JP5106121B2 - 加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置 - Google Patents

加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5106121B2
JP5106121B2 JP2007553839A JP2007553839A JP5106121B2 JP 5106121 B2 JP5106121 B2 JP 5106121B2 JP 2007553839 A JP2007553839 A JP 2007553839A JP 2007553839 A JP2007553839 A JP 2007553839A JP 5106121 B2 JP5106121 B2 JP 5106121B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
contact
frequency characteristic
tool
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007553839A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2007080699A1 (ja
Inventor
一男 目木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP2007553839A priority Critical patent/JP5106121B2/ja
Publication of JPWO2007080699A1 publication Critical patent/JPWO2007080699A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5106121B2 publication Critical patent/JP5106121B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/22Equipment for exact control of the position of the grinding tool or work at the start of the grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/003Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving acoustic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/10Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means

Description

本発明は、砥石などのツールを被加工物に接触させて加工を行う加工システム、ツールと被加工物又はツールドレッサとの接触を検出する接触検出方法、及びAE(Acoustic Emission)センサを有するAE接触検出装置に関し、特に周囲環境の影響を低減してツールと被加工物の接触を確実に検出する技術に関する。
ツールを被加工物(ワーク)に接触させて加工を行う加工装置、特に回転する砥石を回転するワークに接触させて研削する研削盤では、ツール(砥石)とワークとの接触検出、ドレッシングツール(ドレッサ)によるツール(砥石)のドレッシングの完了検出、ツール(砥石)が所定の基準ピンと接触することを検出することによるツールの位置決め、及びツール(砥石)と加工装置のほかの部分との衝突の検出などのために、AEセンサが使用される。AEセンサは、対象とする周波数などに応じて各種の方式があるが、研削盤などの加工装置で使用するAEセンサは、数十kHz〜数百MHzの超音波領域を対象とし、圧電素子などで構成される。
以下、研削盤において、砥石でワークを研削する場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、ツールをワークに接触させて加工を行う加工装置であればどのようなものにも適用可能である。また、ここでは、砥石がワーク又はドレッサに接触したことを検出する場合を例として説明するが、本発明はこれに限らず、砥石をワーク又はドレッサに接触させて加工またはドレッシングを行っている場合にも効果がある。
AEセンサについては、NDISのNo.2106−79、2106−91などに、AEセンサを使用した研削盤については、特許文献1などに記載されているように、広く知られているので、ここではAEセンサ及び研削盤の詳しい説明は省略し、本発明に直接関係する部分についてのみ説明する。
一般に、研削盤が配置されるのは周囲にも研削盤などの他の加工機が配置される場所であり、それらの他の加工機からの雑音の影響が避けられない。また、研削盤では、砥石がワーク又はドレッサに接触していない状態でもワークや砥石が回転しており、AEセンサは砥石とワーク又はドレッサが非接触の状態でも大きな信号を検出しており、このような状況下で砥石とワーク又はドレッサとの接触を検出する必要がある。そのため、AEセンサの出力のうち、特に砥石のワーク又はドレッサとの接触により変化する周波数範囲の成分を対象とし、それ以外の周波数範囲の成分を除去した上で、接触を検出することが行われている。そのために、研削盤におけるAEセンサを利用した従来のAE波測定では、主にアナログフィルタを利用してAE信号と対象外の周波数成分を分離している。そして、対象周波数範囲内のAE信号の強度を判定して接触を検出していた。
特開平6−114692号公報
しかし、雑音には対象周波数範囲内の成分も含まれるため、アナログフィルタを利用してAE信号と対象外の周波数範囲の成分を除去しただけでは、十分に雑音を除去することはできない。そのため、砥石のワーク又はドレッサとの接触を十分な精度で検出できないという問題があった。
また、対象周波数成分が広い範囲に亘ったり、複数の部分に分かれている場合などは、それに対応する特性を有するアナログフィルタを実現するのは難しかった。
本発明は、上記のような問題を解決するもので、AEセンサの出力における雑音の影響を低減することを目的とする。
図1A及び図1Bは、本発明の原理を説明する図である。AE信号の周波数解析を行うと、その周波数特性は比較的安定している。図1Aに示すように、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触した時のAE信号の周波数特性には、接触により発生する信号成分と、接触以外の原因で発生する雑音成分が含まれており、雑音成分は接触の前後でも変化しないと考えられる。そこで、図1Bに示すように、雑音が混入したAE信号から、接触前に記憶しておいた雑音成分を減ずれば、接触により発生する信号成分のみを抽出することができる。AE信号の周波数特性を算出するには、AE信号をデジタル信号に変換して周波数解析処理を行う必要がある。
すなわち、本発明の加工システムは、ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置と、前記加工装置に設けられたAEセンサと、前記AEセンサの出力するAE信号を処理するAE信号処理部と、を備える加工システムにおいて、前記AE信号処理部は、前記AE信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、デジタルAE信号の周波数特性を算出する周波数解析部と、前記加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶する記憶部と、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出する差演算部と、を備えることを特徴とする。
本発明の加工システムによれば、AE信号をデジタル信号に変換した上でデジタル信号処理により周波数解析が行われて周波数特性が算出されるので、周波数特性を記憶することが可能になる。ツールが被加工物又はツールドレッサに接触していない時の非接触周波数特性を記憶しておき、検出したAE信号の周波数特性から非接触周波数特性を減じた差を算出すれば、この差はツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことなどにより生じる変化分を正確に示す。
AE信号処理部は、差演算部が算出した差から、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことを判定して接触信号を出力する判定部をさらに備えることが望ましい。
上記の差に基づいてツールの被加工物又はツールドレッサとの接触を判定すれば、より正確に判定することが可能になる。
非接触周波数特性の記憶は、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触していない時に行う必要があると共に、正確な判定を行う上ではワーク及びツール(砥石)が回転している状態で行うことが望ましい。そこで、非接触周波数特性の記憶は、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触する直前で且つ確実に非接触であることが保証される時に行われるようにする。具体的には、加工装置の加工制御部は、ツールをワーク又はツールドレッサに接触させる時に、ツールがワーク又はツールドレッサに接触しないことが確実な第1位置まで第1速度でツールをワーク又はツールドレッサに対して相対的に移動させ、その後第1速度より低速の第2速度で移動させて接触させるように制御するので、ツールが第1位置を通過する時に非接触周波数特性の記憶を行うようにする。
ツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことを判定するには各種の方法があり得る。例えば、対応する周波数で、検出したデジタルAE信号の周波数特性から非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する。
本発明では、広い周波数範囲に亘って差を演算することが望ましいが、広い周波数範囲に亘って周波数特性を算出するのは演算時間が長くなるという問題を生じる。そこで、あらかじめツールが被加工物又はツールドレッサに接触することによりAE信号が大きく変化する周波数範囲を算出しておき、それに対応した所定の周波数範囲で差を算出するようにしたり、1つ以上の所定の周波数で差を算出するようにしてもよい。
近年、デジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)の性能が向上しており、上記のような周波数解析が安価なDSPを利用して短時間に行える。なお、AE信号の周波数特性から非接触周波数特性を減算する処理をDSPのデジタルフィルタで行う場合には、デジタルフィルタが非接触周波数特性を記憶することになる。
以上の本発明の特徴は、加工装置においてツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことを検出する接触検出方法やAE接触検出装置でも同様である。
本発明によれば、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触する前後のAE信号の周波数特性の変化が検出されるので、接触をより正確に検出できるようになる。
また、接触を検出する場合だけでなく、ツールを被加工物又はツールドレッサに接触させて加工などを行っている間の変化を検出する場合でも、雑音成分を除くことができるので、より正確に変化を検出できるようになる。
図1A及び図1Bは、本発明の原理を説明する図である。
図2は、本発明の実施例の加工システムの全体構成を示す図である。
図3は、AE信号処理装置の構成を示す図である。
図4は、接触時の移動動作を説明する図である。
図5は、AE制御部の処理を示すフローチャートである。
図6Aから図6Cは、周波数特性に基づく演算・判定方法の例を説明する図である。
図2は、本発明の実施例の研削盤を含む加工システムの全体構成を示す図である。図2において、ベース11の上にはワークWを保持して回転させる機構と、移動ベース12とが設けられている。移動ベース12には、砥石14を回転させる砥石回転機構13が設けられる。研削盤は、加工機制御装置15により制御される。なお、砥石14は、新しいものに交換した時やある程度の時間使用した時に、砥石14の表面を研削に適した状態にするため、ドレッシング処理と呼ばれる処理を行う。この処理では、回転する砥石14に、ドレッサを接触させて砥石14の表面処理を行う。以上の部分は通常の研削盤を含む加工システムと同じである。
砥石回転機構13の筐体にはAE(Acoustic Emission)センサ21が取り付けられ、砥石14で発生するAE波が砥石回転機構13の筐体を通してAEセンサ21に伝達され、AEセンサ21はAE信号を発生する。AE信号処理装置22は、AE信号を処理して砥石14がワークWに接触したことを検出して加工機制御装置15に通知する。
図3は、AE信号処理装置22の構成を示す図である。図示のように、AE信号処理装置22は、AEセンサ21の出力するアナログAE信号から、AE波の対象とする周波数範囲、例えば20kHz〜500kHzの範囲の信号を通過させ、それ以外の周波数の信号を遮断するバンドパスフィルタ31と、バンドパスフィルタ31を通過した信号を所定の強度に増幅する可変ゲインアンプ32と、可変ゲインアンプ32から出力されたアナログ信号をデジタルAE信号に変換するA/D変換器33と、A/D変換器33から出力されたデジタルAE信号に対して周波数解析を行うFFT(高速フーリエ変換器)34と、FFT34の出力するAE信号の周波数特性に対して所定の処理(ここでは減算処理と積分処理)を行うスペクトラムサブストラクションメソッド(SSM)35と、SSM35の出力が所定値以上であるかを判定し、所定値以上の時に接触検出信号を出力する判定部36と、FFT34とSSM35と判定部36とを制御するAE処理制御部37と、メモリ38とを有する。FFT34、SSM35、判定部36及びAE処理制御部37は、デジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)39で構成され、メモリ38はDSPが動作するための動作メモリである。DSP39は、加工機制御装置15に接触検出信号を出力すると共に、加工機制御装置15から記憶位置信号を受ける。なお、FFT34、SSM35及び判定部36をDSPで実現し、AE処理制御部37はマイクロコンピュータなどで実現することも可能である。DSPを使用した周波数解析処理については広く知られているので、これ以上の説明は省略する。
図4は、図2に示した加工システムで、加工のために、回転するワークWに回転する砥石14を接触させる時の移動動作を説明する図である。加工を行う場合、移動ベース12上で砥石回転機構13を移動させる。なお、ワークWを砥石14に対して移動させる場合もある。この場合、砥石14のワークWに対する相対移動速度は、小さいほどワークWの表面を滑らかに正確に研削することができ、相対移動速度が大きいとワークWの表面は粗い表面となる。
砥石回転機構13を退避位置に移動させた上で、ワークWを回転機構に取り付けて回転させ、砥石回転機構13を退避位置からワークWに向けて移動させ、回転する砥石14の表面をワークWの表面に接触させる。この時、砥石14(砥石回転機構13)をワークWに対して、加工時に要求されるような非常な低速で移動させると、退避位置から砥石14がワークWに接触するまでに非常に長時間を要することになり、加工のスループットが低いという問題を生じる。
そこで、図4に示すように、砥石14がワークWに接触しないことが確実な位置を変速位置(第1位置)として、砥石14を、退避位置から変速位置までは第1速度で高速に移動させ、変速位置から砥石14がワークWに接触するまでは第1速度より遅い第2速度で低速で移動させ、砥石14がワークWに接触した後は加工時に必要な非常な低速で移動させることが行われている。加工機制御装置15は、AE信号処理装置22が接触検出信号を出力すると、この第2速度から加工時に必要な非常な低速へ砥石回転機構13の移動速度を変化させる。
変速位置は、ワークの初期形状と砥石の直径などから、バラツキを考慮して砥石14がワークWに確実に接触しないように決定される。もし、変速位置が不正確であると、砥石14が高速でワークWに接触してワークWに回復不能な傷を生じたり、砥石14が破損するといった事故が発生したり、変速位置を通過してから接触するまで長時間を要するためスループットが非常に低下するといった問題が発生する。
本実施例では、加工機制御装置15が、砥石回転機構13の移動速度を変速位置で変化させる時に、AE信号処理装置22のAE処理制御部37に記憶位置信号を出力するようにし、AE処理制御部37は、記憶位置信号を受信すると、SSM35においてその時点のFFT34の出力する非接触周波数特性を減算するように設定を行う。これにより、SSM35には記憶位置信号を受信した時の非接触周波数特性が記憶され、それ以後FFT34の出力する周波数特性から非接触周波数特性を減算した値がSSM35から出力される。
図5は、AE処理制御部37の処理を示すフローチャートである。ステップ101で、加工機制御装置15から変速位置信号を受信すると、ステップ102でその時点の周波数特性(非接触周波数特性)を読み取り、ステップ103でSSM35において非接触周波数特性を減算し、対象範囲のパワーの合計を算出するように、減算フィルタ係数を演算する。そして、ステップ104で、演算した係数をSSM35に設定する。
次に、図6Aから図6Cを参照して、周波数特性の処理範囲について説明する。
前述のように、AEセンサ21からのAE信号は、バンドパスフィルタ31により、対象とする周波数範囲の成分のみを残し、それ以外の周波数範囲の成分は除去される。従って、処理の対象になるのはこの周波数成分である。図示のように、実線で示すようなAE信号に対して、破線で示すような雑音成分が混入しているとする。図6Aに示すように、バンドパスフィルタ31を通過したAE信号の全周波数範囲について所定のサンプリング周波数ピッチで周波数特性を演算すれば、AE波の対象とする全範囲についてAE信号から雑音を減算した周波数特性が得られる。そして、全範囲についてパワーを積分して得られた合計値が、所定値より大きい場合に、接触が発生したと判定する。
上記のように、全範囲について周波数特性を演算すればいろいろな周波数で発生する接触による変化が捕らえられるという利点があるが、全範囲について周波数特性を演算する場合演算量が多くなり、演算時間が長くなったり、高性能のDSPを使用する必要があるためコストが増加するという問題を生じる。そこで、図6Bに示すように、周波数特性を演算する範囲を狭い範囲に限ってもよい。この場合、対象範囲は、接触による変化の大きな周波数範囲をあらかじめ実験などにより決定する。
また、図6Cに示すように、1つ又は複数の周波数について周波数特性を演算するようにしてもよい。例えば、砥石14がワークWに接触することによるAE信号の変化は、所定の周波数とその整数倍の周波数で特に大きいので、そのような周波数をあらかじめ実験などにより決定する。
以上、本発明の実施例を説明したが、各種の変形例が可能である。例えば、実施例では、砥石とワークの接触の場合を説明したが、砥石とドレッサの接触の場合も同様に適用可能であり、砥石を有する研削盤でなく、旋盤やフライス盤などの場合も同様に適用可能である。
さらに、実施例では、DSPでSSMを実現して、AE信号からの非接触周波数特性の減算と対象範囲内でのパワーの積分処理を行っているが、DSPでは周波数解析(FFT)処理のみを行い、AE処理制御部をマイクロコンピュータで実現し、非接触周波数特性の記憶、減算及びパワーの積分処理は、AE処理制御部が行うようにすることも可能である。
さらに、AEセンサを設ける位置は対象とするAE波が検出できればどのような位置でもよく、特許文献1に記載されたような構成の場合にも適用可能である。
また、本発明によれば、周囲環境による雑音の影響が除去されるので、AEセンサの設置場所の選定をより適確に行えるようになる。接触検出のためのAEセンサは、砥石がワーク又はドレッサに接触する時にAEセンサの出力が大きく変化することが要求される。言い換えれば、AEセンサの出力が大きく変化しない場所は、設置場所としては不適当である。そこで、従来は、AEセンサの設置場所の選定は、オペレータがAEセンサを設置し、実際に砥石をワーク又はドレッサに接触させて接触前後のAEセンサの出力の変化の大きさを確認しながら、変化の大きな設置場所を選定していた。しかし、従来の構成では、周囲環境による雑音が大きく、接触前後のAEセンサの出力変化を十分に確認するのが難しいという問題があった。これに対して、実施例の構成であれば、周囲環境による雑音が除去されるので、接触前後のAEセンサの出力変化をより確実に確認できるようになる。
具体的には、実施例の構成において、ある設置場所にAEセンサを設置し、砥石がワーク又はドレッサに接触する前のAEセンサの出力の周波数特性を算出して減算されるようにAE信号処理装置の設定を行う。その後、砥石をワーク又はドレッサに接触させ、AE信号処理装置の出力変化を確認する。砥石がワーク又はドレッサに接触することは、オペレータが目視で確認するか、砥石又はワークなどを回転するモータのトルク変化を検出するなどの各種方法により確認する。そして、出力変化が十分に大きい場合には、その場所にAEセンサを設置し、出力変化が小さい場合には、AEセンサの設置場所を変えて、出力変化が十分に大きい場所を探す。
以上のようにして、AEセンサを適切な場所に設置することが可能になる。
本発明は、加工機にAEセンサを設ける構成であれば、どのようなものにも適用可能であり、周囲環境による雑音の影響を除去して検出精度を向上させることが可能である。

Claims (21)

  1. ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置と、
    前記加工装置に設けられたAEセンサと、
    前記AEセンサの出力するAE信号を処理するAE信号処理部と、を備える加工システムにおいて、
    前記AE信号処理部は、
    前記AE信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
    デジタルAE信号の周波数特性を算出する周波数解析部と、
    前記加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶する記憶部と、
    検出した前記デジタルAE信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出する差演算部と、を備えることを特徴とする加工システム。
  2. 前記AE信号処理部は、前記差演算部が算出した前記差から、前記ツールが前記被加工物又は前記ツールドレッサに接触したことを判定して接触信号を出力する判定部を備える請求項1に記載の加工システム。
  3. 前記加工装置は、加工制御部を備え、
    前記加工制御部は、前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに接触させる時に、前記ツールが前記ワーク又はツールドレッサに接触しないことが確実な第1位置まで第1速度で前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに対して相対的に移動させ、その後前記第1速度より低速の第2速度で移動させて接触させるように制御し、前記ツールが前記第1位置を通過する時に記憶位置信号を発生し、
    前記AE信号処理部の前記記憶部は、前記記憶位置信号に応じて前記非接触周波数特性を記憶する請求項1又は2に記載の加工システム。
  4. 前記判定部は、対応する周波数で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項2に記載の加工システム。
  5. 前記判定部は、所定の周波数範囲で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項2に記載の加工システム。
  6. 前記判定部は、所定の周波数で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項2に記載の加工システム。
  7. 前記AE信号処理部の前記周波数解析部、前記記憶部及び前記判定部は、デジタル・シグナル・プロセッサで構成される請求項2に記載の加工システム。
  8. ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触したことを検出する接触検出方法であって、
    前記加工装置に設けられたAEセンサの出力するAE信号をデジタル信号に変換し、
    デジタルAE信号の周波数特性を算出し、
    前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶し、
    検出した前記デジタルAE信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出することを特徴とする方法。
  9. 算出した前記差から、前記ツールが前記被加工物又は前記ツールドレッサに接触したことを検出する請求項に記載の方法。
  10. 前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに接触させる時に、前記ツールが前記ワーク又はツールドレッサに接触しないことが確実な第1位置まで第1速度で前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに対して相対的に移動させ、その後前記第1速度より低速の第2速度で移動させて接触させるように制御され、
    前記ツールが前記第1位置を通過する時の前記デジタルAE信号の周波数特性前記非接触周波数特性として記憶する請求項8又は9に記載の方法。
  11. 検出した前記デジタルAE信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の前記差は、対応する周波数で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算することにより算出され、
    算出した差のパワーが所定値より大きい時に、接触したと判定する請求項に記載の方法。
  12. 検出した前記デジタルAE信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の前記差は、所定の周波数範囲で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算することにより算出され、
    算出した差のパワーが所定値より大きい時に、接触したと判定する請求項に記載の方法。
  13. 検出した前記デジタルAE信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の前記差は、所定の周波数で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算することにより算出され、
    算出した差のパワーが所定値より大きい時に、接触したと判定する請求項に記載の方法。
  14. 前記周波数特性の算出、前記非接触周波数特性の記憶及び前記接触したことの検出は、デジタル・シグナル・プロセッサにより行われる請求項に記載の方法。
  15. ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置に取り付けられるAE接触検出装置であって、
    前記加工装置に設けられるAEセンサと、
    前記AEセンサの出力するAE信号を処理するAE信号処理部と、を備え、
    前記AE信号処理部は、
    前記AE信号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、
    デジタルAE信号の周波数特性を算出する周波数解析部と、
    前記加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶する記憶部と、
    検出した前記デジタルAE信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出する差演算部と、を備えることを特徴とするAE接触検出装置。
  16. 前記AE信号処理部は、前記差から、前記ツールが前記被加工物又は前記ツールドレッサに接触したことを判定して接触信号を出力する判定部、を備える請求項15に記載のAE接触検出装置。
  17. 前記記憶部は、前記加工装置からの信号に応じて前記非接触周波数特性を記憶する請求項15又は16に記載のAE接触検出装置。
  18. 前記判定部は、対応する周波数で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項16に記載のAE接触検出装置。
  19. 前記判定部は、所定の周波数範囲で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項16に記載のAE接触検出装置。
  20. 前記判定部は、所定の周波数で、検出した前記デジタルAE信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項16に記載のAE接触検出装置。
  21. 前記AE信号処理部の前記周波数解析部、前記記憶部及び前記判定部は、デジタル・シグナル・プロセッサで構成される請求項16に記載のAE接触検出装置。
JP2007553839A 2006-01-12 2006-11-01 加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置 Expired - Fee Related JP5106121B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007553839A JP5106121B2 (ja) 2006-01-12 2006-11-01 加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006004939 2006-01-12
JP2006004939 2006-01-12
JP2007553839A JP5106121B2 (ja) 2006-01-12 2006-11-01 加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置
PCT/JP2006/322310 WO2007080699A1 (ja) 2006-01-12 2006-11-01 加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2007080699A1 JPWO2007080699A1 (ja) 2009-06-11
JP5106121B2 true JP5106121B2 (ja) 2012-12-26

Family

ID=38256112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007553839A Expired - Fee Related JP5106121B2 (ja) 2006-01-12 2006-11-01 加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7787982B2 (ja)
EP (1) EP1977857A1 (ja)
JP (1) JP5106121B2 (ja)
KR (1) KR101109165B1 (ja)
WO (1) WO2007080699A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5328215B2 (ja) * 2008-04-18 2013-10-30 株式会社東京精密 加工完了判定装置、加工装置及び加工完了判定方法
JP5943578B2 (ja) * 2011-10-11 2016-07-05 株式会社東京精密 ウェーハ面取り装置、および面取り用砥石の表面状態または面取り用砥石によるウェーハの加工状態の検出方法
CN103128661B (zh) * 2011-12-02 2015-12-02 浙江大学 一种面向无心内圆磨床的在线防碰撞监控装置
US20140067321A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Schmitt Industries, Inc. Systems and methods for monitoring machining of a workpiece
CN103143988A (zh) * 2013-03-31 2013-06-12 苏州科技学院 一种切削过程中微型刀具与工件接触精确检测的方法
JP6223239B2 (ja) * 2014-03-07 2017-11-01 株式会社ディスコ 切削装置
JP6223238B2 (ja) * 2014-03-07 2017-11-01 株式会社ディスコ 切削装置
JP6223237B2 (ja) * 2014-03-07 2017-11-01 株式会社ディスコ 切削装置
JP6403601B2 (ja) * 2015-02-16 2018-10-10 株式会社ディスコ 加工装置
CN106425681A (zh) * 2016-06-29 2017-02-22 北京航天控制仪器研究所 一种机床刀具微进给测微装置及方法
JP6803187B2 (ja) * 2016-10-05 2020-12-23 株式会社ディスコ 研削砥石のドレッシング方法
DE102016125803A1 (de) * 2016-12-28 2018-06-28 Fritz Studer Ag Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine, sowie Verfahren zur Ermittlung eines Ist-Zustandes einer Werkzeugmaschine
CN109079662B (zh) * 2018-10-11 2020-05-15 长沙理工大学 一种基于声发射在线监测的单点金刚石修整砂轮装置
JP7420530B2 (ja) * 2018-10-31 2024-01-23 株式会社ノリタケカンパニーリミテド ドレッシング面評価装置、ドレッシング装置、および、研削加工装置
JP2020113641A (ja) * 2019-01-09 2020-07-27 株式会社ディスコ 切削装置
WO2021002119A1 (ja) * 2019-07-02 2021-01-07 芝浦機械株式会社 押出成形機の異常検出装置
US11633825B2 (en) 2020-02-06 2023-04-25 Fives Landis Corp. Acoustic crankpin location detection
CN111229508A (zh) * 2020-03-25 2020-06-05 江苏寅昊智能装备有限公司 一种随形打磨喷涂装置及其打磨喷涂方法
CN113798929B (zh) * 2021-08-03 2022-06-24 郑州大学 一种基于声发射的金刚石工具修整状态识别方法
CN114714200B (zh) * 2022-05-07 2023-05-30 哈尔滨工业大学 一种基于声波分析的半球谐振子磨削工艺优化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6440270A (en) * 1987-08-06 1989-02-10 Koyo Seiko Co Fine grindstone contact detecting device for grinder
JPH06114692A (ja) * 1992-09-30 1994-04-26 Toyoda Mach Works Ltd 接触検知装置
JP2002066879A (ja) * 2000-09-04 2002-03-05 Bosch Automotive Systems Corp 工作機械用アコースティック・エミッション検出装置
JP2002116016A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Ricoh Co Ltd 位置検出装置及び位置検出方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2741882A (en) * 1954-02-04 1956-04-17 Sheffield Corp Machine tool
US2970412A (en) * 1959-02-06 1961-02-07 Homer F Diven Profile projector or comparator for cutting machine tools
US3710082A (en) * 1970-03-03 1973-01-09 Time Data Corp System for digitally controlling a vibration testing environment or apparatus
US3699720A (en) * 1971-04-26 1972-10-24 Cincinnati Milacron Inc Adaptive control for a grinding machine
JPS5518383A (en) * 1978-07-28 1980-02-08 Toyoda Mach Works Ltd Numerical controller for controlling grinding
EP0262602B1 (en) * 1986-09-26 1993-05-19 Sumitomo Electric Industries Limited In-gear vibration elimination system
JPS63109977A (ja) 1986-10-24 1988-05-14 Niigata Eng Co Ltd 数値制御研削盤における自動砥石寸法測定装置
JPS6440270U (ja) 1987-09-02 1989-03-10
JPH0738011B2 (ja) * 1988-05-16 1995-04-26 株式会社日立製作所 高圧電力機器の異常診断システム
JP2549312B2 (ja) * 1989-08-15 1996-10-30 セイコー精機株式会社 工作機械における加工状態検出装置
JP2750499B2 (ja) * 1994-01-25 1998-05-13 オークマ株式会社 Nc研削盤における超砥粒砥石のドレッシング確認方法
US5643050A (en) * 1996-05-23 1997-07-01 Industrial Technology Research Institute Chemical/mechanical polish (CMP) thickness monitor
US6361410B1 (en) * 1999-01-18 2002-03-26 Nsk Ltd. Grinding apparatus for forming grooves on a workpiece and a method for dressing a grindstone used in the apparatus
JP2000233369A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Noritake Co Ltd 研削状態監視装置およびドレッシング状態監視装置
US6602110B2 (en) * 2001-06-28 2003-08-05 3M Innovative Properties Company Automated polishing apparatus and method of polishing
US6918301B2 (en) * 2002-11-12 2005-07-19 Micron Technology, Inc. Methods and systems to detect defects in an end effector for conditioning polishing pads used in polishing micro-device workpieces

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6440270A (en) * 1987-08-06 1989-02-10 Koyo Seiko Co Fine grindstone contact detecting device for grinder
JPH06114692A (ja) * 1992-09-30 1994-04-26 Toyoda Mach Works Ltd 接触検知装置
JP2002066879A (ja) * 2000-09-04 2002-03-05 Bosch Automotive Systems Corp 工作機械用アコースティック・エミッション検出装置
JP2002116016A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Ricoh Co Ltd 位置検出装置及び位置検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007080699A1 (ja) 2007-07-19
US20090042483A1 (en) 2009-02-12
US7787982B2 (en) 2010-08-31
JPWO2007080699A1 (ja) 2009-06-11
KR101109165B1 (ko) 2012-03-14
EP1977857A1 (en) 2008-10-08
KR20080082981A (ko) 2008-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5106121B2 (ja) 加工システム、接触検出方法及びae接触検出装置
CN110167713B (zh) 机床、特别是磨床以及用于获取机床的实际状态的方法
US7918036B2 (en) Surface shape measuring apparatus and surface shape measuring method
JPS6186162A (ja) 切削工具と工作物との接触を音響式に検出する方法と装置
JP2020024187A (ja) 振れ誤差チェック機能付き工作機械ユニットとクランプ状態の試験方法
US20090015265A1 (en) Acoustic Emission Sensor and Method For Checking Operating State of Acoustic Emission Sensor
CN110774102B (zh) 一种打磨点定位系统及定位方法
JP2012047707A (ja) 振動検出装置、振動抑制装置、および、振動情報表示装置
JP4517677B2 (ja) 研削装置
CN112775731A (zh) 磨削系统
JP4940904B2 (ja) かつぎ量計測装置
JP2007105838A (ja) 加工用工具の異常検出装置、及び異常検出方法
JP2006153897A (ja) 真円度測定機能を有する自動寸法計測装置
KR100610740B1 (ko) 연삭숫돌의 최적 드레싱 조건을 결정하는 시스템 및 방법
JP5541054B2 (ja) 回転部材用物理量測定装置
JP5326608B2 (ja) 研削装置
JP5159399B2 (ja) 接触検出装置、加工装置及び接触検出方法
US9772357B1 (en) Diagnostic apparatus
JP2986951B2 (ja) 円形加工物の形状精度測定装置
JPH1133882A (ja) 工具折損判別方法
JPS6232070B2 (ja)
WO2022163348A1 (ja) 機上測定システム
WO2021048968A1 (ja) 劣化量検出装置、劣化量検出方法および劣化予測システム
JP3023584B2 (ja) 位置検出方法
RU2362655C1 (ru) Устройство для управления процессом обработки отверстий

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120904

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5106121

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees