JPS62150160A

JPS62150160A - Ａｅテレメ−タ装置

Info

Publication number: JPS62150160A
Application number: JP60296229A
Authority: JP
Inventors: Naoto Fujisaka; 尚登藤坂; Koichi Tsujino; 辻野　孝一
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1985-12-24
Publication date: 1987-07-04

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、例えば工作機の刃物折損など金属破損・破
壊を検知するのに使用されるＡＥテレメータ装置に関す
る。

（ロ）従来の技術一般に、ＮＣマシン等のドリル折れの検出は、ドリル折
損が生じる際、２００〜３００ＫＩＩｚのＡＥ（音響）
信号が発生するので、このＡＥ倍信号検出している。従
来は、被工作物の載置されるテーブルの端縁に検出器を
設け、この検出器でドリル折損時に生じるＡＥ倍信号検
出していた。従来のこの種の工作機のＡＥ検出器では、
被工作物がテーブルとともに順次ドリル主軸下まで送ら
れてくる移動テーブル式のものでは、被工作物が入替わ
る毎にＡＥ検出器を再設置せねばならず、大変面倒であ
った。そこで、この問題を解決するために、ＡＥセンサ
を含む送信機をドリル部に装着し、ＡＥセンサで検出し
たＡＥ倍信号送信機から送信し、送信機より離隔した受
信機で受信するＡＥテレメータ装置が検討され、この出
願の発明者等は、ＡＥセンサ（１１）と、このＡＥセン
サよりの所定の周波数成分のＡＥ倍信号増幅するアンプ
（１２）と、前記周波数成分のＡＥ倍信号エンベロープ
検波する検波回路（１３）と、この検波回路の出力で変
調し、変調波を送出する送信コイルを含む出力回路（１
４，１５，１６）と、電力受給用コイルよりの交流信号
を直流電圧に変換して他の回路に電源電圧を供給するＡ
　Ｃ／Ｄ　Ｃ変換器（１８）とを備える送信機（１０）
と、前記送信コイルに電磁結合される受信コイル（２１
）と、この受信コイルを通して前記送信機からの変調波
を受信する同調増幅回路（２２）と、この変調波よりＡ
Ｅ倍信号導出する復調回路（２３）と、発振ａ（２５，
２７）と、この発振源よりの信号により駆動され、前記
送信機の電力受給用コイルに電るは結合される電力供給
用コイル（２６）とを備える受信！（２０）とからなり
、前記送信機が回転主軸（２）に固設される一方、前記
受信機が回転主軸に遊嵌されるＡＥテレメータ装置を創
出し、別に出願した。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記ＡＥテレメーメ装置では、ＡＥセンサで検出される
ＡＥ倍信号微弱であるため、この信号を増幅するための
アンプを備えているが、その増幅率は一定である。しか
しながら、ドリル折損等によるＡＥ発生点からＡＥセン
サまでの伝搬路による減衰差が生じたり、例えばドリル
折れ検出の場合に、ドリル径によって折損時に発生する
ＡＥの大きさに差が生じ、そのためＡＥセンサ出力の大
きさが相違し、常に高いＳＮ比で受信できるとは限らず
、なおＡＥ検出の信頼性の点で問題が残されていた。

この発明は、上記に鑑み、常に高いＳＮ比が得られ、Ａ
Ｅ解析を正確になし得るＡＥテレメーク装置を提供する
ことを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
ＡＥテレメータ装置は、上記した送信機と受信機からな
るものにおいて、受信機に、さらに発振源を変調する信
号を入力する感度設定器（２４）を設けると共に、送信
機には電力受給用コイルからの変調信号を復調する復調
回路（１９）を設け、この復調回路出力で、送信機のア
ンプの利得を制御するようにしている。

このＡＥテレメータ装置では、ＡＥセンサに入力される
ＡＥが小レベルであると推定される場合には、例えば感
度設定器で小なるレベル信号が発振源に入力されるよう
にし、電力供給用コイル及び電力受給用コイルを通して
、送信機の復調回路に加えられる変調信号が復調されて
、小なるレベル信号がアンプに入力され、アンプの利得
が大となるように制御され、逆に、ＡＥセンサに入力さ
れるＡＥが大レベルであると推定される場合には、感度
設定器で大なるレベル信号が発振源に入力されるように
し、送信機の復調回路より大なるレベル信号がアンプに
入力され、アンプの利得が小となるように制御される。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示すＡＥテレメータ装
置の回路ブロック図である。

このＡＥテレメータ装置は、送信機１０と受信機２０と
から構成されている。

送信機１０は、例えば圧電素子で形成されるＡＥセンサ
１１、このＡＥセンサ１１の出力より所定の周波数成分
のＡＥ倍信号増幅するバンドパスアンプ１２、エンベロ
ープ検波回路１３、検波されたエンベロープ信号をＦＭ
変調する変調回路１４、送信コイル１５を駆動するドラ
イバ１６、電力受給用コイル１７より入力されるＡＣ電
圧をＤＣ電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換器１８及び電力
受給用コイル１７よりのＡＣ信号をＦＭ復調するＦＭ復
調回路１９を備えている。ＦＭ復調回路１９の出力はバ
ンドパスアンプ１２に加えられ、そｊのレベルに応じ、バンドパスアンプ１２の利得を変える
ように構成されている。

受信機２０は、受信コイル２１を経て入力される信号を
増幅する同調増幅回路２２、ＦＭ変調信号よりエンベロ
ープ信号を導出する復調回路２３、感度設定器２４、こ
の感度設定器２４よりの電圧によって発振周波数を制御
される電圧制御発振回路２５及び発振信号により電力供
給用コイル２６を駆動するドライバ２７を備えている。

なお、送信コイル１５と受信コイル２１、電力受給用コ
イル１７と電力供給用コイル２６は、電磁結合されてい
る。

このＡＥテレメータ装置の送信機１０及び受信機２０は
、第２図に示すように、工作機１に装着される。第２図
において、工作機１の回転主軸２の先端に工具（ドリル
刃）３が取付けられ、この回転主軸２と主軸頭５間にベ
アリング６が介設されている。回転主軸２は、図示外の
駆動源により高速回転駆動されるようになっている。回
転主軸２の上部には送信機１０が固設され、また受信機
２０のコイル部２０ａが嵌挿されている。

送信機１０の装着部分を第３図に示すように、送信機１
０の外形状はトーラス状に形成されている。また、受信
機２０はコイル部２０ａと本体部２０に分離構成されて
おり、コイル部２０ａは偏平で先端部が輪状に形成され
、この輪状部内に受信コイル２１と電力供給用コイル２
６が巻回されている。

次に、このＡＥテレメータ装置により、ドリル折損を検
出する場合の動作について説明する。

先ず、受信機２０の電圧制御発振回路２５より発振信号
がドライバ２７に入力され、この信号により電力供給用
コイル２６が駆動され、電力受給用コイル１７を経て、
送信機１０のＡ　Ｃ／Ｄ　Ｃ変換器１８にＡＣ電圧が入
力される。そして、このＡＣ電圧がＤＣ電圧に変換され
、定電圧化されてバンドパスアンプ１２、エンベロープ
検波回路１３、・・・・・・、ドライバ１６、ＦＭ復調
回路１９等の各回路に電源電圧を供給する。これにより
、送信機１０が作動状態となる。

今、ドリル３の折損が起きると、ＡＥが発生する。この
ＡＥが回転主軸２を伝搬し、送信機１０に至る。ＡＥセ
ンサ１１は、このＡＥにより振動し、その振動信号をバ
ンドパスアンプ１２に入力する。バンドパスアンプ１２
は、所定の周波数成分のＡＥ倍信号みを増幅し、エンベ
ロープ検波回路１３よりそのエンベロープ信号を出力す
る。そして、このエンベロープ信号が変調回路１４でＦ
Ｍ変調され、ドライバ１６に入力される。ドライバ１６
は、このＦＭ変調信号により送信コイル１５を駆動する
。この送信コイル１５に電磁結合される受信コイル２１
を通して、同調増幅回路２に上記ＦＭ変調信号が受信さ
れ、増幅される。次に、このＦＭ変調信号よりエンベロ
ープ信号、つまりＡＥ倍信号復調回路２３で復調され、
出力される。

この出力信号により、回転主軸２の回転停止や、ドリル
３の自動交換等の処理が取られることになる。

電圧制御発振回路２５の発振周波数は、感度設定器２４
から入力される電圧レベルに応じて変化する。つまり、
ＦＭ変調を受ける。電圧制御発振回路２５の発振信号は
、上記したように、ドライバ２７、電力供給用コイル２
６を経て、送信機１０の電力受給用コイル１７に導出さ
れる。この導出されるＡＣ信号は、Ａ　Ｃ／Ｄ　Ｃ変換
器１８に入力される一方、ＦＭ復調回路１９にも入力さ
れる。

ＦＭ復調回路１９は入力されるＡＣ信号の周波数に応じ
た電圧、つまり感度設定器２４での設定に応じた電圧を
出力し、バンドパスアンプ１２に入力する。バンドパス
アンプ１２は、このＦＭ復調回路１９よりの電圧によっ
て利得が調節される。

従って、ＡＥセンサ１１に入力されるＡＥ信号値が小さ
いと推定される場合は、感度設定器２４によりバンドパ
スアンプ１２の利得を上げ、逆に、入力されるＡ、　Ｅ
信号値が大きいと推定される場合は、感度設定器２４′
を逆調節して、バンドパスアンプ１２の利得を下げれば
よい。

なお、上記実施例では、感度設定器の出力に発振回路の
発振周波数を可変にしてＦＭ復調し、アンプの利得を調
節するようにしているが、これに代えてＡＭ変調・復調
を採用してもよい。

（へ）発明の効果この発明によれば、ＡＥセンサへ入力されるＡＥレベル
が相違する場合でも、これを予測して感度設定器により
送信機内のアンプ利得を調節できるので、常に高いＳＮ
比が得られ、ＡＥ解析を正確に行うことができる。また
、送信機が回転等により動き、感度に変動が生じても、
受信機側から変動分を補正することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すＡＥテレメータ装
置の回路ブロック図、第２図は、同ＡＥテレメータ装置
を工作機に装着した状態を示す断面図、第３図は、同装
着状態の送信機近傍を拡大して示した斜視図である。２：回転主軸、　　　　１０：送信機、１１：ＡＥセン
サ、　　１２：バンドパスアンプ、１３：エンベローブ
検波回路、１４：変調回路、　　　１５：送信コイル、１６：ドラ
イバ、　　　１７：電力受給用コイル、１８　：　ＡＣ
／ＤＣ変換器、１９：ＦＭ復調回路、２０：受信機、２１：受信コイル、　　２２：同調増幅回路、２３：復
調回路、　　　２４：感度設定器、２５：電圧制御発振
回路、２６：電力供給用コイル、２７：ドライバ。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　　弁理士　　中　村　茂　信第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＡＥセンサと、このＡＥセンサよりの所定の周波
数成分のＡＥ信号を増幅するアンプと、前記周波数成分
のＡＥ信号をエンベロープ検波する検波回路と、この検
波回路の出力で変調し、変調波を送出する送信コイルを
含む出力回路と、電力受給用コイルよりの交流信号を直
流電圧に変換して他の回路に電源電圧を供給するＡＣ／
ＤＣ変換器とを備える送信機と、前記送信コイルに電磁
結合される受信コイルと、この受信コイルを通して前記
送信機からの変調波を受信する同調増幅回路と、この変
調波よりＡＥ信号を導出する復調回路と、発振源と、こ
の発振源よりの信号により駆動され、前記送信機の電力
受給用コイルに電磁結合される電力供給用コイルとを備
える受信機とからなり、前記送信機が回転主軸に固設さ
れる一方、前記受信機の各コイルを前記回転主軸に遊嵌
させるＡＥテレメータ装置において、前記受信機に前記発振源を変調する信号を入力する感度
設定器を備えるとともに、前記送信機に前記電力受給用
コイルからの変調信号を復調する復調回路を設け、この
復調回路出力で前記アンプの利得を制御するようにした
ことを特徴とするＡＥテレメータ装置。