JPH06114692A - Contacting sensing device - Google Patents

Contacting sensing device

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JPH06114692A
JPH06114692A JP26163092A JP26163092A JPH06114692A JP H06114692 A JPH06114692 A JP H06114692A JP 26163092 A JP26163092 A JP 26163092A JP 26163092 A JP26163092 A JP 26163092A JP H06114692 A JPH06114692 A JP H06114692A
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contact
signal
elastic wave
grinding wheel
sampling
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Shigeo Hotta
茂雄 堀田
Yoichi Yamakawa
陽一 山川
Hirotaka Sugiura
浩隆 杉浦
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Abstract

PURPOSE:To sense certainly the contacting of a sensing member with any object to be sensed such as a grinding wheel irrespective of the noise component. CONSTITUTION:The elastic wave of a sensing pin 16 generated with contacting of a grinding wheel 9 or bombardment with coolant is sensed by an AE sensor 18, and the elastic wave signal emitted by the AE sensor 18 and having a level over the specified is converted into a rectangular signal by a rectangular wave producing circuit 20. The resultant rectangular signal is sampled at certain intervals by a sampling circuit 21, and thereby the data in an amount corresponding to a plurality of cyclic periods representing contacting/out of contacting of the grinding wheel 9 is extracted at every angle phase corresponding to the sampling interval and taken into a signal processing circuit 22. This circuit 22 judges that the grinding wheel 9 is contacting the sensing pin 16 when it acknowledges, from the data taken in, data representing contacting continuously in the same phase and for a plurality of periods.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、研削盤において、ツル
ーイング時または研削時に砥石車の表面位置を検出する
ときなどに使用される接触検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact detecting device used in a grinding machine for detecting the surface position of a grinding wheel during truing or grinding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、研削盤において、ツルーイング時
あるいは研削時に砥石車の研削表面位置を検出するため
の接触検出装置としては、AE(アコースティック・エ
ミッション)センサを組み込んだ検知ピンを主軸台等の
固定部に取り付け、砥石台を研削時またはツルーイング
時と同様に前進送りすることにより、回転する砥石車の
研削表面を検知ピンに接触させ、このときに検知ピンに
発生する弾性波をAEセンサにより検出し、AEセンサ
から出力される信号のレベルから砥石車の接触を判定す
るとともに、その判定信号と砥石台の前進送り量とから
砥石車の表面位置を検知するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a grinding machine, as a contact detecting device for detecting the grinding surface position of a grinding wheel at the time of truing or grinding, a detection pin incorporating an AE (Acoustic Emission) sensor such as a headstock is used. It is attached to the fixed part and the grinding head of the rotating grinding wheel is brought into contact with the detection pin by advancing the grindstone head forward during grinding or truing, and elastic waves generated at this time are detected by the AE sensor. The contact of the grinding wheel is determined from the level of the signal detected and output from the AE sensor, and the surface position of the grinding wheel is detected from the determination signal and the forward feed amount of the grinding wheel head.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、研削時にお
ける砥石表面位置の検出に際しては、研削時と同様な条
件にするため、ノズルから噴出するクーラントが検知ピ
ンにかかると、クーラントの衝突圧により検出ピンに弾
性波が発生し、この弾性波がAEセンサにより検出され
ることによって砥石接触と誤判定される場合がある。
By the way, when detecting the position of the grindstone surface during grinding, in order to make the conditions similar to those during grinding, when the coolant ejected from the nozzle hits the detection pin, it is detected by the collision pressure of the coolant. An elastic wave may be generated in the pin, and the elastic wave may be erroneously determined to be in contact with the grindstone by being detected by the AE sensor.

【0004】そこで、従来においては、クーラントの供
給を停止して砥石表面位置を検出する方法を採用してい
た。しかし、このような方法を講じても配管およびノズ
ル内に残留しているクーラントが検知ピンに滴下される
と、その滴下圧により発生する弾性波が砥石接触である
と誤検出されることがある。これを解決するために、配
管およびノズル内に残留するクーラントをエアーにより
排除した後に砥石の接触検知を行うようにしている。し
かしながら、このような方法は、砥石の接触検知を行う
までの準備時間(約30秒)が必要になり、検知サイク
ル時間が長くなるほか、研削サイクルまたはツルーイン
グサイクルにも影響を及ぼすという問題があった。
Therefore, conventionally, a method of stopping the supply of the coolant and detecting the surface position of the grindstone has been adopted. However, even if such a method is taken, when the coolant remaining in the pipe and the nozzle is dropped on the detection pin, the elastic wave generated by the dropping pressure may be erroneously detected as being in contact with the grindstone. . In order to solve this, the contact of the grindstone is detected after the coolant remaining in the pipe and the nozzle is removed by air. However, such a method requires a preparation time (about 30 seconds) until the contact detection of the grindstone is required, which results in a long detection cycle time and also has an influence on a grinding cycle or a truing cycle. It was

【0005】本発明は、上述のような問題を解決するも
のであり、検知部材にクーラントが噴きかけられていて
も検知部材と砥石などの被検知物体との接触をノイズ成
分に左右されることなく確実に検出できるようにした接
触検知装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and the contact of the detection member with the object to be detected such as a grindstone is influenced by the noise component even if the detection member is sprayed with the coolant. It is an object of the present invention to provide a contact detection device capable of surely detecting without contact.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】一実施例である図1に対
応づけて本発明を説明すると、本発明は、回転する被検
知物体9が接触される検知部材16と、前記被検知物体
9が回転しながら前記検知部材16に接触するときに該
検知部材16に発生する弾性波を検出して弾性波信号を
出力する弾性波検出手段18と、前記弾性波検出手段1
8から出力される所定レベル以上の弾性波信号を矩形波
信号に整形して出力する矩形波生成手段20と、前記矩
形波生成手段20からの出力信号を所定の間隔でサンプ
リングすることにより該サンプリング間隔に相当する角
度位相毎に被検知物体9の接触,非接触を表わす一周期
のデータを抽出するサンプリング手段21と、前記抽出
された一周期のデータを複数周期分取り込み、該データ
を基に同一角度位相でかつ複数周期に亘り連続して接触
を表わすデータを認識したときに被検知物体9と検知部
材16との接触を判定する信号処理手段22とを備えて
なる。
The present invention will be described with reference to FIG. 1 which is one embodiment. In the present invention, the detection member 16 with which the rotating detection object 9 is brought into contact, and the detection object 9 are provided. An elastic wave detecting means 18 for detecting an elastic wave generated in the detecting member 16 when it comes into contact with the detecting member 16 while rotating, and outputting an elastic wave signal; and the elastic wave detecting means 1.
Rectangular wave generating means 20 for shaping and outputting the elastic wave signal of a predetermined level or higher output from 8 into a rectangular wave signal, and the sampling by sampling the output signal from the rectangular wave generating means 20 at a predetermined interval. Sampling means 21 for extracting one cycle of data representing contact or non-contact of the detected object 9 for each angular phase corresponding to the interval, and a plurality of cycles of the extracted one cycle of data, and based on the data It is provided with a signal processing means 22 for determining the contact between the detected object 9 and the detection member 16 when the data representing the contact is recognized in the same angular phase and continuously over a plurality of cycles.

【0007】[0007]

【作用】上記の構成により、砥石などの回転する被検知
物体9の接触およびクーラントの射突などで検知部材1
6に発生する弾性波は矩形波生成手段20により順次矩
形波信号に変換される。そして、これらの矩形波信号は
サンプリング手段21でサンプリングされることによ
り、被検知物体9の一周期に相当する接触,非接触を表
わす複数周期分のデータを抽出して信号処理手段22に
取り込む。信号処理手段22では、取り込まれたデータ
から同一位相でかつ複数周期に亘り連続して接触を表わ
すデータを認識したときに被検知物体9の接触を判定す
る。よって、サンプリング周期と無関係に発生するラン
ダムノイズ成分に左右されることなく被検知物体9と検
知部材16との接触検知を確実になし得る。
With the above structure, the detection member 1 is provided by contact with the rotating detection object 9 such as a grindstone or the collision of the coolant.
The elastic wave generated at 6 is sequentially converted into a rectangular wave signal by the rectangular wave generation means 20. Then, these rectangular wave signals are sampled by the sampling means 21 to extract a plurality of cycles of data representing contact and non-contact corresponding to one cycle of the detected object 9 and fetched into the signal processing means 22. The signal processing unit 22 determines the contact of the detected object 9 when the data representing the contact having the same phase and continuously over a plurality of cycles is recognized from the captured data. Therefore, the contact between the detected object 9 and the detection member 16 can be surely detected without being influenced by the random noise component generated regardless of the sampling cycle.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図4に基づい
て説明する。図1は、本発明による接触検知装置の全体
の構成図、図2は本発明の接触検知装置を適用した研削
盤の概略平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a contact detection device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view of a grinding machine to which the contact detection device of the present invention is applied.

【0009】まず、図2の構成について述べる。図2に
おいて、1は研削盤であり、ベッド2を有する。ベッド
2上には、工作物テーブル3がZ軸方向に移動可能に設
置され、この工作物テーブル3は、サーボモータ4およ
び該サーボモータ4により回転される送りねじ(不図
示)によってZ軸方向に移動される。
First, the configuration of FIG. 2 will be described. In FIG. 2, reference numeral 1 is a grinder having a bed 2. A work table 3 is installed on the bed 2 so as to be movable in the Z-axis direction. The work table 3 is moved in the Z-axis direction by a servo motor 4 and a feed screw (not shown) rotated by the servo motor 4. Be moved to.

【0010】工作物テーブル3上には、主軸台5および
心押台6が左右に位置して対向設置されており、この主
軸台5と心押台6間には、主軸台5の主軸5aに設けた
チャック5bと心押台6に設けたセンタ6aとにより工
作物Wの両端が支持されている。
A headstock 5 and a tailstock 6 are positioned on the left and right sides of the workpiece table 3 so as to face each other. Between the headstock 5 and the tailstock 6, a spindle 5a of the headstock 5 is provided. Both ends of the workpiece W are supported by a chuck 5b provided at the center and a center 6a provided at the tailstock 6.

【0011】図2において、7は、ベッド2上に工作物
テーブル3の移動方向と直角なX軸方向に移動可能に設
置した砥石台であり、この砥石台7は、ベッド2に固定
したサーボモータ8および該サーボモータ8により回転
される送りねじ(不図示)によりX軸方向に移動され
る。また、砥石台7は、工作物Wを研削する砥石車9を
有し、この砥石車9は砥石カバー10によりカバーされ
ているとともに、工作物テーブル3と対向する露出側に
はクーラントノズル11が配設され、このノズル11は
クーラント供給管13に接続されている。
In FIG. 2, reference numeral 7 denotes a grindstone head mounted on the bed 2 so as to be movable in the X-axis direction perpendicular to the moving direction of the workpiece table 3. The grindstone head 7 is a servo fixed to the bed 2. The motor 8 and a feed screw (not shown) rotated by the servo motor 8 move the motor 8 in the X-axis direction. The grindstone base 7 has a grindstone wheel 9 for grinding the workpiece W. The grindstone wheel 9 is covered by a grindstone cover 10, and a coolant nozzle 11 is provided on the exposed side facing the worktable 3. The nozzle 11 is provided and is connected to the coolant supply pipe 13.

【0012】14はサーボモータ8の回転数から砥石台
7の移動量を検出するエンコーダである。また、15は
砥石台7に対向して主軸台5に取り付けたツルーイング
装置、16は砥石車9の表面位置を検知するための検知
ピンであり、この検知ピン16は、図1に示すように支
持部材17によって砥石台7と対向する主軸台5に固定
されている。また、この検知ピン16には、砥石表面と
の接触時およびクーラントの射突により発生する弾性波
を検出するAEセンサ18が一体に取り付けられてい
る。
Reference numeral 14 is an encoder for detecting the amount of movement of the grinding wheel base 7 from the number of rotations of the servo motor 8. Further, 15 is a truing device which is attached to the headstock 5 so as to face the grindstone 7, and 16 is a detection pin for detecting the surface position of the grinding wheel 9. As shown in FIG. It is fixed to the headstock 5 facing the grindstone base 7 by a support member 17. Further, the detection pin 16 is integrally attached with an AE sensor 18 for detecting an elastic wave generated at the time of contact with the surface of the grindstone and by the collision of the coolant.

【0013】次に、図1の構成について述べる。図1に
おいて、接触検知装置は、AEセンサ18により検出さ
れた所定レベル以上の各弾性波信号を矩形波に整形して
弾性波の持続時間に相当する矩形波信号を出力する矩形
波生成回路20と、砥石車1回転当りN個(例えば25
6個)のサンプリングパルスを砥石車の回転に同期して
発生するサンプリングパルス発生回路21a、および該
サンプリングパルスが加わる毎にゲートして矩形波生成
回路20の出力信号をサンプリングし出力するゲート回
路21bとを有するサンプリング回路21と、このサン
プリング回路21によりサンプリングされた矩形波生成
回路20のサンプリング信号を取り込んで予め定められ
た所定の信号処理を施すことにより砥石車9と検知ピン
16との接触の有無を判定する信号処理回路22とから
構成される。
Next, the configuration of FIG. 1 will be described. In FIG. 1, the contact detection device is a rectangular wave generation circuit 20 that shapes each elastic wave signal having a predetermined level or higher detected by the AE sensor 18 into a rectangular wave and outputs a rectangular wave signal corresponding to the duration of the elastic wave. And N per wheel wheel revolution (eg 25
Sampling pulse generation circuit 21a that generates 6) sampling pulses in synchronization with the rotation of the grinding wheel, and a gate circuit 21b that gates each time the sampling pulse is applied to sample and output the output signal of the rectangular wave generation circuit 20. The sampling signal of the rectangular wave generation circuit 20 sampled by the sampling circuit 21 and the sampling signal of the rectangular wave generation circuit 20 are fetched and subjected to predetermined signal processing, whereby contact between the grinding wheel 9 and the detection pin 16 is performed. It is composed of a signal processing circuit 22 for determining the presence or absence.

【0014】矩形波生成回路20は、AEセンサ18か
ら出力される検出信号から弾性波成分のみを抽出するハ
イパスフィルタ20aと、このハイパスフィルタ20a
を通過した弾性波信号を全波整流する整流回路20b
と、この整流信号を平滑化する平滑回路20cと、平滑
化された信号と基準信号とを比較し、平滑化された信号
のレベルが基準信号レベルを越えている間出力をハイレ
ベルにして弾性波信号に応じた矩形波信号を送出するコ
ンパレータ20dとから構成される。
The rectangular wave generation circuit 20 includes a high-pass filter 20a for extracting only the elastic wave component from the detection signal output from the AE sensor 18, and the high-pass filter 20a.
Circuit 20b for full-wave rectifying the elastic wave signal passing through
And a smoothing circuit 20c for smoothing this rectified signal, and the smoothed signal and the reference signal are compared, and while the level of the smoothed signal exceeds the reference signal level, the output is set to the high level and the elasticity is set. And a comparator 20d that sends out a rectangular wave signal according to the wave signal.

【0015】信号処理回路22は、サンプリングパルス
によりゲートされる毎にゲート回路21bを通過する矩
形波生成回路20のサンプリング信号を受けるインタフ
ェース22aと、このインタフェース22aを通して取
り込まれた砥石車9の外周表面の各角度位相に対応する
サンプリング信号を基に砥石車9を検知ピン16との接
触の有無を判定するCPU22bと、CPU22bで処
理されたサンプリング信号を格納するメモリ22cとか
ら構成される。
The signal processing circuit 22 has an interface 22a for receiving the sampling signal of the rectangular wave generating circuit 20 passing through the gate circuit 21b every time it is gated by a sampling pulse, and an outer peripheral surface of the grinding wheel 9 taken in through this interface 22a. The CPU 22b determines whether or not the grinding wheel 9 is in contact with the detection pin 16 based on the sampling signals corresponding to the respective angular phases, and the memory 22c that stores the sampling signals processed by the CPU 22b.

【0016】次に、上述のように構成された本実施例の
動作について説明する。研削またはツルーイングに際
し、砥石車9の研削面に相当する砥石表面の工作物Wま
たはツルーイング装置15に対する位置を検出する場合
は、まず、サーボモータ4により工作物テーブル3をZ
軸方向に移動して、検知ピン16を砥石車9と正対する
位置に位置決めする。かかる状態で、砥石車9をツルー
イング時または研削時と同様に回転させるとともに、ノ
ズル11からクーラントを噴射させる。さらに、サーボ
モータ8を不図示の数値制御装置からの指令信号により
回転制御して砥石台7を検知ピン16側へステップ状に
前進させ、砥石車9の外周面が検知ピン16に接触した
ことが検知されたならば、砥石台7の前進送りを停止す
るとともに、所定時間後に砥石台7を早送りにて後退さ
せる。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. When detecting the position of the grindstone surface corresponding to the grinding surface of the grinding wheel 9 with respect to the workpiece W or the truing device 15 during grinding or truing, first, the workpiece table 3 is moved to Z by the servomotor 4.
By moving in the axial direction, the detection pin 16 is positioned at a position directly facing the grinding wheel 9. In this state, the grinding wheel 9 is rotated in the same way as during truing or grinding, and the coolant is jetted from the nozzle 11. Further, the servomotor 8 is rotationally controlled by a command signal from a numerical control device (not shown) to advance the grindstone base 7 stepwise to the detection pin 16 side, and the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 comes into contact with the detection pin 16. If is detected, the forward feed of the grindstone base 7 is stopped, and after a predetermined time, the grindstone base 7 is retracted by fast-forward.

【0017】検知ピン16に砥石車9の外周面の凸部が
接触したり、あるいはノズル11から噴出するクーラン
トが検知ピン16に噴きかけられると、砥石外周面の凸
部およびクーラントの噴き付け力に応じた弾性波が検知
ピン16に発生し、この弾性波はAEセンサ18により
検出される。AEセンサ18から出力される弾性波信号
が矩形波生成回路20のハイパスフィルタ20aに入力
されると、該ハイパスフィルタ20aからは、図3
(a)に示すような波形の弾性波信号S1のみが抽出さ
れ、整流回路20bに出力される。
When the projection on the outer peripheral surface of the grinding wheel 9 comes into contact with the detection pin 16 or when the coolant ejected from the nozzle 11 is sprayed onto the detection pin 16, the projection on the outer peripheral surface of the grindstone and the spraying force of the coolant. A corresponding elastic wave is generated in the detection pin 16, and this elastic wave is detected by the AE sensor 18. When the elastic wave signal output from the AE sensor 18 is input to the high-pass filter 20a of the rectangular wave generation circuit 20, the high-pass filter 20a outputs a signal shown in FIG.
Only the elastic wave signal S1 having a waveform as shown in (a) is extracted and output to the rectifier circuit 20b.

【0018】整流回路20bでは、弾性波信号S1を図
3(b)に示す波形に全波整流して平滑回路20cに出
力される。平滑回路20cでは、図3(b)に示す全波
整流波形を平滑化することにより、図3(c)に示す波
形の信号S2を出力する。この平滑化信号S2がコンパ
レータ20dに入力されると、コンパレータ20dでは
平滑化信号S2と、基準信号Vref とを比較し、平滑化
信号S2が基準信号V ref を越えるレベルの期間、コン
パレータ20dの出力をHレベルにすることで、図3
(d)に示すような弾性波信号の持続時間に応じた幅の
矩形波信号S3が生成される。
In the rectifier circuit 20b, the elastic wave signal S1 is output.
Full-wave rectified to the waveform shown in 3 (b) and output to the smoothing circuit 20c.
I will be forced. In the smoothing circuit 20c, the full wave shown in FIG.
By smoothing the rectified waveform, the wave shown in FIG.
The signal S2 of the shape is output. This smoothed signal S2 is
When input to the comparator 20d, the comparator 20d
Smoothing signal S2 and reference signal VrefCompare with and smooth
Signal S2 is reference signal V refFor a period exceeding the level
By setting the output of the palletizer 20d to the H level,
As shown in (d), the width depends on the duration of the elastic wave signal.
A rectangular wave signal S3 is generated.

【0019】一方、サンプリングパルス発生回路21a
のサンプリングパルスSPがゲート回路21bに加えら
れると、このゲート回路21bは砥石1回転当りN回、
例えば256回ゲートされ、このゲート毎に矩形波生成
回路20の出力信号がサンプリングされて信号処理回路
22に出力される。単位時間当りのサンプリングパルス
SPの発生回数は、手動操作によって自由に変えられ、
砥石の回転速度が分かっているので、砥石1回転当り2
56回サンプリングパルスSPが発生するように調整さ
れる。
On the other hand, the sampling pulse generating circuit 21a
When the sampling pulse SP of is applied to the gate circuit 21b, the gate circuit 21b moves N times per one rotation of the grindstone.
For example, it is gated 256 times, and the output signal of the rectangular wave generation circuit 20 is sampled for each gate and output to the signal processing circuit 22. The number of times the sampling pulse SP is generated per unit time can be freely changed by manual operation,
Since the rotation speed of the whetstone is known, 2
It is adjusted so that the sampling pulse SP is generated 56 times.

【0020】信号処理回路22のCPU23bでは、順
次取り込まれるサンプリング信号をサンプリング間隔に
相当する砥石車9の角度位相に関連づけてメモリ22c
に格納する。
In the CPU 23b of the signal processing circuit 22, the sampling signals sequentially fetched are associated with the angular phase of the grinding wheel 9 corresponding to the sampling interval and stored in the memory 22c.
To store.

【0021】図4はサンプリング信号のメモリ22cへ
の格納状態を示すものである。この図4において、数字
1〜Nは砥石1回転当りN、例えば256回サンプリン
グ間隔に相当する砥石外周面に対するサンプリング位置
(角度位相)を表わし、また「1」はサンプリングされ
たコンパレータ20dの出力が「H」の状態にあること
を表わし、「0」はサンプリングされたコンパレータ2
0dの出力が「L」の状態にあることを表わしている。
FIG. 4 shows how the sampling signal is stored in the memory 22c. In FIG. 4, the numbers 1 to N represent N per revolution of the grindstone, for example, the sampling position (angular phase) with respect to the grindstone outer peripheral surface corresponding to a sampling interval of 256 times, and "1" represents the sampled output of the comparator 20d. Indicates that it is in the "H" state, and "0" indicates the sampled comparator 2
This means that the output of 0d is in the "L" state.

【0022】砥石n回転を越えるデータは、例えばn+
1回転分のデータは1回転目のところに格納され、同時
にn+2回転分のデータは2回転目のところに格納され
る。メモリ22cには、図5,図6のフローに示す接触
判定プログラムが格納されている。ステップ100でA
=1にセットし、ステップ101でAがn回転とも
「1」であるか判断し、NOであればステップ102で
Aと対応づけて「0」とメモリ22cの判定データに格
納し、YESであればステップ103でAと対応づけて
「1」とメモリ22cの判定データに格納する。AがN
を越えるまで、前記ステップ101からステップ105
を繰り返し実行し、図7に示す判定データが作成され
る。
Data that exceeds n revolutions of the grindstone is, for example, n +
Data for one rotation is stored at the first rotation, and at the same time, data for n + 2 rotations is stored at the second rotation. The memory 22c stores the contact determination program shown in the flows of FIGS. A at step 100
= 1 is set, it is determined in step 101 whether A is “1” for n rotations, and if NO, it is associated with A in step 102 and stored as “0” in the determination data of the memory 22c, and YES is determined. If there is, it is associated with A in step 103 and stored as "1" in the judgment data of the memory 22c. A is N
Until step 101 is exceeded,
Is repeatedly executed, and the determination data shown in FIG. 7 is created.

【0023】ステップ105でAがNを越えると、図6
のステップ200でA=1にセットし、ステップ201
でK=0にセットする。ステップ202で判定データの
Aに格納されたデータを読み、「1」であれば、ステッ
プ203でKをK+1にカウントアップし、ステップ2
04でKがm以上かを判定する。YESであれば接触信
号を出力し、NOであればステップ205へ移行する。
When A exceeds N in step 105, the process shown in FIG.
In step 200, A = 1 is set, and in step 201
To set K = 0. The data stored in A of the determination data is read in step 202, and if it is "1", K is incremented to K + 1 in step 203, and step 2 is performed.
In 04, it is determined whether K is m or more. If YES, a contact signal is output, and if NO, the process proceeds to step 205.

【0024】また、ステップ202でNOと判定された
ときはKを0にセットし、ステップ206へ移行する。
ステップ206でAをA+1にカウントアップし、ステ
ップ207でAがNを越えるかを判断し、NOであれ
ば、前記ステップ202からステップ207を繰り返し
実行する。ステップ207でNOと判定されたときは、
接触信号なしと判定され、砥石1回転分のサンプリング
データが新たに入力された時点で、前記ステップ100
からステップ207を繰り返し実行する。
If NO at step 202, K is set to 0, and the routine proceeds to step 206.
In step 206, A is incremented to A + 1, and in step 207 it is determined whether A exceeds N. If NO, steps 202 to 207 are repeated. If NO in step 207,
When it is determined that there is no contact signal and the sampling data for one rotation of the grindstone is newly input, the step 100
To step 207 are repeatedly executed.

【0025】砥石車1の外周表面には凹凸があるため、
その凸部分が検知ピン16と接触したときに接触信号が
発生し、そして、この凸部に対応する接触信号は砥石車
9を何回転しても同じ角度位相で発生することになる。
これに対しクーラントの検知ピン16への射突により発
生する信号は同じ角度位相で発生する確率は低い。
Since the outer peripheral surface of the grinding wheel 1 has irregularities,
A contact signal is generated when the convex portion comes into contact with the detection pin 16, and the contact signal corresponding to the convex portion is generated at the same angular phase no matter how many rotations the grinding wheel 9 makes.
On the other hand, the signals generated by the coolant impinging on the detection pin 16 are unlikely to occur in the same angular phase.

【0026】従って、砥石車の位相と関連づけて、AE
センサ18、すなわち矩形波信号のサンプリング信号
「1」,「0」を図4に示すように砥石車9の1回転目
からn回転目(16回転目)分、メモリ22cに取り込
んだ後、このメモリ内のサンプリング信号パターンか
ら、同じ角度位相で、かつn回転とも連続して「1」の
サンプリング信号が立っているかを判定し、この状態が
認識されたならば砥石車9が検知ピン18に接触したと
判断する。この図4に示す実施例では数字6,7の位相
部分で砥石が検知ピンに接触したことを表わしている。
Therefore, in association with the phase of the grinding wheel, the AE
As shown in FIG. 4, the sensor 18, that is, the sampling signals “1” and “0” of the rectangular wave signal are fetched from the first rotation to the nth rotation (16th rotation) of the grinding wheel 9 into the memory 22c. From the sampling signal pattern in the memory, it is determined whether or not the sampling signal of "1" is standing at the same angular phase and continuously for n rotations. If this state is recognized, the grinding wheel 9 is set to the detection pin 18. Judge that it has contacted. In the embodiment shown in FIG. 4, it is indicated that the grindstone comes into contact with the detection pin at the phase portions of numerals 6 and 7.

【0027】このような本実施例においては、砥石接触
およびクーラントの射突により発生する検知ピンの弾性
波をAEセンサにより検出し、このAEセンサから出力
される所定レベル以上の弾性波信号を矩形波生成回路に
より矩形波信号に変換するとともに、この矩形波生成回
路の出力信号を砥石1回転当りN回のパルスによりサン
プリングして信号処理回路に取り込み、この信号処理回
路において、順次取り込まれるサンプリング信号を砥石
車の外周面の角度位相に関連づけてメモリに記憶し、こ
のメモリから同じ位相で、かつn回転とも連続した
「1」のサンプリング信号があるかを判定し、この状態
が認識されたときに砥石車が検知ピンに接触していると
判断するようにしたので、砥石表面の位置検出時に検知
ピンにクーラントが射突して弾性波が発生するようにな
っても、これによる砥石接触の誤検出がなくなり、砥石
との接触を確実に検知することができる。これに伴い、
クーラントを噴出したままの研削時と同様な条件下で砥
石との接触検出が可能となり、しかも従来のようにクー
ラントの供給を停止してエアーによる配管およびノズル
内の残留クーラントの排除サイクルが不要になり、検出
サイクル時間を短縮できる。
In this embodiment as described above, the elastic wave of the detection pin generated by the contact of the grindstone and the collision of the coolant is detected by the AE sensor, and the elastic wave signal output from the AE sensor at a predetermined level or higher is rectangular. The wave generation circuit converts the signal into a rectangular wave signal, and the output signal of the rectangular wave generation circuit is sampled by N pulses per one rotation of the grindstone and taken into the signal processing circuit. Sampling signals sequentially taken in by the signal processing circuit. Is stored in the memory in association with the angular phase of the outer peripheral surface of the grinding wheel, and it is determined from this memory whether there is a sampling signal of "1" that has the same phase and is continuous for n revolutions. When this state is recognized Since it is determined that the grinding wheel is in contact with the detection pin, coolant is sprayed onto the detection pin when detecting the position of the grinding wheel surface. Even so the elastic wave generated by this by eliminating the erroneous detection of the grindstone contact, it is possible to reliably detect contact with the grindstone. With this,
It is possible to detect contact with the grindstone under the same conditions as when grinding while ejecting the coolant, and without the need to stop the coolant supply and eliminate the cycle of removing residual coolant in the pipes and nozzles by air as in the past. Therefore, the detection cycle time can be shortened.

【0028】なお、上記実施例では、砥石車の接触検知
について説明したが、本発明はこれに限らず、砥石以外
の被検知物体の接触検知にも適用することができる。ま
た、本発明は、上記実施例に示す構成のものに限らず、
請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、種々の変形が
可能である。
In the above embodiment, the contact detection of the grinding wheel has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to the contact detection of an object to be detected other than the grinding wheel. Further, the present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment,
Various modifications can be made without departing from the scope of the claims.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検知物体が回転しながら検知部材に接触するときに検知
部材に発生する弾性波を弾性波検出手段により検出し、
この検出手段から出力される弾性波信号を矩形波信号に
変換した後、この矩形波信号を所定間隔でサンプリング
することにより、該サンプリング間隔に相当する角度位
相毎に被検知物体の接触,非接触を表わす複数周期分の
データを抽出し、このデータから同一位相でかつ複数周
期に亘り連続して接触を表わすデータが認識されたとき
に被検知物体と検知部材との接触を判定するようにした
ので、被検知物体の接触をノイズ成分に左右されること
なく確実に検知することができる。
As described above, according to the present invention, the elastic wave generated in the detection member when the detection object rotates and comes into contact with the detection member is detected by the elastic wave detecting means.
After the elastic wave signal output from the detecting means is converted into a rectangular wave signal, the rectangular wave signal is sampled at a predetermined interval so that a contact or non-contact of the object to be detected is made at each angular phase corresponding to the sampling interval. Is extracted for a plurality of cycles, and the contact between the detected object and the detection member is determined when the data representing the contact with the same phase and continuously over a plurality of cycles is recognized from this data. Therefore, it is possible to reliably detect the contact of the detected object without being influenced by the noise component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の接触検知装置の一実施例を示す全体の
構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a contact detection device of the present invention.

【図2】本発明の接触検知装置を備えた研削盤の概略平
面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view of a grinding machine provided with the contact detection device of the present invention.

【図3】本実施例における各部の出力波形を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an output waveform of each unit in the present embodiment.

【図4】本実施例における接触判定に用いられるサンプ
リング信号のメモリへの格納例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of storing a sampling signal used for contact determination in a memory in the present embodiment.

【図5】本実施例における接触判定に用いられるフロー
図である。
FIG. 5 is a flow chart used for contact determination in the present embodiment.

【図6】本実施例における接触判定に用いられるフロー
図である。
FIG. 6 is a flowchart used for contact determination in the present embodiment.

【図7】本実施例における接触判定に用いられる判定デ
ータのメモリへの格納例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of storage of determination data used for contact determination in a memory in the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 研削盤 7 砥石台 9 砥石車(被検知物体) 11 クーラントノズル 16 検知ピン(検知部材) 18 AEセンサ(弾性波検出手段) 20 矩形波生成回路(矩形波生成手段) 21 サンプリング回路(サンプリング手段) 22 信号処理回路(信号処理手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 grinder 7 grindstone 9 grindstone (object to be detected) 11 coolant nozzle 16 detection pin (detection member) 18 AE sensor (elastic wave detection means) 20 rectangular wave generation circuit (rectangular wave generation means) 21 sampling circuit (sampling means) ) 22 Signal processing circuit (signal processing means)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転する被検知物体が接触される検知部
材と、前記被検知物体が回転しながら前記検知部材に接
触するときに該検知部材に発生する弾性波を検出して弾
性波信号を出力する弾性波検出手段と、前記弾性波検出
手段から出力される所定レベル以上の弾性波信号を矩形
波信号に整形して出力する矩形波生成手段と、前記矩形
波生成手段からの出力信号を所定の間隔でサンプリング
することにより該サンプリング間隔に相当する角度位相
毎に被検知物体の接触,非接触を表わす一周期のデータ
を抽出するサンプリング手段と、前記抽出された一周期
のデータを複数周期分取り込み、該データを基に同一角
度位相でかつ複数周期に亘り連続して接触を表わすデー
タが認識されたときに被検知物体と検知部材との接触を
判定する信号処理手段とを備えたことを特徴とする接触
検知装置。
1. A detection member with which a rotating detection object contacts, and an elastic wave signal generated by detecting an elastic wave generated in the detection member when the detection object rotates and contacts the detection member, and outputs an elastic wave signal. An elastic wave detecting means for outputting; a rectangular wave generating means for shaping the elastic wave signal output from the elastic wave detecting means to a rectangular wave signal and outputting the rectangular wave signal; and an output signal from the rectangular wave generating means. Sampling means for extracting one cycle of data representing contact or non-contact of the detected object for each angular phase corresponding to the sampling interval by sampling at a predetermined interval, and a plurality of cycles of the extracted one cycle of data A signal processor for determining the contact between the object to be detected and the detection member when the data representing the contact is recognized based on the captured data and the same angular phase and continuous over a plurality of cycles based on the data. A contact detection device comprising: a step.
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