JPS62114807A - 工具折損検出装置 - Google Patents
工具折損検出装置Info
- Publication number
- JPS62114807A JPS62114807A JP25087185A JP25087185A JPS62114807A JP S62114807 A JPS62114807 A JP S62114807A JP 25087185 A JP25087185 A JP 25087185A JP 25087185 A JP25087185 A JP 25087185A JP S62114807 A JPS62114807 A JP S62114807A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- ultrasonic
- breakage
- waveform
- tool
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- B23Q17/0971—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 mechanical vibrations of parts of the machine
-
- 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
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、ドリルなどの折損を自動的に検出することの
できる工具折損検出装置に関する。
できる工具折損検出装置に関する。
電子機器の軽量小形化にともなって、それに用いられる
回路基板が高筐度化している。この高密歴回路基板では
、轟然実榛される回路素子も小形化しており、必然的に
それらを装着する取付は孔など、プリント基板に形成さ
れる各種孔も小径化する。すなわち、従来直径Ｑ、８ｍ
ｒｘであったものが。
回路基板が高筐度化している。この高密歴回路基板では
、轟然実榛される回路素子も小形化しており、必然的に
それらを装着する取付は孔など、プリント基板に形成さ
れる各種孔も小径化する。すなわち、従来直径Ｑ、８ｍ
ｒｘであったものが。
０．３１１１１．０．１朋になっている。
通常、このプリント基板の孔あけは、ドリルを用いた自
動孔あけ加工機でおこなわれ、ドリルの折損が検出され
た場合、ただちに孔あけ加工を停止するようになってい
る。このドリルの折損を検出する検出器としては、従来
より、何）、折損による切削トルクの変化で検出するも
の、（ロ）、たとえばドリルを取り付ける主軸ヘッド部
にＡＥセンサを装着し、このＡＥセンサから出力する信
号から検出するもの、（ハ）、投光ヘッドから放出され
る光ビームを光ファイバを通してドリルに照射し、受光
ヘッドに入射する光量から光学的にドリルの折損を検出
するものなど、各種のものがある。
動孔あけ加工機でおこなわれ、ドリルの折損が検出され
た場合、ただちに孔あけ加工を停止するようになってい
る。このドリルの折損を検出する検出器としては、従来
より、何）、折損による切削トルクの変化で検出するも
の、（ロ）、たとえばドリルを取り付ける主軸ヘッド部
にＡＥセンサを装着し、このＡＥセンサから出力する信
号から検出するもの、（ハ）、投光ヘッドから放出され
る光ビームを光ファイバを通してドリルに照射し、受光
ヘッドに入射する光量から光学的にドリルの折損を検出
するものなど、各種のものがある。
しかしこれら従来の検出器は、直径０．８朋のドリルの
折損を検出するのが限界であって、それ以下のドリルの
折損を確夾に検出することができない。
折損を検出するのが限界であって、それ以下のドリルの
折損を確夾に検出することができない。
すなわち、切削トルクの変化やＡＥセンサから出力され
る信号から検出するものは、ドリルの直径が小さくなる
と、それにつれて切削トルクやＡＥ信号自体が小さくな
り、 ８／Ｎ比が低下してｉ出できなくなる。また光学
的に検出するものは、光フアイバ先端から放射される光
が約６０°の角度で拡散するため、ドリルの直径が小さ
くなると、ドリルの有無にかかわらずその先端から放射
された光が受光ヘッドに入射し、ドリルの折損が検出で
きなくなる。
る信号から検出するものは、ドリルの直径が小さくなる
と、それにつれて切削トルクやＡＥ信号自体が小さくな
り、 ８／Ｎ比が低下してｉ出できなくなる。また光学
的に検出するものは、光フアイバ先端から放射される光
が約６０°の角度で拡散するため、ドリルの直径が小さ
くなると、ドリルの有無にかかわらずその先端から放射
された光が受光ヘッドに入射し、ドリルの折損が検出で
きなくなる。
本発明は、上記事情を勘案してなされたもので。
小径ドリルによる穿孔状態の良否を自動的かつ正確に検
出することのできる工具折損検出装置を提供することを
目的とする。
出することのできる工具折損検出装置を提供することを
目的とする。
穿孔部位における超音波の反射態様が、工具の折損の有
無？こより著しく異なることを利用して。
無？こより著しく異なることを利用して。
工具の折損を自動的に検出するようにしたものである。
以下１本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
図面は、この実施例の工具折損検出装置を示している。
この装置は、ドリル（１）による被加工物（２）の穿孔
部位（３）に近接して図示せぬ支持器により配設され超
音波を発信させる超音波発信器（５）と、この超音波発
信器（５）に対して穿孔部位（３＞を中心とする左右対
称位置に図示せぬ支持器により配役さね穿孔部位（３）
にて反射した超音波を受１言する超音波受信器（６）と
、上記超音波発信器（５）（こ電気的に接続されこの超
音波発信器（５）を駆動・制御する駆動制御部（７）と
、超音波受信器（６）に電気的に接続されこの超音波受
信器（６）から出力されたドリル（１）の折損状態を示
す電気信号ＳＡをディジタル値として記憶するとともに
第２図に示すような正偽な波形（８）（ドリルは折損し
ていない状態）と異常な波形（９）（ドリルが折損して
いる状態）とを峻別する演算制御部ＯＧと、波形＋８１
、 ＋９）を表示するとともにドリルゼ［損検出結果
を表示する例えばブラウン管やプリンタなどの表示部ａ
υとからなっている。しかして。
部位（３）に近接して図示せぬ支持器により配設され超
音波を発信させる超音波発信器（５）と、この超音波発
信器（５）に対して穿孔部位（３＞を中心とする左右対
称位置に図示せぬ支持器により配役さね穿孔部位（３）
にて反射した超音波を受１言する超音波受信器（６）と
、上記超音波発信器（５）（こ電気的に接続されこの超
音波発信器（５）を駆動・制御する駆動制御部（７）と
、超音波受信器（６）に電気的に接続されこの超音波受
信器（６）から出力されたドリル（１）の折損状態を示
す電気信号ＳＡをディジタル値として記憶するとともに
第２図に示すような正偽な波形（８）（ドリルは折損し
ていない状態）と異常な波形（９）（ドリルが折損して
いる状態）とを峻別する演算制御部ＯＧと、波形＋８１
、 ＋９）を表示するとともにドリルゼ［損検出結果
を表示する例えばブラウン管やプリンタなどの表示部ａ
υとからなっている。しかして。
超音波発信器（５）は、超音波（１３が穿孔部位（３）
に直接投射される角度に設定されている。同様に、超音
波受信器（６）は、穿孔部位（３）にて反射された超音
波ＯＪを受信する角度に設定されている。一方、折損検
出されるドリル（１）は、穴あけ加工機αａの主軸に装
置されている。この穴あけ加工機α・υは、数値制御（
ＮＣ）部■に゛電気的に接続され、この数値制御部α９
により、被加工物（２）の位置決め及びドリル（１）の
回転・送り、駆動を制御するようになっている。そうし
て、数値制御部（柵は、演算制御部（１０）に接続され
、この演算制御部００）から出力された折損検知信号Ｓ
Ｂを入力すると、穴あけ加工機０□υにおける加工を中
断させるようになっている。
に直接投射される角度に設定されている。同様に、超音
波受信器（６）は、穿孔部位（３）にて反射された超音
波ＯＪを受信する角度に設定されている。一方、折損検
出されるドリル（１）は、穴あけ加工機αａの主軸に装
置されている。この穴あけ加工機α・υは、数値制御（
ＮＣ）部■に゛電気的に接続され、この数値制御部α９
により、被加工物（２）の位置決め及びドリル（１）の
回転・送り、駆動を制御するようになっている。そうし
て、数値制御部（柵は、演算制御部（１０）に接続され
、この演算制御部００）から出力された折損検知信号Ｓ
Ｂを入力すると、穴あけ加工機０□υにおける加工を中
断させるようになっている。
つぎに、上記構成の工具折損検出装置の作動について述
べる。
べる。
第１図のように、ドリル（１）による穿孔が完了すると
、超音波発信器（５）から超音波０２）が穿孔部位（３
）に投射される。このとき図示のように、孔（１６）が
正常に穿孔され、かつ、ドリル（１）が折損していない
場合は、孔（１６）の１１０部には、空間が露出する。
、超音波発信器（５）から超音波０２）が穿孔部位（３
）に投射される。このとき図示のように、孔（１６）が
正常に穿孔され、かつ、ドリル（１）が折損していない
場合は、孔（１６）の１１０部には、空間が露出する。
ぞの結果、超音波（１りは、孔（１６Ｉの開口を除いて
穿孔部位（３）の平面部にて正反射され、超音波（１階
が超音波受信器（６）にて受信される。ついで、超音波
（Ｉ■は。
穿孔部位（３）の平面部にて正反射され、超音波（１階
が超音波受信器（６）にて受信される。ついで、超音波
（Ｉ■は。
電気信号ＳＡに変換され、演算制御部αＱにて記憶され
る。同時に、電気信号ＳＡの波形は１表示部αυにて表
示される。しかして、記憶された電気信号ＳＡの波形は
、あらかじめ格納されている標準パターンと比較され、
この標準パターンの許容範囲内にあるか否かが判定され
、この許容範囲内にある場合は、数値制御部α９に加工
継続信号ＳＣが出力され。
る。同時に、電気信号ＳＡの波形は１表示部αυにて表
示される。しかして、記憶された電気信号ＳＡの波形は
、あらかじめ格納されている標準パターンと比較され、
この標準パターンの許容範囲内にあるか否かが判定され
、この許容範囲内にある場合は、数値制御部α９に加工
継続信号ＳＣが出力され。
穴あけ加工はｔ成行される。しかし２第３図に示すよう
ｌこ、穿孔中ドリル（１）の先端部が折損し、残片αη
が孔αυ内に残った場合は、超音波（１３）は、消２図
に示すような波形（９）のようになる。つまり、残片（
１７）による超音波αつの散乱パターンと、孔σＱの開
口部による超音波（Ｌ７Ｊの散乱パターンとが著しく異
なり、ドリル（１）が異常な波形（９）は、ドリル（１
）が正莞な波形（８）にくらべて、ノイズが多く、上記
標準パターンから大きくずれたものとなっている。した
がって、演算制御部＋ｌＯ）にては、容易に波形（９）
を異常と判定し、折損検知信号ＳＢが数値制御部ａ９に
出力され、穴あけ加工が中断する。
ｌこ、穿孔中ドリル（１）の先端部が折損し、残片αη
が孔αυ内に残った場合は、超音波（１３）は、消２図
に示すような波形（９）のようになる。つまり、残片（
１７）による超音波αつの散乱パターンと、孔σＱの開
口部による超音波（Ｌ７Ｊの散乱パターンとが著しく異
なり、ドリル（１）が異常な波形（９）は、ドリル（１
）が正莞な波形（８）にくらべて、ノイズが多く、上記
標準パターンから大きくずれたものとなっている。した
がって、演算制御部＋ｌＯ）にては、容易に波形（９）
を異常と判定し、折損検知信号ＳＢが数値制御部ａ９に
出力され、穴あけ加工が中断する。
このように、この実施例における工具折損検出装置は、
穿孔部位における超音波の反射の仕方が。
穿孔部位における超音波の反射の仕方が。
ドリルの折損の有無により著しく異なることを利用して
、ドリルの折損を検出するようにしているので、折損検
出精度が向上する。とくに、 ０．８朋以下の小径のド
リルにより合成樹脂部材を穿設するときなどに適用した
場合、格別の効果を奏する。
、ドリルの折損を検出するようにしているので、折損検
出精度が向上する。とくに、 ０．８朋以下の小径のド
リルにより合成樹脂部材を穿設するときなどに適用した
場合、格別の効果を奏する。
なお、上記実施例においては、ドリル（１）の折損の判
定は、基準となるバター７との比較により行っているが
、第４図に示すように、基準ｉ囲（Ｒ）−を波形が越え
た場合に、ドリル折損と判定するようにしてもよい。さ
らに、この発明は、ドリルに限ることなく、リーマ、タ
ップ等の折損検出にも適用できる。
定は、基準となるバター７との比較により行っているが
、第４図に示すように、基準ｉ囲（Ｒ）−を波形が越え
た場合に、ドリル折損と判定するようにしてもよい。さ
らに、この発明は、ドリルに限ることなく、リーマ、タ
ップ等の折損検出にも適用できる。
本発明の工具折損検出装置は、穿孔部位における超音波
の反射態様が、工具の折損の有無により著しく異なるこ
とを利用して、工具の折損を検出するようにしているの
で、折損検出精度が向上する。とくに、 ０．８ｍ以下
の小径のドリルにより合成樹脂部材を穿設するときの工
具折損検出に適用した場合に、格別の効果を奏する。
の反射態様が、工具の折損の有無により著しく異なるこ
とを利用して、工具の折損を検出するようにしているの
で、折損検出精度が向上する。とくに、 ０．８ｍ以下
の小径のドリルにより合成樹脂部材を穿設するときの工
具折損検出に適用した場合に、格別の効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図はドリ
ルの折損の有無に対応した波形を示すグラフ、第３図は
ドリルが折損した場合の穿孔部位の断面図、第４図は本
発明の他の実施例における判定方法を示すグラフである
。 （１）ニトリル、 （２） ：被加工物。 （３）：穿孔部位、 ＜５） ：超音波発信器
。 （６）：超音波受信器。 αＩ：演算制御部（折損判定部）。
ルの折損の有無に対応した波形を示すグラフ、第３図は
ドリルが折損した場合の穿孔部位の断面図、第４図は本
発明の他の実施例における判定方法を示すグラフである
。 （１）ニトリル、 （２） ：被加工物。 （３）：穿孔部位、 ＜５） ：超音波発信器
。 （６）：超音波受信器。 αＩ：演算制御部（折損判定部）。
Claims (1)
- 工具による被加工物の穿孔部位に近接して設けられ超音
波を上記穿孔部位に発信する超音波発信器と、上記穿孔
部位に近接して設けられ上記穿孔部位にて反射した超音
波を受信して電気信号に変換する超音波受信器と、上記
超音波受信器から出力された電気信号に基づいて上記工
具の折損を判定する折損判定部とを具備することを特徴
とする工具折損検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25087185A JPS62114807A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 工具折損検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25087185A JPS62114807A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 工具折損検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114807A true JPS62114807A (ja) | 1987-05-26 |
Family
ID=17214246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25087185A Pending JPS62114807A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 工具折損検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62114807A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03294150A (ja) * | 1990-04-09 | 1991-12-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工具異常検出方法 |
| EP1779949A1 (en) * | 2005-11-01 | 2007-05-02 | Volvo Lastvagnar Ab | A system and a method for detecting tool fracture in machine tools |
| CN105382300A (zh) * | 2015-11-28 | 2016-03-09 | 谭华 | 钣金件的小型钻孔装置 |
| JP2018176329A (ja) * | 2017-04-10 | 2018-11-15 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | ドリル異常検知システム、ドリル異常検知方法、穿孔システム及び被穿孔品の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031906B2 (ja) * | 1977-05-13 | 1985-07-25 | 株式会社日立製作所 | アルミニウム膜もしくは基合金膜の加工方法 |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP25087185A patent/JPS62114807A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031906B2 (ja) * | 1977-05-13 | 1985-07-25 | 株式会社日立製作所 | アルミニウム膜もしくは基合金膜の加工方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03294150A (ja) * | 1990-04-09 | 1991-12-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工具異常検出方法 |
| EP1779949A1 (en) * | 2005-11-01 | 2007-05-02 | Volvo Lastvagnar Ab | A system and a method for detecting tool fracture in machine tools |
| CN105382300A (zh) * | 2015-11-28 | 2016-03-09 | 谭华 | 钣金件的小型钻孔装置 |
| JP2018176329A (ja) * | 2017-04-10 | 2018-11-15 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | ドリル異常検知システム、ドリル異常検知方法、穿孔システム及び被穿孔品の製造方法 |
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