JP2018532600A - 工作ツールの振動振幅を求めるための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
11 ツールホルダ
12 センサユニット
13 圧電素子
2 光バリアユニット
21 発光器
22 受光器
23 光ビーム
3 工作ツール
31 ツール端部
32 ツール軸線
41 ツール端部の位置を定めるユニット
42 受光器信号から振動振幅を求めるユニット
43 信号強度をツール端部の位置と関連付けるユニット
44 振動周波数を求めるユニット
45 センサ信号から振動振幅を求めるユニット
46 振動周波数を変化させるユニット
47 振動振幅を振動周波数と関連付けるユニット
50 スピンドル
Claims (24)
- 工作ツール(3)の振動振幅を求めるための方法であって、
光ビーム(23)を生成する発光器(21)と、前記光ビーム(23)の光強度を検出する受光器(22)とを有した光バリアユニット(2)の前記光ビーム(23)を生成する工程と、
前記光バリアユニット(2)の前記受光器(22)が検出した前記光ビーム(23)の光強度に基づいて受光器信号を生成する工程と、
前記工作ツール(3)のツール端部(31)を前記光ビーム(23)内に配置する工程と、
前記工作ツール(3)を振動させる工程と、
前記工作ツール(3)の振動によって生じた前記受光器信号の変化から前記工作ツール(3)の振動振幅を求める工程と
を備えることを特徴とする方法。 - 前記工作ツール(3)の振動振幅を求める工程の際に、前記光ビーム(23)を横切る方向または直交する方向に延びる軸線及び前記工作ツール(3)のツール軸線の少なくとも一方を中心に、前記工作ツール(3)を回転させる工程を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記工作ツール(3)は、前記工作ツール(3)の基部から、前記工作ツール(3)の前記振動の方向に突出する少なくとも1つの刃先を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記工作ツール(3)の前記刃先は、前記工作ツール(3)の基部から、前記工作ツール(3)の前記振動の方向に直交する方向に突出することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記工作ツール(3)を振動させる前に、前記ツール端部(31)の位置に応じて前記受光器信号の信号強度が変化するように、前記光ビーム(23)内における前記ツール端部(31)の位置を変更することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記光ビーム(23)内の領域における前記ツール端部(31)の位置を、前記光ビーム(23)に直交する方向に沿って段階的に変更し、それぞれの段階において、得られた前記受光器信号の信号強度を、対応する前記ツール端部(31)の位置と関連付けることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記工作ツール(3)の振動振幅は、前記受光器信号における最大信号強度と最小信号強度との差から求められることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記光ビーム(23)に直交する前記方向は、前記工作ツール(3)のツール軸線(32)が延びる方向に相当することを特徴とする請求項6または7に記載の方法。
- 前記光ビーム(23)に直交する前記方向は、前記工作ツール(3)のツール軸線(32)に直交する方向に相当することを特徴とする請求項6または7に記載の方法。
- 前記受光器信号は、前記受光器(22)が検出した前記光強度に比例して前記受光器(22)が生成するアナログ電圧信号であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記光ビーム(23)内で前記ツール端部(31)が振動するように、前記工作ツール(3)を振動させることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- ツールホルダ(11)に設けられたセンサユニット(12)により、前記ツールホルダ(11)に設けられた前記工作ツール(3)の振動からセンサ信号を生成する工程と、
前記センサ信号から、前記工作ツール(3)の振動振幅に関連付けた前記工作ツール(3)の振動周波数を求める工程と、
前記センサ信号から、前記工作ツール(3)の振動振幅を求める工程と
を更に備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の方法。 - 前記工作ツール(3)の振動周波数を段階的に変更し、それぞれの段階において、得られた前記工作ツール(3)の振動振幅を、対応する振動周波数と関連付けることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 工作ツール(3)の振動振幅を求めるための装置であって、
光ビーム(23)を生成する発光器(21)と、前記光ビーム(23)の光強度を検出し、検出した前記光強度に基づき受光器信号を生成する受光器(22)とを有した光バリアユニット(2)と、
前記光ビーム(23)内に前記工作ツール(3)のツール端部(31)を配置するユニット(41)と、
前記工作ツール(3)を振動させるユニット(13)と、
前記工作ツール(3)の振動によって生じた前記受光器信号の変化から、前記工作ツール(3)の振動振幅を求めるユニット(42)と
を備えることを特徴とする装置。 - 前記ツール端部(31)を配置する前記ユニット(41)は、前記ツール端部(31)の位置に応じて前記受光器信号の信号強度が変化するように、前記光ビーム(23)内における前記ツール端部(31)の位置を変更することを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 前記受光器信号の信号強度を前記ツール端部(31)の位置と関連付けるユニット(43)を備え、
前記ツール端部(31)を配置する前記ユニット(41)は、前記光ビーム(23)内の領域で、前記光ビーム(23)に直交する方向に沿って段階的に前記ツール端部(31)の位置を変更し、
前記受光器信号の信号強度を前記ツール端部(31)の位置と関連付ける前記ユニット(43)は、それぞれの段階において、得られた受光器信号の信号強度を、対応する前記ツール端部(31)の位置と関連付ける
ことを特徴とする請求項15に記載の装置。 - 前記工作ツール(3)の振動振幅を求める前記ユニット(42)は、前記受光器信号における最大信号強度と最小信号強度との差から、前記工作ツール(3)の振動振幅を求めることを特徴とする請求項14〜16のいずれかに記載の装置。
- 前記光ビーム(23)に直交する前記方向は、前記工作ツール(3)のツール軸線(32)が延びる方向に相当することを特徴とする請求項16または17に記載の装置。
- 前記光ビーム(23)に直交する前記方向は、前記工作ツール(3)のツール軸線(32)に直交する方向に相当することを特徴とする請求項16または17に記載の装置。
- 前記光バリアユニット(2)の前記受光器(22)は、前記受光器(22)が検出した前記光強度に比例するアナログ電圧信号として前記受光器信号を生成することを特徴とする請求項14〜19のいずれかに記載の装置。
- 前記工作ツール(3)を振動させる前記ユニット(13)は、前記光ビーム(23)内で前記ツール端部(31)が振動するように、前記工作ツール(3)を振動させることを特徴とする請求項14〜20のいずれかに記載の装置。
- 前記工作ツール(3)を受容するツールホルダ(11)と、
前記ツールホルダ(11)に設けられて、前記工作ツール(3)の振動からセンサ信号を生成するセンサユニット(12)と、
前記センサ信号から、前記工作ツール(3)の振動振幅に関連付けた前記工作ツール(3)の振動周波数を求めるユニット(44)と、
前記センサ信号から、前記工作ツール(3)の振動振幅を求めるユニット(45)と
を更に備えることを特徴とする請求項14〜21のいずれかに記載の装置。 - 前記工作ツール(3)の振動周波数を段階的に変更するユニット(46)と、
それぞれの段階において、得られた前記工作ツール(3)の振動振幅を、対応する振動周波数と関連付けるユニット(47)と
を更に備えることを特徴とする請求項22に記載の装置。 - 請求項14〜23のいずれかに記載の装置を備えた工作機械(1)であって、請求項1〜13のいずれかに記載の方法に従って、前記工作ツール(3)の振動振幅を求めるように構成されることを特徴とする工作機械。
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