対象として比較を行うことができる。すなわち、穿孔試験等によって経験的に決定した閾値を用いて、周波数スペクトル間における乖離用を表す指標に対する閾値処理を行うことができる。そして、周波数スペクトル間における乖離用を表す指標が閾値以上又は閾値を超えると判定された場合には、ドリル自体又は穿孔に異常が発生したと判定することができる。   The comparison of the waveforms between the frequency spectra can also be performed on a desired representative value of the frequency spectrum such as the integral value, the peak value, and the frequency relative to the peak value. That is, threshold processing can be performed on an index representing a divergence between frequency spectra using a threshold determined empirically by a perforation test or the like. Then, when it is determined that the index indicating the divergence between the frequency spectra is equal to or greater than the threshold value or exceeds the threshold value, it can be determined that an abnormality has occurred in the drill itself or the drilling.

より具体的な例として、振動センサ12を用いて取得されたドリルの振動を表す周波数スペクトルのピーク値自体に閾値を設定したり、ピーク値が生じる周波数帯域に閾値を設定することができる。これにより、異常がなければ本来出現しない周波数において出現する異常なピークや、ピーク値の異常な増加を自動的に検出することができる。   As a more specific example, it is possible to set a threshold to the peak value itself of the frequency spectrum representing the vibration of the drill acquired using the vibration sensor 12 or to set a threshold to the frequency band where the peak value occurs. As a result, it is possible to automatically detect an abnormal peak appearing at a frequency that does not originally appear unless there is an abnormality, or an abnormal increase in peak value.

尚、ドリルを用いた穿孔に異常が生じた場合、通常は、回転数が低下する。このため、周波数スペクトルにおいてピークが生じる周波数が、より低い側にシフトする場合が多い。また、ドリルを用いた穿孔に異常が生じた場合、通常はドリルの振動レベルが増加する。このため、周波数スペクトルに出現するピーク値が増加する場合も多い。そこで、周波数スペクトルにおいてピークが生じる周波数帯域と、周波数スペクトルに出現するピーク値の双方に閾値を設定して閾値処理を行うようにしてもよい。   In addition, when abnormality arises in the drilling using a drill, the number of rotations usually decreases. For this reason, the frequency at which the peak occurs in the frequency spectrum often shifts to the lower side. Also, when an abnormality occurs in drilling using a drill, the vibration level of the drill usually increases. For this reason, the peak value appearing in the frequency spectrum often increases. Therefore, threshold processing may be performed by setting thresholds on both the frequency band in which the peak occurs in the frequency spectrum and the peak value appearing in the frequency spectrum.

また、振動センサ12によって、空間的に異なる複数の軸方向における振動を検出することもできる。すなわち、ドリルの振動をベクトルとして検出することができる。その場合には、ベクトルの成分ごと、すなわち各空間軸方向について周波数スペクトルを取得して比較を行うことができる。これは、周波数スペクトルを生成せずに、振動の検出信号の比較を行う場合においても同様である。   The vibration sensor 12 can also detect vibrations in a plurality of spatially different axial directions. That is, the vibration of the drill can be detected as a vector. In that case, the frequency spectrum can be obtained and compared for each component of the vector, that is, for each spatial axis direction. The same applies to the case where vibration detection signals are compared without generating a frequency spectrum.

ドリルの振動の変動量を表す指標値に対する閾値も、ドリルの回転数の低下量を表す指標値に対する閾値と同様に、ワークWの材料や回転数等の穿孔条件と関連付けて、テーブル又は関数として信号処理系14の記憶装置14Aに保存することができる。これにより、信号処理系14におけるドリルの振動に基づく異常の監視が可能となる。   The threshold for the index value representing the fluctuation amount of the vibration of the drill is also associated with the drilling condition such as the material and the rotation speed of the work W as the table or function as the threshold for the index value representing the reduction amount of the rotation speed of the drill It can be stored in the storage device 14A of the signal processing system 14. This makes it possible to monitor an abnormality based on the vibration of the drill in the signal processing system 14.

また、入力装置16の操作によって異常の有無を判定するための条件を指定できるようにすることができる。具体例として入力装置16の操作によって異常の有無を判定するための閾値処理の対象と、閾値処理に用いられる閾値を設定できるようにすることができる。   In addition, it is possible to specify a condition for determining the presence or absence of an abnormality by the operation of the input device 16. As a specific example, it is possible to set a target of threshold processing for determining the presence or absence of abnormality by the operation of the input device 16 and a threshold used for the threshold processing.

ドリルの振動の変動量を表す指標値に対する閾値及びドリルの回転数の低下量を表す指標値に対する閾値は、いずれも材料及び穿孔条件に依存して変化する。そこで、各閾値を特定するための情報を、ICタグ10に記録することができる。すなわち、振動センサ12により検出されたドリルの振動を表す検出信号の波形の、基準波形からの乖離量を表す指標に対する閾値を特定するための情報をICタグ10に記録することができる。同様に、ドリルの回転数の低下量を表す指標値に対する閾値を特定するための情報についても、ICタグ10に記録することができる。   The threshold value for the index value representing the fluctuation amount of the vibration of the drill and the threshold value for the index value representing the reduction amount of the rotation speed of the drill both change depending on the material and the drilling condition. Therefore, information for specifying each threshold can be recorded in the IC tag 10. That is, the information for specifying the threshold with respect to the index showing the deviation amount from the reference waveform of the waveform of the detection signal showing the vibration of the drill detected by the vibration sensor 12 can be recorded in the IC tag 10. Similarly, information for specifying a threshold for an index value representing the amount of decrease in the number of rotations of the drill can also be recorded in the IC tag 10.

実用的な例として、ICタグ10が穿孔板9に取付けられる場合であれば、穿孔板9のID情報を、ドリルを用いた穿孔における異常を検出するための閾値を特定するための情報とすることができる。すなわち、異常を検出するための閾値を穿孔板9のID情報と関連付け、テーブルとして信号処理系14の記憶装置14Aに保存することができる。   As a practical example, when the IC tag 10 is attached to the perforated plate 9, the ID information of the perforated plate 9 is used as information for specifying a threshold value for detecting an abnormality in perforation using a drill. be able to. That is, the threshold value for detecting an abnormality can be associated with the ID information of the perforated plate 9, and can be stored as a table in the storage device 14A of the signal processing system 14.

或いは、ICタグ10が直接ワークWに取付けられる場合であれば、ワークWのID情報を、ドリルを用いた穿孔における異常を検出するための閾値を特定するための情報とすることができる。すなわち、異常を検出するための閾値をワークWのID情報と関連付け、テーブルとして信号処理系14の記憶装置14Aに保存することができる。   Alternatively, if the IC tag 10 is directly attached to the work W, the ID information of the work W can be information for specifying a threshold for detecting an abnormality in drilling using a drill. That is, the threshold value for detecting an abnormality can be associated with the ID information of the work W, and can be stored as a table in the storage device 14A of the signal processing system 14.

もちろん、ICタグ10が穿孔板9に取付けられる場合であるかワークWに取付けられる場合であるかを問わず、ドリルの振動の変動量を表す指標値に対する閾値を特定するための情報及びドリルの回転数の低下量を表す指標値に対する閾値を特定するための情報として、ICタグ10に各閾値の値自体を記録するようにしてもよい。   Of course, regardless of whether the IC tag 10 is attached to the perforated plate 9 or attached to the work W, the information and the drill for specifying the threshold for the index value representing the fluctuation amount of the vibration of the drill The value itself of each threshold may be recorded in the IC tag 10 as information for specifying the threshold for the index value representing the reduction amount of the rotation speed.

そうすると、ICタグ10に記録された閾値を特定するための情報をICタグリーダ11で読み取って、信号処理系14に無線等で転送することができる。ICタグリーダ11で読み取られた情報を、無線で信号処理系14に転送する場合には、信号処理系14に専用の無線機を設けても良いが、図1に例示されるように制御装置7の本体部7Aに備えられる無線機7Eを利用して信号処理系14に転送するようにしてもよい。   Then, the information for specifying the threshold recorded in the IC tag 10 can be read by the IC tag reader 11 and transferred to the signal processing system 14 by radio or the like. When the information read by the IC tag reader 11 is wirelessly transferred to the signal processing system 14, a dedicated wireless device may be provided in the signal processing system 14. However, as illustrated in FIG. It may be made to transfer to signal processing system 14 using radio set 7E with which main part 7A of this is equipped.

そして、無線等で転送されたICタグ10に記録された情報に基づいて、信号処理系14において異常判定のための閾値処理用の各閾値を自動的に特定することが可能となる。   Then, based on the information recorded in the IC tag 10 transferred by wireless or the like, it becomes possible for the signal processing system 14 to automatically identify each threshold for threshold processing for abnormality determination.

すなわち、ICタグリーダ11から転送された情報が穿孔板9又はワークWのID情報であれば、記憶装置14Aに保存された複数の穿孔板9又は複数のワークWのID情報と、複数の閾値の組合せを関連付けたテーブルを参照することによって、ID情報に対応する異常判定用の閾値を特定することができる。或いは、ICタグリーダ11から転送された情報が異常判定用の閾値自体でれば、ICタグリーダ11から転送された情報の取得によって、穿孔板9又はワークWに対応する異常判定用の閾値を特定することができる。   That is, if the information transferred from the IC tag reader 11 is the ID information of the perforated plate 9 or the workpiece W, the ID information of the plurality of perforated plates 9 or the plurality of workpieces W stored in the storage device 14A By referring to the table in which the combinations are associated, it is possible to specify the threshold for abnormality determination corresponding to the ID information. Alternatively, if the information transferred from the IC tag reader 11 is the threshold for abnormality determination itself, the threshold for abnormality determination corresponding to the perforated plate 9 or the work W is specified by acquiring the information transferred from the IC tag reader 11 be able to.

これにより、ワークWの素材、穿孔すべき孔の直径及び穿孔深さ並びにドリルの直径、材質、構造、回転数、送り速度等の穿孔条件が異なる場合であっても、各穿孔条件に適切な閾値を信号処理系14において自動的に決定することができる。すなわち、穿孔条件に依らず、異常検知を行うことが可能となる。   Thereby, even if the material of the work W, the diameter and the drilling depth of the hole to be drilled, the diameter of the drill, material, structure, rotation speed, feeding speed and the like are different, it is appropriate for each drilling condition The threshold can be automatically determined in the signal processing system 14. That is, it becomes possible to perform abnormality detection regardless of the perforation condition.

そして、信号処理系14において、閾値処理の対象となる指標値が、特定した閾値以上又は閾値を超えた場合にドリルを用いた穿孔に異常が発生したと自動判定することができる。例えば、ドリルの欠損、ドリルの摩耗、下孔のずれ及び穿孔板9に設けられたガイド孔のずれ等の異常の内容に応じて閾値が設定されている場合であれば、閾値処理によって、ドリルの欠損、ドリルの摩耗、下孔のずれ及び穿孔板9に設けられたガイド孔のずれのいずれが生じたのかを判定することができる。   Then, in the signal processing system 14, when the index value to be subjected to the threshold processing exceeds the specified threshold value or exceeds the threshold value, it can be automatically determined that an abnormality has occurred in the drilling using the drill. For example, if a threshold is set in accordance with the contents of an abnormality such as drill loss, drill wear, pilot hole displacement, and guide hole displacement provided in the drilling plate 9, the drill is performed using threshold processing. It is possible to determine which of the following problems has occurred: wear of the drill, wear of the drill, shift of the lower hole, or shift of the guide hole provided in the drilling plate 9.

ドリルを用いた穿孔に異常が発生したと判定された場合には、異常の監視結果として表示装置17に表示させることができる。もちろん、警報ランプやスピーカ等の出力装置に光や音として異常の監視結果を出力するようにしてもよい。すなわち、信号処理系14には、異常の監視結果を表示装置17等の出力装置に出力することによって、作業者に異常の監視結果を通知する機能を設けることができる。   If it is determined that an abnormality has occurred in drilling using a drill, it can be displayed on the display unit 17 as a result of monitoring the abnormality. Of course, the monitoring result of abnormality may be output as light or sound to an output device such as an alarm lamp or a speaker. That is, the signal processing system 14 can be provided with a function of notifying the operator of the monitoring result of abnormality by outputting the monitoring result of abnormality to the output device such as the display device 17 or the like.

更に、ドリルを用いた穿孔に異常が発生したと判定された場合には、異常の内容に応じた穿孔機本体4の制御を行うことができる。例えば、穿孔機本体4の回転数の制御値の低減、ドリルの工具軸方向における送り速度の制御値の低減及び穿孔の中断の少なくとも1つを行うことができる。その場合には、穿孔機本体4の制御装置7に必要な制御情報を与える機能が信号処理系14に設けられる。   Furthermore, when it is determined that an abnormality has occurred in drilling using a drill, control of the drilling machine main body 4 can be performed according to the content of the abnormality. For example, at least one of the reduction of the control value of the rotation speed of the drilling machine body 4, the reduction of the control value of the feed rate in the tool axis direction of the drill and the interruption of drilling can be performed. In that case, the signal processing system 14 is provided with a function of giving necessary control information to the control device 7 of the drilling machine main body 4.

より具体的な例として、異常の内容がドリルの摩耗、許容され得るドリルの欠損、許容され得るドリルの位置ずれ等の穿孔を行う上で許容され得る異常であれば、穿孔機本体4の回転数の制御値の低減やドリルの工具軸方向における送り速度の制御値の低減を行うことができる。逆に、異常の内容が不具合の発生に繋がるようなドリルの欠損やドリルの位置ずれであれば、穿孔を中断させる穿孔機本体4の制御を行うことができる。具体的には、ドリルをワークWから引き離し、ドリルの回転を停止させる制御や、穿孔機本体4を退避位置まで走行させる制御を行うことができる。   As a more specific example, if the content of the anomaly is an anomaly that can be tolerated in drilling, such as drill wear, an acceptable drill defect, or an allowable drill displacement, the rotation of the drill body 4 It is possible to reduce the control value of the number and to reduce the control value of the feed rate in the tool axis direction of the drill. On the contrary, if the content of the abnormality is a drill defect or a positional deviation of the drill which leads to the occurrence of a defect, control of the drilling machine main body 4 for interrupting the drilling can be performed. Specifically, the drill can be pulled away from the work W, and control to stop the rotation of the drill, and control to travel the drilling machine main body 4 to the retracted position can be performed.

一方、ドリル異常検知システム3の無線機15は、振動センサ12及び回転数センサ13からそれぞれ出力される検出信号を無線で信号処理系14に伝送する機能を有する。振動センサ12及び回転数センサ13からそれぞれ出力される検出信号を無線で転送することによって、穿孔機本体4が走行機構8によって走行可能な自走式の装置である場合のように、穿孔機2のタイプに依らず、振動センサ12及び回転数センサ13を容易に穿孔機2に取付けることが可能となる。加えて、ドリル異常検知システム3を小規模とすることができる。   On the other hand, the wireless device 15 of the drill abnormality detection system 3 has a function of wirelessly transmitting detection signals respectively output from the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 to the signal processing system 14. By wirelessly transferring detection signals respectively output from the vibration sensor 12 and the rotational speed sensor 13, as in the case where the drilling machine main body 4 is a self-propelled device capable of traveling by the traveling mechanism 8, the drilling machine 2 The vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 can be easily attached to the drilling machine 2 regardless of the type of the motor. In addition, the drill abnormality detection system 3 can be reduced in size.

このため、既存の穿孔機2にドリル異常検知システム3をアタッチメントとして後付けすることもできる。また、図示されるような自走式の穿孔機本体4を備えた穿孔機2のみならず、マシニングセンタ等の工作機械や手持ち式のドリル駆動装置等の穿孔機にドリル異常検知システム3を設けることができる。その場合においても、必要に応じてICタグ10及びICタグリーダ11をドリル異常検知システム3の構成要素として設けることができる。   Therefore, the drill abnormality detection system 3 can be retrofitted to the existing drilling machine 2 as an attachment. Also, the drill abnormality detection system 3 is provided not only to the drilling machine 2 having the self-propelled drilling machine main body 4 as illustrated, but also to a drilling machine such as a machine tool such as a machining center or a hand-held drill driving device. Can. Also in that case, the IC tag 10 and the IC tag reader 11 can be provided as components of the drill abnormality detection system 3 as needed.

図示された例では、振動センサ12及び回転数センサ13にそれぞれ無線機15が設けられている。このため、煩わしい信号ケーブルを不要とすることができる。特に、振動体の振動を検知してWiFi通信にて振動の検出データを送信するバッテリ駆動のWiFi振動計や回転体の回転数を検知してWiFi通信にて回転数の検出データを送信するバッテリ駆動のWiFi回転計が市販されている。このため、有線接続が不要となるように無線機15を内蔵したバッテリ駆動の振動センサ12及び回転数センサ13を容易に入手することができる。   In the illustrated example, the wireless sensor 15 is provided for each of the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13. For this reason, a troublesome signal cable can be made unnecessary. In particular, a battery-powered WiFi vibrometer that detects vibration of a vibrating body and transmits detected data of the vibration by WiFi communication or a battery that detects rotational speed of a rotating body and transmits detected data of the rotational speed by WiFi communication A powered WiFi tachometer is commercially available. For this reason, it is possible to easily obtain the battery-powered vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 having the wireless device 15 built in so as not to require wired connection.

もちろん、ICタグリーダ11と同様に、振動センサ12及び回転数センサ13を制御信号の通信用の無線機7Eと信号ケーブルで接続することによって無線機を共通化するようにしてもよい。すなわち、ICタグリーダ11、振動センサ12及び回転数センサ13にそれぞれ専用の無線機11A、15を設けても良いし、制御信号の通信用の無線機7Eを利用するようにしてもよい。   Of course, as in the case of the IC tag reader 11, the radio sensor may be made common by connecting the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 with the radio 7E for communication of control signals with a signal cable. That is, the IC tag reader 11, the vibration sensor 12, and the rotation speed sensor 13 may be respectively provided with dedicated wireless devices 11A and 15, or a wireless device 7E for communication of control signals may be used.

或いは、上述したように、本体部7Aと制御信号受信装置7Bとの間を信号ケーブルで接続する場合や穿孔機に制御装置全体を搭載するような場合には、振動センサ12及び回転数センサ13についても有線で信号処理系14と接続するようにしてもよい。すなわち、振動センサ12及び回転数センサ13の少なくとも一方を、検出信号を伝送するための信号ケーブルで信号処理系14と接続するようにしてもよい。   Alternatively, as described above, the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 may be connected when connecting the main body 7A and the control signal receiving device 7B with a signal cable or when mounting the entire control device on a drilling machine. May be connected to the signal processing system 14 by wire. That is, at least one of the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 may be connected to the signal processing system 14 by a signal cable for transmitting a detection signal.

(ドリル異常検知方法及び被穿孔品の製造方法)
次にドリル異常検知システム3によるドリル異常検知方法及び穿孔システム1を用いた被穿孔品の製造方法について説明する。ここでは、振動センサ12及び回転数センサ13が穿孔機本体4に取付けられ、ICタグ10を取付けた穿孔板9がワークWに取付けられる場合を例に説明する。
(Drill abnormality detection method and method of manufacturing a drilled product)
Next, a method for detecting a drill abnormality by the drill abnormality detection system 3 and a method for manufacturing a drilled product using the drilling system 1 will be described. Here, the case where the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 are attached to the drilling machine main body 4 and the drilling plate 9 to which the IC tag 10 is attached is attached to the work W will be described as an example.

図9は、図1に示すドリル異常検知システム3を備えた穿孔システム1により、ドリルを用いた穿孔の異常監視を伴ってワークWの穿孔を行う場合の流れの一例を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flow chart showing an example of the flow in the case where the workpiece W is to be drilled together with the monitoring of drilling abnormality using a drill by the drilling system 1 provided with the drill abnormality detection system 3 shown in FIG.

まずステップS1において、ICタグ10を取付けた穿孔板9がワークWに取付けられる。ICタグ10には、穿孔位置や孔の直径を特定するための情報のように穿孔機本体4を制御するために参照される情報の他、穿孔の異常監視を行うための閾値処理に用いられる閾値を特定するための情報が記録される。或いは、穿孔機本体4の制御に参照され、かつ穿孔の異常監視を行うための閾値処理に用いられる閾値を特定するための共通の情報、例えば、穿孔板9のID情報が記録される。   First, in step S1, the perforated plate 9 to which the IC tag 10 is attached is attached to the work W. The IC tag 10 is used for threshold processing for monitoring abnormalities in perforations, as well as information referred to control the perforation main body 4 such as information for specifying the perforation position and the diameter of the holes. Information for identifying the threshold is recorded. Alternatively, common information for specifying a threshold value which is referred to in the control of the drilling machine main body 4 and used in threshold processing for performing abnormality monitoring of the drilling, for example, ID information of the drilling plate 9 is recorded.

より具体的には、振動センサ12により検出されるドリルの振動を表す検出信号の波形の、基準波形からの乖離量を表す指標に対する閾値を特定するための情報及び回転数センサ13により検出されるドリルの回転数の、基準となる回転数からの低下量を表す指標値に対する閾値を特定するための情報がICタグ10に記録される。   More specifically, it is detected by information for specifying a threshold for an index representing the amount of deviation from the reference waveform of the waveform of the detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 Information for specifying a threshold for an index value representing a reduction amount from the reference rotation number of the rotation number of the drill is recorded in the IC tag 10.

次に、ステップS2において、穿孔機本体4の駆動が開始される。すなわち、制御装置7による遠隔制御によって走行機構8がワークWを構成する長尺構造物W2の上面を走行し、穿孔機本体4が穿孔を開始するための初期位置に移動する。   Next, in step S2, the driving of the drilling machine main body 4 is started. That is, by the remote control by the control device 7, the traveling mechanism 8 travels on the upper surface of the long structure W2 constituting the workpiece W, and the drilling machine main body 4 moves to the initial position for starting drilling.

次に、ステップS3において、ICタグ10に記録された情報が穿孔機本体4に取付けられたICタグリーダ11で読み取られる。読み取られた情報は、ICタグリーダ11の無線機11Aから制御装置7の本体部7Aに備えられる無線機7Eに無線で転送される。   Next, in step S3, the information recorded in the IC tag 10 is read by the IC tag reader 11 attached to the punch main body 4. The read information is wirelessly transferred from the wireless device 11A of the IC tag reader 11 to the wireless device 7E provided in the main unit 7A of the control device 7.

そして、穿孔機本体4を制御するために参照される情報については、制御信号生成部7Dに与えられる。一方、穿孔の異常監視を行うための情報については、ドリル異常検知システム3の信号処理系14に与えられる。   The information referred to for controlling the drilling machine main body 4 is given to the control signal generation unit 7D. On the other hand, the signal processing system 14 of the drill abnormality detection system 3 is provided with information for monitoring the perforation abnormality.

次に、ステップS4において、信号処理系14において、異常監視を行うための閾値処理に用いられる閾値が、ICタグリーダ11から無線で転送された情報に基づいて特定される。例えば、ICタグ10に記録されていた穿孔板9のID情報がICタグリーダ11から信号処理系14に転送された場合であれば、記憶装置14Aに保存されたテーブルを参照することによって穿孔板9のID情報に対応する閾値が信号処理系14において特定される。   Next, in step S4, in the signal processing system 14, a threshold used for threshold processing for performing abnormality monitoring is specified based on the information wirelessly transferred from the IC tag reader 11. For example, if the ID information of the perforated plate 9 recorded in the IC tag 10 is transferred from the IC tag reader 11 to the signal processing system 14, the perforated plate 9 is referred to by referring to the table stored in the storage device 14A. The signal processing system 14 specifies a threshold value corresponding to the ID information of

これにより、ドリルを回転駆動させる一方、穿孔機本体4を移動させてワークWの異なる位置において順次穿孔を行いつつ、回転中におけるドリルを用いた穿孔の異常を監視することが可能となる。   As a result, while the drill is rotationally driven, it is possible to monitor the abnormality of the drilling using the drill during rotation while moving the drilling machine main body 4 to sequentially drill at different positions of the work W.

次に、ステップS5において、制御装置7により穿孔機本体4が遠隔操作されることによってワークWの穿孔が行われる。具体的には、制御装置7の制御信号生成部7Dにおいて生成された穿孔機本体4の制御信号が、無線機7Eから無線で送信される。送信された制御信号は、制御信号受信装置7Bで受信される。そして、制御信号受信装置7Bで受信された制御信号に従って穿孔機本体4が駆動する。すなわち、穿孔板9のID情報に基づいて特定される穿孔位置において穿孔が行われるように、ドリルの回転及び送りに加えて、送り機構6によるドリルヘッド5の送り動作並びに走行機構8の走行による穿孔機本体4の走行が行われる。   Next, in step S5, the control device 7 remotely controls the drilling machine main body 4 to drill the workpiece W. Specifically, the control signal of the drilling machine main body 4 generated in the control signal generation unit 7D of the control device 7 is wirelessly transmitted from the wireless device 7E. The transmitted control signal is received by the control signal receiver 7B. Then, the drilling machine main body 4 is driven in accordance with the control signal received by the control signal receiving device 7B. That is, in addition to the rotation and feeding of the drill, the feeding operation of the drill head 5 by the feeding mechanism 6 and the traveling of the traveling mechanism 8 so that drilling is performed at the drilling position specified based on the ID information of the drilling plate 9 The traveling of the drilling machine main body 4 is performed.

一方、ワークWの穿孔中において、振動センサ12を用いて、回転中におけるドリルの振動が検出される。また、回転数センサ13で回転中におけるドリルの回転数が検出される。   On the other hand, during the drilling of the workpiece W, the vibration sensor 12 is used to detect the vibration of the drill during rotation. Further, the rotation speed of the drill during rotation is detected by the rotation speed sensor 13.

次に、ステップS6において、振動センサ12により検出されたドリルの振動を表す検出信号及び回転数センサ13で検出されたドリルの回転数を表す検出信号が、それぞれ無線機15から無線で送信される。   Next, in step S6, a detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor 12 and a detection signal representing the rotation number of the drill detected by the rotation number sensor 13 are wirelessly transmitted from the wireless device 15 respectively. .

次に、ステップS7において、無線で送信されたドリルの振動及び回転数を表す各検出信号が、制御装置7の本体部7Aに備えられる無線機7Eで受信される。受信された各検出信号は、ドリル異常検知システム3の信号処理系14に与えられる。   Next, in step S7, each detection signal representing the vibration and the number of revolutions of the drill transmitted by wireless is received by the wireless device 7E provided in the main body 7A of the control device 7. Each received detection signal is given to the signal processing system 14 of the drill abnormality detection system 3.

次に、ステップS8において、信号処理系14は、ドリルの振動及び回転数を表す各検出信号と、異常監視を行うための閾値処理に用いられる閾値に基づいて、ドリルを用いた穿孔の異常を監視する。   Next, in step S8, the signal processing system 14 detects an abnormality in the drilling using the drill based on each detection signal indicating the vibration and the number of rotations of the drill and the threshold value used for the threshold processing for monitoring the abnormality. Monitor.

すなわち、信号処理系14は、ドリルの振動を表す検出信号の波形と、ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する基準波形とを比較することによってドリルを用いた穿孔の異常を監視する。また、信号処理系14は、回転数センサ13により検出された検出信号に基づいて特定される実際のドリルの回転数と、ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する回転数とを比較することによってドリルを用いた穿孔の異常を監視する。   That is, the signal processing system 14 monitors the drilling abnormality using the drill by comparing the waveform of the detection signal representing the vibration of the drill with the reference waveform corresponding to the case where there is no abnormality in the drilling using the drill. Do. Further, the signal processing system 14 compares the actual number of rotations of the drill specified based on the detection signal detected by the number of rotations sensor 13 and the number of rotations corresponding to the case where there is no abnormality in the drilling using the drill. Monitor drilling anomalies with the drill by comparing.

そして、比較対象となる加速度や回転数等のパラメータ間における乖離量を表す指標値が、指標値に対応する許容値を超える場合、すなわち閾値以上又は閾値を超える場合には、ドリルを用いた穿孔に異常が発生したと信号処理系14において判定することができる。また、ドリルの欠損、ドリルの摩耗、下孔のずれ及び穿孔板9に設けられたガイド孔のずれ等の異常の内容に応じて閾値が設定されている場合であれば、閾値処理によって、ドリルの欠損、ドリルの摩耗、下孔のずれ及び穿孔板9に設けられたガイド孔のずれのいずれが生じたのかを判定することができる。   Then, when the index value representing the amount of deviation between parameters such as acceleration and rotational speed to be compared exceeds the allowable value corresponding to the index value, that is, when it exceeds the threshold value or exceeds the threshold value, drilling using a drill Can be determined in the signal processing system 14 that an abnormality has occurred. In addition, if the threshold is set according to the contents of abnormality such as drill loss, drill wear, inferior hole displacement, and guide hole displacement provided in the drilling plate 9, the drill is performed by threshold processing. It is possible to determine which of the following problems has occurred: wear of the drill, wear of the drill, shift of the lower hole, or shift of the guide hole provided in the drilling plate 9.

尚、ドリルの振動を表す検出信号の比較処理を行う場合には、比較処理の前処理としてFT等の周波数解析処理を検出信号に対して実行することができる。その場合には、ドリルの振動を表す検出信号のFTを含む信号処理を行うことによって、加速度等として検出された検出信号の振幅についての周波数スペクトルが取得される。そして、取得された周波数スペクトルの波形と、基準波形として予め準備された周波数スペクトルの基準波形とを比較することによってドリルを用いた穿孔の異常が監視される。   In addition, when performing the comparison process of the detection signal showing the vibration of a drill, frequency analysis processes, such as FT, can be performed with respect to a detection signal as pre-processing of a comparison process. In that case, by performing signal processing including the FT of the detection signal representing the vibration of the drill, a frequency spectrum of the amplitude of the detection signal detected as acceleration or the like is obtained. Then, by comparing the waveform of the acquired frequency spectrum with the reference waveform of the frequency spectrum prepared in advance as the reference waveform, the abnormality in the drilling using the drill is monitored.

次に、ステップS9において、信号処理系14における異常監視結果が表示装置17等の出力装置を介して作業者に通知される。例えば、異常が検出された場合には、ドリルの欠損、ドリルの摩耗、下孔のずれ及び穿孔板9に設けられたガイド孔のずれ等の異常の内容を作業者に通知することができる。   Next, in step S9, the operator is notified of the abnormality monitoring result in the signal processing system 14 via the output device such as the display device 17. For example, when an abnormality is detected, the operator can be notified of the contents of the abnormality such as drill loss, drill wear, lower hole displacement, and guide hole displacement provided in the perforated plate 9.

次に、ステップS10において、異常の監視結果に応じた必要な穿孔機2の制御が行われる。例えば、想定されるドリルの摩耗のように許容できる異常が検知された場合であれば、ドリルヘッド5に内蔵されるドリルの回転駆動機構に対する回転数の制御値の低減やドリルヘッド5に内蔵されるドリルの送り機構に対する送り速度の制御値の低減を行うことができる。逆に、ドリルの摩耗であってもワークWの加工品質に無視できない影響を与える程度の摩耗が生じた場合やワークWの加工品質に無視できない影響を与える程度のドリルの欠損又は位置ずれが生じた場合には、穿孔を中断させることができる。   Next, in step S10, control of the necessary drilling machine 2 according to the monitoring result of the abnormality is performed. For example, if an allowable abnormality such as expected wear is detected, the control value of the rotational speed for the rotary drive mechanism of the drill built into the drill head 5 is reduced or the drill head is built into the drill head 5 It is possible to reduce the feed rate control value for the feed mechanism of the drill. On the contrary, even when the wear of the drill occurs, wear occurs to such an extent that the machining quality of the workpiece W can not be ignored, or a drill defect or displacement occurs to such an extent that the machining quality of the workpiece W can not be ignored. If so, the drilling can be interrupted.

異常の監視結果に応じた穿孔機2の制御を行う場合には、信号処理系14から制御装置7の制御信号生成部7Dに制御情報が与えられる。そして、制御信号生成部7Dは、信号処理系14から与えられた制御情報に従って穿孔機本体4の制御信号を生成する。生成された制御信号は、無線機7Eを介して無線で穿孔機本体4側の制御信号受信装置7Bに送信される。これにより、穿孔機本体4が、異常の監視結果に応じた動作を行う。   When controlling the drilling machine 2 according to the monitoring result of abnormality, control information is given from the signal processing system 14 to the control signal generation unit 7D of the control device 7. Then, the control signal generation unit 7D generates a control signal of the drilling machine main body 4 in accordance with the control information given from the signal processing system 14. The generated control signal is wirelessly transmitted to the control signal receiving device 7B on the side of the puncturing body 4 via the wireless device 7E. Thereby, the drilling machine main body 4 performs an operation according to the monitoring result of the abnormality.

一方、異常が検知されず、ドリルの回転駆動及び移動を含む穿孔機本体4の駆動によってワークWの全ての穿孔位置における穿孔が完了すると、制御装置7による制御下において穿孔機本体4が退避位置に移動する。これにより、製品又は半製品として被穿孔品を製造することができる。このようにして製造された被穿孔品は、摩耗量が少なく品質が維持されたドリルを用いて製作されているため、高品質な被穿孔品となる。   On the other hand, when abnormality is not detected and the drilling at all the drilling positions of the work W is completed by the driving of the drilling machine main body 4 including rotational driving and movement of the drill, the drilling machine main body 4 retracts under control of the control device 7 Move to Thereby, the perforated product can be manufactured as a product or a semifinished product. The drilled articles manufactured in this manner are manufactured using drills with a low amount of wear and maintained quality, and thus become high quality drilled articles.

(効果)
以上のようなドリル異常検知システム3、ドリル異常検知方法、穿孔システム1及び被穿孔品の製造方法は、ドリルの振動及び回転数の少なくとも一方をセンサで検出し、ドリルの振動又は回転数の変動量に基づいてドリルの欠損、摩耗、位置ずれ等のドリルを用いた穿孔中における異常を検知できるようにしたものである。また、センサで検出された信号を、無線で出力するようにしたものである。
(effect)
The drill abnormality detection system 3 as described above, the drill abnormality detection method, the drilling system 1 and the method of manufacturing a drilled item detect at least one of the vibration and the rotational speed of the drill with a sensor, and change the vibration or the rotational speed of the drill It is made to be able to detect abnormalities during drilling using a drill such as drill loss, wear, positional deviation, etc. based on the amount. Also, the signal detected by the sensor is output by wireless.

このため、ドリル異常検知システム3、ドリル異常検知方法、穿孔システム1及び被穿孔品の製造方法によれば、ドリルの欠損、摩耗、位置ずれ等の異常を穿孔中において検知することができる。その結果、穿孔の精度を向上させることができる。すなわち、被穿孔品の品質を向上させることができる。尚、実際に穿孔試験を行った結果、設計された孔の直径、すなわちドリルの基準径に対して0mmから+0.0762mm以内の誤差で穿孔を行えることが確認された。   For this reason, according to the drill abnormality detection system 3, the drill abnormality detection method, the drilling system 1, and the method of manufacturing the drilled product, it is possible to detect an abnormality such as a loss, wear or displacement of the drill during drilling. As a result, the accuracy of drilling can be improved. That is, the quality of the perforated product can be improved. As a result of actually carrying out a drilling test, it was confirmed that drilling can be performed with an error within 0 mm to +0.0762 mm with respect to the designed hole diameter, that is, the reference diameter of the drill.

また、異常が検知された場合には異常の内容を確認したり、許容できない異常が検知された場合には、穿孔を中断することによって、連続して不具合が発生することを防止することができる。更に、穿孔試験等によって新たな異常の類型が判明した場合には、異常と判断するための基準を容易に変更することができる。また、異常の検出感度を調整することもできる。   In addition, when an abnormality is detected, the content of the abnormality can be confirmed, or when an unacceptable abnormality is detected, the perforation can be interrupted to prevent continuous occurrence of problems. . Furthermore, when a new abnormality type is found by a perforation test or the like, the criteria for judging an abnormality can be easily changed. Moreover, the detection sensitivity of abnormality can also be adjusted.

しかも、ドリル異常検知システム3を構成する振動センサ12及び回転数センサ13等の部品はいずれも小型化が可能であり、かつ電源供給やデータ通信のため有線接続を不要にすることができる。このため、ドリル異常検知システム3を様々なタイプの穿孔機に搭載することができる。   In addition, parts such as the vibration sensor 12 and the rotation speed sensor 13 that constitute the drill abnormality detection system 3 can be miniaturized, and wire connection can be eliminated for power supply and data communication. For this reason, the drill abnormality detection system 3 can be mounted on various types of drilling machines.

例えば、既に運用中の穿孔機に対しても、ドリル異常検知システム3を追加することによって、穿孔中における異常検知機能を付与することができる。特に、穿孔機のタイプに依らずモニタリングが容易な振動及び回転数を異常検知用にモニタリングするため、電動式の穿孔機はもちろん、エア駆動式の穿孔機であってもドリル異常検知システム3を設けることができる。また、有線接続を不要にできるため、図示されるような自走式の穿孔機本体4を備えた穿孔機2や、電源設備がない場所に持ち込んで使用される穿孔機であっても、ドリル異常検知システム3を設けることによって、異常監視を行うことができる。   For example, by adding the drill abnormality detection system 3 to the drilling machine already in operation, it is possible to provide an abnormality detection function during drilling. In particular, in order to monitor the vibration and rotational speed that can be easily monitored regardless of the type of drilling machine for abnormality detection, the drill anomaly detection system 3 is not limited to an electric drilling machine or an air-driven drilling machine. It can be provided. In addition, since it is possible to eliminate the need for wired connection, it is possible to drill even if the drilling machine 2 is provided with a self-propelled drilling machine main body 4 as shown, or a drilling machine used by bringing it into a place without power supply equipment. By providing the abnormality detection system 3, abnormality monitoring can be performed.

(他の実施形態)
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
(Other embodiments)
Although the specific embodiments have been described above, the described embodiments are merely examples and do not limit the scope of the invention. The novel methods and apparatus described herein may be embodied in various other ways. Also, various omissions, substitutions and changes in the form of the methods and apparatus described herein may be made without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to cover such different forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.

1 穿孔システム
2 穿孔機
3 ドリル異常検知システム
4 穿孔機本体
5 ドリルヘッド
5A ケーシング
5B 回転シャフト
6 送り機構
6A ラック・アンド・ピニオン
6B モータ
7 制御装置
7A 本体部
7B 制御信号受信装置
7C 記憶装置
7D 制御信号生成部
7E 無線機
8 走行機構
8A 第1の走行機構
8B 第2の走行機構
9 穿孔板
10 ICタグ
11 ICタグリーダ
11A 無線機
12 振動センサ
13 回転数センサ
14 信号処理系
14A 記憶装置
15 無線機
16 入力装置
17 表示装置
W ワーク
W1 板状の部品
W2 長尺構造物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 drilling system 2 drilling machine 3 drill abnormality detection system 4 drilling machine main body 5 drill head 5A casing 5B rotating shaft 6 feed mechanism 6A rack and pinion 6B motor 7 control device 7A main body part 7B control signal receiving device 7C storage device 7D control Signal generator 7E wireless device 8 traveling mechanism 8A first traveling mechanism 8B second traveling mechanism 9 perforated plate 10 IC tag 11 IC tag reader 11A wireless device 12 vibration sensor 13 rotational speed sensor 14 signal processing system 14A storage device 15 wireless device 16 input device 17 display device W work W1 plate-shaped part W2 long structure

Claims (12)

ドリルを回転駆動させる穿孔機、前記ドリルによる穿孔対象又は前記穿孔対象に取付けられる穿孔板に取付けられ、回転中における前記ドリルの振動を直接又は間接的に検出する振動センサと、
前記振動センサにより検出された前記ドリルの振動を表す検出信号の波形と、前記ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する基準波形とを比較することによって前記ドリルを用いた穿孔における異常を監視する信号処理系と、
を備えるドリル異常検知システム。
A drilling machine for rotationally driving a drill, a vibration sensor attached to a drilling plate to be drilled by the drill or the drilling object attached thereto, and detecting the vibration of the drill directly or indirectly during rotation;
An anomaly in the drilling using the drill by comparing the waveform of the detection signal representing the vibration of the drill detected by the vibration sensor with a reference waveform corresponding to the absence of an anomaly in the drilling using the drill Signal processing system to monitor
Drill anomaly detection system comprising:
回転中における前記ドリルの回転数を検出する回転数センサを更に備え、
前記信号処理系は、前記回転数センサにより検出された前記ドリルの回転数と、前記ドリルを用いた穿孔に異常が存在しない場合に対応する回転数とを更に比較することによって前記ドリルを用いた穿孔の異常を監視するように構成される請求項1記載のドリル異常検知システム。
It further comprises a rotation number sensor for detecting the rotation number of the drill during rotation,
The signal processing system uses the drill by further comparing the number of rotations of the drill detected by the number of rotations sensor with the number of rotations corresponding to the case where there is no abnormality in the drilling using the drill. The drill anomaly detection system according to claim 1, configured to monitor perforation anomalies.
前記穿孔機は、走行機構によって走行エリア内を走行可能に構成され、
前記信号処理系は、前記走行エリアの外部に設置される請求項1又は2記載のドリル異常検知システム。
The drilling machine is configured to be able to travel in the traveling area by a traveling mechanism,
The drill abnormality detection system according to claim 1, wherein the signal processing system is installed outside the traveling area.
前記信号処理系は、前記検出信号のフーリエ変換を含む信号処理を行うことによって、前記検出信号の振幅についての周波数スペクトルを取得し、取得した前記周波数スペクトルの波形と、前記基準波形として予め準備された周波数スペクトルの基準波形とを比較することによって前記ドリルを用いた穿孔の異常を監視するように構成される請求項1乃至3のいずれか1項に記載のドリル異常検知システム。   The signal processing system acquires a frequency spectrum of the amplitude of the detection signal by performing signal processing including Fourier transformation of the detection signal, and is prepared in advance as a waveform of the acquired frequency spectrum and the reference waveform. The drill abnormality detection system according to any one of claims 1 to 3, wherein the drill abnormality detection system is configured to monitor perforation abnormalities using the drill by comparing with a reference waveform of a frequency spectrum. 前記信号処理系は、前記ドリルを用いた穿孔に異常が発生したと判定した場合には、前記異常に応じた前記穿孔機の制御を行うことによって、前記穿孔機の回転数の制御値の低減、前記ドリルの工具軸方向における送り速度の制御値の低減及び穿孔の中断の少なくとも1つを行うように構成される請求項1乃至4のいずれか1項に記載のドリル異常検知システム。   When the signal processing system determines that an abnormality has occurred in the drilling using the drill, the control value of the rotational speed of the drilling machine is reduced by performing control of the drilling machine according to the abnormality. The drill abnormality detection system according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of reduction of a feed rate control value in a tool axis direction of the drill and interruption of drilling is performed. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のドリル異常検知システムと、
前記穿孔機と、
を備えた穿孔システム。
A drill abnormality detection system according to any one of claims 1 to 5,
Said drilling machine,
Drilling system with.
前記穿孔対象及び前記穿孔板の少なくとも一方に取付けられ、前記検出信号の波形の、前記基準波形からの乖離量を表す指標値に対する閾値を特定するための情報を記録した集積回路タグと、
前記穿孔機側に取付けられ、前記集積回路タグに記録された前記情報を読み取って、前記信号処理系に転送するリーダと、
を更に備え、
前記信号処理系は、転送された前記情報に基づいて前記閾値を特定し、前記指標値が前記閾値以上又は前記閾値を超えた場合に前記ドリルを用いた穿孔に異常が発生したと判定するように構成される請求項6記載の穿孔システム。
An integrated circuit tag attached to at least one of the object to be drilled and the perforated plate and recording information for specifying a threshold value for an index value representing the amount of deviation from the reference waveform of the waveform of the detection signal.
A reader attached to the drilling machine side, reading the information recorded in the integrated circuit tag, and transferring the information to the signal processing system;
And further
The signal processing system specifies the threshold based on the transferred information, and determines that an abnormality has occurred in drilling using the drill when the index value is equal to or higher than the threshold or exceeds the threshold. A drilling system according to claim 6, wherein the drilling system comprises:
ドリルを回転駆動させる穿孔機、前記ドリルによる穿孔対象又は前記穿孔対象に取付けられる穿孔板に取付けられた振動センサを用いて、回転中における前記ドリルの振動を直接又は間接的に検出するステップと、
前記振動センサにより検出された前記ドリルの振動を表す検出信号の波形と、前記ドリルに異常が存在しない場合に対応する基準波形とを比較することによって前記ドリルを用いた穿孔の異常を監視するステップと、
を有するドリル異常検知方法。
Detecting the vibration of the drill directly or indirectly during rotation using a drilling machine for driving a drill, a vibration sensor attached to a drilling plate attached to the drilling target or the drilling target by the drill, and
Monitoring a drilling anomaly using the drill by comparing a waveform of a detection signal representing the drill's vibration detected by the vibration sensor with a reference waveform corresponding to the absence of the drill anomaly When,
Drill abnormality detection method having:
回転中における前記ドリルの回転数を回転数センサで検出するステップを更に有し、
前記回転数センサにより検出された前記ドリルの回転数と、前記ドリルに異常が存在しない場合に対応する回転数とを更に比較することによって前記ドリルを用いた穿孔の異常を監視する請求項8記載のドリル異常検知方法。
The method further includes the step of detecting the number of rotations of the drill during rotation with a rotation number sensor,
The drilling abnormality using the drill is monitored by further comparing the number of rotations of the drill detected by the number of rotations sensor with the number of rotations corresponding to the case where there is no abnormality in the drill. Drill anomaly detection method.
前記検出信号のフーリエ変換を含む信号処理を行うことによって、前記検出信号の振幅についての周波数スペクトルを取得し、取得した前記周波数スペクトルの波形と、前記基準波形として予め準備された周波数スペクトルの基準波形とを比較することによって前記ドリルを用いた穿孔の異常を監視する請求項8又は9記載のドリル異常検知方法。   By performing signal processing including Fourier transform of the detection signal, a frequency spectrum of the amplitude of the detection signal is acquired, and a waveform of the acquired frequency spectrum and a reference waveform of a frequency spectrum prepared in advance as the reference waveform The drill abnormality detection method according to claim 8 or 9, wherein the drill abnormality is monitored using the drill. 前記検出信号の波形の、前記基準波形からの乖離量を表す指標値に対する閾値を特定するための情報を記録した集積回路タグを前記穿孔対象及び前記穿孔板の少なくとも一方に取付け、
前記集積回路タグに記録された前記情報を、前記穿孔機側に取付けられたリーダで読み取って転送し、
転送された前記情報に基づいて前記閾値を特定し、前記指標値が前記閾値以上又は前記閾値を超えた場合に前記ドリルを用いた穿孔に異常が発生したと判定する請求項8乃至10のいずれか1項に記載のドリル異常検知方法。
An integrated circuit tag recording information for specifying a threshold for an index value representing an amount of deviation from the reference waveform of the waveform of the detection signal is attached to at least one of the object to be perforated and the perforated plate.
Reading and transferring the information recorded on the integrated circuit tag by a reader attached to the drilling machine side;
The method according to any one of claims 8 to 10, wherein the threshold value is specified based on the transferred information, and when the index value exceeds the threshold value or exceeds the threshold value, it is determined that an abnormality occurs in drilling using the drill. The drill abnormality detection method according to 1 or 2.
請求項8乃至11のいずれか1項に記載のドリル異常検知方法で回転中におけるドリルを用いた穿孔の異常を監視するステップと、
前記穿孔機で前記ドリルを回転駆動させて前記穿孔対象の穿孔を行うことによって被穿孔品を製造するステップと、
を有する被穿孔品の製造方法。
A method for detecting abnormality in drilling according to any one of claims 8 to 11, monitoring abnormality in drilling using a drill during rotation;
Manufacturing an article to be drilled by rotationally driving the drill with the drilling machine to drill the object to be drilled;
A method of manufacturing a perforated product having:
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