JP4605875B2 - Processing tool defect detection device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工具の欠損検出装置に関し、一層詳細には、加工具に所定の規模の欠損が生じた際にその欠損を速やかに検出し、これにより製品歩留まりを向上させることが可能な加工具の欠損検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
歯車やねじ等の機械構成部品は、ワークに対して旋削加工や切削加工等の様々な加工が施されることにより製造されている。このような加工を行うための加工装置の一例としては、図7に示すホブ盤1が挙げられる。
【0003】
このホブ盤1は、ホブヘッド2に矢印X方向に沿って回転可能に支持されるとともにその外周部にホブカッタ3が取り付けられたホブ軸4と、ワーク5に形成された貫通孔5aを通った支持ロッド6とを備える。なお、ホブヘッド2は、基台7に取り付けられて垂直方向(矢印Y方向)および水平方向(矢印Z方向)に変位自在な支持盤8に支持されている。また、可動盤9は、図示しない可動盤移動機構の作用下に、矢印A方向に沿って支持盤8に対して接近または離間させることが可能である。
【0004】
支持ロッド6は、図における上方に指向してテーパ状に縮径した縮径部6aと、その直径がワーク5の貫通孔5aの直径に比して大きい大径部6bと、その直径が貫通孔5aの直径に略等しい小径部6cとを下部からこの順序で有する。このうち、縮径部6aは、略円柱体形状をなす部位を介して可動盤9に回転可能に装着されたテーブル10に支持されており、一方、小径部6cは図示しない軸受に回転可能に支持されている。
【0005】
貫通孔5aに支持ロッド6の小径部6cが通されたワーク5は、大径部6bの上端面に当接してその位置に留まり、これにより支持ロッド6に支持される。勿論、この際のワーク5の位置は、ホブカッタ3により加工が施されることが可能な位置である。
【0006】
支持ロッド6および該支持ロッド6に支持されたワーク5は、テーブル10が矢印B方向に回転付勢されることに伴って回転動作する。その一方でホブ軸4が回転付勢されることによりホブカッタ3も回転動作され、この状態で、前記可動盤移動機構の作用下に可動盤9が支持盤8側に指向して移動される。これによりワーク5がホブカッタ3により切削加工され、ワーク5の外周壁部に歯11が形成される。最終的に、ワーク5は、完成品としての歯車となるまで切削加工されるに至る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、ホブカッタ3の構成材料をWC−Co系等の超硬合金とすることが主流になりつつある。この理由は、超硬合金からなるホブカッタ3は加工速度が著しく速く、かつ耐摩耗性に優れているからである。
【0008】
しかしながら、超硬合金からなるホブカッタ3は靱性が低く、このために欠損し易いという不具合がある。欠損が生じたホブカッタ3を使用してワーク5の切削加工を続行した場合には、該ホブカッタ3の他の刃部における負荷が増大する。このような状態でさらにワーク5の切削加工を続行すると、他の刃部の欠損を誘発してしまう。この場合、所定の形状の歯11を製造することができなくなるので、歯車の製造歩留まりが低下してしまう。
【0009】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ホブカッタ等の加工具に所定の規模の欠損が生じた場合に加工を速やかに停止させ、これにより製品歩留まりを向上させることが可能な加工具の欠損検出装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、欠損した第1の加工具を使用してワークの加工を行った際に前記ワークの加工箇所で発生した第1の火花の状態と、第2の加工具によりワークを加工する際に前記ワークの加工箇所で発生する第2の火花の状態とを比較することにより前記第2の加工具に欠損が生じているか否かを判別することを特徴とする。
【0011】
すなわち、この加工具の欠損検出方法においては、前記第1および第2の火花の状態が互いに相等しい場合、前記第2の加工具が欠損しているとの判定がなされる。
【0012】
そして、このようにして前記第2の加工具が欠損していると判定された場合に加工を停止することにより、後処理において修復が困難な製品を製造することを回避することができるとともに加工具の他の加工部位の欠損を誘発することを回避することができる。このため、製品の製造歩留まりを向上することができる。
【0013】
また、本発明は、加工装置に付設されて加工具の欠損を検出する加工具欠損検出装置であって、
欠損が生じている第1の加工具を使用してワークを加工した際に前記ワークの加工箇所で発生した第1の火花を表示装置の画面に映し出すことで前記画面を構成するドットを点灯させたときの全ドット数に対する点灯した第1のドット数の割合を第1の占有率として予め記憶した第1の記憶手段と、
第2の加工具を使用してワークを加工する際に前記ワークの加工箇所で発生する第2の火花を画面に映し出すことでドットを点灯させたときの全ドット数に対する点灯した第2のドット数の割合を第2の占有率として順次記憶する第2の記憶手段と、
前記第1の記憶手段に予め記憶された前記第1の占有率前記第2の記憶手段に順次記憶される前記第2の占有率とを比較する演算回路と、
を備え、
前記演算回路は、前記第1の占有率と前記第2の占有率とを比較し、前記第2の占有率が前記第1の占有率と同一となったときに、前記第2の加工具に、前記第1の加工具と同量の欠損が生じたとの判定信号を発し、
前記判定信号を受けた制御部が、加工を停止する制御信号を発することを特徴とする。
【0014】
この加工具欠損検出装置は、前記第1および第2の火花の状態の観測、および両火花の形状や発生量が互いに略等しいとの判定がなされた際における加工の停止を自動的に行う。すなわち、加工具の欠損が速やかにかつ容易に検出され、該欠損が所定の規模となった際には速やかに加工が停止される。このため、後処理において修復が困難な製品を製造することが回避されるとともに他の刃部の欠損を誘発することが確実に回避されるので、製品の製造歩留まりを確実に向上させることができる。
【0015】
前記第1の火花の状態と前記第2の火花の状態との比較は、該第1または第2の火花を表示装置に映し出し、この表示装置の画面面積を占める割合を比較することにより行うことができる。すなわち、前記第1および第2の火花における表示装置の画面面積を占める割合が互いに略等しくなった場合、第2の加工具に欠損が生じていると判定することができる。
【0016】
なお、加工具の好適な例としては、ホブカッタやフライスカッタ等の切削加工用刃具を挙げることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る加工具の欠損検出方法につきこれを実施する装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図7に示される構成要素に対応する構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0018】
本実施の形態に係る加工具欠損検出装置を図1に示す。この加工具欠損検出装置20は、CCDカメラ22と、該CCDカメラ22により撮影された画像を映し出すモニタ24と、第1、第2ROM26a、26b、第1〜第3RAM28a〜28cおよびCPU30が組み込まれた比較部32とを備える。なお、本実施の形態において、加工具欠損検出装置20はワーク5を切削加工するホブ盤1のホブカッタ3の欠損を検出するものであり、比較部32のCPU30は、ケーブル34を介してホブ軸4の回転付勢または停止を制御するホブ盤制御部36に電気的に接続されている。
【0019】
CCDカメラ22は、ワーク5の切削加工箇所に向けられた状態で支持されている。このため、ワーク5の切削加工箇所において発生した火花Fは、CCDカメラ22により撮影されてモニタ24に映し出される。この際、モニタ24の画面38においては、該画面38を構成するドット(図示せず)が火花Fの形状や量に対応するように点灯する。全ドット数に対する点灯したドットの割合(以下、占有率という)についての情報は、信号として比較部32に送られて第1〜第3RAM28a〜28cに入力される。
【0020】
比較部32の第1ROM26aには、損傷してはいるものの該損傷を修復することが比較的容易な、欠損が0.2mm以下程度である刃部を有するホブカッタが発生する火花の占有率(以下、下限占有率という)が予め記憶されている。一方、第2ROM26bには、損傷を修復することが困難な刃部、すなわち、0.2mmより大きく欠損した刃部を有するホブカッタが発生する火花の占有率(以下、上限占有率という)が予め記憶されている。なお、下限占有率および上限占有率は、後述するように、欠損したホブカッタを使用してワーク5を切削加工することにより求められる。
【0021】
比較部32のCPU30は、第1、第2ROM26a、26bに予め記憶された下限占有率および上限占有率と、第1〜第3RAM28a〜28cに入力された火花Fの占有率とを比較する。後述するように、第1〜第3RAM28a〜28cのいずれかに入力された占有率が下限占有率または上限占有率と等しくなった場合、CPU30は、図示しない可動盤移動機構に図示しないケーブルを介して電気的に接続されたホブ盤制御部36に「1サイクル停止」または「切削加工停止」の制御信号を発する。
【0022】
次に、上記のように構成された加工具欠損検出装置20によりホブカッタ3の欠損を検出する方法について説明する。
【0023】
まず、欠損が存在しないホブカッタによりワーク5の切削加工を行い、ワーク5の加工箇所に生じた火花Fの占有率を測定する。
【0024】
そして、欠損の規模が比較的小さいホブカッタによりワーク5の切削加工を行い、上記と同様に、ワーク5の加工箇所に生じた火花Fの占有率を測定する。
【0025】
以下、ホブカッタの欠損の規模を順次大きくして、不良品が製造される際の欠損の規模と、ワーク5の加工箇所に生じた火花Fの占有率とを調べる。
【0026】
図2に、ホブカッタの欠損の規模と火花Fの占有率との関係を表すグラフの一例を示す。図2において、曲線a、bおよびcは、それぞれ、欠損の存在しないホブカッタ、欠損の規模が比較的小さくかつ再研磨することにより修復することが可能なホブカッタ、欠損の規模が大きく修復することが容易ではないホブカッタにより得られたものである。なお、グラフの横軸は切削加工を開始してからの経過時間である。
【0027】
この図2から、ホブカッタ3を用いてワーク5の切削加工を行う際、発生する火花Fの占有率が曲線bの平坦域で示される占有率(7.5%)以上となった場合にホブカッタ3に比較的小さい規模で欠損が発生していると判定して切削加工を1サイクルで停止することにより欠損の誘発を回避することができること、また、曲線cの平坦域で示される占有率(15%)以上となった場合にホブカッタ3に欠損が生じていると判定して切削加工を停止することにより、歯11の損傷を修復することが困難な歯車が製造されることを回避することができることが諒解される。
【0028】
そこで、比較部32の第1、第2ROM26a、26bには、7.5%を下限占有率として、かつ15%を上限占有率として記憶させるとともに、CPU30には、ホブ盤制御部36に対して、ワーク5の切削加工を行っている最中に発生した火花Fの占有率が7.5%以上15%未満の場合に「1サイクル停止」の制御信号を発し、15%に到達した場合に「切削加工停止」の制御信号を発するように設定する。
【0029】
この設定を終了した後、ホブ軸4およびテーブル10をそれぞれ回転付勢してホブカッタ3およびワーク5を回転動作させる。この状態で図示しない前記可動盤移動機構を付勢して可動盤9を支持盤8に対して接近させ、ホブカッタ3によるワーク5の切削加工を開始する。これにより、ワーク5の外周壁部に歯11が形成される。
【0030】
この切削加工の際には、図3に示すように、ワーク5の切削加工箇所に火花Fが発生する。この火花Fの形状や量は、ホブカッタ3の欠損の規模に依存して変化する。なお、図3における参照符号40は、ワーク5が切削加工される際に発生した切り屑である。
【0031】
火花Fは、CCDカメラ22により撮影されてモニタ24の画面38に映し出される(図1参照)。
【0032】
切削加工を開始した直後から10秒以内における火花Fの占有率に関する情報は、信号として比較部32の第1RAM28aに送られ、該第1RAM28aに入力される。CPU30は、第1RAM28aに入力された占有率と第1、第2ROM26a、26bに予め記憶された下限占有率(7.5%)または上限占有率(15%)とを比較する。
【0033】
同様に、第2および第3RAM28b、28cには、それぞれ、切削加工を開始して10秒超〜20秒、20秒超〜30秒における火花Fの占有率に関する情報が入力される。第2および第3RAM28b、28cに入力されたこれらの占有率も、CPU30によって第1、第2ROM26a、26bに予め記憶された下限占有率または上限占有率と比較される。
【0034】
具体的には、以下のようである。
【0035】
切削加工途中でホブカッタ3に欠損が生じないときには、火花Fの占有率は図2における曲線aに準じて変化する。すなわち、占有率が7.5%に到達することはないので、CPU30が「切削加工停止」の制御信号を発することはなく、ワーク5に対する切削加工が続行される。
【0036】
図4に示すように、切削加工途中でホブカッタ3に欠損42が生じた場合、その欠損42の規模に応じて火花Fの占有率が上昇する。そして、図5の曲線dで示されるように、例えば切削加工を開始して15秒で火花Fの占有率が下限占有率(7.5%)に到達した場合、第1ROM26aがホブ盤制御部36に対して「1サイクル停止」の制御信号を発し、これにより切削加工の1サイクルが停止される。
【0037】
この場合、作業者はホブカッタ3の状態を目視で確認し、必要に応じて支持盤8を変位させ、欠損のない刃部がワーク5に当接するようにホブカッタ3の位置を変更する。その後、ホブ盤1を再付勢することによりワーク5の切削加工が再開され、最終的に歯11が形成されて完成品としての歯車が得られるに至る。
【0038】
また、ホブカッタ3の位置が変更されずにワーク5の切削加工が再開された場合、その後の火花Fの占有率は、第2ROM26bに記憶された上限占有率と比較される。そして、火花Fの占有率が7.5%以上であっても、第2ROM26bに記憶された上限占有率である15%に到達しない場合には切削加工が続行され、完成品としての歯車が製造される。
【0039】
これに対し、欠損42の規模が大きくなってしまい、図6の曲線eで示されるように、火花Fの占有率が上昇して最終的に15%に到達した場合、CPU30は、ケーブル34を介してホブ盤制御部36に「切削加工停止」の制御信号を発する。
【0040】
この制御信号を受けたホブ盤制御部36は、図示しない前記ケーブルを介して図示しない前記可動盤移動機構に制御信号を送る。その結果、該可動盤移動機構の作用下に可動盤9が支持盤8から離間することに伴ってホブカッタ3とワーク5とが互いに離間し、これによりワーク5に対する切削加工が停止される。
【0041】
すなわち、欠損42が生じたホブカッタ3による切削加工を続行し、結局、欠損42の規模が大きくなった場合であっても、切削加工が自動的に停止されるので、不良品が製造されることはない。
【0042】
このように、本実施の形態に係る加工具の欠損検出方法においては、ホブカッタ3に所定の規模の欠損42が生じた際にワーク5の切削加工を停止するようにしているので、後処理を行っても歯11の傷を修復することが困難な歯車が製造されることを回避することができる。
【0043】
また、ホブカッタ3における他の刃部の負荷が増大する前に切削加工が停止されるので、他の刃部の欠損が誘発されることがない。このため、所定の形状の歯車を確実に製造することができる。
【0044】
以上のようなことから、歯車の製品歩留まりを向上させることができる。
【0045】
なお、上記した実施の形態においては、加工具としてホブカッタ3を使用し、かつ該ホブカッタ3によりワーク5を切削加工することにより歯車を製造する場合を例として説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、加工具としてフライスカッタを用い、該フライスカッタによりワークに対して面削加工であってもよい。この場合、製造歩留まりが低下する規模の欠損を有するフライスカッタを使用して面削加工を予め行い、その際における火花の占有率を測定してこれを比較部32の第1、第2ROM26a、26bに記憶させるようにすればよい。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る加工具の欠損検出方法によれば、欠損した加工具により加工を行う際にワークの加工箇所に生じる火花の状態を観測し、該火花の状態と、使用中の加工具でワークの加工箇所に発生する火花の状態とを比較することにより、使用中の加工具に欠損が生じているか否かを判別するようにしている。そして、使用中の加工具が欠損していると判定された場合には、加工が停止される。このため、加工具の他の部位の欠損が誘発されることを回避することができるという効果が達成される。
【0047】
また、本発明に係る加工具欠損検出装置によれば、上記した両火花の状態の観測、およびこの観測から加工具に許容限度を超える欠損が生じたとの判定がなされた際における加工の停止が自動的に行われる。すなわち、加工具に生じた欠損が所定の規模となった際には速やかに加工が停止されるので、上記の効果を常に確実に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る加工具欠損検出装置の概略全体構成説明図である。
【図2】ホブカッタの欠損の規模と該ホブカッタを使用した際に発生した火花の状態との相関関係を表すグラフである。
【図3】ワークの加工箇所に火花が生じた状態を示す平面図である。
【図4】欠損したホブカッタによりワークを切削加工している際に加工箇所に火花が生じた状態を示す平面図である。
【図5】切削加工途中にホブカッタに欠損が生じた状態を示すグラフである。
【図6】欠損が生じたホブカッタを使用してワークの切削加工を続行し、欠損の規模が大きくなった状態を示すグラフである。
【図7】ホブ盤の要部概略構成説明図である。
【符号の説明】
1…ホブ盤 3…ホブカッタ
5…ワーク 6…支持ロッド
8…支持盤 9…可動盤
10…テーブル 11…歯
20…加工具欠損検出装置 22…CCDカメラ(撮像手段)
24…モニタ 26a、26b…ROM
28a〜28c…RAM 30…CPU
32…比較部 36…ホブ盤制御部
38…画面 42…欠損
F…火花
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a defect inspection DeSo location of the processing tool, even more specifically, loss of a predetermined size to the processing tool is rapidly detect the defects when generated, thereby it is possible to improve the product yield about the loss detection DeSo location of Do processing tool.
[0002]
[Prior art]
Machine components such as gears and screws are manufactured by subjecting a workpiece to various processes such as turning and cutting. An example of a processing apparatus for performing such processing is a hobbing machine 1 shown in FIG.
[0003]
The hobbing machine 1 is supported by a hob head 2 so as to be rotatable along the direction of the arrow X and through a hob shaft 4 having a hob cutter 3 attached to the outer periphery thereof, and a through hole 5a formed in the work 5. Rod 6. The hob head 2 is attached to a base 7 and supported by a support board 8 that can be displaced in the vertical direction (arrow Y direction) and the horizontal direction (arrow Z direction). The movable platen 9 can be moved closer to or away from the support plate 8 along the direction of arrow A under the action of a movable platen moving mechanism (not shown).
[0004]
The support rod 6 has a diameter-reduced portion 6a that is tapered upward in FIG. 7 , a large-diameter portion 6b that has a larger diameter than the diameter of the through-hole 5a of the workpiece 5, and a diameter of the support rod 6 A small diameter portion 6c substantially equal to the diameter of the through hole 5a is provided in this order from the bottom. Among these, the reduced diameter portion 6a is supported by a table 10 that is rotatably mounted on the movable plate 9 via a portion having a substantially cylindrical shape , while the small diameter portion 6c is rotatable on a bearing (not shown). It is supported.
[0005]
The workpiece 5 in which the small-diameter portion 6c of the support rod 6 is passed through the through hole 5a abuts on the upper end surface of the large-diameter portion 6b and stays there. Of course, the position of the workpiece 5 at this time is a position where machining can be performed by the hob cutter 3.
[0006]
The support rod 6 and the workpiece 5 supported by the support rod 6 rotate as the table 10 is urged to rotate in the arrow B direction. On the other hand, when the hob shaft 4 is urged to rotate, the hob cutter 3 is also rotated, and in this state, the movable platen 9 is moved toward the support platen 8 under the action of the movable platen moving mechanism. As a result, the workpiece 5 is cut by the hob cutter 3, and teeth 11 are formed on the outer peripheral wall portion of the workpiece 5. Finally, the workpiece 5 is cut until it becomes a gear as a finished product.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, it has become a mainstream to use a WC-Co based cemented carbide as the constituent material of the hob cutter 3. This is because the hob cutter 3 made of cemented carbide has a remarkably high processing speed and is excellent in wear resistance.
[0008]
However, the hob cutter 3 made of a cemented carbide has a low toughness, and thus has a disadvantage of being easily lost. When cutting of the workpiece 5 is continued using the hob cutter 3 in which the chipping has occurred, the load on the other blade portion of the hob cutter 3 increases. If cutting of the workpiece 5 is further continued in such a state, the other blade portion will be lost. In this case, since it becomes impossible to manufacture the teeth 11 having a predetermined shape, the manufacturing yield of the gears is lowered.
[0009]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and when a predetermined-scale defect occurs in a processing tool such as a hob cutter, the processing can be stopped quickly, thereby improving the product yield. and to provide a defect detection DeSo location of the processing tool.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a first spark state generated at a machining position of the workpiece when the workpiece is machined using the missing first machining tool, and a second It is determined whether or not a defect has occurred in the second processing tool by comparing the state of the second spark generated at the processing position of the workpiece when processing the workpiece with the processing tool. And
[0011]
That is, in this processing tool defect detection method, when the states of the first and second sparks are equal to each other, it is determined that the second processing tool is missing.
[0012]
In addition, by stopping the processing when it is determined that the second processing tool is missing in this way, it is possible to avoid manufacturing a product that is difficult to repair in the post-processing. Inducing defects in other machining parts of the tool can be avoided. For this reason, the manufacturing yield of a product can be improved.
[0013]
Further, the present invention is a processing tool defect detection apparatus attached to the processing apparatus for detecting a defect of the processing tool,
To light the dots constituting the screen by displaying an first spark generated on the screen of the display device in working position of the workpiece using a first processing tool that defect occurs when processing the workpiece First storage means for storing in advance the ratio of the first number of lit dots with respect to the total number of dots as a first occupation rate ;
When the workpiece is machined using the second machining tool , the second dot that is lit with respect to the total number of dots when the dot is lit by projecting the second spark generated at the machining location of the workpiece onto the screen. Second storage means for sequentially storing a ratio of the number as a second occupation ratio ;
An arithmetic circuit for comparing the pre-stored first occupancy in the first storage means and said second sequential stored Ru said second occupancy in the storage means,
With
The arithmetic circuit compares the before and Symbol first occupancy said second occupancy, when said second occupancy becomes equal to the first occupancy said second pressure A determination signal that the same amount of chipping as the first processing tool has occurred in the tool is issued,
The control unit that has received the determination signal issues a control signal for stopping machining.
[0014]
The processing tool defect detection apparatus automatically performs the observation of the states of the first and second sparks and the stop of the processing when it is determined that the shapes and generation amounts of both sparks are substantially equal to each other. That is, the defect of the processing tool is detected quickly and easily, and when the defect reaches a predetermined scale, the processing is quickly stopped. For this reason, it is avoided to manufacture a product that is difficult to repair in post-processing, and it is reliably avoided to induce defects in other blade portions, so that the manufacturing yield of the product can be reliably improved. .
[0015]
Comparison with the state of the second spark and state of the first spark, reflects the first or second spark display device, it is done by comparing the ratio of the screen area of the display device Can do. That is, when the ratios of the screen area of the display device in the first and second sparks are substantially equal to each other, it can be determined that a defect has occurred in the second processing tool.
[0016]
In addition, as a suitable example of a processing tool, cutting tools, such as a hob cutter and a milling cutter, can be mentioned.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a processing tool defect detection method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in connection with an apparatus for carrying out the same. Components corresponding to those shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0018]
A processing tool defect detection apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. The processing tool defect detection device 20 includes a CCD camera 22, a monitor 24 that displays an image captured by the CCD camera 22, first and second ROMs 26 a and 26 b, first to third RAMs 28 a to 28 c and a CPU 30. And a comparison unit 32. In the present embodiment, the processing tool defect detection device 20 detects a defect of the hob cutter 3 of the hobbing machine 1 that cuts the workpiece 5, and the CPU 30 of the comparison unit 32 receives the hob shaft via the cable 34. 4 is electrically connected to a hobbing machine control unit 36 that controls rotation energization or stoppage of 4.
[0019]
The CCD camera 22 is supported in a state in which it is directed to the cutting portion of the workpiece 5. For this reason, the spark F generated at the cutting position of the workpiece 5 is photographed by the CCD camera 22 and displayed on the monitor 24. At this time, on the screen 38 of the monitor 24, the dots (not shown) constituting the screen 38 are lit so as to correspond to the shape and amount of the spark F. Information on the ratio of lit dots with respect to the total number of dots (hereinafter referred to as occupancy ratio) is sent as a signal to the comparison unit 32 and input to the first to third RAMs 28a to 28c.
[0020]
The first ROM 26a of the comparison unit 32 has a spark occupancy ratio (hereinafter referred to as a hob cutter) having a blade portion having a defect of about 0.2 mm or less that is relatively easy to repair the damage although it is damaged. , Referred to as a lower limit occupancy). On the other hand, the second ROM 26b stores in advance the occupancy rate of sparks (hereinafter referred to as the upper limit occupancy rate) generated by a hob cutter having a blade portion that is difficult to repair damage, that is, a blade portion that is missing larger than 0.2 mm. Has been. The lower limit occupancy and the upper limit occupancy are obtained by cutting the workpiece 5 using a deficient hob cutter, as will be described later.
[0021]
The CPU 30 of the comparison unit 32 compares the lower limit occupancy ratio and the upper limit occupancy ratio stored in advance in the first and second ROMs 26a and 26b with the occupancy ratio of the spark F input to the first to third RAMs 28a to 28c. As will be described later, when the occupancy rate input to any of the first to third RAMs 28a to 28c becomes equal to the lower limit occupancy rate or the upper limit occupancy rate, the CPU 30 passes a cable (not shown) to a movable board moving mechanism (not shown). Then, a control signal “stop one cycle” or “stop cutting” is issued to the hobbing machine controller 36 electrically connected.
[0022]
Next, a method for detecting a defect of the hob cutter 3 by the processing tool defect detection device 20 configured as described above will be described.
[0023]
First, the workpiece 5 is cut with a hob cutter that does not have a defect, and the occupancy ratio of the spark F generated at the machining location of the workpiece 5 is measured.
[0024]
Then, the workpiece 5 is cut by a hob cutter with a relatively small defect size, and the occupancy ratio of the spark F generated at the machining location of the workpiece 5 is measured in the same manner as described above.
[0025]
Hereinafter, the size of the defect of the hob cutter is sequentially increased, and the size of the defect when the defective product is manufactured and the occupation ratio of the spark F generated at the processing location of the workpiece 5 are examined.
[0026]
FIG. 2 shows an example of a graph representing the relationship between the size of the hob cutter defect and the occupancy rate of the spark F. FIG. In FIG. 2, curves a, b, and c indicate that a hob cutter that does not have a defect, a hob cutter that has a relatively small defect size, and that can be repaired by re-polishing, and a large defect size can be repaired. It was obtained by a hob cutter that was not easy. The horizontal axis of the graph is the elapsed time since the start of cutting.
[0027]
From FIG. 2, when the work 5 is cut using the hob cutter 3, the hob cutter is obtained when the occupation rate of the generated spark F is equal to or greater than the occupation rate (7.5%) indicated by the flat area of the curve b. 3 is determined to have a defect on a relatively small scale, and the cutting process can be stopped in one cycle, so that the induction of the defect can be avoided, and the occupancy ratio indicated by the flat area of the curve c ( 15%) or more, by determining that the hob cutter 3 is defective and stopping the cutting process, it is possible to avoid the production of a gear that is difficult to repair the damage to the teeth 11 It is understood that can be done.
[0028]
Therefore, the first and second ROMs 26a and 26b of the comparison unit 32 store 7.5% as the lower limit occupancy rate and 15% as the upper limit occupancy rate, and the CPU 30 controls the hobbing machine control unit 36. When the occupancy ratio of the spark F generated during cutting of the workpiece 5 is 7.5% or more and less than 15%, a control signal “stop 1 cycle” is issued, and when the control signal reaches 15%. Set to issue a control signal for “stop machining”.
[0029]
After completing this setting, the hob shaft 4 and the table 10 are urged to rotate, and the hob cutter 3 and the work 5 are rotated. In this state, the movable platen moving mechanism (not shown) is energized to bring the movable platen 9 closer to the support platen 8, and cutting of the workpiece 5 by the hob cutter 3 is started. Thereby, the teeth 11 are formed on the outer peripheral wall portion of the workpiece 5.
[0030]
In this cutting process, as shown in FIG. 3, a spark F is generated at the cutting position of the workpiece 5. The shape and amount of the spark F change depending on the size of the defect of the hob cutter 3. Note that reference numeral 40 in FIG. 3 is chips generated when the workpiece 5 is cut.
[0031]
The spark F is captured by the CCD camera 22 and displayed on the screen 38 of the monitor 24 (see FIG. 1).
[0032]
Information relating to the occupancy rate of the spark F within 10 seconds immediately after the start of cutting is sent to the first RAM 28a of the comparison unit 32 as a signal and input to the first RAM 28a. The CPU 30 compares the occupation rate input to the first RAM 28a with the lower limit occupation rate (7.5%) or the upper limit occupation rate (15%) stored in advance in the first and second ROMs 26a and 26b.
[0033]
Similarly, the second and third RAMs 28b and 28c are input with information on the occupancy rate of the spark F in the period from 10 seconds to 20 seconds and from 20 seconds to 30 seconds after the start of cutting. These occupation ratios input to the second and third RAMs 28b and 28c are also compared with the lower limit occupation ratio or the upper limit occupation ratio stored in advance in the first and second ROMs 26a and 26b by the CPU 30.
[0034]
Specifically, it is as follows.
[0035]
When no defect occurs in the hob cutter 3 during the cutting process, the occupation ratio of the spark F changes according to the curve a in FIG. That is, since the occupation ratio does not reach 7.5%, the CPU 30 does not issue a control signal for “stop machining”, and the machining for the workpiece 5 is continued.
[0036]
As shown in FIG. 4, when a defect 42 occurs in the hob cutter 3 during the cutting process, the occupation ratio of the spark F increases according to the scale of the defect 42. Then, as indicated by a curve d in FIG. 5, for example, when the occupancy rate of the spark F reaches the lower limit occupancy rate (7.5%) in 15 seconds after starting the cutting process, the first ROM 26a is controlled by the hobbing machine control unit. A control signal of “stop 1 cycle” is issued to 36, thereby stopping one cycle of cutting.
[0037]
In this case, the operator visually confirms the state of the hob cutter 3, displaces the support plate 8 as necessary, and changes the position of the hob cutter 3 so that the blade portion without a defect contacts the workpiece 5. Thereafter, the hobbing machine 1 is re-biased to restart the cutting of the workpiece 5, and finally the teeth 11 are formed to obtain a finished gear.
[0038]
When cutting of the workpiece 5 is resumed without changing the position of the hob cutter 3, the subsequent occupation rate of the spark F is compared with the upper limit occupation rate stored in the second ROM 26b. And even if the occupation ratio of the spark F is 7.5% or more, if the upper limit occupation ratio stored in the second ROM 26b does not reach 15%, the cutting process is continued, and a gear as a finished product is manufactured. Is done.
[0039]
On the other hand, when the scale of the defect 42 becomes large and the occupancy rate of the spark F increases and finally reaches 15% as shown by the curve e in FIG. Then, a control signal “stop cutting” is issued to the hobbing machine control unit 36.
[0040]
Upon receiving this control signal, the hobbing machine control unit 36 sends a control signal to the movable board moving mechanism (not shown) via the cable (not shown). As a result, the hob cutter 3 and the workpiece 5 are separated from each other as the movable plate 9 is separated from the support plate 8 under the action of the movable plate moving mechanism, whereby the cutting process on the workpiece 5 is stopped.
[0041]
That is, the cutting process by the hob cutter 3 in which the defect 42 is generated is continued. Eventually, the cutting process is automatically stopped even when the scale of the defect 42 is increased, so that a defective product is manufactured. There is no.
[0042]
As described above, in the processing tool defect detection method according to the present embodiment, the cutting process of the workpiece 5 is stopped when a predetermined size of the defect 42 is generated in the hob cutter 3, so that post-processing is performed. It is possible to avoid the production of a gear that is difficult to repair the wound of the tooth 11 even if it is performed.
[0043]
Moreover, since cutting is stopped before the load of the other blade part in the hob cutter 3 increases, the defect | deletion of another blade part is not induced. For this reason, it is possible to reliably manufacture a gear having a predetermined shape.
[0044]
From the above, the product yield of gears can be improved.
[0045]
In the above-described embodiment, the case where the hob cutter 3 is used as a processing tool and the gear is manufactured by cutting the workpiece 5 with the hob cutter 3 has been described as an example, but the present invention is particularly limited thereto. It is not a thing. For example, a milling cutter may be used as a processing tool, and the workpiece may be chamfered with the milling cutter. In this case, chamfering is performed in advance using a milling cutter having a deficiency that reduces the manufacturing yield, and the spark occupancy at that time is measured, and this is used as the first and second ROMs 26a and 26b of the comparison unit 32. You can make it memorize.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the defect detection method for a processing tool according to the present invention, the state of a spark generated in a processing part of a workpiece when processing with the defective processing tool is observed, and the state of the spark and use By comparing the state of sparks generated at the machining position of the workpiece with the inside machining tool, it is determined whether or not the working tool in use is defective. And when it determines with the processing tool in use missing, a process is stopped. For this reason, the effect that the defect | deletion of the other site | part of a processing tool can be avoided is achieved.
[0047]
Moreover, according to the processing tool defect | deletion detection apparatus which concerns on this invention, the stop of a process when the above-mentioned observation of the state of both sparks and the determination that the defect exceeding the allowable limit has arisen in the processing tool was made from this observation. Done automatically. That is, when the defect generated in the processing tool reaches a predetermined scale, the processing is promptly stopped, so that the above effect can always be achieved with certainty.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic overall configuration of a processing tool defect detection device according to an embodiment.
FIG. 2 is a graph showing a correlation between the size of a hob cutter defect and the state of a spark generated when the hob cutter is used.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which a spark has occurred at a machining part of a workpiece.
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a spark is generated at a machining location when a workpiece is cut by a missing hob cutter.
FIG. 5 is a graph showing a state in which the hob cutter is defective during cutting.
FIG. 6 is a graph showing a state in which the cutting of a workpiece is continued using a hob cutter in which a defect has occurred, and the size of the defect has increased.
FIG. 7 is a schematic configuration explanatory diagram of a main part of a hobbing machine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hobbing machine 3 ... Hob cutter 5 ... Work 6 ... Support rod 8 ... Supporting board 9 ... Movable board 10 ... Table 11 ... Teeth 20 ... Processing tool defect | deletion detection apparatus 22 ... CCD camera (imaging means)
24 ... Monitor 26a, 26b ... ROM
28a-28c ... RAM 30 ... CPU
32 ... Comparison part 36 ... Hobbing board control part 38 ... Screen 42 ... Deficit F ... Spark

Claims (2)

加工装置に付設されて加工具の欠損を検出する加工具欠損検出装置であって、
欠損が生じている第1の加工具を使用してワークを加工した際に前記ワークの加工箇所で発生した第1の火花を表示装置の画面に映し出すことで前記画面を構成するドットを点灯させたときの全ドット数に対する点灯した第1のドット数の割合を第1の占有率として予め記憶した第1の記憶手段と、
第2の加工具を使用してワークを加工する際に前記ワークの加工箇所で発生する第2の火花を画面に映し出すことでドットを点灯させたときの全ドット数に対する点灯した第2のドット数の割合を第2の占有率として順次記憶する第2の記憶手段と、
前記第1の記憶手段に予め記憶された前記第1の占有率前記第2の記憶手段に順次記憶される前記第2の占有率とを比較する演算回路と、
を備え、
前記演算回路は、前記第1の占有率と前記第2の占有率とを比較し、前記第2の占有率が前記第1の占有率と同一となったときに、前記第2の加工具に、前記第1の加工具と同量の欠損が生じたとの判定信号を発し、
前記判定信号を受けた制御部が、加工を停止する制御信号を発することを特徴とする加工具欠損検出装置。
A processing tool defect detection device attached to the processing apparatus to detect a processing tool defect,
To light the dots constituting the screen by displaying an first spark generated on the screen of the display device in working position of the workpiece using a first processing tool that defect occurs when processing the workpiece First storage means for storing in advance the ratio of the first number of lit dots with respect to the total number of dots as a first occupation rate ;
When the workpiece is machined using the second machining tool , the second dot that is lit with respect to the total number of dots when the dot is lit by projecting the second spark generated at the machining location of the workpiece onto the screen. Second storage means for sequentially storing a ratio of the number as a second occupation ratio ;
An arithmetic circuit for comparing the pre-stored first occupancy in the first storage means and said second sequential stored Ru said second occupancy in the storage means,
With
The arithmetic circuit compares the before and Symbol first occupancy said second occupancy, when said second occupancy becomes equal to the first occupancy said second pressure A determination signal that the same amount of chipping as the first processing tool has occurred in the tool is issued,
The control part receiving device which received the said determination signal emits the control signal which stops a process, The processing tool defect | deletion detection apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1記載の加工具欠損検出装置において、前記加工具が切削加工用刃具であることを特徴とする加工具欠損検出装置。  The processing tool defect detection apparatus according to claim 1, wherein the processing tool is a cutting tool.
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