JPH04223844A - センサー異常診断機能付砥石接触検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規なセンサー異常診断
機能付砥石接触検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年各種作業と同様に研削、研磨作業に
おいても広く自動化、省力化が図られている。例えば研
削盤において各種研削砥石を使用して金属その他の被削
材を研削加工したり、立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）ホイー
ルやダイヤモンドホイールなどの超砥粒ホイールをドレ
スしたりする場合にも自動化、省力化が図られている。 この場合、砥石と被削材又はドレッサーとが接触した瞬
間を各種センサーで検出しそれから自動的に砥石が回転
して研削加工が行われるようになっている。

【０００３】センサーが正常に機能している場合は上記
研削加工やドレス処理は自動的に行なわれるが、センサ
ーが破損したり、センサーと電源を接続するリード線が
断線、短絡などして正常に機能しなくなると砥石の破壊
、機械の破損など大きな事故を招来する。これらの事故
を未然に防止するためにセンサーを絶えず監視する必要
があり、その異常は一般に作業者が不審をもったとき発
見されて他のセンサーと取替えるか、その他の測定器を
用いて確認する方法をとっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】各種研削作業の自動化
、省力化をすすめていくに当たっても安全上センサーの
異常を常に作業者が確認する必要があるため、完全な自
動化、省力化を図ることができず、その解決が望まれて
いた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かくて本発明はかかる難
点を解決してセンサーの異常を自動的に確認して何ら事
故を招来することなく砥石の接触を検出し、以て砥石に
よる研削加工の完全な自動化、省力化を図りうる装置を
提供することを目的とするものである。

【０００６】よって、本発明は砥石が被削材又はドレッ
サーと接触した瞬間発生する超音波を感知してその接触
を電気的に検出する超音波センサーと、このセンサーか
らの電気信号を増幅、検波、識別比較する接触信号出力
回路とを有する砥石接触検出装置において、前記超音波
センサーに異常診断用電気信号を送る回路と、該超音波
センサーから送られてくる砥石接触時の電気信号と異常
診断用電気信号を識別検波し、異常時には警報を発する
異常警報出力回路を更に設けたことを特徴とする、セン
サー異常診断機能付砥石接触検出装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しつ
つ詳細に説明する。

【０００８】図面において、１は研削盤のテーブルドレ
ッサー、あるいは砥石軸等砥石と被削材又はドレッサー
が接触した瞬間発生するたとえばＡＥ（ａｃｏｕｓｔｉ
ｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　）波と呼ばれる超音波を検出す
る超音波センサー（又はＡＥセンサー）であり、砥石と
の接触を検出しやすい位置におかれる。この超音波によ
る信号は通常数十キロヘルツ以上の超音波領域を持って
いる。

【０００９】このセンサー１にはこのセンサー１からの
電気的信号を増幅、検波、識別比較する装置５，６，７
を有する接触信号出力回路１２が設けられている。この
回路の作用を図１について説明すれば、上記センサー１
から発生する電気信号はセンサー１のコードをとおりセ
ンサー１とは別体の装置本体内部（図１において点線で
囲まれている部分）の信号増幅器３に入り増幅される。 次いでＡＥ用バンドパスフィルター４により接触信号以
外の信号（ノイズ）をできるだけ除去し、接触信号のみ
を接触信号直線検波器５に通して検波し、次に接触信号
比較設定器６に通す。この接触信号比較設定器６ではあ
らかじめ設定しておいたレベル電圧よりも大きい電圧が
入ってくると、砥石が被削材又はドレッサーと接触した
と判断し、増幅器７を通して接触信号出力を出す。この
出力はリレー接点であったり、オープンコレクター使用
の無接点出力であったりする。前者は有接点であり、一
方後者はトランジスターを使用した無接点であり、応答
速度が早いことを利用してＣＮＣ装置の制御等に使用さ
れることが多い。

【００１０】この装置本体内に異常検出用信号発生回路
２を組み込み、この回路から異常検出用低周波電気信号
をＡＥセンサー１に常時流しておく。更にこの本体内に
異常検出用バンドパスフィルター８、そして異常信号直
線検波器９、異常信号比較設定器１０、増幅器１１から
なる異常警報出力回路１３を設ける。上記低周波電気信
号は接触信号のような超音波領域ではないため、ＡＥ用
バンドパスフィルター４を通ることはなく、異常検出用
バンドパスフィルター８及び異常信号直線検波器９を通
り、異常信号比較設定器１０で設定されたレベル電圧を
超えたとき増幅器１１を通って異常警報出力を出す。

【００１１】今センサーが異常、たとえばセンサー断線
のときには信号増幅器３の入力はほぼ０Ｖの低周波成分
であるために、ＡＥ用バンドパスフィルターを通ること
なく、異常警報出力回路を流れ、まず異常信号検出バン
ドパスフィルター８を経て異常信号を検波識別して異常
警報出力を出す。またセンサー短絡で異常の場合、信号
増幅器３の入力は異常検出用信号発生回路２で発生する
ある電圧をもった低周波信号が入力され、高周波成分は
ないのでさきと同様に異常信号検出用バンドパスフィル
ターを経て識別検波し異常警報出力を出す。

【００１２】波形でみると正常なときはＡＥセンサーの
波形＋異常検出用信号の波形（原信号ＶＬ　＝０．９Ｖ
、センサーを通るとＶｌ　＝０．３Ｖ）が信号増幅器３
に入り、ＡＥ信号はＡＥバンドパスフィルター４を経て
接触信号直線検波器５、接触信号比較設定器６、増幅器
７を通り、一方異常検出用信号は異常検出用バンドパス
フィルター８、異常信号直線検波器９を経て異常信号比
較設定器１０に入る。この異常信号比較設定器１０では
、センサー断線のときの入力電圧、殆ど０Ｖ、短絡のと
きの入力電圧ＶＬ　内の値でしかもＶｌ　より大きい値
、たとえば０．５Ｖにセットしておく。短絡のときはＶ
Ｌ　＝０．９Ｖが入り異常警報となり断線のときは殆ど
０Ｖが入り異常警報となるのである。異常警報出力を確
実ならしめ同時に研削盤を非常停止させるようにすれば
、研削盤自動運転装置におけるＡＥセンサーに異常が生
じてもこれによる事故を未然に防ぐことができる。

【００１３】さて、実際にＣＮＣ円筒研削盤において、
ＡＥセンサーを砥石軸上に設置し本装置の接触信号出力
回路と異常警報出力回路をこの研削盤のシーケンスの砥
石自動切込み、及び非常停止回路に組み込み、自動運転
をスタートさせ、ＡＥセンサーのリード線を故意に切断
して動作の確認を行なった結果、何回繰り返してもその
時点で研削盤は、非常停止が働き、異常警報出力が確実
に動作していることが確認できた。

【００１４】

【発明の効果】以上のことから明らかなように本装置を
各種研削盤に取付けて、研削盤の自動化をはかれば、Ａ
Ｅセンサーを常時監視することになり、センサーに異常
が発生した場合には、異常警報を発することにより研削
盤の自動停止を行なうことができ、人が常時監視するこ
となく、砥石破壊の防止、研削盤の破損事故の防止が可
能となり、研削盤の自動運転の信頼性が向上し、自動化
、無人化、省力化のコストダウンに、また安全運転に優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置のブロック図を示す。

【符号の説明】

１　　ＡＥセンサー ２　　異常検出用信号発生回路 ３　　信号増幅器 ４　　ＡＥ用バンドパスフィルター ５　　接触信号直線検波器 ６　　接触信号比較設定器 ７　　増幅器 ８　　異常検出用バンドパスフィルター９　　異常信号
直線検波器 １０　　異常信号比較設定器 １１　　増幅器 １２　　接触信号出力回路 １３　　異常警報出力回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砥石が被削材又はドレッサーと接触した瞬
   間発生する超音波を感知してその接触を電気的に検出す
   る超音波センサーと、このセンサーからの電気信号を増
   幅、検波、識別比較する接触信号出力回路とを有する砥
   石接触検出装置において、前記超音波センサーに異常診
   断用電気信号を送る回路と、該超音波センサーから送ら
   れてくる砥石接触時の電気信号と異常診断用電気信号を
   識別検波し、異常時には警報を発する異常警報出力回路
   を更に設けたことを特徴とする、センサー異常診断機能
   付砥石接触検出装置。