JPS59142048A - 工具異常検出装置 - Google Patents
工具異常検出装置Info
- Publication number
- JPS59142048A JPS59142048A JP1089583A JP1089583A JPS59142048A JP S59142048 A JPS59142048 A JP S59142048A JP 1089583 A JP1089583 A JP 1089583A JP 1089583 A JP1089583 A JP 1089583A JP S59142048 A JPS59142048 A JP S59142048A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- cutting
- force
- feed
- component
- 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.)
- Granted
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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
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】
この発明は工具異常検出装置、特に切削中の工具の刃先
の欠損や摩耗等の発生を実時間で検出する装置に関する
。
の欠損や摩耗等の発生を実時間で検出する装置に関する
。
従来、この棟の工具異常検出装置としては、例えは第１
図に示すようなものがあった。同図に示す装置２０は、
ＮＣ装置１０を監視対象とするものであって、一定崗期
で信号を記憶する。ｅターン記憶部１２、現在の信号値
とこれに対応した記憶値とを比較する判定部１４、学習
と判定の逃択を外部からの指示で制御する全体制御部１
６、異常信号Ｗを工作機側へ出力する出力部１８などに
よって構成されている。ＮＣ装置１０からの検出指令Ｍ
は上記全体制御部１６へ送られ、工作機の主軸モータの
電力値Ｐあるいは送り軸のサーボモータ電流値が上記記
憶部１２および上記判定部１４へ送られる。
図に示すようなものがあった。同図に示す装置２０は、
ＮＣ装置１０を監視対象とするものであって、一定崗期
で信号を記憶する。ｅターン記憶部１２、現在の信号値
とこれに対応した記憶値とを比較する判定部１４、学習
と判定の逃択を外部からの指示で制御する全体制御部１
６、異常信号Ｗを工作機側へ出力する出力部１８などに
よって構成されている。ＮＣ装置１０からの検出指令Ｍ
は上記全体制御部１６へ送られ、工作機の主軸モータの
電力値Ｐあるいは送り軸のサーボモータ電流値が上記記
憶部１２および上記判定部１４へ送られる。
上述した装置では、先ず、検出に先立って正常値を記憶
する。すなわち、上記検出指令Ｍが出力されている間の
主軸モータ電力値Ｐを一定周期毎にパターン記憶部１２
へ書込む。この書込みは加ニジーケンスの全期間につい
て行なう。このような正常値の学習が完了した後、作業
者が検出状態に切換操作を行なうと、上記検出指令Ｍが
出力されている間、ノリーン記憶部１２のデータを学習
と同一周期で読出し、この読出値Ｐを上記判定部１４に
よって現在の値Ｐｐと比較する。ここで第２図に示すよ
うに、、もしその差ｄＰが設定値を越えたならば工具異
常と判定して、出力部１８から異常信号が出力される。
する。すなわち、上記検出指令Ｍが出力されている間の
主軸モータ電力値Ｐを一定周期毎にパターン記憶部１２
へ書込む。この書込みは加ニジーケンスの全期間につい
て行なう。このような正常値の学習が完了した後、作業
者が検出状態に切換操作を行なうと、上記検出指令Ｍが
出力されている間、ノリーン記憶部１２のデータを学習
と同一周期で読出し、この読出値Ｐを上記判定部１４に
よって現在の値Ｐｐと比較する。ここで第２図に示すよ
うに、、もしその差ｄＰが設定値を越えたならば工具異
常と判定して、出力部１８から異常信号が出力される。
ところが、上述した装置では、ＮＣプログラム毎に正常
切削時のモータ負荷Ａターンを全期間にわたって記憶さ
せなければならす、このため最初に行なう正常値の学習
に非常に手間がかかり、多穐少量生産には適さないとい
う欠点があった。また、荒加工時には、素材外形のノ々
ラツキによってモータ負荷が変動するため、大きな欠損
しか検出できなくなるという欠点もあった。
切削時のモータ負荷Ａターンを全期間にわたって記憶さ
せなければならす、このため最初に行なう正常値の学習
に非常に手間がかかり、多穐少量生産には適さないとい
う欠点があった。また、荒加工時には、素材外形のノ々
ラツキによってモータ負荷が変動するため、大きな欠損
しか検出できなくなるという欠点もあった。
この発明は前述した従来の課題を鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、上記学習の面倒を少なくし
、例えばＮＣプログラムの変更あるいは素材外形のノ々
ラツキなどのように切削条件が変化しても、工具異常を
簡単かつ確実に検出できるようにした工具異常検出装置
を提供することにある。
、その目的とするところは、上記学習の面倒を少なくし
、例えばＮＣプログラムの変更あるいは素材外形のノ々
ラツキなどのように切削条件が変化しても、工具異常を
簡単かつ確実に検出できるようにした工具異常検出装置
を提供することにある。
上記の目的を達成するため、この発明は、正常な工具に
ついての２つ以上の切削分力の相互の関係を記憶する記
憶手段と、切削中の工具についての２つ以上の切削分力
の相互の関係を求める分力演算手段と、この分力演算手
段によって求められた関係が上記記憶手段に記憶された
関係に対して設定範囲以上能れたときに動作する判定手
段とを有することを特徴とする。
ついての２つ以上の切削分力の相互の関係を記憶する記
憶手段と、切削中の工具についての２つ以上の切削分力
の相互の関係を求める分力演算手段と、この分力演算手
段によって求められた関係が上記記憶手段に記憶された
関係に対して設定範囲以上能れたときに動作する判定手
段とを有することを特徴とする。
以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
先ず、第３図は、切削速度および送り速度が一定の場合
の主分力と送り分力の相互の関係を示す。
の主分力と送り分力の相互の関係を示す。
同図に示すように、工具に欠損や異常が生じると、切削
分力のうち送り分力と背分力が特に大きく増加する。そ
こで、正常工具についての切削条件と切削分力との相互
の関係をあらかじめ求めておき、これを記憶させておく
。工具監視中は、現在の切削速度、送り速度、主分力か
ら、あらかじめ記憶、、、、−ｈた切削条件と切削分力
の関係に基づいて、正常工具の送り分力もしくは背分力
を推定する。そして、この推定値と実測された送り分力
もしくは背分力とを比較し、その差が一定範囲以上にな
った場合に工具異常と判定する。
分力のうち送り分力と背分力が特に大きく増加する。そ
こで、正常工具についての切削条件と切削分力との相互
の関係をあらかじめ求めておき、これを記憶させておく
。工具監視中は、現在の切削速度、送り速度、主分力か
ら、あらかじめ記憶、、、、−ｈた切削条件と切削分力
の関係に基づいて、正常工具の送り分力もしくは背分力
を推定する。そして、この推定値と実測された送り分力
もしくは背分力とを比較し、その差が一定範囲以上にな
った場合に工具異常と判定する。
第４図はその判定を行なうだめの装置の一実施例を示す
。同図に示す装置２０は、ＮＣ装置１゜を監視対象とす
るものであって、判定部１４、主分力演算部２８、送り
分力演算部３０、切削データ記憶部３２などを有する。
。同図に示す装置２０は、ＮＣ装置１゜を監視対象とす
るものであって、判定部１４、主分力演算部２８、送り
分力演算部３０、切削データ記憶部３２などを有する。
監視対象のＮＣ装置１０には主軸電動機の電力値Ｐを検
出する変換部が設けられている。この変換部からの電力
値Ｐは主分力演算部２８へ送られる。また、送り軸の直
流サーボモータに接続された変換部から送り電流値Ｉが
出力され、判定部１４および送り分力演算部３０へ送ら
れる。そして、判定部１４から工具異常信号Ｗが出力さ
れるようになっている。
出する変換部が設けられている。この変換部からの電力
値Ｐは主分力演算部２８へ送られる。また、送り軸の直
流サーボモータに接続された変換部から送り電流値Ｉが
出力され、判定部１４および送り分力演算部３０へ送ら
れる。そして、判定部１４から工具異常信号Ｗが出力さ
れるようになっている。
ここで、主分力Ｆｐと主軸電力値Ｐと切削速度■との間
には、 Ｆｐ＝ｋｌ・Ｐ／Ｖ＋に２ なる関係がある。ただし、ｋｌ、に２は定数である。
には、 Ｆｐ＝ｋｌ・Ｐ／Ｖ＋に２ なる関係がある。ただし、ｋｌ、に２は定数である。
また、送り分力Ｆｆと送り軸サーヂモータ亀流値工との
間には、 Ｆｆ＝Ｌ１・Ｉ＋Ｌ２ なる関係がある。ただし、ＬＬ Ｌ２は定数である。
間には、 Ｆｆ＝Ｌ１・Ｉ＋Ｌ２ なる関係がある。ただし、ＬＬ Ｌ２は定数である。
従って、装置内部においては、主分力の代わりに主軸電
力Ｐを切削速度■で除した値Ｐ／Ｖと、送り分力の代わ
りに送り軸サーボモータ電流値Ｉを監視すればよい。そ
して、監視すべき工具については、その使用範囲の異な
る伺点かの切削条件で試験切削を行ない、このときのＰ
／ＶとＩを、切削データ記憶部３２へ切削速度と送り速
度とに分けて別々に書込む。この書込みは、第５図の破
線のように外挿して行なう。
力Ｐを切削速度■で除した値Ｐ／Ｖと、送り分力の代わ
りに送り軸サーボモータ電流値Ｉを監視すればよい。そ
して、監視すべき工具については、その使用範囲の異な
る伺点かの切削条件で試験切削を行ない、このときのＰ
／ＶとＩを、切削データ記憶部３２へ切削速度と送り速
度とに分けて別々に書込む。この書込みは、第５図の破
線のように外挿して行なう。
監視を行なう場合は、先ず、主分力演算部２８にて、主
軸電力値Ｐと切削速度ＶがらＰ／Ｖを求める。次いで、
この値Ｐ／Ｖと現在の切削速度Ｖｐ。
軸電力値Ｐと切削速度ＶがらＰ／Ｖを求める。次いで、
この値Ｐ／Ｖと現在の切削速度Ｖｐ。
送り速度ｆに対応する正常送り電流値Ｉを、切削データ
記憶部３２と送り分力演算部３ｏにて求める。判定部１
４は正常送り電流■と現在の送り電流Ｉｐとを比較し、
その差ｄＩが設定値よりも大きな場合に工具異常信号Ｗ
を出力する。
記憶部３２と送り分力演算部３ｏにて求める。判定部１
４は正常送り電流■と現在の送り電流Ｉｐとを比較し、
その差ｄＩが設定値よりも大きな場合に工具異常信号Ｗ
を出力する。
ここで、工具を交換する場合は、ＮＣ装置等から工具に
対応する番号信号Ｔを工具別に切削データ記憶部へ入力
すればよい。被切削材質が変わる場合も、これと同様に
材質番号信号Ｃを入力すればよい。また、ＮＣ装置１ｏ
に周速を一定にする制御機能があって工具毎の切削速度
を一定にする場合は、切削速度を入力しなくてもよい。
対応する番号信号Ｔを工具別に切削データ記憶部へ入力
すればよい。被切削材質が変わる場合も、これと同様に
材質番号信号Ｃを入力すればよい。また、ＮＣ装置１ｏ
に周速を一定にする制御機能があって工具毎の切削速度
を一定にする場合は、切削速度を入力しなくてもよい。
また、ある大きさ以上の異常を検出すればよい場合は、
送り速度ｆを入力しなくてもよい。
送り速度ｆを入力しなくてもよい。
なお、上記実施例では、主軸モータ電力と送り軸サーボ
モータ電流を利用して異常検出を行なうようにしていた
が、歪みゲージ等のように他の変換手段を利用して主分
力、送り分力などを求めるようにしても、同様の効果を
得ることができる。
モータ電流を利用して異常検出を行なうようにしていた
が、歪みゲージ等のように他の変換手段を利用して主分
力、送り分力などを求めるようにしても、同様の効果を
得ることができる。
また、監視対象は、ＮＣ装置に限られるものではな（、
例えばポーリング加工、ドリル加工などにおいても同様
の効果を得ることができる。
例えばポーリング加工、ドリル加工などにおいても同様
の効果を得ることができる。
以上のように、この発明による工具異常検出装置は、正
常値を学習させる手間が少なく、例えばＮＣプログラム
の変更あるいは素材外形のバラツキなどのように切削条
件が変化しても、工具異常を簡単かつ確実に検出できる
。
常値を学習させる手間が少なく、例えばＮＣプログラム
の変更あるいは素材外形のバラツキなどのように切削条
件が変化しても、工具異常を簡単かつ確実に検出できる
。
第１図は従来の工具異常検出装置の一例を示す構成図、
第２図はその動作原理を説明するためのグラフ図、第３
図はこの発明の実施例の装置の動作原理を説明するだめ
のグラフ図、第４図はこの発明による工具異常検出装置
の一実施例を示す構成図、第５図は第４図の装置におけ
る異常検出方法を示すグラフ図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０はＮＣ装置、
１４は判定部、２８は主分力演算部、３０は送り分力演
算部、３２は切削データ記憶部、Ｃは被切削材質番号指
示信号、Ｉ、Ｉｐはサーゼモータ電流値、Ｍは検出指令
、Ｐ、Ｐｐは主軸モータ電力値、Ｔは工具番号信号、■
は切削速度、ｆは送り速度である。 代理人 弁理士 葛 野 信 − （外１名） 第２図 日？ｆｒｌｌ 第３図 第５図 （主分力） １、事件＋７） 表示 特願昭５８ １０８ ’
９５ Ｎ２、発明の名称 工具異常検出装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 葺ｊ凧 以よ 第５図 （−Ｅ分力）
第２図はその動作原理を説明するためのグラフ図、第３
図はこの発明の実施例の装置の動作原理を説明するだめ
のグラフ図、第４図はこの発明による工具異常検出装置
の一実施例を示す構成図、第５図は第４図の装置におけ
る異常検出方法を示すグラフ図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０はＮＣ装置、
１４は判定部、２８は主分力演算部、３０は送り分力演
算部、３２は切削データ記憶部、Ｃは被切削材質番号指
示信号、Ｉ、Ｉｐはサーゼモータ電流値、Ｍは検出指令
、Ｐ、Ｐｐは主軸モータ電力値、Ｔは工具番号信号、■
は切削速度、ｆは送り速度である。 代理人 弁理士 葛 野 信 − （外１名） 第２図 日？ｆｒｌｌ 第３図 第５図 （主分力） １、事件＋７） 表示 特願昭５８ １０８ ’
９５ Ｎ２、発明の名称 工具異常検出装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 葺ｊ凧 以よ 第５図 （−Ｅ分力）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 正常な工具についての２つ以上の切削分力の
相互の関係を記憶する記憶手段と、切削中の工られた関
係が上記記憶手段に記憶された関係に対して設定範囲以
上離れたときに動作する判定手段とを有することを特徴
とする工具異常検出装置。 （２、特許請求の範囲（１）の装置において、上記切削
分力は主分力と送り分力もしくは背分力であることを特
徴とする工具異常検出装置。 （３）特許請求の範囲（１） （２）いずれかの装置に
おいて、上記切削分力は主分力と送り分力もしくは背分
力であるとともに、主分力は主軸電動機電力を切削速度
で除した値で置換えたものであり、また送り分力もしく
は背分力は送り軸のサーゼモータ電流の値で置換えたも
のであることを特徴とする工具異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089583A JPS59142048A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 工具異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089583A JPS59142048A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 工具異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142048A true JPS59142048A (ja) | 1984-08-15 |
| JPH0227109B2 JPH0227109B2 (ja) | 1990-06-14 |
Family
ID=11763037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089583A Granted JPS59142048A (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 工具異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59142048A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01301044A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-05 | Mitsubishi Metal Corp | 工具損傷検出方法 |
| JPH02139159A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Kawasaki Steel Corp | 切削装置の切削状況監視装置 |
| US6956233B2 (en) | 2002-08-26 | 2005-10-18 | Sin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Plated substrate for hard disk medium |
| US7238384B2 (en) | 2002-08-26 | 2007-07-03 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Substrate for perpendicular magnetic recording hard disk medium and method for producing the same |
| JP2021000692A (ja) * | 2019-06-21 | 2021-01-07 | ファナック株式会社 | ツールの状態を学習する機械学習装置、ロボットシステム、及び機械学習方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57138559A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method of detecting defect in tool |
-
1983
- 1983-01-26 JP JP1089583A patent/JPS59142048A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57138559A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method of detecting defect in tool |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01301044A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-12-05 | Mitsubishi Metal Corp | 工具損傷検出方法 |
| JPH02139159A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-29 | Kawasaki Steel Corp | 切削装置の切削状況監視装置 |
| US6956233B2 (en) | 2002-08-26 | 2005-10-18 | Sin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Plated substrate for hard disk medium |
| US7238384B2 (en) | 2002-08-26 | 2007-07-03 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Substrate for perpendicular magnetic recording hard disk medium and method for producing the same |
| JP2021000692A (ja) * | 2019-06-21 | 2021-01-07 | ファナック株式会社 | ツールの状態を学習する機械学習装置、ロボットシステム、及び機械学習方法 |
| US11712801B2 (en) | 2019-06-21 | 2023-08-01 | Fanuc Corporation | Machine learning apparatus, robot system, and machine learning method of learning state of tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0227109B2 (ja) | 1990-06-14 |
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