JPS61252052A - 穴明工具の異常検出装置 - Google Patents
穴明工具の異常検出装置Info
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- JPS61252052A JPS61252052A JP60090969A JP9096985A JPS61252052A JP S61252052 A JPS61252052 A JP S61252052A JP 60090969 A JP60090969 A JP 60090969A JP 9096985 A JP9096985 A JP 9096985A JP S61252052 A JPS61252052 A JP S61252052A
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- Japan
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- machining
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- 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
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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
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- B23Q17/0961—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 power, current or torque of a motor
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- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、ワークに所定の穴を穿設する。穴明工具の異
常検出装置間するものである。
常検出装置間するものである。
（従来技術）
所定のプログラムに従って、ワークに対し、反復的に穿
設する工作機械にあっては、穴明工具の異常、特に穴明
工具の寿命を精度良く検知することが必要とされる。
設する工作機械にあっては、穴明工具の異常、特に穴明
工具の寿命を精度良く検知することが必要とされる。
従来、この種の装置としては、特開昭５８−１９６９５
４号公報に見られるように、ワーク加工時の工具に加わ
る負荷を検出し、その負荷の最大値が設定基準値より大
であるか否かによって、加工具の異常を検出することと
されていた。
４号公報に見られるように、ワーク加工時の工具に加わ
る負荷を検出し、その負荷の最大値が設定基準値より大
であるか否かによって、加工具の異常を検出することと
されていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、加工具に加わる負荷は、ワークの硬さのばらつ
き、加工穴の曲がり等の要因で、第４図に示すようにワ
ーク毎に大きく異なるため、工具の異常を精度良く判定
し得ないものであった。
き、加工穴の曲がり等の要因で、第４図に示すようにワ
ーク毎に大きく異なるため、工具の異常を精度良く判定
し得ないものであった。
すなわち、第４図中、実線で挟まれた部分が負荷データ
のばらつき幅を示すもので、工具の異常を検出するのに
用いられるデータそのものが、大きなばらつきを含むた
め、ある一定の設定基準値との比較では、どうしても誤
判定の問題を回避することができず、このことから設定
する基準値をどのレベルに設定するかの判断が難しいと
いう問題を有していた。
のばらつき幅を示すもので、工具の異常を検出するのに
用いられるデータそのものが、大きなばらつきを含むた
め、ある一定の設定基準値との比較では、どうしても誤
判定の問題を回避することができず、このことから設定
する基準値をどのレベルに設定するかの判断が難しいと
いう問題を有していた。
本発明は、上記の問題点を勘案してなされたもので、そ
の技術的課題とするところは、穴明工具における異常検
出精度を向上するようにした穴明工具の異常検出装置を
提供することにある。
の技術的課題とするところは、穴明工具における異常検
出精度を向上するようにした穴明工具の異常検出装置を
提供することにある。
後期の工具に加わる負荷のばらつき幅が大きくなること
に着目し、この加工後期における負荷データに基づき、
所定の加工回数における移動平均によって穴明加工の異
常、特に寿命を検出するようにしたものである。
に着目し、この加工後期における負荷データに基づき、
所定の加工回数における移動平均によって穴明加工の異
常、特に寿命を検出するようにしたものである。
すなわち、ワーク加工後期の穴明工具に加わる負荷を検
出する負荷検出手段と、該負荷検出手段からの負荷信号
を受け、該負荷検出手段で検出された負荷を記憶するデ
ータ記憶手段と、所定の過去最新加工回数における負荷
データから移動平均を算出する演算手段と、該演算手段
で求められた移動平均が基準設定値より大であるときに
、異常判定信号を出力する異常判定手段とから構成した
ものである。
出する負荷検出手段と、該負荷検出手段からの負荷信号
を受け、該負荷検出手段で検出された負荷を記憶するデ
ータ記憶手段と、所定の過去最新加工回数における負荷
データから移動平均を算出する演算手段と、該演算手段
で求められた移動平均が基準設定値より大であるときに
、異常判定信号を出力する異常判定手段とから構成した
ものである。
（実施例）
以下、所定のプログラムに従って、エンジン部品（鋳造
品）に袖穴等の長孔（加工長さが加工径の１．５倍以上
）を、繰り返し穿設する場合を例に、本発明の詳細な説
明する。
品）に袖穴等の長孔（加工長さが加工径の１．５倍以上
）を、繰り返し穿設する場合を例に、本発明の詳細な説
明する。
第１図は実施例の異常検出装置を示すもので。
異常検出装置は、ドリル（図示省略）に加わる負荷を検
出する手段ｌと、負荷検出手段１からの負荷信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２と、デジタル化され
た負荷信号からドリルの異常を判別するマイクロコンピ
ュータ３とから概略構成されており、負荷検出手段１は
、ドリル駆動モータの主軸電流値から、ドリルに加わる
負荷を検出することとされている。
出する手段ｌと、負荷検出手段１からの負荷信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２と、デジタル化され
た負荷信号からドリルの異常を判別するマイクロコンピ
ュータ３とから概略構成されており、負荷検出手段１は
、ドリル駆動モータの主軸電流値から、ドリルに加わる
負荷を検出することとされている。
また、マイクロコンピュータ３には、加工終了直前信号
が入力されるようになっており、この加工終了直前信号
により、負荷検出手段ｌからのワーク加工終了直前にお
ける負荷信号がマイクロコンピュータ３に取り込まれ、
この加工終了直前の負荷データに基づいて、ドリルの異
常が判断される。
が入力されるようになっており、この加工終了直前信号
により、負荷検出手段ｌからのワーク加工終了直前にお
ける負荷信号がマイクロコンピュータ３に取り込まれ、
この加工終了直前の負荷データに基づいて、ドリルの異
常が判断される。
マイクロコンピュータ３でなされるドリル異常判別につ
いて説明すれば、所定回数の負荷データから移動平均を
求め（第４図中、破線）、この得られた移動平均と基準
設定値（第４図中、一点鎖線Ｍゆ）との比較に基づいて
ドリルの異常、特に寿命の検出がなされる。
いて説明すれば、所定回数の負荷データから移動平均を
求め（第４図中、破線）、この得られた移動平均と基準
設定値（第４図中、一点鎖線Ｍゆ）との比較に基づいて
ドリルの異常、特に寿命の検出がなされる。
ところで、一般に、ドリルの折損直前にあってはドリル
の摩耗が進行しており、このドリルの摩耗によって、加
工穴の穿設における直進性が失われ、ドリルが曲がりな
がらワーク内に進入するという現象が多発する。このこ
とから、ドリルに加わる負荷は、ワーク加工後期、特に
終期に、ばらつきが顕著に表われる。
の摩耗が進行しており、このドリルの摩耗によって、加
工穴の穿設における直進性が失われ、ドリルが曲がりな
がらワーク内に進入するという現象が多発する。このこ
とから、ドリルに加わる負荷は、ワーク加工後期、特に
終期に、ばらつきが顕著に表われる。
したがって、この特徴的な現象を、具体的なデータとし
て取り入れるべく、前述したように加工後期、ここでは
特に加工終了直前の負荷を寿命判定の基礎データとし、
この負荷データの移動平均によってドリルの寿命を判別
することしたものである。
て取り入れるべく、前述したように加工後期、ここでは
特に加工終了直前の負荷を寿命判定の基礎データとし、
この負荷データの移動平均によってドリルの寿命を判別
することしたものである。
この点について詳しく説明すると、第２図中、数の多い
ドリルにおける負荷の変動を示すものである。同図から
明らかなように、加工回数（使用時間）が増すにつれて
、換言すればドリルが摩耗するにつれて、加工後期にお
ける負荷の変動が大（Ａ＜Ｂ）となっていることが理解
される。この現象を利用し、移動平均でドリル寿命を判
定するようにすれば１個々のデータのばらつきに惑わさ
れることなく、正確に検出しうることとなると共に、そ
の判定の基準となる基準値のレベル設定も容易なものと
なる。
ドリルにおける負荷の変動を示すものである。同図から
明らかなように、加工回数（使用時間）が増すにつれて
、換言すればドリルが摩耗するにつれて、加工後期にお
ける負荷の変動が大（Ａ＜Ｂ）となっていることが理解
される。この現象を利用し、移動平均でドリル寿命を判
定するようにすれば１個々のデータのばらつきに惑わさ
れることなく、正確に検出しうることとなると共に、そ
の判定の基準となる基準値のレベル設定も容易なものと
なる。
このような寿命検出を、第３図に示すフローチャートに
基づいて、具体的に説明する。
基づいて、具体的に説明する。
先ず、ステップ１０でドリルによる穿設加工が開始され
たか否かの判別がなされ、次のステップ２０でワーク開
始から所定時間経過したか否か、つまり加工終了直前で
あるか否かの判別がなされた後、ステップ３０へ移行し
て負荷の取込みが行なわれ、そして、このステップ３０
で加工終了直前の負荷から代表負荷データの決定Ｏ記憶
がなされる。この代表負荷データχの決定は、前述した
加工１回毎の負荷の平均により決定してもよく、あるい
は最大値をもって代表負荷データχとしてもよい。
たか否かの判別がなされ、次のステップ２０でワーク開
始から所定時間経過したか否か、つまり加工終了直前で
あるか否かの判別がなされた後、ステップ３０へ移行し
て負荷の取込みが行なわれ、そして、このステップ３０
で加工終了直前の負荷から代表負荷データの決定Ｏ記憶
がなされる。この代表負荷データχの決定は、前述した
加工１回毎の負荷の平均により決定してもよく、あるい
は最大値をもって代表負荷データχとしてもよい。
この負荷の取り込みが、ドリル交換の後にｎ凹加工、す
なわち、加工当初からｎ個の負荷データの取込みがなさ
れた後、ステップ４０へ進んで、１回の加工がなされる
毎に負荷データの更新が行なわれ、次のステップ５０で
過去最新ｎ回の移動平均ＣＭ）の演算処理がなされる。
なわち、加工当初からｎ個の負荷データの取込みがなさ
れた後、ステップ４０へ進んで、１回の加工がなされる
毎に負荷データの更新が行なわれ、次のステップ５０で
過去最新ｎ回の移動平均ＣＭ）の演算処理がなされる。
この移動平均（Ｍ）は下記の式に基づいて算出される。
Σχｉ
ｉ−＋
Ｍ＝−
そして、次のステップ６０で移動平均Ｍが予め設定され
た基準値Ｍ。より大であるか否かの判別がなされ、ＭＵ
Ｍ、であると判別されると、摩耗によりドリル折損直前
であるとして、寿命判定信号が出力される（ステップ７
０）、尚、この寿命判定信号の出力の解除は手動式にリ
セットがなされるようになっている！（ステップ８０）
。
た基準値Ｍ。より大であるか否かの判別がなされ、ＭＵ
Ｍ、であると判別されると、摩耗によりドリル折損直前
であるとして、寿命判定信号が出力される（ステップ７
０）、尚、この寿命判定信号の出力の解除は手動式にリ
セットがなされるようになっている！（ステップ８０）
。
寿命判定信号により、ドリル交換警報ランプの点灯、あ
るいは機械の作動が停止され、これにより作業者は、ド
リルの点検・交換をなすこととなる。
るいは機械の作動が停止され、これにより作業者は、ド
リルの点検・交換をなすこととなる。
このように、過去最新ｎ回のデータにより求められた移
動平均に基づいて、ドリルの寿命が検出されるため、そ
の寿命の検出を確率的に優れたものとすることができる
。またこのことは基準値（Ｍ、）のレベル設定が容易と
なることを意味するものである。
動平均に基づいて、ドリルの寿命が検出されるため、そ
の寿命の検出を確率的に優れたものとすることができる
。またこのことは基準値（Ｍ、）のレベル設定が容易と
なることを意味するものである。
また、過去更新８回加工の代表データχはドリル加工毎
に更新されることから、ドリル交換後ｎ回加工の後にあ
って、突発的な事故によって大きく負荷が変動した場合
、必然的に得られる移動平均も大となり、これによりド
リルの折損等の異常も検出しうることとなる。
に更新されることから、ドリル交換後ｎ回加工の後にあ
って、突発的な事故によって大きく負荷が変動した場合
、必然的に得られる移動平均も大となり、これによりド
リルの折損等の異常も検出しうることとなる。
以上、本発明の一実施例を説明したが、前述した基準設
定値（Ｍ、）を、ドリル交換後８回の負荷データから算
出するようにしてもよい。このようにした場合にあって
は、ドリルの個体差に応じた基準値を設定することがで
きるという利点がある。また、加工終了直前であること
を知るには、上述した、時間（タイマによる検知）によ
ることなく、ドリルのワーク内への侵入量で検出するよ
うにしてもよい。
定値（Ｍ、）を、ドリル交換後８回の負荷データから算
出するようにしてもよい。このようにした場合にあって
は、ドリルの個体差に応じた基準値を設定することがで
きるという利点がある。また、加工終了直前であること
を知るには、上述した、時間（タイマによる検知）によ
ることなく、ドリルのワーク内への侵入量で検出するよ
うにしてもよい。
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように１本発明によれば、複数
回の加工における負荷データの移動平均の基づいて穴明
工具の異常を検出するため、ワーク加工毎のデータ変動
による誤判定の問題を解消することができる。
回の加工における負荷データの移動平均の基づいて穴明
工具の異常を検出するため、ワーク加工毎のデータ変動
による誤判定の問題を解消することができる。
また、その負荷データをワーク穴明加工後期のものから
得るようにしたことから、特に工具の寿命検出精度を優
れたものとすることができる。また、このことにより、
判定基準値の設定を容易なものとしうる。
得るようにしたことから、特に工具の寿命検出精度を優
れたものとすることができる。また、このことにより、
判定基準値の設定を容易なものとしうる。
第１図は、実施例装置の構成図、
第２図は、ドリルが摩耗するに従って、加工後期におけ
る負荷（主軸電流値）が増大することを示す説明図。 第３図は、ドリル寿命検出のフローチャート、第４図は
、加工回数が増すに従って、負荷のばらつきが大となる
ことを示す説明図である。 １・・・負荷検出手段 ３−・・マイクロコンピュータ ステップ３０・・・記憶手段 ステップ５０・争参演算手段
る負荷（主軸電流値）が増大することを示す説明図。 第３図は、ドリル寿命検出のフローチャート、第４図は
、加工回数が増すに従って、負荷のばらつきが大となる
ことを示す説明図である。 １・・・負荷検出手段 ３−・・マイクロコンピュータ ステップ３０・・・記憶手段 ステップ５０・争参演算手段
Claims (1)
- （１）ワーク加工後期の穴明工具に加わる負荷を検出す
る負荷検出手段と、 該負荷検出手段からの負荷信号を受け、該負荷検出手段
で検出された負荷を記憶するデータ記憶手段と、 所定の過去最新加工回数における負荷データから移動平
均を算出する演算手段と、 該演算手段で求められた移動平均と基準設定値とを比較
し、前記移動平均が基準設定値より大であるときに、異
常判定信号を出力する異常判定手段と、 を備えていることを特徴とする穴明工具の異常検出装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090969A JPS61252052A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 穴明工具の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090969A JPS61252052A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 穴明工具の異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61252052A true JPS61252052A (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=14013325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60090969A Pending JPS61252052A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 穴明工具の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61252052A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349849A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-04 | Enshu Cloth Kk | 学習機能付刃具損傷検知装置 |
| JP2004130407A (ja) * | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Fanuc Ltd | 工具折損あるいは予知検出装置 |
| JP2008254080A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 加工工具寿命検出方法及び加工工具寿命検出装置 |
| CN109909804A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-06-21 | 北京工业大学 | 基于主轴驱动电流和工步的刀具磨损破损在线监测方法 |
| FR3106770A1 (fr) * | 2020-02-03 | 2021-08-06 | Airbus | Systeme d’estimation indirecte de l’état d’usure d’un outil coupant |
| US11378492B2 (en) | 2020-02-03 | 2022-07-05 | Airbus Operations (S.A.S.) | System for estimating the state of wear of a cutting tool during machining |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60090969A patent/JPS61252052A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349849A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-04 | Enshu Cloth Kk | 学習機能付刃具損傷検知装置 |
| JP2004130407A (ja) * | 2002-10-08 | 2004-04-30 | Fanuc Ltd | 工具折損あるいは予知検出装置 |
| US7403868B2 (en) | 2002-10-08 | 2008-07-22 | Fanuc Ltd | Apparatus for detecting or predicting tool breakage |
| JP2008254080A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 加工工具寿命検出方法及び加工工具寿命検出装置 |
| CN109909804A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-06-21 | 北京工业大学 | 基于主轴驱动电流和工步的刀具磨损破损在线监测方法 |
| CN109909804B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-06-25 | 北京工业大学 | 基于主轴驱动电流和工步的刀具磨损破损在线监测方法 |
| FR3106770A1 (fr) * | 2020-02-03 | 2021-08-06 | Airbus | Systeme d’estimation indirecte de l’état d’usure d’un outil coupant |
| US11378492B2 (en) | 2020-02-03 | 2022-07-05 | Airbus Operations (S.A.S.) | System for estimating the state of wear of a cutting tool during machining |
| US11656147B2 (en) | 2020-02-03 | 2023-05-23 | Airbus (S.A.S.) | System of indirect estimation of the condition of wear of a cutting tool |
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