JPH02232147A - 工具監視装置 - Google Patents
工具監視装置Info
- Publication number
- JPH02232147A JPH02232147A JP5331689A JP5331689A JPH02232147A JP H02232147 A JPH02232147 A JP H02232147A JP 5331689 A JP5331689 A JP 5331689A JP 5331689 A JP5331689 A JP 5331689A JP H02232147 A JPH02232147 A JP H02232147A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- tool
- machine tool
- drill
- 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.)
- Pending
Links
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
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Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Numerical Control (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】
《発明の分野》
この発明は、工作機械の加工中に発生する工具の破損や
加工異常を、加工中および破損時に発生するアコーステ
ィックエミッション（以下ＡＥという）を利用して検出
し、その異常信号を工作機械の制御部へ送ることにより
、工作機械の加工動作を停止させる等の制御をおこなう
工具監視装置に関する． 《発明の概要》 この発明はＡＥセンサから得られたＡＥ信号を増幅した
後、Ａ／Ｄ変換し、工作機械の制御部へ送出するように
して、工具破損に関する制御部の対応をリアルタイムに
処理できるようにしたものである． 《従来技術とその問題点》 従来、この種の工具監視装置として、特願昭６０−２５
６８９５号等が知られている．これらの装置では、ＡＥ
センサから得られたＡＥ信号に対し各種の処理を施すこ
とにより、工具の破損を判別、または破損が間近である
ことを予知し、これらの処理結果を工作機械の停止信号
として、工作機械の制御部へ出力している．制御部は停
止信号が入力されると、直ちに工作機械の加工を停止さ
せる． しかしながら、これらの従来装置を用いた場合、工具が
破損してから工作機械が実際に停止されるまでには、監
視装置自体の処理時間と、制御部が停止信号を受け取っ
てから工作機械を停止させるまでの処理時間を必要とす
る．そのため、工具の破損が検知されてからの工作機械
の対応が、必ずしも万全ではなかった． また制御部では監視装置から単に停止信号を受信するだ
けであり、監視部に入力されている実際の加工状態に関
するデータを制御部に伝えて活かすことができず、性能
上で不足な面もある．《発明の目的》 この発明は上記の問題を解消するためになされたもので
、その目的とするところは、ＡＥセンサで検知したＡＥ
信号をリアリタイムで、しかも検知した信号内容に判別
処理を加えることなく工作機械の制御部へ伝達する工具
監視装置を堤供することにある． く発明の構成と効果》 この発明は上記目的を達成するために、工作機械の工具
支持部、またはワーク部に設置したＡＥセンサと、この
ＡＥセンサが検知したＡＥ信号を増幅する増幅回路と、
増幅されたＡＥ信号をＡ／Ｉ）変換する変換回路と、Ａ
／Ｄ変換されたＡＥ信号を、上記工作機械の動作を制御
する制御部へ送る出力回路と、を備えたことを特徴とす
る．この発明は上記のように構成したので、ＡＥセンサ
で検出したＡＥ信号が増幅された後、Ａ／Ｄ変換されて
、ただちに制御部へ送られることにより、制？ｎ部では
工具の状況をリアルタイムで把握でき、迅速でしかも加
工状況に応じた豊富な制御を工作機械に対しておこなう
ことが可能になる．《実施例の説明》 ｊ二１下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する
． 図は、この発明にかかる工具監視装置をドリルの折損を
検知する装置に適用したブロック図である． 図に示すように、工作機械４のテーブルｌにワーク２が
保持され、ワーク２の近傍のテーブル１上面にＡＥセン
サ５が設置されている．ワーク２は、工作機械４に支持
されたドリル３により、切削加工される． 工作機械４は、ＮＣ制１ｎ装置１４の指示により主軸の
回転や、送り等が制御される． ＡＨセンサ５は、ドリル３がワーク２を切削加工中に発
生するＡＥをテーブルｌを介して検出し、電気信号に変
換して、処理回路部２０内の増幅回路６へ送る． 増幅回路６は、入力されたＡＥ信号を所定の増幅度で増
幅してから、フィルタ回路７へ送る．フィルタ回路７は
、人力されたＡＨ信号を所定の周波数帯域、例えば２０
０ＫＨｚの帯域のみを通過させるバンドバスフィルタで
あり、ＡＥ信号中に含まれる外部振動等のノイズを除去
してから微分回路８へ送る． ζ分回路８は、入力されたＡＥ信号中から立ち上がりの
鋭い波形のみを抽出して、レベル判定回路９へ送る． レベル判定回路９は、入力された信号に重みづけをした
後、Ａ／Ｄ変換回路１０およびＬＥＤ駆動回路ｌ１へ出
力する． ＬＥＤ駆動回路１． １は、入力された工具の加工状態
を表す信号に基づいて■、ＥＤ表示をおこなう．Ａ／Ｄ
変換回路１０は、アナログ値で入力された信号をデジタ
ル変換して、ドライバ回路１２へ送る． ドライバ回路１２は、入力されたデジタル信号に基づく
工具監視信号を外部に出力し、その一部がコンピュータ
ｌ３へ送られる． コンピュータｌ３は、入力された工具監視信号を処理す
ることにより、その時点のドリル３の加工状態をリアル
タイムで判定し、ドリル３が折損、あるいは折損が間近
であると判定されると、工作機械の停止、あるいは送り
量の削減等の命令信号を、ＮＣ制１ｎ装置１４へ送る． ＮＣ’ＭｉＢ装置１４は、入力された命令に基づき、工
作機械４に対し主軸の回転を停止したり、あるいは送り
量を削減する等の制御をおこなう．以上のように、この
実施例では、ＡＥセンサ５から得られるＡＥ信号を処理
回路部２０で、増幅、ノイズ除去、波形抽出、重みづけ
、Ａ／Ｄ変換等の処理をおこなった後、コンピュータｌ
３に工具幣視信号として出力するようしたので、工作機
械の加工動作を上位で制御するコンピュータｌ３が、ド
リル３によるワーク２の加工状態をリアルタイムで把握
することができる．その結果、工具に折損が発生した場
合に、極めて短時間に工作機械４を停止させることがで
きる， また同様に、工具折損の前兆が検出され、折損が予知で
きた場合には、極めて短時間に工作機械４におけるドリ
ル３の送り量を安全な範囲まで減少させることができる
． このようにドリル３の折｝員検知、および折損の予知後
の機械の応答時間を短縮したことにより、従来のこの種
の監視装置に比べ、工具折損後の機械停止までの時間が
短時間になった分、ワークの歩留まりを向上することが
できる． また同様にドリル３が完全折損に至るのを未然に防止で
きるようになり、その分、工具の寿命を延ばすことがで
きる． サラにマシニングセンタ等にこの装置を用いた場合、検
出および応答性が向上した分、工具の交換を早期に実施
することが可能となり、折損発生時におけるシステム復
旧のための休止時間を短縮して、稼動効率を向上させる
ことができる．なお、上記の実施例は、ドリルを用いた
工作機械について適用したものであるが、研削盤等の工
具破損についても同様に適用できる．
加工異常を、加工中および破損時に発生するアコーステ
ィックエミッション（以下ＡＥという）を利用して検出
し、その異常信号を工作機械の制御部へ送ることにより
、工作機械の加工動作を停止させる等の制御をおこなう
工具監視装置に関する． 《発明の概要》 この発明はＡＥセンサから得られたＡＥ信号を増幅した
後、Ａ／Ｄ変換し、工作機械の制御部へ送出するように
して、工具破損に関する制御部の対応をリアルタイムに
処理できるようにしたものである． 《従来技術とその問題点》 従来、この種の工具監視装置として、特願昭６０−２５
６８９５号等が知られている．これらの装置では、ＡＥ
センサから得られたＡＥ信号に対し各種の処理を施すこ
とにより、工具の破損を判別、または破損が間近である
ことを予知し、これらの処理結果を工作機械の停止信号
として、工作機械の制御部へ出力している．制御部は停
止信号が入力されると、直ちに工作機械の加工を停止さ
せる． しかしながら、これらの従来装置を用いた場合、工具が
破損してから工作機械が実際に停止されるまでには、監
視装置自体の処理時間と、制御部が停止信号を受け取っ
てから工作機械を停止させるまでの処理時間を必要とす
る．そのため、工具の破損が検知されてからの工作機械
の対応が、必ずしも万全ではなかった． また制御部では監視装置から単に停止信号を受信するだ
けであり、監視部に入力されている実際の加工状態に関
するデータを制御部に伝えて活かすことができず、性能
上で不足な面もある．《発明の目的》 この発明は上記の問題を解消するためになされたもので
、その目的とするところは、ＡＥセンサで検知したＡＥ
信号をリアリタイムで、しかも検知した信号内容に判別
処理を加えることなく工作機械の制御部へ伝達する工具
監視装置を堤供することにある． く発明の構成と効果》 この発明は上記目的を達成するために、工作機械の工具
支持部、またはワーク部に設置したＡＥセンサと、この
ＡＥセンサが検知したＡＥ信号を増幅する増幅回路と、
増幅されたＡＥ信号をＡ／Ｉ）変換する変換回路と、Ａ
／Ｄ変換されたＡＥ信号を、上記工作機械の動作を制御
する制御部へ送る出力回路と、を備えたことを特徴とす
る．この発明は上記のように構成したので、ＡＥセンサ
で検出したＡＥ信号が増幅された後、Ａ／Ｄ変換されて
、ただちに制御部へ送られることにより、制？ｎ部では
工具の状況をリアルタイムで把握でき、迅速でしかも加
工状況に応じた豊富な制御を工作機械に対しておこなう
ことが可能になる．《実施例の説明》 ｊ二１下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する
． 図は、この発明にかかる工具監視装置をドリルの折損を
検知する装置に適用したブロック図である． 図に示すように、工作機械４のテーブルｌにワーク２が
保持され、ワーク２の近傍のテーブル１上面にＡＥセン
サ５が設置されている．ワーク２は、工作機械４に支持
されたドリル３により、切削加工される． 工作機械４は、ＮＣ制１ｎ装置１４の指示により主軸の
回転や、送り等が制御される． ＡＨセンサ５は、ドリル３がワーク２を切削加工中に発
生するＡＥをテーブルｌを介して検出し、電気信号に変
換して、処理回路部２０内の増幅回路６へ送る． 増幅回路６は、入力されたＡＥ信号を所定の増幅度で増
幅してから、フィルタ回路７へ送る．フィルタ回路７は
、人力されたＡＨ信号を所定の周波数帯域、例えば２０
０ＫＨｚの帯域のみを通過させるバンドバスフィルタで
あり、ＡＥ信号中に含まれる外部振動等のノイズを除去
してから微分回路８へ送る． ζ分回路８は、入力されたＡＥ信号中から立ち上がりの
鋭い波形のみを抽出して、レベル判定回路９へ送る． レベル判定回路９は、入力された信号に重みづけをした
後、Ａ／Ｄ変換回路１０およびＬＥＤ駆動回路ｌ１へ出
力する． ＬＥＤ駆動回路１． １は、入力された工具の加工状態
を表す信号に基づいて■、ＥＤ表示をおこなう．Ａ／Ｄ
変換回路１０は、アナログ値で入力された信号をデジタ
ル変換して、ドライバ回路１２へ送る． ドライバ回路１２は、入力されたデジタル信号に基づく
工具監視信号を外部に出力し、その一部がコンピュータ
ｌ３へ送られる． コンピュータｌ３は、入力された工具監視信号を処理す
ることにより、その時点のドリル３の加工状態をリアル
タイムで判定し、ドリル３が折損、あるいは折損が間近
であると判定されると、工作機械の停止、あるいは送り
量の削減等の命令信号を、ＮＣ制１ｎ装置１４へ送る． ＮＣ’ＭｉＢ装置１４は、入力された命令に基づき、工
作機械４に対し主軸の回転を停止したり、あるいは送り
量を削減する等の制御をおこなう．以上のように、この
実施例では、ＡＥセンサ５から得られるＡＥ信号を処理
回路部２０で、増幅、ノイズ除去、波形抽出、重みづけ
、Ａ／Ｄ変換等の処理をおこなった後、コンピュータｌ
３に工具幣視信号として出力するようしたので、工作機
械の加工動作を上位で制御するコンピュータｌ３が、ド
リル３によるワーク２の加工状態をリアルタイムで把握
することができる．その結果、工具に折損が発生した場
合に、極めて短時間に工作機械４を停止させることがで
きる， また同様に、工具折損の前兆が検出され、折損が予知で
きた場合には、極めて短時間に工作機械４におけるドリ
ル３の送り量を安全な範囲まで減少させることができる
． このようにドリル３の折｝員検知、および折損の予知後
の機械の応答時間を短縮したことにより、従来のこの種
の監視装置に比べ、工具折損後の機械停止までの時間が
短時間になった分、ワークの歩留まりを向上することが
できる． また同様にドリル３が完全折損に至るのを未然に防止で
きるようになり、その分、工具の寿命を延ばすことがで
きる． サラにマシニングセンタ等にこの装置を用いた場合、検
出および応答性が向上した分、工具の交換を早期に実施
することが可能となり、折損発生時におけるシステム復
旧のための休止時間を短縮して、稼動効率を向上させる
ことができる．なお、上記の実施例は、ドリルを用いた
工作機械について適用したものであるが、研削盤等の工
具破損についても同様に適用できる．
図面はこの発明にかかる工具監視装置の実施例の構成を
示すブロック図である． １・・・・・・テーブル ２・・・・・・ワーク ３・・・・・・ドリル ４・・・・・・工作機械 ５・・・・・・ＡＥセンサ ６・・・・・・増幅回路 ７・・・・・・フィルタ回路 ｝｛・・・・・・微分回路 ９・・・・・・レベル判定回路 １０・・・・・・Ａ／Ｄ変換回路 １１・・・・・・ＬＥＤ駆動回路 １２・・・・・・ドライバ回路 １３・・・・・・コンピュータ Ｉ４・・・・・・ＮＣ制御装置 ２０・・・・・・処理回路部 １！許出願人
示すブロック図である． １・・・・・・テーブル ２・・・・・・ワーク ３・・・・・・ドリル ４・・・・・・工作機械 ５・・・・・・ＡＥセンサ ６・・・・・・増幅回路 ７・・・・・・フィルタ回路 ｝｛・・・・・・微分回路 ９・・・・・・レベル判定回路 １０・・・・・・Ａ／Ｄ変換回路 １１・・・・・・ＬＥＤ駆動回路 １２・・・・・・ドライバ回路 １３・・・・・・コンピュータ Ｉ４・・・・・・ＮＣ制御装置 ２０・・・・・・処理回路部 １！許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、工作機械の工具支持部、またはワーク部またはその
近傍に設置したＡＥセンサと、 このＡＥセンサが検知したＡＥ信号を増幅する増幅回路
と、 増幅されたＡＥ信号をＡ／Ｄ変換する変換回路と、 Ａ／Ｄ変換されたＡＥ信号を、上記工作機械の動作を制
御する制御部へ送る出力回路と、 を有することを特徴とする工具監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331689A JPH02232147A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 工具監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331689A JPH02232147A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 工具監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232147A true JPH02232147A (ja) | 1990-09-14 |
Family
ID=12939316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5331689A Pending JPH02232147A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 工具監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02232147A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104084843A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 赵秋燕 | 一种用于钻床的形变测量装置 |
| CN105150028A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-12-16 | 张萍 | 新型压力检测装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166448A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 適応制御ｎｃ工作機械装置 |
| JPS61257745A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-15 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 工具摩耗検出装置 |
-
1989
- 1989-03-06 JP JP5331689A patent/JPH02232147A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166448A (ja) * | 1983-03-10 | 1984-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 適応制御ｎｃ工作機械装置 |
| JPS61257745A (ja) * | 1985-05-07 | 1986-11-15 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 工具摩耗検出装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104084843A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 赵秋燕 | 一种用于钻床的形变测量装置 |
| CN105150028A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-12-16 | 张萍 | 新型压力检测装置 |
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