JPS606329A - 工作機械の加工条件監視のための方法及び装置 - Google Patents
工作機械の加工条件監視のための方法及び装置Info
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- JPS606329A JPS606329A JP11066184A JP11066184A JPS606329A JP S606329 A JPS606329 A JP S606329A JP 11066184 A JP11066184 A JP 11066184A JP 11066184 A JP11066184 A JP 11066184A JP S606329 A JPS606329 A JP S606329A
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- cutting
- circuit
- tool
- signal
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4065—Monitoring tool breakage, life or condition
-
- 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
- B23Q17/0952—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 during machining
- B23Q17/0957—Detection of tool breakage
-
- 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
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- B23Q17/098—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 during machining by measuring noise
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- G—PHYSICS
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- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工具破損乃至過程の不規則性をｕ處する切削過
程監視を示すい（っかの物理酌量状態に関して評価され
る、切削過程の り不断の測定による工作機械の加工条件監視のための方
法及び装置に閃する。
程監視を示すい（っかの物理酌量状態に関して評価され
る、切削過程の り不断の測定による工作機械の加工条件監視のための方
法及び装置に閃する。
自動的に工作品を装入するプログラム制御工作機械によ
る人手のいらない切削加工は故障及び不規則性ならびに
工具破損検査に関して不断の切削過程監視を必要とする
。切削過程の故障及び不規則性の認識からそれらの排除
のための措置を導き出すことができる。工具破損の認識
から、工具破損の結果として生じる工作品表面の損傷及
び／又は機械部品の破損など著しい障讐を回避するため
、ただちに切ｎσ中断を導入することができる。人手な
しに作動する工作機械にあっては工具破損信号から切削
中断のほかに工具交換も導くことができる。
る人手のいらない切削加工は故障及び不規則性ならびに
工具破損検査に関して不断の切削過程監視を必要とする
。切削過程の故障及び不規則性の認識からそれらの排除
のための措置を導き出すことができる。工具破損の認識
から、工具破損の結果として生じる工作品表面の損傷及
び／又は機械部品の破損など著しい障讐を回避するため
、ただちに切ｎσ中断を導入することができる。人手な
しに作動する工作機械にあっては工具破損信号から切削
中断のほかに工具交換も導くことができる。
さまざまな工作品の加工及びさまざまな加工作業に用い
られる工作機械の場合はこの監視ができるだけこれら相
異なる条件に無関係でなくてはならない。
られる工作機械の場合はこの監視ができるだけこれら相
異なる条件に無関係でなくてはならない。
東独汎用特許第１０５７３９号からは、突然の切削力の
消失乃至切削力の正常値を超えての増大から工具破損が
推論されることが公知である。しかしこの切削力経過は
工具破損の場合すべて現われるものではない。工具破損
の種類及び経過は多様に変化し得るものでこの公知の装
置では一方では発生する工具破損すべてを把握できず他
方では切削力上昇を惹起こす特定の切削経過が誤って工
具破損と解釈されることになる。
消失乃至切削力の正常値を超えての増大から工具破損が
推論されることが公知である。しかしこの切削力経過は
工具破損の場合すべて現われるものではない。工具破損
の種類及び経過は多様に変化し得るものでこの公知の装
置では一方では発生する工具破損すべてを把握できず他
方では切削力上昇を惹起こす特定の切削経過が誤って工
具破損と解釈されることになる。
別の公知の装′＃、（西独特許出願公開第２２５１３３
３号）では切削力成分の測定値から送りカ対主切削力及
び反力対生切削カの比例値が形成される。この場合工具
破損認識のため二つの比較作業が行なわれる。第１の比
較作業では各切削力成分の実際の値が関連の限界値と比
較される。
３号）では切削力成分の測定値から送りカ対主切削力及
び反力対生切削カの比例値が形成される。この場合工具
破損認識のため二つの比較作業が行なわれる。第１の比
較作業では各切削力成分の実際の値が関連の限界値と比
較される。
第２の比較作業では比例値の各々を予め示された比較値
と比較する。この方法で多くの工具破損を認識すること
ができるが全自動工作機械を人手なしで運転するには誤
判定が多すぎる。このことはたとえば空洞により又は旋
削加工の場合円柱形状からの偏差によって個々の干渉パ
ルスが生じこれらが工具破損信号と解釈されて不当な切
削過程中断乃至１却機械の停止へ導き得ることが理由と
されている。
と比較する。この方法で多くの工具破損を認識すること
ができるが全自動工作機械を人手なしで運転するには誤
判定が多すぎる。このことはたとえば空洞により又は旋
削加工の場合円柱形状からの偏差によって個々の干渉パ
ルスが生じこれらが工具破損信号と解釈されて不当な切
削過程中断乃至１却機械の停止へ導き得ることが理由と
されている。
工具破損をその他の妨害因子から確実に区別するだめの
別の公知の措置法は西独特許出願公開第３０４３８２７
号から公知である。上記で取扱ったものからすでに公知
の、切削力分力の測定値の比較作業に付加して、この方
法においてはこれら測定値の平均値及びその他の差値を
形成し、そのうえそれ以外に比例値の経過をそれらの時
間的変化について評価しかつ制御する。
別の公知の措置法は西独特許出願公開第３０４３８２７
号から公知である。上記で取扱ったものからすでに公知
の、切削力分力の測定値の比較作業に付加して、この方
法においてはこれら測定値の平均値及びその他の差値を
形成し、そのうえそれ以外に比例値の経過をそれらの時
間的変化について評価しかつ制御する。
これによって確かに工具破損発生についての誤判定が最
小まで低減され得るがそのためそうでなくてさえ高額の
計算技術関係の支出が分力の比較作業及び商形成のため
さらに増大する。その際広範囲に吸収されるべき−ｊ定
値処理作業はそれら自体が故障発生率を増大させ、工具
破損の判定を児出すための測定量の商算出の時間的経過
を考慮に入れることは工具破損発生時点から切削中断ま
での反応に時間がかかりすぎることくなる可能性がある
。
小まで低減され得るがそのためそうでなくてさえ高額の
計算技術関係の支出が分力の比較作業及び商形成のため
さらに増大する。その際広範囲に吸収されるべき−ｊ定
値処理作業はそれら自体が故障発生率を増大させ、工具
破損の判定を児出すための測定量の商算出の時間的経過
を考慮に入れることは工具破損発生時点から切削中断ま
での反応に時間がかかりすぎることくなる可能性がある
。
これら公知の、切削力測定に基づく装置はすべて刃物台
又は工作品受に対応の切削力感知子が必要である。力測
定の感知素子はすべて機能に応じた弾性変形を示すので
この徂の測定姿累は工具と工作品との間の力の流れにお
いて工作機械の剛性に悪影響を及ぼす。
又は工作品受に対応の切削力感知子が必要である。力測
定の感知素子はすべて機能に応じた弾性変形を示すので
この徂の測定姿累は工具と工作品との間の力の流れにお
いて工作機械の剛性に悪影響を及ぼす。
その他の、切削過程の監視の場合に工作機械の剛性に悪
影響を及ぼす措置を回避している公知の装置（東独汎用
特許第１４６５０１号、西独特許出績公開第２１２５４
２６号）は過程の不規則性を切削点で発生する振動を固
体伝播音−又は超音波−信号の形で測定して把１する。
影響を及ぼす措置を回避している公知の装置（東独汎用
特許第１４６５０１号、西独特許出績公開第２１２５４
２６号）は過程の不規則性を切削点で発生する振動を固
体伝播音−又は超音波−信号の形で測定して把１する。
これらの信号の評価によってさまざまな原因たとえば材
料不均質、切粉形状変化及び工具磨耗などによる切削過
程の変化を区別することができる。しかし工具破損に関
してのこれら測定量の明確な評価は、工具がなお申し分
のない状態の場合も振動発生を惹起こす因子が多すぎる
ので、不可能である。
料不均質、切粉形状変化及び工具磨耗などによる切削過
程の変化を区別することができる。しかし工具破損に関
してのこれら測定量の明確な評価は、工具がなお申し分
のない状態の場合も振動発生を惹起こす因子が多すぎる
ので、不可能である。
本発明の目的は、工具破損を確実に、比較的僅かな費用
で認識しかつ他の過程不規則性とは区別することができ
る加工条件監視のための方法及び装置である。
で認識しかつ他の過程不規則性とは区別することができ
る加工条件監視のための方法及び装置である。
本発明には、工具破損乃至過程不規則性を認識する切削
過程の状態に関して評価されるいくつかの、切削過程の
特徴を示す物理的量の不断の測定により工作機械の加工
条件を監視するための方法をもたらし、それには機械剛
性に悪影響を及ぼす力測定の代りに切削過程制御にとっ
て決定的なパラメータであって確実に、個々のパラメー
タ相互の付加的な清算なしに、過程不規則性も工具破損
も明確に認識するはずのものを導入し、ならびにその方
法の実施のための装置をもたらすという課題が根拠とな
っている。
過程の状態に関して評価されるいくつかの、切削過程の
特徴を示す物理的量の不断の測定により工作機械の加工
条件を監視するための方法をもたらし、それには機械剛
性に悪影響を及ぼす力測定の代りに切削過程制御にとっ
て決定的なパラメータであって確実に、個々のパラメー
タ相互の付加的な清算なしに、過程不規則性も工具破損
も明確に認識するはずのものを導入し、ならびにその方
法の実施のための装置をもたらすという課題が根拠とな
っている。
本発明によりこの課題は、物理的量としては切削過程の
超音波発生及び二つの切削力特性値を測定してそれらの
測定値を周期的に聴きとり、各物墳的祉の測定値はそれ
らの分散の予め定めである目標範囲からの偏差に関して
評価されて測定値分散の目標範囲超過の場合には信号を
発するようにしてあり、これを次回の聴きとりまで中間
記憶させ、三つの物理的量すべてのこれら信号の同時出
現は工具破損と評価され、切削時間から導かれる時間区
分を超える二つの信号の同時出現は過程不規則性につい
ての警報信号として発出されることにより屏決される。
超音波発生及び二つの切削力特性値を測定してそれらの
測定値を周期的に聴きとり、各物墳的祉の測定値はそれ
らの分散の予め定めである目標範囲からの偏差に関して
評価されて測定値分散の目標範囲超過の場合には信号を
発するようにしてあり、これを次回の聴きとりまで中間
記憶させ、三つの物理的量すべてのこれら信号の同時出
現は工具破損と評価され、切削時間から導かれる時間区
分を超える二つの信号の同時出現は過程不規則性につい
ての警報信号として発出されることにより屏決される。
望ましくは切削力特性値は主軸駆動力と送り駆動力とで
ある。測定値分数の目標範囲超過の判定のためには望ま
しくは最終１０回の測定値の分散を根拠とする。
ある。測定値分数の目標範囲超過の判定のためには望ま
しくは最終１０回の測定値の分散を根拠とする。
方法実施のための装置は切削過程の超音波発生について
の発信機、主軸駆動力及び送り駆動力についてのものを
備えている。各発信機にはゲートが後置してあり後者は
その延長入力端でパルス発信機の出力端に接続してあり
そのパルス信号がゲートを順次制御する。
の発信機、主軸駆動力及び送り駆動力についてのものを
備えている。各発信機にはゲートが後置してあり後者は
その延長入力端でパルス発信機の出力端に接続してあり
そのパルス信号がゲートを順次制御する。
ゲートの出力端は予め定めである分散からの偏差と分散
の目標範囲超過とをめる評価回路へ導いてあり後者の出
力端はそれ゛ぞれ各測定値発信機に従属させであるメモ
リ回路に結蔵しである。３個のメモリ回路の出力端は結
合回路を介して、工具破損を表示する信号メモリのセッ
ト入力端に接続してあり、それぞれ２個のメモリ回路の
出力端は関連の結合回路を介して統合するＯＲ回路に結
森してあり、後者の入力端はタイミング回路を介して過
程不規則性を表示する警報信号メモリのセット入力端に
接続してあり、後者の消去入力端は切削過程の各々の新
しい切削の導入をもって活性化可能である。
の目標範囲超過とをめる評価回路へ導いてあり後者の出
力端はそれ゛ぞれ各測定値発信機に従属させであるメモ
リ回路に結蔵しである。３個のメモリ回路の出力端は結
合回路を介して、工具破損を表示する信号メモリのセッ
ト入力端に接続してあり、それぞれ２個のメモリ回路の
出力端は関連の結合回路を介して統合するＯＲ回路に結
森してあり、後者の入力端はタイミング回路を介して過
程不規則性を表示する警報信号メモリのセット入力端に
接続してあり、後者の消去入力端は切削過程の各々の新
しい切削の導入をもって活性化可能である。
望ましくはタイミング回路として単安定マルチバイブレ
ータが設げである。
ータが設げである。
本発明の方法には下記の知識が根拠となっている。
監視システムにおってはできるだけ大幅にさまざまな加
工条件ならびに材質−及び素材の影響とは無関係の切削
過程パラメータを監視の判定基準として用いるべきであ
る。明確な工具破損信号取得のための、切削過程の特徴
を示す葉及びそれらの工作品が数回転する時間にわたる
経過の評価は随伴障害防止のためただちに切削中断する
には時間がかかりすぎる。空洞、切粉形状変化、切粉の
ひっかかり、工作品形状欠陥１及び真円度欠陥によって
惹起こされる、切削過程中に現われる不規則性をできる
だけすべて顧慮するためまた他方では個々のパラメータ
の偶発的に１回だけ現われる妨害イぼ号ならびに周期的
に現われる異常（真円度欠陥）を排除ししかも工作品数
回転にわたって現われる測定値を追求する必要がないよ
うにするため、本方法は過程不規則性にさまざまに応答
する、相互に補完しあ５三つの切削過程パラメータを不
断にサイクル測定技術的に把握し、三つのパラメータす
べてがそれらの分散の目標範囲から同時に偏在する場合
のみ工具破損信号を発することに基づいている。
工条件ならびに材質−及び素材の影響とは無関係の切削
過程パラメータを監視の判定基準として用いるべきであ
る。明確な工具破損信号取得のための、切削過程の特徴
を示す葉及びそれらの工作品が数回転する時間にわたる
経過の評価は随伴障害防止のためただちに切削中断する
には時間がかかりすぎる。空洞、切粉形状変化、切粉の
ひっかかり、工作品形状欠陥１及び真円度欠陥によって
惹起こされる、切削過程中に現われる不規則性をできる
だけすべて顧慮するためまた他方では個々のパラメータ
の偶発的に１回だけ現われる妨害イぼ号ならびに周期的
に現われる異常（真円度欠陥）を排除ししかも工作品数
回転にわたって現われる測定値を追求する必要がないよ
うにするため、本方法は過程不規則性にさまざまに応答
する、相互に補完しあ５三つの切削過程パラメータを不
断にサイクル測定技術的に把握し、三つのパラメータす
べてがそれらの分散の目標範囲から同時に偏在する場合
のみ工具破損信号を発することに基づいている。
実験忙よって判明のとおり工具破損はつねに急激な測定
値変動と結びついている。他方過程不規則性によっても
同じく測定値変動が現われ、工具破損によって惹起こさ
れるものと区別することができない。しかしこの種の過
程不規則性により現われる測定値変動は３糧の測定され
ているパラメータすべてにおいて同様に作用するもので
はない。それに加えて、３種の測定信号のうちの一つの
偏差は１馬発的性格の外乱として評価され、追随措置の
発起のためには封鎖されたままでいることになる。２種
の測定値の偏差が同時に現われ、予め定めである時間に
わたって持続する場合は警報信号を発し、それが過程不
規則性又は設定誤差と推論させ、これらはたとえば操作
員が切削値を変更して排除することができる。たとえば
円柱状素材から円錐を旋削する場合など連続的に切削の
深さが増大又は減小する際のカパラメータの増大又は減
小は、パラメータの絶対値ではなく、予め定めである分
散の目標範囲からの偏差が評価されることによって過程
不規則性とは区別される。そのため３種の測定値の各々
についていくつかの、たとえば】０個の測定値から分散
が形成され、これは後から追わって来る新しい測定値に
より、１０個の測定値のうち最も古いものを捨ててつね
に最新に保たれる。予め定められた分散範囲を維持しな
がらの、絶対測定値の緩徐な上を及び下降はこの監視装
置では把握できない。従ってパラメータの絶対値の知識
は余分である。この、測定値の数学統計的処理及び分散
算出により小さい測定値変動は相殺され、突然の変化が
分散の明かな上昇を惹起こす。
値変動と結びついている。他方過程不規則性によっても
同じく測定値変動が現われ、工具破損によって惹起こさ
れるものと区別することができない。しかしこの種の過
程不規則性により現われる測定値変動は３糧の測定され
ているパラメータすべてにおいて同様に作用するもので
はない。それに加えて、３種の測定信号のうちの一つの
偏差は１馬発的性格の外乱として評価され、追随措置の
発起のためには封鎖されたままでいることになる。２種
の測定値の偏差が同時に現われ、予め定めである時間に
わたって持続する場合は警報信号を発し、それが過程不
規則性又は設定誤差と推論させ、これらはたとえば操作
員が切削値を変更して排除することができる。たとえば
円柱状素材から円錐を旋削する場合など連続的に切削の
深さが増大又は減小する際のカパラメータの増大又は減
小は、パラメータの絶対値ではなく、予め定めである分
散の目標範囲からの偏差が評価されることによって過程
不規則性とは区別される。そのため３種の測定値の各々
についていくつかの、たとえば】０個の測定値から分散
が形成され、これは後から追わって来る新しい測定値に
より、１０個の測定値のうち最も古いものを捨ててつね
に最新に保たれる。予め定められた分散範囲を維持しな
がらの、絶対測定値の緩徐な上を及び下降はこの監視装
置では把握できない。従ってパラメータの絶対値の知識
は余分である。この、測定値の数学統計的処理及び分散
算出により小さい測定値変動は相殺され、突然の変化が
分散の明かな上昇を惹起こす。
制御量として分散を選んだことによって測定値の正及び
負の変化が同じように考慮される。
負の変化が同じように考慮される。
パラメータ、超音波発出、主軸駆動力及び送り駆動力か
ら過程不規則性と工具破損との間の明確な判別を導くこ
とができる。３種のパラメータすべての測定値の同時か
つ急激な変化が工具破損と推論させる一方３種のパラメ
ータのうち２＠のものの同時変化は過程不規則性と評価
することができる。
ら過程不規則性と工具破損との間の明確な判別を導くこ
とができる。３種のパラメータすべての測定値の同時か
つ急激な変化が工具破損と推論させる一方３種のパラメ
ータのうち２＠のものの同時変化は過程不規則性と評価
することができる。
それで望洞は主軸−及び送り駆動力の急激な変化を惹起
こし従って分散の目標範囲の明かな超過を生じるがこれ
に反して超音波発生はあまり強く応答せず従ってその分
散の目標範囲を超過しない。この場合には主軸−及び送
り駆動力の同時の目標範囲超過の出現もなお警報信号を
もたらさない。この状態の存在について付加的に必要な
時間判定基準が、空洞個所の超越後の次回の測定値がす
でに評価すべき分散を報告しているので、生じてい７よ
いからである。
こし従って分散の目標範囲の明かな超過を生じるがこれ
に反して超音波発生はあまり強く応答せず従ってその分
散の目標範囲を超過しない。この場合には主軸−及び送
り駆動力の同時の目標範囲超過の出現もなお警報信号を
もたらさない。この状態の存在について付加的に必要な
時間判定基準が、空洞個所の超越後の次回の測定値がす
でに評価すべき分散を報告しているので、生じてい７よ
いからである。
別の過程不規則性としての切粉形状変化の場合は超音波
発生がその分散の目標範囲を超過するがそれに反して主
軸−及び送り駆動力が目標範囲超過を示さない。
発生がその分散の目標範囲を超過するがそれに反して主
軸−及び送り駆動力が目標範囲超過を示さない。
切粉がひっかかる場合は超音波発生にも送り駆動力にも
目標範囲超過が現われ、たとえば予め定めである時間を
超えて過程状態の正常化が生じないときはη報信号が発
せられる。しかしこの過程状態は主軸駆動力の目標範囲
超過がこの場合存在していないことにより工具破損とは
区別される。
目標範囲超過が現われ、たとえば予め定めである時間を
超えて過程状態の正常化が生じないときはη報信号が発
せられる。しかしこの過程状態は主軸駆動力の目標範囲
超過がこの場合存在していないことにより工具破損とは
区別される。
旋削加工を受ける素材の真円度欠陥により惹起こされる
力測定値の周期的変動の場合は超音波発生の判定基準は
僅かな変化をもたらすのみでこれらは分散の目標範囲を
超過せず従って工具破損とは同じ（明かに区別される。
力測定値の周期的変動の場合は超音波発生の判定基準は
僅かな変化をもたらすのみでこれらは分散の目標範囲を
超過せず従って工具破損とは同じ（明かに区別される。
本発明による方法はとくに、さまざまな直径区分でのさ
まざまな加工輪郭乃至加工切削において生じるとおり、
相異なる切削条件について関連してメモリさせである、
サンプル切削により実１験的かつ自動的にめられた個々
の測定量の目標値をもって補完され得るすなわちある工
作品のさまざまな加工輪郭の個々のプログラム−セット
では３種の測定量のその都度関連の目標値を呼び出すこ
とが可能である。
まざまな加工輪郭乃至加工切削において生じるとおり、
相異なる切削条件について関連してメモリさせである、
サンプル切削により実１験的かつ自動的にめられた個々
の測定量の目標値をもって補完され得るすなわちある工
作品のさまざまな加工輪郭の個々のプログラム−セット
では３種の測定量のその都度関連の目標値を呼び出すこ
とが可能である。
本発明による解決によってとりわげ自動工作機械の人手
なしでの運転の場合一方では工作機械乃至工作品が気づ
かれない工具破損によって損傷されないまた他力では工
具破損がなく過程不規則性の存在するときすでに工作機
械が止められることのないことが確保されている。
なしでの運転の場合一方では工作機械乃至工作品が気づ
かれない工具破損によって損傷されないまた他力では工
具破損がなく過程不規則性の存在するときすでに工作機
械が止められることのないことが確保されている。
本発明による方法のその他の別点は測定１直把握をもっ
て工作機械の力の流れには介入せずまた工作機械の作動
空間も制限されな（・ことにあ、る。そのうえ主軸−及
び送り駆動力からの単純な測定値把握が与えられて（・
る。また１ｌｌｌｌ定位相互の計算も不要で、その結果
回路の支出も少ないほかに時間的遅れの１’ｌｃ・工具
破損信号発出どなる。
て工作機械の力の流れには介入せずまた工作機械の作動
空間も制限されな（・ことにあ、る。そのうえ主軸−及
び送り駆動力からの単純な測定値把握が与えられて（・
る。また１ｌｌｌｌ定位相互の計算も不要で、その結果
回路の支出も少ないほかに時間的遅れの１’ｌｃ・工具
破損信号発出どなる。
超音波発出についての測定値発信機１（家出刃側で処理
回路２を介してゲート３に接続しである。同様にして主
軸駆動力につ（・ての測定値発’ＩＫ ｍ ４は処理回
路５を介してゲート６に、また送り駆動力についての測
定値発信８１７は処理回路８を介してゲート９に結線し
である。ゲート３．６．９の延長入力端はパルス発信機
１１によって制御可能の除算回路１０のそれぞれ時間的
にずらして作用する出力端に接続しである。ゲート３．
６．９の出力端はアナログ／デジタル転換器１２を介し
て評価回路１３に接続しである。評価回路１３の出力端
には各測定値発信機１，４．７に対応して従属させであ
るメモリ回路１４．１５．１６が接続してあり、それら
のセット入力端Ｓは除算回路ｌＯのそれぞれ時間的にず
らして作用可能の出力端に接続してありゲート３．６．
９のそれぞれの延長入力端と同期に呼び出し可能である
。評価回路１３には目標値メモリ１７が前置してあり、
後者は各測定値発信機１．４．７に従属させである設定
素子を備えており、それぞれのチャネルは除算回路１０
の関連の出力端によって呼び出し可能である。評価回路
１３は同じくパルス発信機１１により除算回路１０を介
して活性化可能である。メモリ回路１４．１５．１６の
出力端は入力としてＡＮＤ−回路１８に接続してあり、
後者の出力端は工具破損の特徴を示すメモリ１９０セツ
ト入力端に接続しである。それぞれ２個のメモリ回路１
４．１５又は１４．１６又は１５．１６の出力端はそれ
ぞれ関連のＡＮＤ−回路美又は２１又は認に結線してあ
り、後者の出力端は共通のＯＲ−回路路に接続してあり
それの出力端はタイミング回路スを介して警報メモリ乙
のセット入力端ＳｉＣ接続しである。警報メモリ６はそ
のほかその屏除入力端をもって、セット入力端Ｓにある
信号の受渡しのために否定回路が及び除算回路１０を介
してパルス発信（ａｌｌに接現しである。
回路２を介してゲート３に接続しである。同様にして主
軸駆動力につ（・ての測定値発’ＩＫ ｍ ４は処理回
路５を介してゲート６に、また送り駆動力についての測
定値発信８１７は処理回路８を介してゲート９に結線し
である。ゲート３．６．９の延長入力端はパルス発信機
１１によって制御可能の除算回路１０のそれぞれ時間的
にずらして作用する出力端に接続しである。ゲート３．
６．９の出力端はアナログ／デジタル転換器１２を介し
て評価回路１３に接続しである。評価回路１３の出力端
には各測定値発信機１，４．７に対応して従属させであ
るメモリ回路１４．１５．１６が接続してあり、それら
のセット入力端Ｓは除算回路ｌＯのそれぞれ時間的にず
らして作用可能の出力端に接続してありゲート３．６．
９のそれぞれの延長入力端と同期に呼び出し可能である
。評価回路１３には目標値メモリ１７が前置してあり、
後者は各測定値発信機１．４．７に従属させである設定
素子を備えており、それぞれのチャネルは除算回路１０
の関連の出力端によって呼び出し可能である。評価回路
１３は同じくパルス発信機１１により除算回路１０を介
して活性化可能である。メモリ回路１４．１５．１６の
出力端は入力としてＡＮＤ−回路１８に接続してあり、
後者の出力端は工具破損の特徴を示すメモリ１９０セツ
ト入力端に接続しである。それぞれ２個のメモリ回路１
４．１５又は１４．１６又は１５．１６の出力端はそれ
ぞれ関連のＡＮＤ−回路美又は２１又は認に結線してあ
り、後者の出力端は共通のＯＲ−回路路に接続してあり
それの出力端はタイミング回路スを介して警報メモリ乙
のセット入力端ＳｉＣ接続しである。警報メモリ６はそ
のほかその屏除入力端をもって、セット入力端Ｓにある
信号の受渡しのために否定回路が及び除算回路１０を介
してパルス発信（ａｌｌに接現しである。
この装置の作動法は下記のとおりである：測定値、超音
波発出、主軸−及び送り駆動力は対応の測定値発信機１
，４．７によって不断に把握され、関連の処理回路２．
５．８を経てそれぞれのゲート３．６．９にかかつてい
る。
波発出、主軸−及び送り駆動力は対応の測定値発信機１
，４．７によって不断に把握され、関連の処理回路２．
５．８を経てそれぞれのゲート３．６．９にかかつてい
る。
パルス発信機１１及び後置の除算回路１０によってゲー
ト３．６．９が時間的に前後して接続されて測定値がア
ナログ／デジタル転換器１２を経て次つぎに評価回路１
３へ処理のために導かれる。
ト３．６．９が時間的に前後して接続されて測定値がア
ナログ／デジタル転換器１２を経て次つぎに評価回路１
３へ処理のために導かれる。
その処理は１０の現実の測定値からの分散算出及びこの
測定値分散と目標値メモリ１７から予め与えられている
分散の目標範囲との比較にある。
測定値分散と目標値メモリ１７から予め与えられている
分散の目標範囲との比較にある。
ゲート３．６．９での処理のため測定値発信機１．４．
７から呼び出された測定直に対応して目標ＩＩ！１メモ
リ１７の関連の目標値が除算回路１０を経てパルス発信
機１１によって呼び出される。
７から呼び出された測定直に対応して目標ＩＩ！１メモ
リ１７の関連の目標値が除算回路１０を経てパルス発信
機１１によって呼び出される。
評価の結果は或いは分散の目標範囲を超過しない場合デ
ジタルの１ゼロ′信号として或いは分散の目標範囲超過
の場合デジタルの１消去”信号として評価回路１３の出
力端に、従ってまたメ峰す回路１４．１５．１６にある
。メモリ回路１４．１５．１６のうちその都度関連のも
のが除算回路１゜を介してパルス発信機１１によって活
性化され、そこＫある結果が、′消去１信号すなわち分
散の目標範囲超過の場合はメ毫す回路をセットし、１ゼ
ロ” 信号すなわち分散の目標範囲不超過の場合はメモ
リ回路をリセットする。メそす回路１４．１５．１６の
出力はＡＮＤ−回路１８の入力ｆｌＡＫ静的にあって、
３種の測定値すべての分散の目標範囲超過の同時存在の
場合メモリ１９がセットされるすなわち工具破損信号が
発せられることになる。３種の測定値のうち２種におい
て分散の目標範囲超過の存在する場合はその都度の居の
一回路美又は２１又は４ならびにＯＲ−回路るを経てタ
イζフグ回路スが制御される。タイ建ング回路スとして
単安定マルチバイブレータ使用の場合は弛緩時間を超え
て入力信号の存在するとき始めて信号が警報メモリδの
セット入力端Ｓにかけられる。セット人力Ｓの警報メそ
す５への受渡しは測定値処理の活性化信号をさまざまな
パルス時点へすなわちパルス休止中の否定されたパルス
信号によって明確に分離するために行なわれる。その間
に分散の目標範囲超過の欠落によりリセットされたメ七
り回路１４、正、１６は単安定マルチバイブレータを出
発状態ＫＪｉす。これによって、短時間出現する目標範
囲超過によってはすぐ釦警報信号発出とはならず最小時
間を超えて不変に存在して始めて過程不規則性として堀
示されることが保証されている。
ジタルの１ゼロ′信号として或いは分散の目標範囲超過
の場合デジタルの１消去”信号として評価回路１３の出
力端に、従ってまたメ峰す回路１４．１５．１６にある
。メモリ回路１４．１５．１６のうちその都度関連のも
のが除算回路１゜を介してパルス発信機１１によって活
性化され、そこＫある結果が、′消去１信号すなわち分
散の目標範囲超過の場合はメ毫す回路をセットし、１ゼ
ロ” 信号すなわち分散の目標範囲不超過の場合はメモ
リ回路をリセットする。メそす回路１４．１５．１６の
出力はＡＮＤ−回路１８の入力ｆｌＡＫ静的にあって、
３種の測定値すべての分散の目標範囲超過の同時存在の
場合メモリ１９がセットされるすなわち工具破損信号が
発せられることになる。３種の測定値のうち２種におい
て分散の目標範囲超過の存在する場合はその都度の居の
一回路美又は２１又は４ならびにＯＲ−回路るを経てタ
イζフグ回路スが制御される。タイ建ング回路スとして
単安定マルチバイブレータ使用の場合は弛緩時間を超え
て入力信号の存在するとき始めて信号が警報メモリδの
セット入力端Ｓにかけられる。セット人力Ｓの警報メそ
す５への受渡しは測定値処理の活性化信号をさまざまな
パルス時点へすなわちパルス休止中の否定されたパルス
信号によって明確に分離するために行なわれる。その間
に分散の目標範囲超過の欠落によりリセットされたメ七
り回路１４、正、１６は単安定マルチバイブレータを出
発状態ＫＪｉす。これによって、短時間出現する目標範
囲超過によってはすぐ釦警報信号発出とはならず最小時
間を超えて不変に存在して始めて過程不規則性として堀
示されることが保証されている。
警報メモリδも工具破損表示のためのメモリ１９も障害
排除後に外部の消去信号（Ｌ）によって再びその出発状
態に戻される。警報メモリ５ではこのことが各々の新し
い切削の導入で行なわれる。メ七す１９では破損した工
具の交換後に消去が行なわれる。
排除後に外部の消去信号（Ｌ）によって再びその出発状
態に戻される。警報メモリ５ではこのことが各々の新し
い切削の導入で行なわれる。メ七す１９では破損した工
具の交換後に消去が行なわれる。
図は本発明による方法の実施のための装置が表わしであ
る原理結綜図である。 １・・・超音波発出の測定値受信機 ２．５．８−飽埋回路 ３．６．９・・・ゲート ４・−主軸駆動力測定値受信機 ７−・送り駆動力受信機 ｌＯ−・除算回路 １１−・・パルス発信機 ル・・・アナログ／デジタル−転換器 １３・・・評価回路 １４．１５．１６・・・メモリ回路 １７−・・目標値メモリ １８、加、２１．２２−ＡＮＤ−ゲート１９・・・（工
具破損）メモリ ツーＯＲ−ゲート 蝕・・・タイミング回路 ５・・・（過程不規則性）メモリ 薦・・・否定回路 Ｌ・・・消去入力端 Ｓ−・・セット入力端 一１・ 第１頁の続き ＠発明者 ユルゲン・ヘルベルガー ドイツ民主共和国９０３０カール・ マルクス・シュタットオーベル フローネル・シュトラーセ１４ ０発 明 者 クラウス・リーチエル ドイツ民主共和国９０４４カール・ マルクスφシュタットリスツシ ュトラーセ１２ ０発 明 者 バリー・シエーファー ドイツ民主共和国９０４４カール・ マルクス・シュタットカルル・ ボバツハ・シュトラーセ１ Ｍ−明 者 ベルント・シュレーゲル ドイツ民主共和国９０４４カール・ マルクス・シュタットパルクシ ュトラーセ１７０ ０発 明 者 ヴアルター・ジモン ドイツ民主共和国１１２５ベルリン ・ゼーフエルダーシュトラーセ ４８−１１−６ ０発 明 者 ベーター・ヴアイゲルトドイツ民主共和
国９０４４カール・ マルクス・シュタット・シュヒ ラーセ・ウスティ・ナト・ラベ ム２５７
る原理結綜図である。 １・・・超音波発出の測定値受信機 ２．５．８−飽埋回路 ３．６．９・・・ゲート ４・−主軸駆動力測定値受信機 ７−・送り駆動力受信機 ｌＯ−・除算回路 １１−・・パルス発信機 ル・・・アナログ／デジタル−転換器 １３・・・評価回路 １４．１５．１６・・・メモリ回路 １７−・・目標値メモリ １８、加、２１．２２−ＡＮＤ−ゲート１９・・・（工
具破損）メモリ ツーＯＲ−ゲート 蝕・・・タイミング回路 ５・・・（過程不規則性）メモリ 薦・・・否定回路 Ｌ・・・消去入力端 Ｓ−・・セット入力端 一１・ 第１頁の続き ＠発明者 ユルゲン・ヘルベルガー ドイツ民主共和国９０３０カール・ マルクス・シュタットオーベル フローネル・シュトラーセ１４ ０発 明 者 クラウス・リーチエル ドイツ民主共和国９０４４カール・ マルクスφシュタットリスツシ ュトラーセ１２ ０発 明 者 バリー・シエーファー ドイツ民主共和国９０４４カール・ マルクス・シュタットカルル・ ボバツハ・シュトラーセ１ Ｍ−明 者 ベルント・シュレーゲル ドイツ民主共和国９０４４カール・ マルクス・シュタットパルクシ ュトラーセ１７０ ０発 明 者 ヴアルター・ジモン ドイツ民主共和国１１２５ベルリン ・ゼーフエルダーシュトラーセ ４８−１１−６ ０発 明 者 ベーター・ヴアイゲルトドイツ民主共和
国９０４４カール・ マルクス・シュタット・シュヒ ラーセ・ウスティ・ナト・ラベ ム２５７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ 工具破損乃至過程不規則性を認識する切削過程の状
態に関して評価される、切削過程の特徴を示すいくつか
の物理酌量の不断の測定による工作機械の加工条件監視
法において、物理酌量として切削過程の超音波発生なら
び［２ｆＩｉの切削力特性値を測定し、測定値を周期的
に−聴きとり、各々の物理酌量の測定値はその分散の予
め定めである目標範囲からの偏差について評価して測定
値分散の目標範囲超過の際には信号を発するようにしそ
の信号は次回の聴きとりまで中間記憶させ、これら三つ
の物理酌量すべでの信号の同時出現の場合は工具破損信
号として発出し、切削時間から導かれる時間区分を超え
ての二つの信号の同時出現は過程不規則性についてのＩ
Ｆ報倍信号して発出することを特徴とする方法。 ２ 切削性ｔｉＱの特性値は主軸の駆動力及び送りの駆
動力であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ３ 測定値分散の目標範囲超過の判定のためには最終１
０回の測定（直の分散を根拠とすることを特徴とする特
許請求の範囲第１及び２項記載の方法。 ４ 特許請求の範囲第１乃至３項記載の方法、実施のた
めの装置において、切削過程の超音波発生、主軸駆動力
及び送り駆動力のための測定値発信ｔｉＡ（１，４，７
）が設けてあり、各測定値発信機（１，４，７）にはゲ
ート（３，６，９）が後置してあり、後者はその延長入
力端をもってパルス発信機αυの出力端に接（＋’ｉｔ
してあり、そのパルス１δ号はゲート（３，６，９）
、を順次制御し、ゲート（３，６，９）の出力端は↑め
定めである分散からの偏差と分散の目標範囲ノｍ過とを
める評価回路ｌｉ４へ導いており、その回路の出力端は
それぞれ各測定値発信機（ｌ、４．７）に従属させであ
るメモリ回路（１４，１５，１６）に連結してあり３個
のメモリ回路（１４，１５，１６）の出力端は結合回路
（１８）を介して、工具破損を表示する信号メモリ（１
９）のセット入力端（Ｓ）Ｋ接続してあり、それぞれ２
個のメモリー回路（１４，１５，１６）の出方端は関連
の結合回路（２０，２１，２２） ヲ介Ｌ−’ｌ：統合
すルＯＲ回路（２３）に結線してあり、後者の出方端は
タイミング回路（２４）を介して過程不規則性を表示す
る警報信号メモリ（２５）のセット人力端（Ｓ）に接続
してあり、そのメモリの消去久方Ｍ （Ｌ）は切削過程
の各々の新しい切削の導入をもって活性化可能であるこ
とを特徴とする装置。 ５ タイミング回路（２４）としては単安定マルチパイ
ブレークが設けであることを特徴とする特許請求の範囲
第４項の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23Q/2516085 | 1983-06-01 | ||
| DD25160883A DD215732B1 (de) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | Schaltungsanordnung zum ueberwachen der bearbeitungsbedingungen an einer werkzeugmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606329A true JPS606329A (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=5547867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11066184A Pending JPS606329A (ja) | 1983-06-01 | 1984-05-30 | 工作機械の加工条件監視のための方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606329A (ja) |
| DD (1) | DD215732B1 (ja) |
| DE (1) | DE3415305A1 (ja) |
| FR (1) | FR2546797A1 (ja) |
| GB (1) | GB2140951B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61164763A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-25 | Omron Tateisi Electronics Co | 工具折損検出システム |
| JPH0276668A (ja) * | 1988-09-10 | 1990-03-16 | Ibaraki Pref Gov | 加工監視装置 |
| JPH02274455A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-11-08 | General Electric Co <Ge> | 工作機械監視装置 |
| JP2022544730A (ja) * | 2019-06-05 | 2022-10-21 | ホフシュミット ツェルシュパヌングシステーメ ゲーエムベーハー | 工作物検査方法および工作物検査システム |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2179736B (en) * | 1985-08-30 | 1989-10-18 | Prad Res & Dev Nv | Method of analyzing vibrations from a drilling bit in a borehole |
| DE3734487A1 (de) * | 1987-10-12 | 1989-04-20 | Grs Ges Reaktorsicherheit | Verfahren zur ueberwachung der betriebssicheren arbeitsweise und schadensfrueherkennung komplizierter technischer anlagen |
| US4831365A (en) * | 1988-02-05 | 1989-05-16 | General Electric Company | Cutting tool wear detection apparatus and method |
| JPH01230107A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 | Fanuc Ltd | サーボモータにより駆動される被駆動体の衝突検出方法 |
| US4942387A (en) * | 1989-09-05 | 1990-07-17 | General Electric Company | Apparatus and method for tool break and wear detection |
| DE10006313B4 (de) * | 2000-02-12 | 2008-04-10 | Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg | Anlagenüberwachungssystem |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2002960A1 (de) * | 1970-01-23 | 1972-02-17 | Heyligenstaedt & Co | Steuerung einer Werkzeugmaschine |
| CH512967A (de) * | 1970-02-02 | 1971-09-30 | Vilnjussky Exnii Metallorezhus | Verfahren zur Erzeugung eines Steuersignals zur Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit der Schleifscheibe einer Schleifmaschine vom Eilvorschub auf den Arbeitsvorschub |
| GB1334371A (en) * | 1970-11-05 | 1973-10-17 | Consiglio Nazionale Ricerche | Control of machine tools |
| US3841149A (en) * | 1973-01-08 | 1974-10-15 | Interactive Systems | Tool wear detector |
| US4122720A (en) * | 1977-04-07 | 1978-10-31 | Alnor Instrument Company | Diesel engine exhaust temperature monitor |
| DE3111425A1 (de) * | 1980-03-27 | 1982-02-18 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho, Tokyo | Verfahren und vorrichtung zur ermittlung abnormaler stoergroessen beim betrieb einer werkzeugmaschine |
| IT1131177B (it) * | 1980-05-14 | 1986-06-18 | Consiglio Nazionale Ricerche | Comparator a banda programmabile,multicanale,per unita' cardiochirurgiche |
| US4402054A (en) * | 1980-10-15 | 1983-08-30 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for the automatic diagnosis of system malfunctions |
| DE3226333C1 (de) * | 1982-07-14 | 1984-02-09 | Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH, 7440 Nürtingen | Vorrichtung zum Steuern des Saegeschlittenvorschubs |
-
1983
- 1983-06-01 DD DD25160883A patent/DD215732B1/de not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-04-24 DE DE19843415305 patent/DE3415305A1/de not_active Ceased
- 1984-05-17 GB GB8412545A patent/GB2140951B/en not_active Expired
- 1984-05-22 FR FR8407963A patent/FR2546797A1/fr not_active Withdrawn
- 1984-05-30 JP JP11066184A patent/JPS606329A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61164763A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-25 | Omron Tateisi Electronics Co | 工具折損検出システム |
| JPH0276668A (ja) * | 1988-09-10 | 1990-03-16 | Ibaraki Pref Gov | 加工監視装置 |
| JPH02274455A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-11-08 | General Electric Co <Ge> | 工作機械監視装置 |
| JP2022544730A (ja) * | 2019-06-05 | 2022-10-21 | ホフシュミット ツェルシュパヌングシステーメ ゲーエムベーハー | 工作物検査方法および工作物検査システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD215732A1 (de) | 1984-11-21 |
| GB2140951B (en) | 1986-09-17 |
| DD215732B1 (de) | 1987-09-23 |
| GB2140951A (en) | 1984-12-05 |
| GB8412545D0 (en) | 1984-06-20 |
| FR2546797A1 (fr) | 1984-12-07 |
| DE3415305A1 (de) | 1984-12-06 |
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