JPS6252459A - 工具折損検出装置のインタ−フエ−ス回路 - Google Patents
工具折損検出装置のインタ−フエ−ス回路Info
- Publication number
- JPS6252459A JPS6252459A JP60192980A JP19298085A JPS6252459A JP S6252459 A JPS6252459 A JP S6252459A JP 60192980 A JP60192980 A JP 60192980A JP 19298085 A JP19298085 A JP 19298085A JP S6252459 A JPS6252459 A JP S6252459A
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- Japan
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- circuit
- output
- tool
- sensor
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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】
〔発明の分野〕
本発明は工作機械における工具の折損や異常を切削加工
及び折損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）を利用して監視。
及び折損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）を利用して監視。
自動検出する工具折損検出装置とその出力を記録するデ
ータ記録装置のインターフェース回路に関するものであ
る。
ータ記録装置のインターフェース回路に関するものであ
る。
本発明による工具折損検出装置のインターフェース回路
は、ＡＥセンサから得られるＡＥ倍信号所定時間毎に保
持する保持回路を設けることによって高い周波数のＡＥ
倍信号そのレベルに対応した低周波に変換し、応答速度
の遅いデータ記録装置を用いてＡＥ信号レベルを記録す
ることができるようにしたものである。
は、ＡＥセンサから得られるＡＥ倍信号所定時間毎に保
持する保持回路を設けることによって高い周波数のＡＥ
倍信号そのレベルに対応した低周波に変換し、応答速度
の遅いデータ記録装置を用いてＡＥ信号レベルを記録す
ることができるようにしたものである。
工作機械において工具を用いて加工対象（以下ワークと
いう）を切削加工する場合、何らかの原因で工具が折損
し又切屑のつまりを起こして異常切削している場合があ
る。近年の工場自動化の進展に伴いこのような工具の折
損や異常切削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折損を検出する一手法
として、従来より工作機械の工具やワークの近傍にＡＥ
４ンサを設け、そこから得られるＡＥ倍信号基づいて工
具の折損を検出する装置が提案されている。
いう）を切削加工する場合、何らかの原因で工具が折損
し又切屑のつまりを起こして異常切削している場合があ
る。近年の工場自動化の進展に伴いこのような工具の折
損や異常切削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折損を検出する一手法
として、従来より工作機械の工具やワークの近傍にＡＥ
４ンサを設け、そこから得られるＡＥ倍信号基づいて工
具の折損を検出する装置が提案されている。
第３図はこのような従来の工具折損検出装置の一例を示
すブロック図である。本図においてＡＥセンサ１の出力
は増幅器２を介してバンドパスフィルタ３に与えられ、
工具折損時のＡＥ倍信号周波数成分のみが取出されて絶
対値回路４に与えられる。絶対値回路４は出力を全波整
流・平滑して後段の信号弁別器５に与えると共に、表示
器駆動回路６及び検出レベルモニタ端子７に与えられる
。
すブロック図である。本図においてＡＥセンサ１の出力
は増幅器２を介してバンドパスフィルタ３に与えられ、
工具折損時のＡＥ倍信号周波数成分のみが取出されて絶
対値回路４に与えられる。絶対値回路４は出力を全波整
流・平滑して後段の信号弁別器５に与えると共に、表示
器駆動回路６及び検出レベルモニタ端子７に与えられる
。
表示器駆動回路６は絶対値出力をデジタル量に変換する
Ａ／Ｄ変換器８及びその出力を所定時間保持するラッチ
回路９と、ラッチ回路９をリセットするりセント回路１
０を有している。そしてＡＥセンサレレベが所定時間毎
にリセットされてデジタル値で表示器１１に表示される
。
Ａ／Ｄ変換器８及びその出力を所定時間保持するラッチ
回路９と、ラッチ回路９をリセットするりセント回路１
０を有している。そしてＡＥセンサレレベが所定時間毎
にリセットされてデジタル値で表示器１１に表示される
。
しかるにこのような従来の工具折損検出装置を長時間無
人でモニタしておく場合には、絶対値回路４の出力側に
設けられたモニタ端子７にペンレコーダ等のデータ記録
装置を接続してモニタすることが考えられる。しかしな
がらＡＥ倍信号周波数が高いため、応答速度が遅い記録
装置を用いて検出レベルを長時間に渡って確実に記録す
ることができないという問題点があった。
人でモニタしておく場合には、絶対値回路４の出力側に
設けられたモニタ端子７にペンレコーダ等のデータ記録
装置を接続してモニタすることが考えられる。しかしな
がらＡＥ倍信号周波数が高いため、応答速度が遅い記録
装置を用いて検出レベルを長時間に渡って確実に記録す
ることができないという問題点があった。
本発明はこのような従来の工具折損検出装置の問題点に
鑑みてなされたものであって、工具折損検出装置の内部
回路を変更することなくモニタ端子出力を応答速度の遅
いデータ記録装置に与えることができるインターフェー
ス回路を提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであって、工具折損検出装置の内部
回路を変更することなくモニタ端子出力を応答速度の遅
いデータ記録装置に与えることができるインターフェー
ス回路を提供することを目的とする。
本発明は工作機械の工具近傍に設けられたＡＥセンサを
有し工具折損時のＡＥ倍信号基づいて折損を検出する工
具折損検出装置のＡＥセンサ出力をデータ記録装置に与
えるインターフェース回路であって、ＡＥセンサの出力
レベルを保持する保持回路と、保持回路に保持されてい
る信号を所定時間毎にリセットするリセット回路と、を
具備することを特徴とするものである。
有し工具折損時のＡＥ倍信号基づいて折損を検出する工
具折損検出装置のＡＥセンサ出力をデータ記録装置に与
えるインターフェース回路であって、ＡＥセンサの出力
レベルを保持する保持回路と、保持回路に保持されてい
る信号を所定時間毎にリセットするリセット回路と、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センサの
出力を整流して得られるモニタ端子の出力を所定時間毎
にリセットされる保持回路に与えて保持し、その出力を
データ記録装置に与えるようにしている。従って応答性
の低いペンレコーダ等のデータ記録装置を用いてＡＥ信
号レベルを記録することが可能となる。それ故無人で運
転される工作機械等において工具切削状態を長時間に渡
って記録することができるという効果が得られる。
出力を整流して得られるモニタ端子の出力を所定時間毎
にリセットされる保持回路に与えて保持し、その出力を
データ記録装置に与えるようにしている。従って応答性
の低いペンレコーダ等のデータ記録装置を用いてＡＥ信
号レベルを記録することが可能となる。それ故無人で運
転される工作機械等において工具切削状態を長時間に渡
って記録することができるという効果が得られる。
（実施例の全体構成ン
第１図は本発明が適用される工具折損検出装置の一例と
本発明のインターフェース回路の一実施例を示すブロッ
ク図である。この工具折損検出装置はボール盤に取付け
られた状態を示すものであって、前述した従来例と同一
部分は同一符号を用いて示している。本図においてワー
ク２０はボール盤のベース２１上に固定されており上部
よりドリル２２を取付けてワーク２０に開口が設けられ
る。そしてワーク２０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２１上にＡＥ倍信号検出する
ＡＥセンサ１が設けられる。ＡＥセンサｌの出力は前述
した従来例と同様に増幅器２に与工られ、その出力が２
つのバンドパスフィルタ２３．２４に与えられる。バン
ドパスフィルタ２３．２４は工具折損時及び切削時の中
心周波数のＡＥ倍信号例えば３００ Ｋ Ｈｚ及び５０
ＫＨｚの周波数の信号を後段の絶対値回路２５．２６に
伝えるものである。絶対値回路２５．２６は入力信号を
全波整流・平滑してＡＥ信号レベルを得る回路であって
、その出力は信号弁別器２７に与えられ、その出力差に
よって工具の折損が検出される。絶対値回路２５の出力
はＡＥ信号レベルをモニタする表示器駆動回路６にも与
えられる。表示器駆動回路６は前述した従来例と同じ＜
Ａ／Ｄ変換器８を有しており、絶対値回路２５の出力を
Ａ／Ｄ変換しランチ回路９に与える。ラッチ回路９には
前述した従来例と同様にリセット回路１０が接続され、
その出力が表示器１１に与えられる。さて端子７の出ツ
ノは本実施例のインターフェース回路３０の入力端子に
接続されてＡ／Ｄ変換器３１に与えられる。Ａ／Ｄ変換
器３１は絶対値回路２５の出力をデジタル信号に変換す
るものであって、その出力をランチ回路３２に与える。
本発明のインターフェース回路の一実施例を示すブロッ
ク図である。この工具折損検出装置はボール盤に取付け
られた状態を示すものであって、前述した従来例と同一
部分は同一符号を用いて示している。本図においてワー
ク２０はボール盤のベース２１上に固定されており上部
よりドリル２２を取付けてワーク２０に開口が設けられ
る。そしてワーク２０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２１上にＡＥ倍信号検出する
ＡＥセンサ１が設けられる。ＡＥセンサｌの出力は前述
した従来例と同様に増幅器２に与工られ、その出力が２
つのバンドパスフィルタ２３．２４に与えられる。バン
ドパスフィルタ２３．２４は工具折損時及び切削時の中
心周波数のＡＥ倍信号例えば３００ Ｋ Ｈｚ及び５０
ＫＨｚの周波数の信号を後段の絶対値回路２５．２６に
伝えるものである。絶対値回路２５．２６は入力信号を
全波整流・平滑してＡＥ信号レベルを得る回路であって
、その出力は信号弁別器２７に与えられ、その出力差に
よって工具の折損が検出される。絶対値回路２５の出力
はＡＥ信号レベルをモニタする表示器駆動回路６にも与
えられる。表示器駆動回路６は前述した従来例と同じ＜
Ａ／Ｄ変換器８を有しており、絶対値回路２５の出力を
Ａ／Ｄ変換しランチ回路９に与える。ラッチ回路９には
前述した従来例と同様にリセット回路１０が接続され、
その出力が表示器１１に与えられる。さて端子７の出ツ
ノは本実施例のインターフェース回路３０の入力端子に
接続されてＡ／Ｄ変換器３１に与えられる。Ａ／Ｄ変換
器３１は絶対値回路２５の出力をデジタル信号に変換す
るものであって、その出力をランチ回路３２に与える。
ラッチ回路３２にはリセット回路３３が接続されており
所定時間毎に入力データが保持される。そしてラッチ回
路３２の出力にはＤ／Ａ変換器３４が接続されている。
所定時間毎に入力データが保持される。そしてラッチ回
路３２の出力にはＤ／Ａ変換器３４が接続されている。
Ｄ／Ａ変換器３４はラッチ回路３２によって保持された
デジタル出力を再びアナログ信号に変換するものであっ
て、その出力はモニタ端子３５に与えられる。
デジタル出力を再びアナログ信号に変換するものであっ
て、その出力はモニタ端子３５に与えられる。
（本実施例の動作）
切削加工時はＡＥセンサ１より第２図（ａｌに示すよう
に切削時刻ｊｌ＋ ｔ、に切削加工を示す出力が得られ
る。この場合にはＡＥ倍信号周波数が低く周波数３００
Ｋ ＋Ｉｚのバンドパスフィルタ２３はあまり通過せ
ず、第２図（ｂｌに示すように絶対値回路２５より得ら
れる出力レベルは小さく、ＡＥ倍信号バンドパスフィル
タ２４をほとんど通過して絶対値回路２６に与えられる
。従って絶対値回路２６の出力が大きく信号弁別器２７
は工具折損信号を出力することがない。
に切削時刻ｊｌ＋ ｔ、に切削加工を示す出力が得られ
る。この場合にはＡＥ倍信号周波数が低く周波数３００
Ｋ ＋Ｉｚのバンドパスフィルタ２３はあまり通過せ
ず、第２図（ｂｌに示すように絶対値回路２５より得ら
れる出力レベルは小さく、ＡＥ倍信号バンドパスフィル
タ２４をほとんど通過して絶対値回路２６に与えられる
。従って絶対値回路２６の出力が大きく信号弁別器２７
は工具折損信号を出力することがない。
しかるに時刻ｔ３に工具が折損した場合には、第２図（
ａｌに示すような急激な立上りを有するＡＥ倍信号得ら
れる。工具折損時のＡＥ倍信号急激な立上りを有し周波
数３００ＫＨｚ付近の高い周波数成分を多く含んでいる
ため、バンドパスフィルタ２３を介して絶対値回路２５
に高いレベルの出力が得られる。一方バンドパスフィル
タ２４を介して絶対値回路２６にも出力が与えられるが
、この出力は第２図（Ｃ１に示すように相対的に低いも
のとなる。
ａｌに示すような急激な立上りを有するＡＥ倍信号得ら
れる。工具折損時のＡＥ倍信号急激な立上りを有し周波
数３００ＫＨｚ付近の高い周波数成分を多く含んでいる
ため、バンドパスフィルタ２３を介して絶対値回路２５
に高いレベルの出力が得られる。一方バンドパスフィル
タ２４を介して絶対値回路２６にも出力が与えられるが
、この出力は第２図（Ｃ１に示すように相対的に低いも
のとなる。
これらの出力が信号弁別器２７に与えられるため、信号
弁別器２７はこれらの出力レベルを比較することによっ
て第２図（Ｉｌｌ）に示すように工具折損信号を与える
。又絶対値回路２５の出力は同時に本発明によるインタ
ーフェース回路３０にも与えられ、所定時間毎にＡ／Ｄ
変換されてラッチ回路３２によってランチされる。そし
てその出力がＤ／Ａ変換器３４によって再びアナログ信
号に変換される。
弁別器２７はこれらの出力レベルを比較することによっ
て第２図（Ｉｌｌ）に示すように工具折損信号を与える
。又絶対値回路２５の出力は同時に本発明によるインタ
ーフェース回路３０にも与えられ、所定時間毎にＡ／Ｄ
変換されてラッチ回路３２によってランチされる。そし
てその出力がＤ／Ａ変換器３４によって再びアナログ信
号に変換される。
従ってＤ／Ａ変換器３４は第２図（ｄｌに示すように所
定時間一定のアナログ信号を出力し、端子３５より外部
に伝える。この出力は急峻な変化を有する信号を所定時
間毎に保持しているものであるため、Ｄ／Ａ変換器３４
のアナログ出力はほぼＡＥ倍信号出力レベルに対応した
信号となっている。
定時間一定のアナログ信号を出力し、端子３５より外部
に伝える。この出力は急峻な変化を有する信号を所定時
間毎に保持しているものであるため、Ｄ／Ａ変換器３４
のアナログ出力はほぼＡＥ倍信号出力レベルに対応した
信号となっている。
従ってこの信号をペンレコーダ等のデータ記録装置に記
録しておくことによって長時間に渡って工作機械のモニ
タを行うことが可能となる。
録しておくことによって長時間に渡って工作機械のモニ
タを行うことが可能となる。
尚本実施例によるインターフェース回路は、絶対値回路
２５の出力を一旦デジタル信号に変換しその出力を所定
時間毎にリセットされるラッチ回路によって保持してい
るが、絶対値回路２５の出力をサンプルホールド回路に
与え、所定時間毎にサンプルすることによってそのまま
アナログ信号をホールドするようにしてインターフェー
ス回路を構成することも可能である。
２５の出力を一旦デジタル信号に変換しその出力を所定
時間毎にリセットされるラッチ回路によって保持してい
るが、絶対値回路２５の出力をサンプルホールド回路に
与え、所定時間毎にサンプルすることによってそのまま
アナログ信号をホールドするようにしてインターフェー
ス回路を構成することも可能である。
第１図は工具折損検出装置に用いられる本発明によるイ
ンターフェース回路の一実施例を示すブロック図、第２
図は工具折損検出装置とインターフェース回路の各部の
波形を示す波形図、第３図は従来の工具折損検出装置の
一例を示すブロック図である。 １−−−−−−−・ＡＥセンサ ２−・−増幅器
３，２３゜２４−・・・−バンドパスフィルタ ４・
２５・ ２６・・−・・−・絶対値回路 ５．２７
−・−−−ｍ−信号弁別器６・−・−表示器駆動回路
７・・−・−モニタ端子８．３１・・−−−−−Ａ
／ Ｄ変換器 ９．３２・・−・・−ラッチ回路
１０．３３・−・−・リセット回路 ３０・・−・・
〜インターフェース回路 ３４−−−−−−−Ｄ ／
Ａ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２図
ンターフェース回路の一実施例を示すブロック図、第２
図は工具折損検出装置とインターフェース回路の各部の
波形を示す波形図、第３図は従来の工具折損検出装置の
一例を示すブロック図である。 １−−−−−−−・ＡＥセンサ ２−・−増幅器
３，２３゜２４−・・・−バンドパスフィルタ ４・
２５・ ２６・・−・・−・絶対値回路 ５．２７
−・−−−ｍ−信号弁別器６・−・−表示器駆動回路
７・・−・−モニタ端子８．３１・・−−−−−Ａ
／ Ｄ変換器 ９．３２・・−・・−ラッチ回路
１０．３３・−・−・リセット回路 ３０・・−・・
〜インターフェース回路 ３４−−−−−−−Ｄ ／
Ａ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２図
Claims (3)
- （１）工作機械の工具近傍に設けられたＡＥセンサを有
し工具折損時のＡＥ信号に基づいて折損を検出する工具
折損検出装置のＡＥセンサ出力をデータ記録装置に与え
るインターフェース回路であって、 前記ＡＥセンサの出力レベルを保持する保持回路と、 前記保持回路に保持されている信号を所定時間毎にリセ
ットするリセット回路と、を具備することを特徴とする
工具折損検出装置のインターフェース回路。 - （２）前記保持回路は、ＡＥセンサ出力をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該デジタル信号を保持す
るラッチ回路、及び該ラッチ回路の出力をアナログ量に
変換するＤ／Ａ変換器とを有することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の工具折損検出装置のインターフ
ェース回路。 - （３）前記保持回路は、ＡＥセンサ出力を所定時間ホー
ルドするサンプルホールド回路であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の工具折損検出装置のインタ
ーフェース回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192980A JPS6252459A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 工具折損検出装置のインタ−フエ−ス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60192980A JPS6252459A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 工具折損検出装置のインタ−フエ−ス回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252459A true JPS6252459A (ja) | 1987-03-07 |
Family
ID=16300234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60192980A Pending JPS6252459A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 工具折損検出装置のインタ−フエ−ス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252459A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5698798A (en) * | 1994-03-30 | 1997-12-16 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for dynamic observation of specimen |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60192980A patent/JPS6252459A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5698798A (en) * | 1994-03-30 | 1997-12-16 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for dynamic observation of specimen |
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