JPS61187652A - 工具摩耗検出装置 - Google Patents

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摩耗を切削加工時に発
生するアコースティックエミッション（以下ＡＥという
）を利用して自動検出する工具の摩耗検出装置に関する
ものである。

〔発明の概要〕

本発明による工具摩耗検出装置は、切削時に生じるＡＥ
倍信号よって工作機械における工具の摩耗を検出する検
出手段を設けると共に、その検出手段により検出される
ＡＥ信号レベルで発振する擬似摩耗信号発生器を設け、
それに基づいてＡＥセンサの感度を調整している。こう
すれば工具毎に異なる摩耗検出信号レベルに対応してＡ
Ｅセンサの感度を最適値に調整することができるので、
工具の摩耗検出の信頼性を向上させることができる。

〔発明の背景〕

従来工作機械、例えばボール盤や旋盤等の工具の摩耗度
を検出するには、切削工程終了後に作業員が工具の先端
を顕微鏡で観察したり、あるいは切削工程を中断して工
具の先端をタッチセンサで接触検査するようにしていた
。しかしながら近年の工場自動化の進展に伴い、このよ
うな工具の摩耗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摩耗を検出する一手法として
本出願人は既に特願昭５９−６７４７号等において切削
時に発生するＡＥ倍信号検出するＡＥセンサを用い、そ
の出力の平均値レベルに基づいて工具の摩耗を検出する
装置を提案している（未公開）。しかしながらＡＥセン
サから得られる信号には切削時に発生する信号の他に種
々の信号が含まれており、又工具からＡＥセンサに伝播
する迄に減衰するＡＥセンサのレベルが明確でないため
、ＡＥセンサの感度を最適値に調整することが困難であ
るという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような工具摩耗検出装置の問題点を解消す
るためになされたものであって、ＡＥセンサの感度を摩
耗信号に対して最適値に設定することができる工具摩耗
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るＡＥセンサを
有し、加工時のＡＥ倍信号基づいて工具の摩耗を検出す
る工具摩耗検出装置であって、工具の切削時に得られる
周波数のＡＥ倍信号あって工具の摩耗限界の最大確率密
度を与える振幅を有するＡＥ倍信号発生するＡＥ信号発
生手段と、外部入力に基づいて増幅率を変えてＡＥセン
サのＡ゛　Ｅ信号を増幅する可変増幅率増幅器と、用い
られる工具に対応した駆動レベルによりＡＥ信号発生手
段を駆動し可変増幅率増幅器の増幅率を最適値に設定す
るＡＥ感度設定手段と、ＡＥ感度設定手段により設定さ
れた工具毎の最適増幅率を記憶する記憶手段と、ＡＥセ
ンサより得られる出力信号に基づいて工具の摩耗を検出
する信号処理部と、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、ＡＥ信号発生
手段を用いられる工具に対応した摩耗レベルで駆動する
ことによってＡＥセンサの感度を最適値に調整すること
が可能となる。こうして調整されたＡＥセンサより得ら
れる切削時のＡＥ信号レベルの確率密度により工具の摩
耗を検出すれば、工具の摩耗が所定段階にまで進んだ場
合に摩耗限界の信号を得ることが可能となる。それ故工
具の折損前にあらかじめ工具を交換するといった処理を
行うことができ、切削作業を円滑に進めることが可能と
なる。

〔実施例の説明〕

（実施例の全体構成） 第１図は本発明による工具摩耗検出装置の一実施例を示
すブロック図である。本実施例は数値制御装置を用いて
制御されるボール盤に取付けられた工具摩耗検出装置を
示すものであって、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を開口する。ドリル２は数
値制御装置３によってその動作が制御されている。ここ
で用いられるドリル２は図示しない自動工具交換機によ
って自動的に交換されるものとする。さてワーク１の上
部のドリルの刃が接触する位置にワーク１に切削を行う
前にあらかじめＡＥセンサと同じ＜ＰＺＴ等からなるＡ
Ｅ信号発振器４が取付けられる。駆動回路５はこのＡＥ
信号発振器４を駆動するものであって、工具の切削時の
摩耗限界に達したときのＡＥ倍信号して用いる例えば１
００ＫＨｚの周波数の正弦波信号、及び折損時のＡＥ出
力波形と相似で且つ同一のパワースペクトル分布を持つ
駆動波形を発振するよう構成されており、その振幅レベ
ルは外部より与えられる。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
ドリル２等の工具からのＡＥ倍信号ＡＥ信号発振器４か
らのＡＥ倍信号検出する広帯域のＡＥセンサであって、
その出力はＡＥ信号処理部７に与えられる。ＡＥ信号処
理部７はＡＥセンサ６から得られる信号を所定のレベル
に増幅してＡＥ倍信号包路線波形のレベルをデジタル信
号に変換すると共に、工具の折損、異常切削の信号を検
知し、入出力インターフェース８を通じて中央演算装置
（以下ＣＰＵという）９に与えるものである。ＣＰＵ９
にはシステム制御プログラム等を記憶するリードオンリ
メモリ（以下ＲＯＭという）１０と、この数値制御装置
３によって用いられる工具に対応するＡＥセンサの感度
情報や確率密度関数を求める際の種々のデータ等を保持
するランダムアクセスメモリ　（以下ＲＡＭという）１
１から成る記憶手段が接続されている。ＣＰＵ９には更
に入出力インターフェース１２を介して切削中のＡＥ信
号レベル、工具の異常切削や折損を表示する表示器１３
、及び工具の番号や種類、標準のＡＥセンサの感度を設
定する入カキ−１４が接続される。更に信号伝送ライン
１５を介して数値制御装置３が接続されている。ＣＰＵ
９はこれらの入力に基づいて所定のＡＥ信号発振器４の
駆動レベルを駆動回路５に与えＡＥセンサ６の！＆通感
度を検出してＲＡＭＩＩに順次保持すると共に、その工
具が用いられるときにＡＥセンサ６の感度設定を行い、
ＡＥ信号処理部７の出力に基づいて工具の折損を検出す
るように制御するものである。

（ＡＥ信号処理部の構成） 次に第２図はＡＥ信号処理部７の詳細な構成を示すブロ
ック図である。本図においてＡＥセンサ６の出力はまず
アナログスイッチ２０に与えられる。アナログスイッチ
２０はＣＰＵ９からの制御信号に基づいてアナログ信号
を断続するスイッチであって、その出力端は可変増幅率
増幅器２１゜２２に接続されている。増幅器２１．２２
はＣＰＵ９からの制御入力に基づいて増幅率を設定する
ことができる可変増幅率増幅器であって、増幅器２１の
出力は二つのバンドパスフィルタ２３．２４及び入出力
インターフェース８を介してＣＰＵ９に与えるものであ
る。バンドパスフィルタ２３は中心周波数３００　Ｋ　
Ｈｚ　、バンドパスフィルタ２４は中心周波数５０ＫＨ
ｚ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２５゜２６に伝える。検波器２５．２
６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２５の出力は微分回路２７に、検
波器２５．２６の出力は夫々比較器２８に与えられる。

これらのバンドパスフィルタ２３．２４、検波器２５．
２６及び比較器２８により折損時のＡＥ倍信号識別する
周波数識別手段を形成している。微分回路２７は入力信
号の急峻な変化分のみを次段のレベル判定器２９に伝え
る。レベル判定器２９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３０と異常切削検出回路３１に伝える。又比
較器３８は検波器２５．２６の出力を比較し、検波器２
５の出力が大きい場合にのみ出力を折損検出回路３０に
伝える。折損検出回路３０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、検出信号
を入出力インターフェース８を介してＣＰＵ９に伝える
。又異常切削検出回路３１はレベル判定器３２の出力に
基づいて異常切削を検出して入出力インターフェース８
を介してＣＰＵ９に伝えるものである。

一方可変増幅率増幅器２２の出力はバンドパスフィルタ
３２に与えられる。バンドパスフィルタ３２はＡＥセン
サ６から得られるＡＥ倍信号うち２０〜３００ＫＨｚの
周波数のＡＥ倍信号通過させるフィルタであって、機械
振動等に伴う雑音成分を除去してその出力を全波整流回
路３３に伝える。全波整流回路３３はその出力を全波整
流し、例えば２ＫＨｚ以上の周波数を遮断するローパス
フィルタ３４を介してＡ／Ｄ変換器３５に伝える。Ａ／
Ｄ変換器３５はローパスフィルタ３４の出力を所定の微
小サンプリング周期でデジタルデータに変換して、その
出力を入出力インターフェース８を介してＣＰＵ９に与
えるものである。

（記憶手段のメモリマツプ） 次に第３図はＲＯＭｌ０及びＲＡＭＩＩ内のメモリマツ
プを示している。本図に示すようにＲＡＭ１ｌには所定
数、例えばｎ個のＡＥ倍信号サンプルデータを保持する
サンプルデータ領域Ｘ（０１゜Ｘ（１）、−・−Ｘ　（
ｎ）が設けられ、更にそれらのサンプルデータの確率密
度を示す確率密度テーブルＡ　（０）　。

Ａ　ｆｌ）　、　−−−−−−Ａ　（ｋ）を有している
。確率密度テーブルの各エリアは各サンプルデータの値
をとるデータの数が保持される。又ＲＡＭＩＩにはサン
プルデータを信号処理する際に用いられるサンプルデー
タポインタｉ、後述する演算処理の結果量も発生確率の
高いサンプルデータＸ　（ｉ）に対応するサンプルデー
タ番号を記憶する最大密度関数の最大値レジスタｍ、工
具の摩耗が所定の限度値に達したときの最大密度を検知
するためのスレッシュホールドレベルＴｈの各領域が設
けられている。更にＲＡＭＩＩには感度設定動作時に設
定された各工具のマガジン番号とその工具に対応するＡ
Ｅセンサ感度、即ち工具の折損を検出する信号処理部の
可変増幅率増幅器２１の増幅率、及び工具の摩耗を検出
する信号処理部の可変増幅率増幅器２２の増幅率を夫々
の工具について記憶する領域を有している。

又ＲＯＭｌ０にはシステム制御プログラムの他に各工具
についての摩耗限界のＡＥ倍信号最大確率を与える駆動
回路５の振幅レベルを記憶する領域を有している。

（ＡＥセンサの感度設定動作） 次に本実施例の動作について説明する。まず本発明によ
る工具毎の感度設定方法について第４図のフローチャー
トを参照しつつ説明する。動作を開始するとまずステッ
プ４０において入カキ−１４より使用者によって入力さ
れたそのとき用いられている工具の大きさに対応するデ
ータ（マガジン番号）を読込む。ここで前述のようにＲ
ＯＭｌ０には既に各工具に対応する摩耗限界時の最大確
率密度Ａ　Ｅ　ｈ）を与える駆動回路の駆動レベルの値
が記憶されているので、ステップ４１に進んでその大き
さに対応したＡＥ信号発振器４の駆動レベルを駆動回路
５に与える。そうすればＡＥ倍信号ワーク１及びベース
を介してＡＥセンサ６に伝えられる。このときＡＥセン
サ６より得られる信号（擬似摩耗信号）は工具の折損時
と同一の確率密度関数の最大値を有している。このＡＥ
倍信号ＡＥ信号処理部７に伝えられ、アナログスイッチ
２０及び可変増幅率増幅器２２を介してバンドパスフィ
ルタ３２に伝えられる。そして切削時の帯域のＡＥ倍信
号全波整流され、直流レベルに変換されてＡ／Ｄ変換器
３５によって所定のクロック周期毎にデジタル信号に変
換され、更に入出力インターフェース８を介してＣＰＵ
９に伝わる。ＣＰＵ９はステップ４２においてＡＥセン
サ６の感度を調整し、ルーチン４３において後述する処
理によってそのとき与えられる信号の確率密度関数の最
大密度ＡＥ（ｍｌを算出する。そしてステップ４４にお
いて工具の摩耗検知レベルとして適正であるかどうかを
チェックする。最大密度ＡＥ８（２）が適正レベルでな
けばステップ４５において必要な増幅率の増減を算出し
、ステップ４２に戻って可変増幅率増幅器２２の増幅率
を変更する。そしてステップ４２〜４５のループを繰り
返しその増幅率を適正に調整する。こうして得られた摩
耗監視時のＡＥ倍信号最適増幅率をＲＡＭＩＩの所定領
域にマガジン番号と共に記憶する（ステップ４６）。そ
してステップ４７に進んで全ての工具の感度設定が終了
したかどうかをチェ７りする。この設定が終了していな
ければステップ４０に戻って他の工具によって同様の処
理を繰り返す。こうして数値制御装置３によって用いら
れる工具の全てについての感度値を調整し、工具の全て
のマガジン番号とそのときの最適増幅率を順次記憶する
。

更に駆動回路５の駆動波形を擬似折損信号に切換えて工
具の大きさに対応したＡＥセンサ感度を設定する。この
場合にも第４図に示したフローチャートと同様に使用工
具に対応したレベルで駆動回路５を動作させる。そうす
れば擬似折損信号がＡＥ信号発振器４よりワーク１を介
してＡＥセンサ６に伝えられる。このときＡＥセンサ６
よす得られる擬似折損信号は工具の折損時と同一のパワ
ースペクトルを有し、更に時間領域においても折損時の
波形と類似の波形を有している。このＡＥ倍信号信号処
理部７に伝えられ、更にアナログスイッチ２０及び可変
増幅率増幅器２１を介して入出力インターフェース８か
らＣＰＵ９に伝えられる。ＣＰＵ９はそのレベルに基づ
いて出力レベルが適正となるよう可変増幅率増幅器２１
の増幅率を変更し、最適な増幅率となるように設定する
。

（監視動作） 次に本実施例の工具摩耗検出装置の監視動作について説
明する。第５図は監視動作の全体の動作を示すフローチ
ャートである。動作を開始するとまずステップ５０にお
いて入カキ−１４より使用者による使用工具の入力を待
受ける。入力があればステップ５１に進んで、入出力イ
ンターフェース８を介して前述した工具の折損信号検出
のためのセンサ感度及び摩耗信号検出のためのセンサ感
度を夫々可変増幅率増幅器２１，２．２の増幅率により
設定する。そしてまずルーチン５２に進んで後述する工
具の摩耗監視動作を開始する。そしてそこで工具の摩耗
信号が検出されればステップ５３を介してステップ５４
に進み摩耗信号の出力処理を行う。

摩耗信号の出力処理は工具の摩耗が限界に達したことを
示す摩耗表示を表示させたり、工具自動交換機（ＡＴＣ
）によって工具を自動的に交換する処理を行うものとす
る。ルーチン５２において工具の摩耗が検出されなけれ
ばステップ５３を介してステップ５４に進んで工具の折
損監視処理を行う。工具の折損が検出されればステップ
５６を介してステップ５７に進み折損信号出力処理を行
う。この折損出力処理は摩耗信号出力処理と同様に工具
の折損を表示したりＡＴＣにより工具を自動的に交換す
る処理をするものとする。ステップ５６において工具の
折損が検出されなければルーチン５２に戻って摩耗の検
出処理を再び行い、以後同様の処理を繰り返す。

次にルーチン５２の摩耗検出処理について第６図のフロ
ーチャートを参照しつつ説明する。工作時にはベース上
に配置されたワークｌ上からＡＥ信号発振器４を除いて
ドリル２を用いて開口を設ける。そうすれば切削と同時
にＡＥセンサ６よりＡＥ倍信号得られ、信号処理部７の
アナログスイッチ２０を介して可変増幅率増幅器２２に
よって増幅される。そのＡＥ倍信号バンドパスフィルタ
３２を介して全波整流器３３によって整流され、ローパ
スフィルタ３４によって包絡線の振幅レヘ／ｌ／に変換
される。包路線信号はＡ／Ｄ変換器３５に与えられ所定
のサンプル周期によってデジタルデータに変換される。

ＣＰＵ９がこの処理を開始すると第６図のフローチャー
トに示すようにまずステップ６０において全てのサンプ
ルデータ領域Ｘ（ρ）及び確率密度データ領域Ａ　（Ｘ
（ｐｉ）（ｐ＝ｏ−ｎ）とサンプルデータポインタｉを
クリアし、ステップ６１において所定周期毎にＡ／Ｄ変
換されたサンプリングデータを一旦メモリ内のサンプル
データ領域ｘｔｏ＞、　Ｘ（１１，−−−−−−Ｘ（ｎ
ｌに順次記憶する。次イでステップ６２に進んでサンプ
ルデータポインタｉとサンプルデータの最後の値ｎとを
比較する。最初はサンプルデータポインタｉが０である
のでステップ６３に進んで、最初のサンプルデータＸ　
（０）を読込み、次いでステップ６４に進んで読込まれ
たサンプルデータＸ　（０１の値に対応する確率データ
エリアＡ（Ｘ（０））の内容をインクリメントする。そ
してステップ６５に進んでサンプルデータポインタｉの
値をインクリメントしてステップ６２に戻る。こうして
サンプルデータポインタｉがサンプルデータの最後の値
ｎとなるまでステップ６２からステ・７プ６５のループ
を繰り返すことによって、全てのサンプルデータの値を
その大きさに応じた確率データエリアに振り分けてＡ（
Ｘ（ｉ））の確率密度関数テーブルを完成させる。そし
てステップ６６に進んでサンプルデータポインタｉ及び
最大値レジスタｍをクリアし、ステップ６７に進んでサ
ンプルデータポインタｉと最終値ｎを比較し、これらの
値が等しくなければステップ６８に進む。ステップ６８
では最初のサンプルデータポインタｉが０であるので、
確率密度データＡ　（Ｘｆ（ロ））がＡ（Ｘ（０１）を
越えているかどうかをチェックする。Ａ　（Ｘ（（２）
）が大きければステップ６９に進んでそのときのサンプ
ルデータポインタｉの値を最大値レジスタｍにストアし
、ステップ７０においてサンプルデータポインタｉをイ
ンクリメントする。初期動作時のようにステップ６８に
おいてＡ　（Ｘ（（２））がサンプルデータの確率値Ａ
（Ｘ（１））を越えていない場合には、ステップ６９を
経ることなくステップ７０においてｉをインクリメント
してステップ６７に戻る。こうしてステップ６７〜７０
のループを繰り返すことにより全ての確率密度データＡ
（０）からＡ　（ｋ）について最大値Ａ（Ｘ（ｍ））が
求まり、同時にこの最大値に対応したサンプルデータ番
号ｉが最大値レジスタｍに保持されることとなる。そし
、てステップ７１に進んで最大値Ａ（Ｘ（ｍｌ）即ち最
大密度ＡＥ（−がスレッシュホールドレベルＴｈを越え
ているかどうかをチェックする。このレベルＴｈを越え
ていなければ摩耗がそれほど生じていないので摩耗非検
出として処理を終了し、スレッシュホールドレベルＴｈ
を越えている場合には摩耗限界を検出したちのとして処
理を終了して（ステップ７２．７３）　、前述した第５
図のステップ５３に進む。

さて最大密度π１（に）は第７図に一例を示すように摩
耗に比例しているので、スレッシュホールドレベルＴｈ
を適宜選択することによって所定以上の摩耗となれば摩
耗を検出することが可能である。

既に特願昭５９−１１０５６４号等において示している
ように、円弧状の切屑やコイル状の切屑が得られる場合
にはＡＥ倍信号平均値Ａ　Ｅ　（Ｖ）と最大密度ＡＥ（
（ロ）とは夫々はぼ同一レベルにある。又渦巻き型の切
屑が発生する場合にはＡＥ倍信号平均値Ａ　Ｅ　Ｍは相
当大きい値となるが、最大密度ＡＥ＋−のレベルは上昇
しない。従ってＡＥ倍信号最大密度ＡＥ（（２）を用い
てその所定レベルにスレンシュホールドレベルを設定す
れば、最大密度ＡＥ（（２）は切屑の形状にかかわらず
摩耗にのみ比例するので誤動作を生じることはない。

（工具折損監視動作） 次にルーチン５３による工具折損検出処理について説明
する。ＣＰＵ９は信号処理部のアナログスイッチ２０か
ら可変増幅率増幅器２１を介して信号処理される折損検
出信号を待受けている。工具折損時にはＡＥセンサ６か
ら可変増幅率増幅器２１を介してバンドパスフィルタ２
３．２４に折損信号が与えられる。工具の折損時には周
波数３００Ｋ　Ｉｌｚ付近にピークを有する折損周波数
が得られるため、バンドパスフィルタ２３を介して検波
器２５によってそのレベルを検波し、比較器２８により
５０ＫＨｚの周波数成分を有する信号と比較することに
よって工具の折損を検出している。更に微分回路２７に
より信号が急激に立上る場合にそのレベルが所定値以上
であればレベル判定器２９より出力が得られ、折損検出
回路３０によりその論理積条件に基づいて工具の折損を
検出している。このように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ることによって工具
折損の信頼性を向上させるようにしている。

尚本実施例は工具の摩耗検出と工具の折損検出とを組合
せＡＥ信号処理部７のアナログ処理によって折損を検出
しているようにしているが、工具の摩耗のみを検出する
ようにできることはいうまでもない。又Ａ／Ｄ変換器の
出力をＣＰＵに入力し信号処理によって工具の折損を検
出するようにすることも可能である。

（第２実施例の説明） 次に本発明による工具摩耗検出装置の第２の実施例につ
いて説明する。この第２実施例の工具摩耗検出装置は旋
盤に適用したものであって、円筒状のワーク８０が芯押
し台８１とチャック８２によって回転自在に保持されて
おり、刃物台８３の先端にバイト８４が固定されてワー
ク８０に当接している。そして刃物台８３のシャンク８
５には図示のようにＡＥセンサ６が取付けられる。ＡＥ
センサ６の出力は可変増幅率増幅器２２に与えられる。

可変増幅率増幅器２２の増幅率は前述のようにＣＰＵ９
によって制御されており、その出力はバンドパスフィル
タ３２．全波整流回路３３及びローパスフィルタ３４．
Ａ／Ｄ変換器３５を介して所定の周期毎にＣＰＵ９に与
えられる。本実施例においてもワーク８０のバイト８４
近傍には図示のようにＡＥ信号発振器４が取付けられる
。

ＡＥ信号発振器４は前述したように工具の摩耗限界の最
大確率密度を与える振幅を有するＡＥ信号゛により駆動
され、ＡＥセンサ６の感度を使用状態に応じて最適値に
設定するものである。本実施例の他の構成については前
述した第１実施例と同様である。この実施例においても
使用前にあらかじめＡＥ信号発振器４をワーク１に取付
け、ＡＥセンサ６の感度を可変増幅率増幅器２２の増幅
率によって調整する。そしてＡＥ信号発振器４を取外し
てワーク８０を回転させて切削加工すればバイト８４の
摩耗が限界値に達したときに摩耗限界信号を得ることが
可能となる。

向上述の各実施例は工具の摩耗をＡＥ傷信号振幅の最大
密度の上昇によって検知しているが、ＡＥ傷信号用いた
他の方法で摩耗を検出する装置に応用することが可能で
ある。

又ここで説明した実施例は数値制御装置を用いたボール
盤及び旋盤に通用した摩耗検出装置について説明してい
るが、本発明は例えばフライス盤等の種々の工作機械や
大規模なマシニングセンタに適用することも可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工具摩耗検出装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は信号処理部の詳細な構成を示す
ブロック図、第３図はＲＡＭのメモリ内容を示すメモリ
マツプ、第４図はＡＥセンサの感度設定処理を示すフロ
ーチャート、第５図は監視動作の全体の動作を示すフロ
ーチャート、第６図は工具の摩耗を識別する処理を示す
フローチャート、第７図は最大密度と摩耗度との関係を
示すグラフ、第８図は本発明の第２の実施例の工具摩耗
検出装置の構成を示すブロック図である。 １．８０−　・・・ワーク　　２−−−−−・−ドリル
　　３・−一−−−−数値制御装置　　４−・−Ａ　Ｅ
信号発振Ｂ　　　Ｓ８．−一・・駆動回路　　６−・−
・−・−ＡＥセンサ　　７−・−ＡＥ信号処理部　　９
−・−・−ＣＰＵ　　　１０・・−ＲＯＭｌｌ−・−・
・ＲＡＭ　　　１３−−−−−−・表示器　　１４−・
−・−人力キー　　２０・−・・アナログスイッチ　　
２１゜２２・−・−・・可変増幅率増幅器　　２３．２
４．３２−・−・・バンドパスフィルタ　　３３−−−
−−−ＷＥ整！回路　　３４−・−・・−・ローパスフ
ィルタ　　３５−・−Ａ／Ｄ変換器 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 １、−−−−−ワーク ４−−−−−−ＡＥ信号喪［器 ６°−”−ＡＥ　ｔ：ンサ 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作機械の工具近傍に設けられるＡＥセンサを有
   し、加工時のＡＥ信号に基づいて工具の摩耗を検出する
   工具摩耗検出装置において、工具の切削時に得られる周
   波数のＡＥ信号であって工具の摩耗限界の最大確率密度
   を与える振幅を有するＡＥ信号を発生するＡＥ信号発生
   手段と、外部入力に基づいて増幅率を変えて前記ＡＥセ
   ンサのＡＥ信号を増幅する可変増幅率増幅器と、用いら
   れる工具に対応した駆動レベルにより前記ＡＥ信号発生
   手段を駆動し前記可変増幅率増幅器の増幅率を最適値に
   設定するＡＥ感度設定手段と、 前記ＡＥ感度設定手段により設定された工具毎の最適増
   幅率を記憶する記憶手段と、 前記ＡＥセンサより得られる出力信号に基づいて工具の
   摩耗を検出する信号処理部と、を具備することを特徴と
   する工具摩耗検出装置。
2. （２）前記信号処理部は、前記ＡＥセンサ出力の振幅値
   を所定時間毎にサンプリングするサンプリング手段と、
   前記サンプリング手段によってサンプリングされた振幅
   値の所定時間毎の確率密度関数の最大密度を検出する最
   大密度検出手段と、前記最大密度検出手段より得られる
   最大密度が所定レベルを越えるときに出力を与える比較
   手段と、を具備し、前記比較手段の出力により工具の摩
   耗を検出するものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の工具摩耗検出装置。