JPH066253B2 - 工具折損検出装置 - Google Patents
工具折損検出装置Info
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- JPH066253B2 JPH066253B2 JP60016121A JP1612185A JPH066253B2 JP H066253 B2 JPH066253 B2 JP H066253B2 JP 60016121 A JP60016121 A JP 60016121A JP 1612185 A JP1612185 A JP 1612185A JP H066253 B2 JPH066253 B2 JP H066253B2
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- breakage
- tool
- output
- sensor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は工作機械における工具の折損や異常を切削加工
及び折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）を利用して監視，自動検出する工具
折損検出装置に関するものである。
及び折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）を利用して監視，自動検出する工具
折損検出装置に関するものである。
本発明による工具折損検出装置は、ＡＥセンサの感度を
調整するために工具折損時に得られる折損信号波形と同
一の性質を有する擬似折損信号を発生させると共に、擬
似折損信号を発生させてＡＥセンサの感度を調整する際
のレベル表示を積分回路を用いて安定させるようにした
ものである。こうすればレベル表示のちらつきが防止さ
れＡＥセンサの感度を正確に調整することが可能とな
る。
調整するために工具折損時に得られる折損信号波形と同
一の性質を有する擬似折損信号を発生させると共に、擬
似折損信号を発生させてＡＥセンサの感度を調整する際
のレベル表示を積分回路を用いて安定させるようにした
ものである。こうすればレベル表示のちらつきが防止さ
れＡＥセンサの感度を正確に調整することが可能とな
る。
工作機械において工具を用いて加工対象（以下ワークと
いう）を切削加工する場合、何らかの原因で工具が折損
し又切屑のつまりを起こして異常切削している場合があ
る。近年の工場自動化の進展に伴いこのような工具の折
損や異常切削を自動的に検出することが強く要求されて
いる。こうした工作機械の工具の折損を検出する一手法
として、従来より工作機械の工具やワークの近傍にＡＥ
センサを設け、そこから得られるＡＥ信号に基づいて工
具の折損を検出する装置が提案されている。
いう）を切削加工する場合、何らかの原因で工具が折損
し又切屑のつまりを起こして異常切削している場合があ
る。近年の工場自動化の進展に伴いこのような工具の折
損や異常切削を自動的に検出することが強く要求されて
いる。こうした工作機械の工具の折損を検出する一手法
として、従来より工作機械の工具やワークの近傍にＡＥ
センサを設け、そこから得られるＡＥ信号に基づいて工
具の折損を検出する装置が提案されている。
しかしながら従来の工具折損検出装置によれば、ＡＥセ
ンサは工具の近傍やワークに接触するように取付けられ
るが、その取付位置によってＡＥ信号のレベルが大幅に
異なる。そのため従来の工具折損検出装置ではＡＥセン
サの感度を工具の大きさに応じてあらかじめ定められた
標準値に設定し、個々の工作機械の工具、ＡＥセンサ間
の減衰率を試行錯誤で補正していた。しかるに工具の折
損時のＡＥ信号は折損時にしか得られないのでＡＥセン
サの取付位置や取付状態の確認が難しく、工具の折損を
確実に検出することが困難であった。更に工具の種類、
例えばドリル径を変更した時や切削条件を異ならせたと
きにもＡＥ信号レベルが異なるため、調整が困難であり
使い難いという欠点があった。
ンサは工具の近傍やワークに接触するように取付けられ
るが、その取付位置によってＡＥ信号のレベルが大幅に
異なる。そのため従来の工具折損検出装置ではＡＥセン
サの感度を工具の大きさに応じてあらかじめ定められた
標準値に設定し、個々の工作機械の工具、ＡＥセンサ間
の減衰率を試行錯誤で補正していた。しかるに工具の折
損時のＡＥ信号は折損時にしか得られないのでＡＥセン
サの取付位置や取付状態の確認が難しく、工具の折損を
確実に検出することが困難であった。更に工具の種類、
例えばドリル径を変更した時や切削条件を異ならせたと
きにもＡＥ信号レベルが異なるため、調整が困難であり
使い難いという欠点があった。
本発明はこのような従来の工具折損検出装置の問題点に
鑑みてなされたものであって、ＡＥセンサの感度を調整
するため工具折損時のＡＥ信号と同一の特性を有するＡ
Ｅ信号を工作機械に与えてその信号によりＡＥセンサの
感度を調整すると共に、擬似折損信号を用いたＡＥセン
サの感度調整時にちらつきがなく信号レベルを表示させ
ることができる工具折損検出装置を提供することを目的
とする。
鑑みてなされたものであって、ＡＥセンサの感度を調整
するため工具折損時のＡＥ信号と同一の特性を有するＡ
Ｅ信号を工作機械に与えてその信号によりＡＥセンサの
感度を調整すると共に、擬似折損信号を用いたＡＥセン
サの感度調整時にちらつきがなく信号レベルを表示させ
ることができる工具折損検出装置を提供することを目的
とする。
本発明は工作機械の工具近傍に設けられるＡＥセンサを
有し工具折損時のＡＥ信号に基づいて折損を検出する工
具折損検出装置であって、工具近傍に設けられ、工具の
折損時に得られるＡＥ信号の周波数を含む擬似折損信号
を発生する擬似折損信号発生手段と、ＡＥセンサの出力
に基づいて工具の折損を検出する信号処理部と、ＡＥセ
ンサより得られる折損時のＡＥ信号の周波数を含むＡＥ
信号出力を積分する積分回路と、積分回路の出力レベル
を表示する折損レベル表示手段と、を具備することを特
徴とするものである。
有し工具折損時のＡＥ信号に基づいて折損を検出する工
具折損検出装置であって、工具近傍に設けられ、工具の
折損時に得られるＡＥ信号の周波数を含む擬似折損信号
を発生する擬似折損信号発生手段と、ＡＥセンサの出力
に基づいて工具の折損を検出する信号処理部と、ＡＥセ
ンサより得られる折損時のＡＥ信号の周波数を含むＡＥ
信号出力を積分する積分回路と、積分回路の出力レベル
を表示する折損レベル表示手段と、を具備することを特
徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、折損時のＡＥ
信号の周波数を含む擬似折損信号を用いてＡＥセンサの
感度を調整することが可能である。又擬似折損信号がＡ
Ｅセンサより信号処理部に伝えられたときにその出力を
一旦積分し、急激な信号の変化をなくしてレベル表示器
により表示するようにしている。こうすれば連続して擬
似折損信号が与えられても表示器のレベル表示が安定す
るため、ＡＥセンサの感度を容易に設定することが可能
となる。このようにして正確にＡＥセンサの感度を調整
することができれば工具折損の信頼性を向上させること
が可能となる。
信号の周波数を含む擬似折損信号を用いてＡＥセンサの
感度を調整することが可能である。又擬似折損信号がＡ
Ｅセンサより信号処理部に伝えられたときにその出力を
一旦積分し、急激な信号の変化をなくしてレベル表示器
により表示するようにしている。こうすれば連続して擬
似折損信号が与えられても表示器のレベル表示が安定す
るため、ＡＥセンサの感度を容易に設定することが可能
となる。このようにして正確にＡＥセンサの感度を調整
することができれば工具折損の信頼性を向上させること
が可能となる。
（実施例の全体構成） 第１図は本発明による工具折損検出装置の一実施例を示
すブロック図である。本実施例はボール盤に取付けられ
た状態を示すものであって、ワーク１はボール盤のベー
ス２上に固定されており上部よりドリル３を取付けてワ
ーク１に開口が設けられる。ここでワーク１の上部のド
リルの刃が接触する位置にワークに切削を行う前にあら
かじめＡＥセンサと同じくＰＺＴ等から成る擬似折損信
号発生器４が取付けられる。レベル設定器５はこの擬似
折損信号発生器４の駆動レベルを設定するものであっ
て、使用工具の大きさ，種類に応じて設定された駆動レ
ベルの信号を駆動回路６に伝える。駆動回路６は工具の
折損時のＡＥ信号と相似で且つ同一のパワースペクトル
分布を持つ駆動波形により擬似折損信号発生器４を駆動
するものである。そしてワーク１が配置される工具の近
傍、例えば第１図に示すようにベース２畳にＡＥ信号を
検出するＡＥセンサ７を設ける。ＡＥセンサ７はドリル
３等の工具からＡＥ信号や擬似折損信号発生器４からの
ＡＥ信号を検出する広帯域のＡＥセンサであって、その
出力はアナログスイッチ８に与えられる。アナログスイ
ッチ８は外部の出力によってアナログ信号を断続するも
ので、その出力は増幅器９に与えられる。増幅器９は可
変抵抗器１０の調整により増幅率を任意に設定すること
ができる増幅器であって、その出力を二つのバンドパス
フィルタ１１，１２及び切削レベル表示器１３に与える
ものである。バンドパスフィルタ１１は中心周波数300
ＫHz，バンドパスフィルタ１２は中心周波数50ＫHzのフ
ィルタであって、夫々の中心周波数付近の信号のみを次
段の検波器１４，１５に伝える。検波器１４，１５は夫
々その入力信号を検波し振幅に応じた出力を得るもので
あって、検波器１４の出力は微分回路１６に、検波器１
４，１５の出力は夫々比較器１７に与えられる。これら
のバンドパスフィルタ１１，１２、検波器１４，１５及
び比較器１７により折損時のＡＥ信号を識別する周波数
識別手段を形成している。微分回路１６は入力信号の急
峻な変化分のみを次段のレベル判定器１８及び積分回路
１９に伝える。レベル判定器１８は所定の基準レベルと
入力信号とを比較するものであり、入力信号が大きけれ
ば出力を折損検出回路２０と異常切削検出回路２１に伝
える。又比較器１７は検波器１４，１５の出力を比較
し、検波器１４の出力が大きい場合にのみ出力を折損検
出回路２０に伝える。折損検出回路２０はこれらの入力
の論理積をとって工具の折損を検出する論理回路であっ
て、折損検出信号を出力回路２２に与えると共にアナロ
グスイッチ８に伝える。又異常切削検出回路２１はレベ
ル判定器１８の立上り信号に基づいて異常切削を検出す
るもので、その出力を出力回路２３に伝える。又積分回
路１９は微分回路１６の出力を大きな時定数で積分する
ものであって、その出力を折損・異常レベル表示器２４
に伝えるものである。
すブロック図である。本実施例はボール盤に取付けられ
た状態を示すものであって、ワーク１はボール盤のベー
ス２上に固定されており上部よりドリル３を取付けてワ
ーク１に開口が設けられる。ここでワーク１の上部のド
リルの刃が接触する位置にワークに切削を行う前にあら
かじめＡＥセンサと同じくＰＺＴ等から成る擬似折損信
号発生器４が取付けられる。レベル設定器５はこの擬似
折損信号発生器４の駆動レベルを設定するものであっ
て、使用工具の大きさ，種類に応じて設定された駆動レ
ベルの信号を駆動回路６に伝える。駆動回路６は工具の
折損時のＡＥ信号と相似で且つ同一のパワースペクトル
分布を持つ駆動波形により擬似折損信号発生器４を駆動
するものである。そしてワーク１が配置される工具の近
傍、例えば第１図に示すようにベース２畳にＡＥ信号を
検出するＡＥセンサ７を設ける。ＡＥセンサ７はドリル
３等の工具からＡＥ信号や擬似折損信号発生器４からの
ＡＥ信号を検出する広帯域のＡＥセンサであって、その
出力はアナログスイッチ８に与えられる。アナログスイ
ッチ８は外部の出力によってアナログ信号を断続するも
ので、その出力は増幅器９に与えられる。増幅器９は可
変抵抗器１０の調整により増幅率を任意に設定すること
ができる増幅器であって、その出力を二つのバンドパス
フィルタ１１，１２及び切削レベル表示器１３に与える
ものである。バンドパスフィルタ１１は中心周波数300
ＫHz，バンドパスフィルタ１２は中心周波数50ＫHzのフ
ィルタであって、夫々の中心周波数付近の信号のみを次
段の検波器１４，１５に伝える。検波器１４，１５は夫
々その入力信号を検波し振幅に応じた出力を得るもので
あって、検波器１４の出力は微分回路１６に、検波器１
４，１５の出力は夫々比較器１７に与えられる。これら
のバンドパスフィルタ１１，１２、検波器１４，１５及
び比較器１７により折損時のＡＥ信号を識別する周波数
識別手段を形成している。微分回路１６は入力信号の急
峻な変化分のみを次段のレベル判定器１８及び積分回路
１９に伝える。レベル判定器１８は所定の基準レベルと
入力信号とを比較するものであり、入力信号が大きけれ
ば出力を折損検出回路２０と異常切削検出回路２１に伝
える。又比較器１７は検波器１４，１５の出力を比較
し、検波器１４の出力が大きい場合にのみ出力を折損検
出回路２０に伝える。折損検出回路２０はこれらの入力
の論理積をとって工具の折損を検出する論理回路であっ
て、折損検出信号を出力回路２２に与えると共にアナロ
グスイッチ８に伝える。又異常切削検出回路２１はレベ
ル判定器１８の立上り信号に基づいて異常切削を検出す
るもので、その出力を出力回路２３に伝える。又積分回
路１９は微分回路１６の出力を大きな時定数で積分する
ものであって、その出力を折損・異常レベル表示器２４
に伝えるものである。
第２図は積分回路１９の一例を示す回路図である。本図
において微分回路１６の表示信号は抵抗Ｒ２５及びコン
デンサＣ２６から成る積分器に与えられ、積分器の出力
は抵抗Ｒ２７を介して演算増幅器から成る非反転増幅器
２８に与えられる。非反転増幅器２８は積分回路によっ
て減少した出力を補償するものであって、積分出力を所
定レベルに増幅しその出力を第１図に示す折損・異常レ
ベル表示器２４に伝えるものである。
において微分回路１６の表示信号は抵抗Ｒ２５及びコン
デンサＣ２６から成る積分器に与えられ、積分器の出力
は抵抗Ｒ２７を介して演算増幅器から成る非反転増幅器
２８に与えられる。非反転増幅器２８は積分回路によっ
て減少した出力を補償するものであって、積分出力を所
定レベルに増幅しその出力を第１図に示す折損・異常レ
ベル表示器２４に伝えるものである。
（擬似折損信号の駆動回路の構成） 第３図は本実施例による擬似折損信号の駆動回路の構成
を示すブロック図である。本図においてノイズ発生回路
３０は周波数300ＫHzを越える周波数までの一様なスペ
クトルを有するホワイトノイズを発生する発生回路であ
って、その出力は周波数300ＫHz付近の成分を通過させ
るバンドパスフィルタ３１に与えられる。又矩形波発振
器３２は一定周期の矩形波信号を発振する発振器であっ
て、その出力は微分回路３３を介して乗算器３４に与え
られる。乗算器３４はこれらの出力を乗算することによ
って微分信号を包絡線とする擬似折損信号を発生させる
ものである。増幅器３５はレベル設定器５のレベル設定
に基づく増幅率によりこの擬似折損信号を増幅するもの
であり、その出力は電力増幅器３６を介して擬似折損信
号発生器４に与えられる。
を示すブロック図である。本図においてノイズ発生回路
３０は周波数300ＫHzを越える周波数までの一様なスペ
クトルを有するホワイトノイズを発生する発生回路であ
って、その出力は周波数300ＫHz付近の成分を通過させ
るバンドパスフィルタ３１に与えられる。又矩形波発振
器３２は一定周期の矩形波信号を発振する発振器であっ
て、その出力は微分回路３３を介して乗算器３４に与え
られる。乗算器３４はこれらの出力を乗算することによ
って微分信号を包絡線とする擬似折損信号を発生させる
ものである。増幅器３５はレベル設定器５のレベル設定
に基づく増幅率によりこの擬似折損信号を増幅するもの
であり、その出力は電力増幅器３６を介して擬似折損信
号発生器４に与えられる。
（ＡＥセンサ感度設定動作） 次に本実施例の工具折損検出装置を工作機械に設置する
際の操作について説明する。まず擬似折損信号発生器４
を第１図に示すようにワーク１のドリルにより開口する
位置に取付け、工具の種類例えばドリル径に応じてレベ
ル設定器５によって擬似折損信号レベルを設定する。そ
して駆動回路６を駆動すれば、第４図(a)に波形図を示
すようにノイズ発生回路３０よりホワイトノイズが発生
し、又矩形波発振器３２より第４図(b)に示すように矩
形波が発生する。そしてその矩形波は第４図(c)に示す
ように微分回路３３によって微分され、一方ホワイトノ
イズはバンドパスフィルタ３１を介して乗算器３４に与
えられる。従って乗算器３４より第４図(d)に示すよう
に周期的に急激に立上って以後減衰する擬似折損信号が
得られる。ここでこの擬似折損信号は各周期毎にピーク
値が変動するため必ずしも一定とならない。従って擬似
折損信号がワーク１及びベース２を通じてＡＥセンサ７
に伝えられるが、そのピーク値も一定ではなく各周期毎
に変動することとなる。そしてこのＡＥ信号がアナログ
スイッチ８を介して増幅器９に伝えられる。そしてバン
ドパスフィルタ１１及び検波器１４を介して検波され微
分回路１６によって微分される。この微分出力は第２図
に示すように積分回路１９の積分器によって長い時定数
で積分され平均化される。第４図(e)はこの積分回路１
９の積分器入力とその出力を示す波形図である。そして
積分によって低下したレベルは非反転増幅器２８により
補正され、折損・異常レベル表示器２４によって表示さ
れる。従ってこの表示器２４の表示レベルが所定値とな
るように増幅器９の出力を可変抵抗器１０によって調整
する。こうすればＡＥセンサ７から適正なレベルで信号
処理部にＡＥ信号を伝達することが可能となる。
際の操作について説明する。まず擬似折損信号発生器４
を第１図に示すようにワーク１のドリルにより開口する
位置に取付け、工具の種類例えばドリル径に応じてレベ
ル設定器５によって擬似折損信号レベルを設定する。そ
して駆動回路６を駆動すれば、第４図(a)に波形図を示
すようにノイズ発生回路３０よりホワイトノイズが発生
し、又矩形波発振器３２より第４図(b)に示すように矩
形波が発生する。そしてその矩形波は第４図(c)に示す
ように微分回路３３によって微分され、一方ホワイトノ
イズはバンドパスフィルタ３１を介して乗算器３４に与
えられる。従って乗算器３４より第４図(d)に示すよう
に周期的に急激に立上って以後減衰する擬似折損信号が
得られる。ここでこの擬似折損信号は各周期毎にピーク
値が変動するため必ずしも一定とならない。従って擬似
折損信号がワーク１及びベース２を通じてＡＥセンサ７
に伝えられるが、そのピーク値も一定ではなく各周期毎
に変動することとなる。そしてこのＡＥ信号がアナログ
スイッチ８を介して増幅器９に伝えられる。そしてバン
ドパスフィルタ１１及び検波器１４を介して検波され微
分回路１６によって微分される。この微分出力は第２図
に示すように積分回路１９の積分器によって長い時定数
で積分され平均化される。第４図(e)はこの積分回路１
９の積分器入力とその出力を示す波形図である。そして
積分によって低下したレベルは非反転増幅器２８により
補正され、折損・異常レベル表示器２４によって表示さ
れる。従ってこの表示器２４の表示レベルが所定値とな
るように増幅器９の出力を可変抵抗器１０によって調整
する。こうすればＡＥセンサ７から適正なレベルで信号
処理部にＡＥ信号を伝達することが可能となる。
（信号処理部の動作） さて通常の切削加工時にＡＥセンサ７より与えられるＡ
Ｅ信号のパワースペクトルの分布は第５図の曲線ｂに示
すように周波数50ＫHz付近に集中しており、それより高
い周波数領域では単調に減衰する分布となっている。又
多くの実験より知られるように工具の折損時のパワース
ペクトルの分布は第５図の曲線ａにより表され、周波数
300ＫHz付近にピークを持つことが明らかとなってい
る。これは信号源が機械的振動を原因とするものでな
く、工具の非可塑性破壊時に生じる超音波特有の現象が
起こるためと考えられる。従って二つのバンドパスフィ
ルタ１１，１２により夫々の周波数成分付近のＡＥ信号
のみを取出して検波器１４，１５により検波し、その出
力レベルを比較すれば通常時と工具折損時とを明確に識
別することが可能である。比較器１７はこれらの出力を
比較して工具の折損時にのみ信号を折損検出回路２０に
与えている。
Ｅ信号のパワースペクトルの分布は第５図の曲線ｂに示
すように周波数50ＫHz付近に集中しており、それより高
い周波数領域では単調に減衰する分布となっている。又
多くの実験より知られるように工具の折損時のパワース
ペクトルの分布は第５図の曲線ａにより表され、周波数
300ＫHz付近にピークを持つことが明らかとなってい
る。これは信号源が機械的振動を原因とするものでな
く、工具の非可塑性破壊時に生じる超音波特有の現象が
起こるためと考えられる。従って二つのバンドパスフィ
ルタ１１，１２により夫々の周波数成分付近のＡＥ信号
のみを取出して検波器１４，１５により検波し、その出
力レベルを比較すれば通常時と工具折損時とを明確に識
別することが可能である。比較器１７はこれらの出力を
比較して工具の折損時にのみ信号を折損検出回路２０に
与えている。
一方切削加工時に生じる切屑と工具、ワークとの接触や
摩擦によって第５図の曲線ａで示されるパワースペクト
ル分布と似た信号が発生する場合がある。この場合には
バンドパスフィルタ１１，１２の中心周波数やＱの値，
及び比較器１７のスレッシュホールドレベル等を適切に
設定しても切屑と工具やワークの接触，摩擦による信号
を工具の折損信号と誤って判断することがある。従って
本実施例においては工具の折損時に見られるＡＥ信号の
時間領域の波形にも着目し、これの信号を分離してい
る。即ち工具の折損時に得られるＡＥ信号波形は第６図
(a)に示すように折損時に鋭い立上りを有する信号とな
っており、一方切屑と工具やワークの接触，摩擦によっ
て発生するＡＥ信号は第６図(b)に示すように鋭い立上
りを示さず所定時間信号が継続する波形となっている。
従って第１図に示すように検波器１４の出力を微分回路
１６に与え、折損時等の急峻な信号のみを分離してレベ
ル判定器１８に与える。そしてその入力レベルを所定の
基準値と比較し、急峻な立上りのＡＥ信号が得られたと
きにレベル判定器１８より折損検出回路２０に信号を与
える。折損検出回路２０はこれらの論理積信号によって
工具の折損を検出し出力回路２２を介して外部に出力す
ると共に、アナログスイッチ８を閉成する。
摩擦によって第５図の曲線ａで示されるパワースペクト
ル分布と似た信号が発生する場合がある。この場合には
バンドパスフィルタ１１，１２の中心周波数やＱの値，
及び比較器１７のスレッシュホールドレベル等を適切に
設定しても切屑と工具やワークの接触，摩擦による信号
を工具の折損信号と誤って判断することがある。従って
本実施例においては工具の折損時に見られるＡＥ信号の
時間領域の波形にも着目し、これの信号を分離してい
る。即ち工具の折損時に得られるＡＥ信号波形は第６図
(a)に示すように折損時に鋭い立上りを有する信号とな
っており、一方切屑と工具やワークの接触，摩擦によっ
て発生するＡＥ信号は第６図(b)に示すように鋭い立上
りを示さず所定時間信号が継続する波形となっている。
従って第１図に示すように検波器１４の出力を微分回路
１６に与え、折損時等の急峻な信号のみを分離してレベ
ル判定器１８に与える。そしてその入力レベルを所定の
基準値と比較し、急峻な立上りのＡＥ信号が得られたと
きにレベル判定器１８より折損検出回路２０に信号を与
える。折損検出回路２０はこれらの論理積信号によって
工具の折損を検出し出力回路２２を介して外部に出力す
ると共に、アナログスイッチ８を閉成する。
このように本実施例では周波数領域の折損検出と時間領
域の折損検出の両者を組み合わせて工具の折損を検出し
ている。このため種々の異常折損信号に対応して工具の
折損を識別することが可能となる。
域の折損検出の両者を組み合わせて工具の折損を検出し
ている。このため種々の異常折損信号に対応して工具の
折損を識別することが可能となる。
尚本実施例の積分回路ではＣＲによる積分器を用いた
が、ミラー積分器等他の形式の積分回路を用いることも
可能である。又本実施例による信号処理部では周波数領
域の折損検出と時間領域のとの論理積により折損を検出
するようにしているが、他の折損検出方式を用いたり組
み合わせることも可能である。
が、ミラー積分器等他の形式の積分回路を用いることも
可能である。又本実施例による信号処理部では周波数領
域の折損検出と時間領域のとの論理積により折損を検出
するようにしているが、他の折損検出方式を用いたり組
み合わせることも可能である。
更に本実施例はボール盤のドリル折損検出装置について
説明しているが、本発明は他の工作機械、例えば施盤や
フライス盤等の種々の工作機械に適用することが可能で
ある。
説明しているが、本発明は他の工作機械、例えば施盤や
フライス盤等の種々の工作機械に適用することが可能で
ある。
第１図は本発明による工具折損検出装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は積分回路の詳細な構成を示す回
路図、第３図は擬似折損信号の駆動回路６の構成を示す
ブロック図、第４図は本実施例の各部の波形を示す波形
図、第５図はＡＥセンサ７より得られるＡＥ信号のパワ
ースペクトルを示す図、第６図(a)は工具折損時に得ら
れるＡＥ信号波形、第６図(b)は切屑が生じる場合に得
られるＡＥ信号波形を示す図である。 １……ワーク ２……ベース ３……ドリル４……
擬似折損信号発生器 ５……レベル設定器 ６……
駆動回路 ７……ＡＥセンサ ８……アナログスイ
ッチ ９……増幅器 １１，１２……バンドパスフ
ィルタ １４，１５……検波器 １６……微分回路
１７……比較器 １８……レベル判定器 １９
……積分回路 ２０……折損検出回路 ２４……折
損・異常レベル表示器 Ｒ２５，２７……抵抗 Ｃ
２６……コンデンサ ２８……非反転増幅器
すブロック図、第２図は積分回路の詳細な構成を示す回
路図、第３図は擬似折損信号の駆動回路６の構成を示す
ブロック図、第４図は本実施例の各部の波形を示す波形
図、第５図はＡＥセンサ７より得られるＡＥ信号のパワ
ースペクトルを示す図、第６図(a)は工具折損時に得ら
れるＡＥ信号波形、第６図(b)は切屑が生じる場合に得
られるＡＥ信号波形を示す図である。 １……ワーク ２……ベース ３……ドリル４……
擬似折損信号発生器 ５……レベル設定器 ６……
駆動回路 ７……ＡＥセンサ ８……アナログスイ
ッチ ９……増幅器 １１，１２……バンドパスフ
ィルタ １４，１５……検波器 １６……微分回路
１７……比較器 １８……レベル判定器 １９
……積分回路 ２０……折損検出回路 ２４……折
損・異常レベル表示器 Ｒ２５，２７……抵抗 Ｃ
２６……コンデンサ ２８……非反転増幅器
Claims (2)
- 【請求項１】工作機械の工具近傍に設けられるＡＥセン
サを有し、工具折損時のＡＥ信号に基づいて折損を検出
する工具折損検出装置であって、 工具近傍に設けられ、工具の折損時に得られるＡＥ信号
の周波数を含む擬似折損信号を発生する擬似折損信号発
生手段と、 前記ＡＥセンサの出力に基づいて工具の折損を検出する
信号処理部と、 前記ＡＥセンサより得られる折損時のＡＥ信号の周波数
を含むＡＥ信号出力を積分する積分回路と、 前記積分回路の出力レベルを表示する折損レベル表示手
段と、を具備することを特徴とする工具折損検出装置。 - 【請求項２】前記信号処理部は、工具の折損時に得られ
るＡＥ信号の周波数成分に強い相関を持つ周波数成分の
ＡＥ信号が与えられたときに出力を出す周波数識別手段
と、前記ＡＥセンサより急激に立上る信号が与えられた
ときに出力を出す立上り信号検出手段と、該周波数識別
手段及び立上り信号検出手段の論理積出力に基づいて工
具の折損を識別する論理出力手段と、を有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の工具折損検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016121A JPH066253B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 工具折損検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016121A JPH066253B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 工具折損検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173154A JPS61173154A (ja) | 1986-08-04 |
| JPH066253B2 true JPH066253B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=11907679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60016121A Expired - Lifetime JPH066253B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 工具折損検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066253B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02190239A (ja) * | 1989-01-19 | 1990-07-26 | Nachi Fujikoshi Corp | 印刷配線板孔あけ機用ドリル異常検出装置 |
| CN105527311B (zh) * | 2016-01-12 | 2018-08-17 | 中国水利水电科学研究院 | 大体积混凝土细观破裂试验系统 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60016121A patent/JPH066253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61173154A (ja) | 1986-08-04 |
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