JPH01164538A - 工作機械の加工負荷監視装置 - Google Patents
工作機械の加工負荷監視装置Info
- Publication number
- JPH01164538A JPH01164538A JP32341587A JP32341587A JPH01164538A JP H01164538 A JPH01164538 A JP H01164538A JP 32341587 A JP32341587 A JP 32341587A JP 32341587 A JP32341587 A JP 32341587A JP H01164538 A JPH01164538 A JP H01164538A
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- signal
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- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 33
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000008537 Brassica juncea var. integrifolia Nutrition 0.000 description 1
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
- B23Q17/0904—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
- B23Q17/0919—Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry in presetting devices
- B23Q17/0947—Monitoring devices for measuring cutting angles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、工作機械による加工の際に発生ずる振動若し
くは音響信号を検出し、この検出信号により加工状態を
識別して工作機械の制御信号を発生する工作機械の加工
負荷監視装置に関する。
くは音響信号を検出し、この検出信号により加工状態を
識別して工作機械の制御信号を発生する工作機械の加工
負荷監視装置に関する。
（従来の技術）
工作機械の加工負荷監視装置は、振動センサ若しくは音
響センサ（以下、ＡＥ（八ｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓ−
ｓｉｏｎ）センサという）を工作機械の主軸ヘット又は
工作機械に挟持されている加工ワークあるいは加工ワー
クを載置するテーブルに装着して加工の際に発生する振
動若しくは音響信号（以下、ＡＥ倍信号いう）を検出し
、加工の監視を行なっている。ところが、主軸ヘッドに
ＡＥセンサを装着する場合は、主軸の回転の際に発生す
るノイズの彫りによりＡＥ倍信号乱されて十分な検出を
行なうことができず、例えば、ＡＥ倍信号大きく変化す
る工具折損検出用としてのみ用いられている。また、加
工ワークにＡＥセンサを装着する場合は、へＥ信号を精
度良く検出することができるが、加工ワークを変換する
度にＡＥセンサの取付け、取外しを行なわなければなら
ず、煩１１Ｅさから利用が限られている。しかし、テー
ブルにＡＥセンサを装着する場合は、主軸の回転の際に
発生するノイズの影響をＡＥ倍信号受けにくく、さらに
テーブルに＾Ｅセンサを常時装着しておくことが可能で
便利である等の利点を有しているため一般に広く利用さ
れている。
響センサ（以下、ＡＥ（八ｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓ−
ｓｉｏｎ）センサという）を工作機械の主軸ヘット又は
工作機械に挟持されている加工ワークあるいは加工ワー
クを載置するテーブルに装着して加工の際に発生する振
動若しくは音響信号（以下、ＡＥ倍信号いう）を検出し
、加工の監視を行なっている。ところが、主軸ヘッドに
ＡＥセンサを装着する場合は、主軸の回転の際に発生す
るノイズの彫りによりＡＥ倍信号乱されて十分な検出を
行なうことができず、例えば、ＡＥ倍信号大きく変化す
る工具折損検出用としてのみ用いられている。また、加
工ワークにＡＥセンサを装着する場合は、へＥ信号を精
度良く検出することができるが、加工ワークを変換する
度にＡＥセンサの取付け、取外しを行なわなければなら
ず、煩１１Ｅさから利用が限られている。しかし、テー
ブルにＡＥセンサを装着する場合は、主軸の回転の際に
発生するノイズの影響をＡＥ倍信号受けにくく、さらに
テーブルに＾Ｅセンサを常時装着しておくことが可能で
便利である等の利点を有しているため一般に広く利用さ
れている。
第５図は、上述した加工ワークを載置するテーブルにへ
Ｅセンサを装着した場合の加工負荷監視装置の一例を示
すブロック図であり、この加工負荷監視装置ｌＯは、加
工ワークＷを載置するテーブルＴに装着されたへＥセン
サＳからの検出信号Ｓ＾を増幅し、フィルタリングする
増幅部１１及びフィルタリング部１２と、このフィルタ
リング部１２からの検出信号ＳＢが一定のしきい値を越
えたか否かを監視する負荷監視演算部１３と、検出信号
５Ｂが一定のしきい値を越えた際の負荷監視演算部１３
からの指令ＳＣに従って異常信号や送り速度指令等の制
御信号ＳＤをＮＣ（数値制御）装置１に出力する制御信
号発生部１４とで構成されている。
Ｅセンサを装着した場合の加工負荷監視装置の一例を示
すブロック図であり、この加工負荷監視装置ｌＯは、加
工ワークＷを載置するテーブルＴに装着されたへＥセン
サＳからの検出信号Ｓ＾を増幅し、フィルタリングする
増幅部１１及びフィルタリング部１２と、このフィルタ
リング部１２からの検出信号ＳＢが一定のしきい値を越
えたか否かを監視する負荷監視演算部１３と、検出信号
５Ｂが一定のしきい値を越えた際の負荷監視演算部１３
からの指令ＳＣに従って異常信号や送り速度指令等の制
御信号ＳＤをＮＣ（数値制御）装置１に出力する制御信
号発生部１４とで構成されている。
（発明が解決しようとする問題点）
例えば、第３図に示すようにテーブルＴの両側に同一形
状のワークＷｌ及びＷ２が載置され、デープルＴのワー
クＷ２側にへＥセンサＳが装着されている場合、それぞ
れのワークＷｌ及びＷ２の同一点ＰＩ及びＰ２を同一工
具、同−切削条件で加工した際に発生する各へＥ信号は
同一強度であるが、へＥセンサＳで検出される各検出信
号ＳＡＩ及びＳＡ２の強度は（ＳＡ １）ｉＪ度） ＜
（ＳＡ２の強度）となる。−敗にへＥセンサ及び加工
点間の距離とΔＥセンサで検出される検出信号の強度と
の関係を示す第６図の実験データからも明らかなように
、へＥセンサ及び加工点間の距離、すなわちＡＥ倍信号
伝搬距離が増加することにより検出信号の強度は減衰す
る。なお、この減衰はＡＥ倍信号伝搬方向の違いからも
生じるものである。したがって、第３図におけるＡＥセ
ンサＳ及び加工点ＰＩ間の距離・方向とＡＥセンサＳ及
び加工点１２間の距離・方向との違いから各検出信号Ｓ
ＡＩ及びＳＡ２の強度に差が生じる。そこで、同一形状
のワークＷｌ及びＷ２であるにも拘らず、加工負荷監視
のためのしきい値をそれぞれのワークＷ１及びＷ２に対
して設定しなければならないという問題があった。また
、例えば第４図に示すような大物ワークＷ３を同一工具
、同一切削条件で加工する場合にも同様の問題があった
。
状のワークＷｌ及びＷ２が載置され、デープルＴのワー
クＷ２側にへＥセンサＳが装着されている場合、それぞ
れのワークＷｌ及びＷ２の同一点ＰＩ及びＰ２を同一工
具、同−切削条件で加工した際に発生する各へＥ信号は
同一強度であるが、へＥセンサＳで検出される各検出信
号ＳＡＩ及びＳＡ２の強度は（ＳＡ １）ｉＪ度） ＜
（ＳＡ２の強度）となる。−敗にへＥセンサ及び加工
点間の距離とΔＥセンサで検出される検出信号の強度と
の関係を示す第６図の実験データからも明らかなように
、へＥセンサ及び加工点間の距離、すなわちＡＥ倍信号
伝搬距離が増加することにより検出信号の強度は減衰す
る。なお、この減衰はＡＥ倍信号伝搬方向の違いからも
生じるものである。したがって、第３図におけるＡＥセ
ンサＳ及び加工点ＰＩ間の距離・方向とＡＥセンサＳ及
び加工点１２間の距離・方向との違いから各検出信号Ｓ
ＡＩ及びＳＡ２の強度に差が生じる。そこで、同一形状
のワークＷｌ及びＷ２であるにも拘らず、加工負荷監視
のためのしきい値をそれぞれのワークＷ１及びＷ２に対
して設定しなければならないという問題があった。また
、例えば第４図に示すような大物ワークＷ３を同一工具
、同一切削条件で加工する場合にも同様の問題があった
。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、ＡＥ倍信号伝搬距離・方向の違いによっ
て生じていた検出信号の強度差を補正して加工負荷監視
精度を向上させることができる工作機械の加工負荷監視
装置を提供することにある。
発明の目的は、ＡＥ倍信号伝搬距離・方向の違いによっ
て生じていた検出信号の強度差を補正して加工負荷監視
精度を向上させることができる工作機械の加工負荷監視
装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、工作機械による加工の際に発生する振動若し
くは音９信号を検出し、この検出信号により前記加工状
態を識別して前記工作機械の制御信号を発生する工作機
械の加工負荷監視装置に関するものであり、本発明の上
記目的は、前記信号の発生点の位置と前記信号を検出す
るセンサの装着位置との距離・方向を求める演算手段と
、前記発生点から前記センサまで伝搬する際に減衰する
前記信号を前記距離・方向で補正して前記検出信号とす
る補正手段とを具備することによって達成される。
くは音９信号を検出し、この検出信号により前記加工状
態を識別して前記工作機械の制御信号を発生する工作機
械の加工負荷監視装置に関するものであり、本発明の上
記目的は、前記信号の発生点の位置と前記信号を検出す
るセンサの装着位置との距離・方向を求める演算手段と
、前記発生点から前記センサまで伝搬する際に減衰する
前記信号を前記距離・方向で補正して前記検出信号とす
る補正手段とを具備することによって達成される。
（作用）
本発明の工作機械の工具負荷監視装置は、へＥ信度を伝
搬距離・方向によって補正して精度の高い検出信号とし
て加工負荷監視精度を向上させるものである。
搬距離・方向によって補正して精度の高い検出信号とし
て加工負荷監視精度を向上させるものである。
（実施例）
第１図は、本発明の工作機械の加工負荷監視装置の一例
を第５図に対応させて示すブロック図であり、同一構成
箇所は同符号を付して説明を省略する。この加工負荷監
視装置ｉｏｏは、ＮＣ装置１において検出される工具の
現在位置（加工点）ＳＥを記憶する現在位置記憶部１０
１ と、ＡＥセンサＳの装着位置ＳＧが予め記憶されて
いるセンサ位置記憶部１０２と、現在位置記憶部１０１
からの加工点ＳＦ及びセンサ位置記憶部１０２からのへ
ＥセンサＳの装着位置ＳＧよりＡＥセンサＳに対する加
工点の相対値ｆｆ１ｓｌｌを演算する伝搬距離・方向演
算部１０３ とを有している。さらに、第２図に示すよ
うに均一の大きさのＡＥ倍信号発生する凝似’へＥ信号
発生装置ＯをテーブルＴの複数の位置に装着し、各位置
からの擬似ＡＥ（３号と各位置で加工した際に発生する
各位置からのＡＥ倍信号をＡＥセンサＳで検出してそれ
ぞれの強度比を求め、これらがＡＥセンサ・加工点相対
位置係数として予め記憶されていると共に、伝搬距離・
方向演算部１０３からの相対位置Ｓｌ＋に対応するＡＥ
センサ・加工点相対位置係数をフィルタリング部１２か
らの検出信号ＳＢに乗算して検出信号補正値Ｓｌとし、
これを負荷監視演算部１３に出力する検出イ３号補正部
１０４ とて構成されている。
を第５図に対応させて示すブロック図であり、同一構成
箇所は同符号を付して説明を省略する。この加工負荷監
視装置ｉｏｏは、ＮＣ装置１において検出される工具の
現在位置（加工点）ＳＥを記憶する現在位置記憶部１０
１ と、ＡＥセンサＳの装着位置ＳＧが予め記憶されて
いるセンサ位置記憶部１０２と、現在位置記憶部１０１
からの加工点ＳＦ及びセンサ位置記憶部１０２からのへ
ＥセンサＳの装着位置ＳＧよりＡＥセンサＳに対する加
工点の相対値ｆｆ１ｓｌｌを演算する伝搬距離・方向演
算部１０３ とを有している。さらに、第２図に示すよ
うに均一の大きさのＡＥ倍信号発生する凝似’へＥ信号
発生装置ＯをテーブルＴの複数の位置に装着し、各位置
からの擬似ＡＥ（３号と各位置で加工した際に発生する
各位置からのＡＥ倍信号をＡＥセンサＳで検出してそれ
ぞれの強度比を求め、これらがＡＥセンサ・加工点相対
位置係数として予め記憶されていると共に、伝搬距離・
方向演算部１０３からの相対位置Ｓｌ＋に対応するＡＥ
センサ・加工点相対位置係数をフィルタリング部１２か
らの検出信号ＳＢに乗算して検出信号補正値Ｓｌとし、
これを負荷監視演算部１３に出力する検出イ３号補正部
１０４ とて構成されている。
このような構成によれば、テーブルＴ上の各位置からの
各検出信号の強度かそれぞれに対応するへＥセンサ・加
工点相対位置係数によって補正されるので、第７図に示
すようなフラットな特性とすることが可能となる。した
がって、負荷監視演算部１３で設定するしきい値も同一
で良い。
各検出信号の強度かそれぞれに対応するへＥセンサ・加
工点相対位置係数によって補正されるので、第７図に示
すようなフラットな特性とすることが可能となる。した
がって、負荷監視演算部１３で設定するしきい値も同一
で良い。
なお、上述した実施例においては、検出信号補正値を求
めるファクタにＡＥセシサと加工点との相対位置を用い
たが、単にへＥセンサと加工点との距離を用いても同様
の補正を行なうことができる。
めるファクタにＡＥセシサと加工点との相対位置を用い
たが、単にへＥセンサと加工点との距離を用いても同様
の補正を行なうことができる。
また、へＥセンサの代わりに振動センサとしても対応可
能である。
能である。
（発明の効果）
以上のように本発明の工作機械の加工負荷監視装置によ
れば、一定条件の連続加工における検出信号の強度が加
工点の位置によって変化しないため、しきい値の設定を
容易にして工数低減を図ることができると共に、加工負
荷監視精度を向上させて良質の加工品を得ることができ
る。
れば、一定条件の連続加工における検出信号の強度が加
工点の位置によって変化しないため、しきい値の設定を
容易にして工数低減を図ることができると共に、加工負
荷監視精度を向上させて良質の加工品を得ることができ
る。
第１図は、本発明の工作機械の加工負荷監視装置の一例
を示すブロック図、第２図は擬似へＥ信号発生装置の一
例を示す平面図、第３図及び第４図はそれぞれ加工ワー
クの一例を示す平面図、第５図は従来の工作機械の加工
負荷監視装置の一例を示すブロック図、第６図は一般的
な検出イエ号強度特性図、第７図は本発明による検出信
号強度特性図である。 １・・・ＮＣ装置、１１・・・増幅部、１２・・・フィ
ルタリング部、１３・・・負荷監視演算部、１４・・・
制御信号発生部、１０．１００・・・加工負荷監視装置
、＋０１・・・現在位置記憶部、１０２・・・センサー
位置記憶部、１０３・・・伝搬距雛・方向演算部、１０
４・・・検出信号補正部。 出願人代理人 安 形 雄 三 、手中゛Ｊ己イ衣号銀ｊ（ 第６図 渾史出イ官号分鷹 菜７図
を示すブロック図、第２図は擬似へＥ信号発生装置の一
例を示す平面図、第３図及び第４図はそれぞれ加工ワー
クの一例を示す平面図、第５図は従来の工作機械の加工
負荷監視装置の一例を示すブロック図、第６図は一般的
な検出イエ号強度特性図、第７図は本発明による検出信
号強度特性図である。 １・・・ＮＣ装置、１１・・・増幅部、１２・・・フィ
ルタリング部、１３・・・負荷監視演算部、１４・・・
制御信号発生部、１０．１００・・・加工負荷監視装置
、＋０１・・・現在位置記憶部、１０２・・・センサー
位置記憶部、１０３・・・伝搬距雛・方向演算部、１０
４・・・検出信号補正部。 出願人代理人 安 形 雄 三 、手中゛Ｊ己イ衣号銀ｊ（ 第６図 渾史出イ官号分鷹 菜７図
Claims (1)
- 工作機械による加工の際に発生する振動若しくは音響
信号を検出し、この検出信号により前記加工状態を識別
して前記工作機械の制御信号を発生する工作機械の加工
負荷監視装置において、前記信号の発生点の位置と前記
信号を検出するセンサの装着位置との距離・方向を求め
る演算手段と、前記発生点から前記センサまで伝搬する
際に減衰する前記信号を前記距離・方向で補正して前記
検出信号とする補正手段とが設けられていることを特徴
とする工作機械の加工負荷監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32341587A JPH01164538A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 工作機械の加工負荷監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32341587A JPH01164538A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 工作機械の加工負荷監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164538A true JPH01164538A (ja) | 1989-06-28 |
| JPH0575545B2 JPH0575545B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=18154441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32341587A Granted JPH01164538A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 工作機械の加工負荷監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01164538A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020040156A (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 三菱重工工作機械株式会社 | センシング装置及び歯車加工機の評価方法 |
| JPWO2021048968A1 (ja) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32341587A patent/JPH01164538A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020040156A (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 三菱重工工作機械株式会社 | センシング装置及び歯車加工機の評価方法 |
| JPWO2021048968A1 (ja) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | ||
| WO2021048968A1 (ja) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575545B2 (ja) | 1993-10-20 |
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