JPH0558855B2 - - Google Patents
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- JPH0558855B2 JPH0558855B2 JP58046064A JP4606483A JPH0558855B2 JP H0558855 B2 JPH0558855 B2 JP H0558855B2 JP 58046064 A JP58046064 A JP 58046064A JP 4606483 A JP4606483 A JP 4606483A JP H0558855 B2 JPH0558855 B2 JP H0558855B2
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- Japan
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- circuit
- signal
- abnormality
- output
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- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 10
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
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
-
- 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
- B23Q17/12—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring vibration
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は切削加工中の切削工具の折損検出方法
特にアコーステイツクエミツシヨン信号（以下
AE信号と称する。）を利用した工具の折損検出方
法に関する。
特にアコーステイツクエミツシヨン信号（以下
AE信号と称する。）を利用した工具の折損検出方
法に関する。
AE信号を利用した検出方法は知られているが、
従来のAEによる異常検出方法は、突発型AE信号
のピーク値の大きさが一定閾値を越えたとき異常
信号を出力する構成としたものが一般的であつ
た。しかしこれらの従来の方法のあるものは機械
各部の振動や切りくずの衝突、切削油の放出など
によつて生ずるノイズにより動作するなどで精度
が十分でなく、またあるものは装置が複雑高価で
あるなどの問題があつた。
従来のAEによる異常検出方法は、突発型AE信号
のピーク値の大きさが一定閾値を越えたとき異常
信号を出力する構成としたものが一般的であつ
た。しかしこれらの従来の方法のあるものは機械
各部の振動や切りくずの衝突、切削油の放出など
によつて生ずるノイズにより動作するなどで精度
が十分でなく、またあるものは装置が複雑高価で
あるなどの問題があつた。
例えば特公昭56−7813号公報では、後で説明す
る第１図の方法と一部分が類似した方法である、
工作機械又は切削工具の機械的振動の加速度を検
出し、その検出出力を実効値に変換して平滑化
し、この実効似の立上がりを微分し、この微分出
力を基準値と比較して異常の有無を判別し警報等
を発するものが開示されており、又例えば特開昭
56−36050号公報では、加工開始初期の一定時間
内に工具より発生する突発型アコーステイクエミ
ツシヨンの検出信号のピーク値または積分値を検
出して記憶させ、ついでこの記憶されているピー
ク値または積分値の最大値に基いて定めた値を閾
値として設定し、爾後加工継続時に工具より発生
する突発型アコーステイクエミツシヨンの検出信
号のピーク値または積分値を上記閾値と比較し、
当該閾値を超えたとき工具異常検出信号を送出す
るものが開示されている。
る第１図の方法と一部分が類似した方法である、
工作機械又は切削工具の機械的振動の加速度を検
出し、その検出出力を実効値に変換して平滑化
し、この実効似の立上がりを微分し、この微分出
力を基準値と比較して異常の有無を判別し警報等
を発するものが開示されており、又例えば特開昭
56−36050号公報では、加工開始初期の一定時間
内に工具より発生する突発型アコーステイクエミ
ツシヨンの検出信号のピーク値または積分値を検
出して記憶させ、ついでこの記憶されているピー
ク値または積分値の最大値に基いて定めた値を閾
値として設定し、爾後加工継続時に工具より発生
する突発型アコーステイクエミツシヨンの検出信
号のピーク値または積分値を上記閾値と比較し、
当該閾値を超えたとき工具異常検出信号を送出す
るものが開示されている。
しかしながら、前者の実効値の立上がりを微分
し、この微分出力を基準値と比較して異常の有無
を判別する方法では、切屑のぶつかる音等のよう
な立上りが鋭いが振幅の小さい音を工具異常と検
出する問題があり、後者のアコーステイクエミシ
ヨンの検出信号のピーク値または積分値を上記閾
値と比較して異常の有無を判別する方法では、通
常の切削又は切削油が掛かる音等のような振幅が
大きいが立上りが鋭くない音を工具異常と検出す
る問題があつた。又、いずれの公報も両者の方法
を組み合わすことについては、何の示唆もない。
し、この微分出力を基準値と比較して異常の有無
を判別する方法では、切屑のぶつかる音等のよう
な立上りが鋭いが振幅の小さい音を工具異常と検
出する問題があり、後者のアコーステイクエミシ
ヨンの検出信号のピーク値または積分値を上記閾
値と比較して異常の有無を判別する方法では、通
常の切削又は切削油が掛かる音等のような振幅が
大きいが立上りが鋭くない音を工具異常と検出す
る問題があつた。又、いずれの公報も両者の方法
を組み合わすことについては、何の示唆もない。
本発明はこのような従来の問題点を解決しよう
とするもので、バンドパスフイルタ、全波整流回
路、平均化処理回路を通したAE信号は工具異常
時には立上りが急激であることに着目し、立上り
検出回路により異常を判断し、異常を検出するこ
とにより機械振動等による判定ミスを無くするも
のである。或は更にバンドパスフイルタ、全波整
流回路、平均化処理回路を通したAE信号は工具
異常時には立上りが急激であり、かつ振幅が大き
い点で着目し、立上り検出回路も、ピークホール
ド回路の２つの条件を満足した場合に異常と判断
することにより、より確実に異常を検出できるよ
うにした方法に関するものである。
とするもので、バンドパスフイルタ、全波整流回
路、平均化処理回路を通したAE信号は工具異常
時には立上りが急激であることに着目し、立上り
検出回路により異常を判断し、異常を検出するこ
とにより機械振動等による判定ミスを無くするも
のである。或は更にバンドパスフイルタ、全波整
流回路、平均化処理回路を通したAE信号は工具
異常時には立上りが急激であり、かつ振幅が大き
い点で着目し、立上り検出回路も、ピークホール
ド回路の２つの条件を満足した場合に異常と判断
することにより、より確実に異常を検出できるよ
うにした方法に関するものである。
以下本発明の実施例を図面について説明する
と、本発明の実施例の一部分を示す第１図におい
てAEセンサ１は図示しない工具又はスペンドル
ヘツドに取付けられている。AEセンサ１から取
り出されたAE信号はプリアンプ２、メインアン
プ３で増幅されついで、バンドパスフイルタ４で
必要な成分を取り出され、取り出された信号は全
波整流回路５、平均化処理回路６によつて平均化
処理を行なわれる。平均化処理を行つた出力波形
は第２図に示すとおりで、これを微分回路である
立上り検出回路７に入力すると、第３図に示すよ
うに微分回路の出力はするどい立上りが検出され
る。判定部８は立上りがあらかじめ設定された値
Ｄを越すと異常と判定する。このように立上り検
出回路を通したAE信号の急激な立上りにより異
常を検出するので、機械振動、切屑によるAE、
その他のノイズ等による判定ミスが少くなり、異
常の検出がより確実となる。従つて機械停止によ
るロス時間が短縮され一人の作業者が多数台の機
械を持つことが可能となる。
と、本発明の実施例の一部分を示す第１図におい
てAEセンサ１は図示しない工具又はスペンドル
ヘツドに取付けられている。AEセンサ１から取
り出されたAE信号はプリアンプ２、メインアン
プ３で増幅されついで、バンドパスフイルタ４で
必要な成分を取り出され、取り出された信号は全
波整流回路５、平均化処理回路６によつて平均化
処理を行なわれる。平均化処理を行つた出力波形
は第２図に示すとおりで、これを微分回路である
立上り検出回路７に入力すると、第３図に示すよ
うに微分回路の出力はするどい立上りが検出され
る。判定部８は立上りがあらかじめ設定された値
Ｄを越すと異常と判定する。このように立上り検
出回路を通したAE信号の急激な立上りにより異
常を検出するので、機械振動、切屑によるAE、
その他のノイズ等による判定ミスが少くなり、異
常の検出がより確実となる。従つて機械停止によ
るロス時間が短縮され一人の作業者が多数台の機
械を持つことが可能となる。
本発明の実施例を示す第４図は、第１図と同様
にAEセンサ１から取出されたAE信号はプリアン
プ２、メインアンプ３で増幅され、ついでバンド
パスフイルタ（約350KHz〜600KHz又は1MHz）
４で必要な成分を取り出し、全波整流回路５、平
均化処理回路６で平均化処理を行う。第５図に実
線で波形を示してある平均化処理を行つた後の出
力を立上り検出回路７及びピークホールド回路９
へ入力する。この場合判定部は第６図に示す微分
回路である立上り検出回路の出力があらかじめ設
定された値Ｄを越えている場合には、第５図に破
線で示されているピークホールド回路の出力を参
照し、ピークホールド回路出力が設定値Ｐを越え
ている場合は異常と判定し、異常判定信号を出力
する。
にAEセンサ１から取出されたAE信号はプリアン
プ２、メインアンプ３で増幅され、ついでバンド
パスフイルタ（約350KHz〜600KHz又は1MHz）
４で必要な成分を取り出し、全波整流回路５、平
均化処理回路６で平均化処理を行う。第５図に実
線で波形を示してある平均化処理を行つた後の出
力を立上り検出回路７及びピークホールド回路９
へ入力する。この場合判定部は第６図に示す微分
回路である立上り検出回路の出力があらかじめ設
定された値Ｄを越えている場合には、第５図に破
線で示されているピークホールド回路の出力を参
照し、ピークホールド回路出力が設定値Ｐを越え
ている場合は異常と判定し、異常判定信号を出力
する。
更に第４図にあつてはピークホールド回路出力
が設定値Ｐを越えていない場合には一定時間間隔
でピークホールド回路９ヘリセツト信号を与えて
リセツトする。これは立上り検出回路の出力が閾
値を越えた時にピークホールド回路の信号を参照
するが、入力信号には第７図Ａのような、通常の
切削又は切削油のかかる音等による立上りがする
どくなくて、振幅が大きいという信号があり、そ
の時のピークをホールドしている可能性があるか
らである。すなわち第７図の波形図Ｂに示すよう
に、切屑のぶつかる音等のような立上りが鋭い小
さい波形において、立上り検出で閥値Ｄを越える
時点t2でピークホールド回路の出力を参照する
と、ａの値になつているが、このａの値は立上り
が鋭くなつて振幅の大きな信号が入力された時点
t1のピーク値を示しているもので、立上りがする
どい時のピーク値ｂを示すものではない。
が設定値Ｐを越えていない場合には一定時間間隔
でピークホールド回路９ヘリセツト信号を与えて
リセツトする。これは立上り検出回路の出力が閾
値を越えた時にピークホールド回路の信号を参照
するが、入力信号には第７図Ａのような、通常の
切削又は切削油のかかる音等による立上りがする
どくなくて、振幅が大きいという信号があり、そ
の時のピークをホールドしている可能性があるか
らである。すなわち第７図の波形図Ｂに示すよう
に、切屑のぶつかる音等のような立上りが鋭い小
さい波形において、立上り検出で閥値Ｄを越える
時点t2でピークホールド回路の出力を参照する
と、ａの値になつているが、このａの値は立上り
が鋭くなつて振幅の大きな信号が入力された時点
t1のピーク値を示しているもので、立上りがする
どい時のピーク値ｂを示すものではない。
この発明では、立上りがするどくて振幅が大き
い信号を検出することにより異常と判定するの
で、第７図におけるＡもＢも検出する必要はな
い。従つてt1とt2の間で少くとも１回以上ピーク
ホールド回路のリセツトを実施する必要がある。
い信号を検出することにより異常と判定するの
で、第７図におけるＡもＢも検出する必要はな
い。従つてt1とt2の間で少くとも１回以上ピーク
ホールド回路のリセツトを実施する必要がある。
この第２の発明では立上り検出回路の出力とピ
ークホールド回路の出力の両方が設定値を越える
こと、換言すれば立上り及び振幅の２つの条件を
同時に満足する時のみ折損と判定するので、従来
技術において、通常の切削又は切削油のかかる音
等のような振幅が大きいが立上りが鋭くない音、
又は逆に切屑のぶつかる音等のような立上りが鋭
いが振幅の小さい音、を工具異常と検出すること
を防止するので、ノイズや機械振動による判定ミ
スは一層少くなり、機械停止によるロス時間が短
縮されるし、多くの機械を持つことが可能とな
る。
ークホールド回路の出力の両方が設定値を越える
こと、換言すれば立上り及び振幅の２つの条件を
同時に満足する時のみ折損と判定するので、従来
技術において、通常の切削又は切削油のかかる音
等のような振幅が大きいが立上りが鋭くない音、
又は逆に切屑のぶつかる音等のような立上りが鋭
いが振幅の小さい音、を工具異常と検出すること
を防止するので、ノイズや機械振動による判定ミ
スは一層少くなり、機械停止によるロス時間が短
縮されるし、多くの機械を持つことが可能とな
る。
第１図は本発明の実施例の一部分を説明するた
めのブロツク図、第２図は平均化処理後の出力の
波形図、第３図は立上り検出回路即ち微分回路の
出力の波形図、第４図は本発明を説明するための
ブロツク図、第５図は平均化処理後の出力とピー
クホールド回路の出力の破形図、第６図及び第７
図は立上り検出回路即ち微分回路の出力の波形図
である。 １……AEセンサ、２……プリアンプ、３……
メインアンプ、４……バンドパスフイルタ、５…
…全波整流回路、６……平均化処理回路、７……
立上り検出回路（微分回路）、８……判定部、９
……ピークホールド回路。
めのブロツク図、第２図は平均化処理後の出力の
波形図、第３図は立上り検出回路即ち微分回路の
出力の波形図、第４図は本発明を説明するための
ブロツク図、第５図は平均化処理後の出力とピー
クホールド回路の出力の破形図、第６図及び第７
図は立上り検出回路即ち微分回路の出力の波形図
である。 １……AEセンサ、２……プリアンプ、３……
メインアンプ、４……バンドパスフイルタ、５…
…全波整流回路、６……平均化処理回路、７……
立上り検出回路（微分回路）、８……判定部、９
……ピークホールド回路。
Claims (1)
- １ 工具又はスピンドルヘツドに取付けられたア
コーステイツクエミツシヨンセンサからのアコー
ステイツクエミツシヨン信号をアンプで増幅した
後バンドパスフイルタで必要な周波数成分のみを
取出し、ついで全波整流回路、平均化処理回路で
平均化処理を施した信号を微分回路である立上り
検出回路及びピークホールド回路に入力し、両回
路からの出力を判定部でそれぞれの設定値と比較
し、両出力がいずれもその設定値を越えたとき異
常と判定し、かつ前記立上り検出回路の出力がそ
の前記設定値を越えていないときには、前記ピー
クホールド回路へリセツト信号を与えてリセツト
することを特徴とする工具の異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4606483A JPS59175940A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 工具の異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4606483A JPS59175940A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 工具の異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175940A JPS59175940A (ja) | 1984-10-05 |
| JPH0558855B2 true JPH0558855B2 (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=12736573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4606483A Granted JPS59175940A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 工具の異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175940A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61164760A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-25 | Osaka Kiko Co Ltd | 工具折損の検出方法 |
| JPH0677895B2 (ja) * | 1986-05-22 | 1994-10-05 | 株式会社不二越 | プリント基板孔明け加工機械のドリル切損検出方法 |
| JPH0430775Y2 (ja) * | 1986-05-29 | 1992-07-24 | Asahi Optical Co Ltd |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567813A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-27 | Hitachi Koki Co Ltd | Chain conveyor with tubular vessel |
| JPS5636050A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | Detecting method for abnormality in tool |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4606483A patent/JPS59175940A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567813A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-27 | Hitachi Koki Co Ltd | Chain conveyor with tubular vessel |
| JPS5636050A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | Detecting method for abnormality in tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59175940A (ja) | 1984-10-05 |
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