JPS60244859A - 工具折損検出装置 - Google Patents

工具折損検出装置

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JPS60244859A
JPS60244859A JP59101554A JP10155484A JPS60244859A JP S60244859 A JPS60244859 A JP S60244859A JP 59101554 A JP59101554 A JP 59101554A JP 10155484 A JP10155484 A JP 10155484A JP S60244859 A JPS60244859 A JP S60244859A
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吉村 喜代和
Norio Miyawaki
宮脇 則夫
Hiroyuki Yamada
山田 広幸
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Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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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】 発明の分野 本発明は工作機械における工具の折損を折損時に発生す
るアコースティックエミッション(以下AEという)を
利用して検出する工具折損検出装置に関するものである
従来技術とその問題点 工作機械、例えばボール盤等は自動運転させることが多
いが、ボール盤のドリルの刃が折損することがしばしば
あり、そのような場合には何らかの方法で折損を検出す
る必要がある。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倍信号基
づいて工具の折損を検出している。
ところで従来の工具折損検出装置によれば、AEセンサ
より得られる信号を適宜増幅し、増幅出力を所定のスレ
ッシュホールドレベルで弁別して工具の折損信号として
いる。ここでAEセンサは工具の近傍やワーク等に接触
するように取付られるが、その取付位置によってAE信
号レベルが大幅に異なることが知られている。そしてA
Eセンサを工作機械の任意の位置に取付ると、AEセン
サから工具とワークとの摩擦や切り屑等の発生によって
比較的高レベルのAE倍信号得られることがあり、これ
らと区別して工具の折損を検出するために検出レベルを
適正に調整する必要がある。
そしてこの検出レベルの調整はAE信号増幅器の増幅度
や検出のスレッシュホールドレベルを調整することによ
って行っている。しかしながらAEセンサの取付位置や
取付状態等によってAE信号レベルが大幅に異なら、し
かも工具の折損時のAE倍信号折損時しか得られないの
でAEセンサの取付位置や取付状態の確認が雌しく、言
わば手探り状態でAEセンサを取付けていた。更にAE
センサより得られるAE信号増幅器の増幅度やスレッシ
ュホールドレベルは、AEセンサの取付状態とかかわり
なく定めていたためそれらを正しく設定することは極め
゛て困難であった。更に工具の種類、例えばドリル径を
変更した時や回転速度等の切削条件を異ならせたときに
もA’E信号レベルが異なるため、調整が困難であり使
い難く信頼性に問題があるという欠点があった。
発明の目的 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、工具折損時のAE信号発
生器を用いて擬似AE倍信号発生させAEセンサの適切
な設置位置や増幅率等を設定すると共に、その動作を確
認す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。
発明の構成と効果 本発明は工作機械の工具近傍に設けられたAEセンサと
、該AEセンサの出力を増幅する増幅器を有し、工具の
折損時に得られるAE倍信号基づいて折損を検出する工
具折損検出装置であって、工具の折損時に得られるAE
倍信号周波数を含む擬僚AE信号を発生する擬似AE信
号発生手段と。
擬似AE信号発生手段の発振レベルを設定するレベル設
定手段と、工作機械のワークに接触させて配置し、擬似
AE信号発生手段によって駆動されて擬似AE倍信号ワ
ークに伝えるAE発振素子と。
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、工作機械によ
る工作を行う前に擬似AE信号発生手段5により工具の
折損時の擬似AE倍信号発生させてAE倍信号受波レベ
ルをめている。従ってAE七ンサの取付位置や取付状態
を正しく設定することが可能となる。又その擬似AE倍
信号よって増幅度やスレッシュホールドレベルを適宜調
整して工具折損の検知動作を確認することが可能である
。従って工具折損の信号の信頼性を向上させることがで
き使い易い工具折損検出装置とすることができる。
実施例の説明 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。本図においてワーク1はボール盤
のベース上に固定されており、ワーク1の上部よりドリ
ル2を回転させて所定速度で押下しワーク1に開口を設
ける。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等からなるAE発振素子3を取付ける。この
100〜300KHzの間の周波数を連続的に発振する
スイープ発振器5が接続され、このスイープ発振器5に
よって駆動される。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上にAE倍信号
検出するAEセンサ6を設ける。AEセンサ6は例えば
IKHzからIMHz程度抵抗器8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
力をパンドバスフィルタ9と表示器駆動用の増幅器10
に与えるものである。この増幅器7より得られるAE倍
信号周波数成分は、切り屑等が生じない通常の切削時に
は100KHz以下でピーク値を有し高い周波数までの
周波数成分を有する信号であり、ドリル2の折損時や切
り屑等が発生したときには200に■2付近にピーク値
を有する信号となっている。従ってバンドパスフィルタ
9はドリル2の折損時に発生するAE倍信号周波数、例
えば100〜300KHz程度の信号を通過させるフィ
ルタとする。バンドパスフィルタ9の出力は比較器11
とAE信号レベルを表示する表示器12に与えられる。
比較器11はバンドパスフィルタ9より得られるAE倍
信号所定の基準値レベルと比較してそのレベル以上の信
号が与えられたときに折損信号を出力するものであって
、検知信号を折損表示器13に与える。又表示器12は
動作中に切り屑や摩擦等によってバンドパスフィルタ9
を通過するAE倍信号表示する表示器であり、更に増幅
器10の出力は表示器14に与えられ當に切削中の信号
が表示されている。
次に本実施例の工具折損検出装置においてAEセンサを
設置した時の操作について説明する。まず工具の種類、
例えばドリルの刃を適宜変更するものとするとそのドリ
ル径1φ〜3φに夫々に対応した切り屑等のAE信号レ
ベルは、第2図に示すレベルL1〜L3のようにあらか
じめ定められている。従って例えば1φのドリルを用い
る場合には第2図より設定値Llとなるようにレベル設
定器4を操作してスイープ発振器5の発振レベルを設定
する。そしてスイープ発振器5を断続的に駆動しAEパ
ルス発振素子3を通じて擬似AE倍信号ワーク1に与え
る。
第3図(alはスイープ発振器5によって発振される擬
似AE倍信号示す波形図である。このように所定周期毎
に断続的に100〜300KHzの範囲の擬似AE倍信
号与えられると、AEセンサ6よりAE倍信号取出され
増幅器7によって増幅されてバンドパスフィルタ9に与
えられる。ここでスイープ発振器5の周波数はあらかじ
め工具折損時のAE倍信号周波数に相当する100〜3
00KHzの周波数であるので、その信号はバンドパス
フィルタ9を通過し表示器12と比較器11に与えられ
る。
従って表示器12のレベルが適正となるようにAEセン
サ6の取付場所や取付状態、及び増幅器7の増幅率を可
変抵抗器8によって調整する。ここでスイープ発振器5
より発振される擬(ldAE信号のレベルは工具の折損
時のAE信号レベルに等しいので、比較器11のスレッ
シュホールドレベルはこのとき与えられるAE信号レベ
ルよりも十分高くなるように設定しておく。例えば第3
図(b)に示すようにバンドパスフィルタ9を通って得
られるAE倍信号スレッシュホールドレベルSより低い
場合には、AEセンサ6の取付位置をワーク1に近づけ
たりワークのベースに密接させて固定し、更には増幅器
7の増幅率を上昇させるといった調整を行い、第3図(
C)に示すように受渡AE信号がスレッシュホールドレ
ベルよりも高く設定する。
そうすればこの工具折損検出装置は正しく調整さ−れた
こととなる。
この調整を終えた後ワーク1よりAE信号発振素子3を
外してドリルを回転させてワーク1を切削する。こうす
ればAEセンサ6の位置や増幅器7の増幅率及び比較器
11のスレッシュホールドレベルが正しく設定されてい
るので、切り屑や摩擦等によって得られるAE倍信号よ
って誤動作することな(、ドリル2の折損によって確実
にAE倍信号得ることが可能となる。又工具、例えばド
リル2の口径を例えば3φに変更した場合には、第2図
に示すようにレベル設定器4を用いてレベルL1よりも
高いレベルL3に設定した状態でAE発振素子3をワー
ク1に取付け、スイープ発振器5を駆動して断続する擬
似AE倍信号ワーク1に与える。ドリル径の交換だけで
なくドリルの送り速度や回転速度、ワークの種類等を切
削条件を変更した場合には、夫々に対応する擬似AE信
号レベルをレベル設定器4より設定し、AEセンサ6の
位置や取付状態及び増幅器7の増幅率を変更することに
よって常に正しい状態で工具折損検出装置を動作させる
ことが可能となる。
尚本実施例は100〜300KHzの周波数を連続的に
発振するスィーブ発振器5を用いて擬似AE倍信号して
いるが、工具の折損に等しい一様な周波数を有するノイ
ズ発振器等を用いてAE発振器を駆動するように構成す
ることも可能である。
又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、例えば旋盤や′
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。
【図面の簡単な説明】
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図は異なるドリル径を用いる際に設
定される擬似AE倍信号レベルを示すグラフ、第3図は
AE信号発振器に与える擬似AE倍信号その信号によっ
てAEセンサより得られるAE検出信号を示すグラフで
ある。 1−・−ワーク 2−−−−−−ドリル 3−−−−−
−A E発振素子 4−・−・−レベ7L/設定器 5
・・−一一−−スイープ発振器 6−・・−A Eセン
サ 7−・−増幅器 8−−−−−−−一可変抵抗器 
9・=−−一−−バンドパスフィルタ 11−−−−−
−一比較器 12、−−−−−−A E信号表示器 1
3−・−折損表示器 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜(他1名) 第1図 第2図 1〆 20 3/ ド°1ル管 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工作機械の工具近傍に設けられたAEセンサと、
    該AEセンサの出力を増幅する増幅器を有し、工具の折
    損時に得られるAE倍信号基づいて折損を検出する工具
    折損検出装置において、工具の折損時に得られるAE倍
    信号周波数を含む擬似AE倍信号発生する擬(JuAE
    信号発生手段と、 前記擬似AE信号発生手段の発振レベルを設定するレベ
    ル設定手段と、 工作機械のワークに接触させて配置し、前記擬似AE信
    号発生手段によって駆動されて擬似AE倍信号ワークに
    伝えるAE発振素子と、を具備することを特徴とする工
    具折損検出装置。
  2. (2)前記擬似AE信号発生手段は、工具折損時のAE
    倍信号周波数を含む範囲の周波数を連続して発振するス
    イープ発振器であ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。
  3. (3)前記擬似AE信号発生手段は、工具折損時のAE
    倍信号周波数を含むノイズを発振するノイズ発振器であ
    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。
JP59101554A 1984-05-18 1984-05-18 工具折損検出装置 Granted JPS60244859A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59101554A JPS60244859A (ja) 1984-05-18 1984-05-18 工具折損検出装置
US06/734,679 US4918616A (en) 1984-05-18 1985-05-16 Tool monitoring system
EP85106105A EP0165482B1 (en) 1984-05-18 1985-05-17 Tool monitoring system
AT85106105T ATE46777T1 (de) 1984-05-18 1985-05-17 Werkzeugueberwachungssystem.
DE8585106105T DE3573333D1 (en) 1984-05-18 1985-05-17 Tool monitoring system
KR1019850003399A KR900007293B1 (ko) 1984-05-18 1985-05-17 공구 감시시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59101554A JPS60244859A (ja) 1984-05-18 1984-05-18 工具折損検出装置

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Publication Number Publication Date
JPS60244859A true JPS60244859A (ja) 1985-12-04
JPH057138B2 JPH057138B2 (ja) 1993-01-28

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JP59101554A Granted JPS60244859A (ja) 1984-05-18 1984-05-18 工具折損検出装置

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JP (1) JPS60244859A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61173153A (ja) * 1985-01-29 1986-08-04 Omron Tateisi Electronics Co 擬似折損信号発生装置
CN107533325A (zh) * 2016-03-16 2018-01-02 三菱电机株式会社 机械运动轨迹测定装置

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JPS61173153A (ja) * 1985-01-29 1986-08-04 Omron Tateisi Electronics Co 擬似折損信号発生装置
CN107533325A (zh) * 2016-03-16 2018-01-02 三菱电机株式会社 机械运动轨迹测定装置
CN107533325B (zh) * 2016-03-16 2020-01-21 三菱电机株式会社 机械运动轨迹测定装置

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JPH057138B2 (ja) 1993-01-28

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