JPS61136759A - 工具破損検出時における外乱補正方法 - Google Patents
工具破損検出時における外乱補正方法Info
- Publication number
- JPS61136759A JPS61136759A JP59257043A JP25704384A JPS61136759A JP S61136759 A JPS61136759 A JP S61136759A JP 59257043 A JP59257043 A JP 59257043A JP 25704384 A JP25704384 A JP 25704384A JP S61136759 A JPS61136759 A JP S61136759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- idle time
- value
- tool
- detected
- drill
- 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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-
- 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
- B23B—TURNING; BORING
- B23B49/00—Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
- B23B49/001—Devices for detecting or indicating failure of drills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
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】
［発明の技術分野］
本発明は、工作機械における工具破損検出装置に係り、
詳細には、空気圧シリンダあるいは類似の装置によって
工具を前進させるようにした、主として切削加工機械に
適用する工具破損検出装置の改良に間するものである。
詳細には、空気圧シリンダあるいは類似の装置によって
工具を前進させるようにした、主として切削加工機械に
適用する工具破損検出装置の改良に間するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
工作機械の自動化、省人化が進むにつれて、稼働中の工
作機械の異常や作動不良、工具゛の破損等を事前に予知
し、あるいは自動的に検知して工作機械の停止や警報の
発信といった制御を行なう機能を備えた装置が多用され
るようになってきた。
作機械の異常や作動不良、工具゛の破損等を事前に予知
し、あるいは自動的に検知して工作機械の停止や警報の
発信といった制御を行なう機能を備えた装置が多用され
るようになってきた。
例えば、ボール盤あるいは自動ドリルユニットのような
穿孔機械において、ドリルの折損予知・検出を行う監視
装置がある。これらのうち、特定の穿孔機械において、
ドリルの推進駆動を空気圧シリンダあるいはそれに類す
る機構を使用して圧縮空気によってドリルを前進・後退
させているものがある。このような空気圧シリンダ等を
使用してドリルを前進駆動する機種において、従来、ド
リルが前進を開始してからワークを切削し始めるまでの
時間（以下アイドル時間という）を検出して、直前の工
程におけるアイドル時間との差（以下アイドル時間差と
いう）を演算し、このアイドル時間差が、予め設定され
た許容値を超えたかどうかによってドリル折損を判断す
る検出方法がとられていた。すなわち、ドリルが折損す
ればドリルの長さが短くなり、その分ワークに接触する
までの時間が長くなり、アイドル時間が大きくなる。
穿孔機械において、ドリルの折損予知・検出を行う監視
装置がある。これらのうち、特定の穿孔機械において、
ドリルの推進駆動を空気圧シリンダあるいはそれに類す
る機構を使用して圧縮空気によってドリルを前進・後退
させているものがある。このような空気圧シリンダ等を
使用してドリルを前進駆動する機種において、従来、ド
リルが前進を開始してからワークを切削し始めるまでの
時間（以下アイドル時間という）を検出して、直前の工
程におけるアイドル時間との差（以下アイドル時間差と
いう）を演算し、このアイドル時間差が、予め設定され
た許容値を超えたかどうかによってドリル折損を判断す
る検出方法がとられていた。すなわち、ドリルが折損す
ればドリルの長さが短くなり、その分ワークに接触する
までの時間が長くなり、アイドル時間が大きくなる。
従って直前の加工とのアイドル時間差も大きくなり、そ
の結果ドリル折損として判断するというプロセスを経て
いる。
の結果ドリル折損として判断するというプロセスを経て
いる。
ところが、ドリルの前進駆動手段である圧縮空気は、あ
る範囲内で圧力が変動しているのが一般的である。その
結果、アイドル時間が変化して、折損検出が不正確にな
る等の悪影響を受けることになる。具体的には、圧縮空
気の圧力はコンプレッサの能力や蓄圧タンクの容量、空
気使用量等との間係て、第１図に示すようにゆるやかに
周期的に変動している。そこで、圧力の極大時に比べて
それ以外の圧力の低い時には当然アイドル時間が大きく
なり、その結果アイドル時間差が大きくなり、設定値を
超えてドリル折損として誤検出されることになる。これ
を避けるために設定値を大きくすると、実際にはドリル
が折損していてもアイドル時間差が設定値に達しないた
め折損として検出されない事態が生ずることになる。
る範囲内で圧力が変動しているのが一般的である。その
結果、アイドル時間が変化して、折損検出が不正確にな
る等の悪影響を受けることになる。具体的には、圧縮空
気の圧力はコンプレッサの能力や蓄圧タンクの容量、空
気使用量等との間係て、第１図に示すようにゆるやかに
周期的に変動している。そこで、圧力の極大時に比べて
それ以外の圧力の低い時には当然アイドル時間が大きく
なり、その結果アイドル時間差が大きくなり、設定値を
超えてドリル折損として誤検出されることになる。これ
を避けるために設定値を大きくすると、実際にはドリル
が折損していてもアイドル時間差が設定値に達しないた
め折損として検出されない事態が生ずることになる。
［発明の概要ゴ
そこで本発明においては、ドリルの推進駆動源である圧
縮空気の圧力変化を考慮するために、アイドル時間差の
比較対象となる設定値が圧縮空気の圧力変化に対応して
変動し得るようにし、該変動設定値とアイドル時間差と
の比較によってドリルの折損検知を行うものである。具
体的には、現加工時のアイドル時間と直前の工程におけ
る加工時のアイドル時間との差を求めてアイドル時間差
とする一方、直前の工程におけるアイドル時間と直前前
の工程におけるアイドル時間との比を求めて該比が所定
値を超えた場合に該比に間違する値を前記設定値に加算
して前記アイドル時間差との比較の対象とするものであ
る。
縮空気の圧力変化を考慮するために、アイドル時間差の
比較対象となる設定値が圧縮空気の圧力変化に対応して
変動し得るようにし、該変動設定値とアイドル時間差と
の比較によってドリルの折損検知を行うものである。具
体的には、現加工時のアイドル時間と直前の工程におけ
る加工時のアイドル時間との差を求めてアイドル時間差
とする一方、直前の工程におけるアイドル時間と直前前
の工程におけるアイドル時間との比を求めて該比が所定
値を超えた場合に該比に間違する値を前記設定値に加算
して前記アイドル時間差との比較の対象とするものであ
る。
［発明の実施例］
以下において、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説
明する。
明する。
第１図は、ドリルの前進量始点を基準にして、一工程の
切削加工を図式化したものでＡはアイドル時間、Ｃは切
削時閉を示している。曲線はドリルの推進駆動源である
圧縮空気の圧力の変動を示している。図示からも判るよ
うに、空気圧が次第に高くなる傾向の時には、アイドル
時間はん〉ん。
切削加工を図式化したものでＡはアイドル時間、Ｃは切
削時閉を示している。曲線はドリルの推進駆動源である
圧縮空気の圧力の変動を示している。図示からも判るよ
うに、空気圧が次第に高くなる傾向の時には、アイドル
時間はん〉ん。
ん〉んと次第に小さくなる。逆に、空気圧が次第に低く
なる傾向の時はアイドル時間はん〉ん〉んと次第に大き
くなる。
なる傾向の時はアイドル時間はん〉ん〉んと次第に大き
くなる。
このような状況下で、従来の方法によれば、アイドル時
間差（ん−Ｎ）と設定値βとを比較しくん−Ａ、）＞β
となった時にドリル折損として判定するものである。い
ま、アイドル時間差が図示の（Ａ、−Ａ、）で表される
状況の時、Ｃ３においてもＣ４においても正常に切削が
行われ、かつドリルも正常である場合、（Ａ、−九）〈
βとなるよにβの４１１を設定しなければならない。さ
もなけば、空気圧の変動によって、正常な状態であるも
かかわらず（Ａ４−Ａ３）＜βとなりドリル折損して検
出されてしまう、すなわち、βの値は、常に加工が行わ
れた場合のアイドル時間差の最値以上に設定されている
必要がある。ところがそのように設定されたβの値に対
して、空気圧増加傾向にある状況の場合を見ると、正常
加工おいて（ん−ん）＜０といった現象は当然予測得る
ことであり、Ｃ１の切削時にドリルが折損たとしてもア
イドル時間差（Ａｔ、−Ａ、）＜βとな可能性は充分に
考えられよう、とすれば、トリが折損しているにもかか
わらず（Ａｔ−ん〉 くβあるためにドリル折損として
検出されない場合生じることになる。
間差（ん−Ｎ）と設定値βとを比較しくん−Ａ、）＞β
となった時にドリル折損として判定するものである。い
ま、アイドル時間差が図示の（Ａ、−Ａ、）で表される
状況の時、Ｃ３においてもＣ４においても正常に切削が
行われ、かつドリルも正常である場合、（Ａ、−九）〈
βとなるよにβの４１１を設定しなければならない。さ
もなけば、空気圧の変動によって、正常な状態であるも
かかわらず（Ａ４−Ａ３）＜βとなりドリル折損して検
出されてしまう、すなわち、βの値は、常に加工が行わ
れた場合のアイドル時間差の最値以上に設定されている
必要がある。ところがそのように設定されたβの値に対
して、空気圧増加傾向にある状況の場合を見ると、正常
加工おいて（ん−ん）＜０といった現象は当然予測得る
ことであり、Ｃ１の切削時にドリルが折損たとしてもア
イドル時間差（Ａｔ、−Ａ、）＜βとな可能性は充分に
考えられよう、とすれば、トリが折損しているにもかか
わらず（Ａｔ−ん〉 くβあるためにドリル折損として
検出されない場合生じることになる。
そこで本発明においては、設定値を固定値と勤値とに分
割して、該変動１１１を空気圧の変動に応した値として
取り出して、前記固定値との相思て設定値として扱うよ
うにしたものである。
割して、該変動１１１を空気圧の変動に応した値として
取り出して、前記固定値との相思て設定値として扱うよ
うにしたものである。
なわち、第１図のように、アイドル時間をＡ、設定値を
βとし、更にβの固定値をβ１、変動ＩＩＩをαとする
。このときのドリル折損検出基準として、（Ａ ｎ −
Ａ ｎ−＋ ）とβすなわち（β！＋α） とを比較す
る。ここで変動値αについて詳述すると、該変動値αは
種々の求め方が考えられる。例えば空気圧回路の圧力を
直接ピックアップし所定時間内における圧力変化傾向を
取り出す方法、当該工程におけるアイドル時間を取り出
して当該直前の工程におけるアイドル時間と比較し圧力
変化傾向を取り出す方法等がある。本実施例においては
、前記のうちのアイドル時間を使って取り出す方法を採
っている。具体的には、第１図に基づいて説明すると、
αを現工程の直前工程におけるアイドル時間と直前前工
程におけるアイドル時間との関数として求め、α＝ （
（Ａｎ−＋／ Ａｎ−ｓ） −１）とする。
βとし、更にβの固定値をβ１、変動ＩＩＩをαとする
。このときのドリル折損検出基準として、（Ａ ｎ −
Ａ ｎ−＋ ）とβすなわち（β！＋α） とを比較す
る。ここで変動値αについて詳述すると、該変動値αは
種々の求め方が考えられる。例えば空気圧回路の圧力を
直接ピックアップし所定時間内における圧力変化傾向を
取り出す方法、当該工程におけるアイドル時間を取り出
して当該直前の工程におけるアイドル時間と比較し圧力
変化傾向を取り出す方法等がある。本実施例においては
、前記のうちのアイドル時間を使って取り出す方法を採
っている。具体的には、第１図に基づいて説明すると、
αを現工程の直前工程におけるアイドル時間と直前前工
程におけるアイドル時間との関数として求め、α＝ （
（Ａｎ−＋／ Ａｎ−ｓ） −１）とする。
その結果アイドル時間差 （Ａ ｎ −Ａ ｎ−＋ ）
と設定値β＝βｌ＋ （（Ａｎ−＋／ Ａｎ−ｚ） −
１） との大小間係の比較によってドリルの折損を検
出する。すなわち、 （Ａ ｎ−Ａ ｒ＋−＋ ） ＞
βＩ＋ （（Ａｎ−＋／Ａ＋ｗ）−１）のときにドリル
折損として検出するようにしたものである。実際には空
気圧が下降傾向にある場合、αすなわち（（Ａｎ−＋／
Ａｎ−２） −１） の値が大きくなるためβすなわ
ちβ１＋α の値が大きくなってアイドル時間差の許容
値が大きくなり、送り速度の低下によるアイドル時間の
増大に対応し得るようになる。逆に、空気圧が上昇傾向
にある場合、α＝（（Ａｎ−＋／ Ａｎ４） −１）の
値が小さくなるためβすなわちβ１＋α の値が小さく
なってアイドル時間差の許容値が小さくなり送り速度の
上昇によるアイドル時間の減少に対応し得るものである
。
と設定値β＝βｌ＋ （（Ａｎ−＋／ Ａｎ−ｚ） −
１） との大小間係の比較によってドリルの折損を検
出する。すなわち、 （Ａ ｎ−Ａ ｒ＋−＋ ） ＞
βＩ＋ （（Ａｎ−＋／Ａ＋ｗ）−１）のときにドリル
折損として検出するようにしたものである。実際には空
気圧が下降傾向にある場合、αすなわち（（Ａｎ−＋／
Ａｎ−２） −１） の値が大きくなるためβすなわ
ちβ１＋α の値が大きくなってアイドル時間差の許容
値が大きくなり、送り速度の低下によるアイドル時間の
増大に対応し得るようになる。逆に、空気圧が上昇傾向
にある場合、α＝（（Ａｎ−＋／ Ａｎ４） −１）の
値が小さくなるためβすなわちβ１＋α の値が小さく
なってアイドル時間差の許容値が小さくなり送り速度の
上昇によるアイドル時間の減少に対応し得るものである
。
〔発明の効果］
以上において詳細に述べた通り、ドリル折損検出等の切
削工具の破損検出において、アイドル時間差の許容値を
、従来は固定された設定値として取り扱っていたが、本
発明では空気圧の変動を加味した変動値として取り扱う
ことによって、空気圧の変動に対して極めて有効に作用
し、誤動作等によって生ずるロスタイムを大幅に減少し
得たものである。その結果、加工時間の短縮、不良率の
低減を達成し得ると共に、ニアコンプレッサの容量を大
きくすることなく対応できるため設備コストの低減も同
時に達成し得たもので、当該分野において極めて有効に
使用し得るものである。
削工具の破損検出において、アイドル時間差の許容値を
、従来は固定された設定値として取り扱っていたが、本
発明では空気圧の変動を加味した変動値として取り扱う
ことによって、空気圧の変動に対して極めて有効に作用
し、誤動作等によって生ずるロスタイムを大幅に減少し
得たものである。その結果、加工時間の短縮、不良率の
低減を達成し得ると共に、ニアコンプレッサの容量を大
きくすることなく対応できるため設備コストの低減も同
時に達成し得たもので、当該分野において極めて有効に
使用し得るものである。
第１図は切削工程と空気圧の変動を図式化した図である
。 Ａ：アイドル時間、Ｃ：切削時間、α：変動値、β：設
定値、 β゛１：固定値 特許出願人 株式会社スギツマシン 第１図
。 Ａ：アイドル時間、Ｃ：切削時間、α：変動値、β：設
定値、 β゛１：固定値 特許出願人 株式会社スギツマシン 第１図
Claims (1)
- 空気圧シリンダによって工具を前進させるようにした工
作機械の工具破損検出時に、工具が工作物に接近し始め
てから工作物を加工し始めるまでのアイドル時間を検出
して直前の工程におけるアイドル時間との差を算出し、
該アイドル時間差と予め設定した設定値との大小を比較
し、前記アイドル時閉差が前記設定値を超えたときに工
具破損として検出するようにした工具破損検出方法にお
いて、前記設定値は前記空気圧シリンダを駆動する圧縮
空気の変動割合に基づく関数で表される値であることを
特徴とする外乱補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59257043A JPS61136759A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 工具破損検出時における外乱補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59257043A JPS61136759A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 工具破損検出時における外乱補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136759A true JPS61136759A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0512098B2 JPH0512098B2 (ja) | 1993-02-17 |
Family
ID=17300943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59257043A Granted JPS61136759A (ja) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | 工具破損検出時における外乱補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61136759A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5551696A (en) * | 1978-08-01 | 1980-04-15 | Mackal Glenn | Automatic expansion device |
-
1984
- 1984-12-04 JP JP59257043A patent/JPS61136759A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5551696A (en) * | 1978-08-01 | 1980-04-15 | Mackal Glenn | Automatic expansion device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512098B2 (ja) | 1993-02-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |