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
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- 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
- sensor
- load monitoring
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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
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 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 |
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 |
-
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 |
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 |
JPWO2021048968A1 (ja) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0575545B2 (ja) | 1993-10-20 |
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