JPS63237844A - 工具損傷検出システム - 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〕 本発明は工作機械のパレット上に保持された加工対象（
以下ワークという）を識別する装置を有する工作機械に
おいて、駆動時に工具の損傷を自動的に検出する工具損
傷検出システムに関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

（従来技術） 従来工作機械の稼動中に工具の損傷を検出する装置とし
ては、例えば工作機械の駆動モータに流れる電流を検出
しその電流値に基づいて工具の損傷を検出する装置が提
案されている。しかしモータ電流に基づいて工具の損傷
を検出する場合には、例えば微小な径のドリルを用いて
切削加工してもその小径のドリルの損傷を検出すること
ができないという欠点があった。そこで小径のドリルの
損傷を検出するためにＡＥセンサを設け、ＡＥ倍信号変
化に基づいて工具の損傷を検出するようにした装置が提
案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらＡＥセンサを用いた従来の工具損傷検出装
置を大型のマシニングセンタに適用する場合には、加工
対象であるワークをパレット上に搭載するようにしてお
り、加工時にパレットが移動するためパレットにＡＥセ
ンサを取付けることができないという欠点があった。又
パレットが載置されるテーブル上にＡＥセンサを取付け
た場合には、ＡＥ倍信号減衰してしまうため工具の損傷
を検出することが困難になるという欠点もあった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような従来の工具損傷検出装置の問題点に
鑑みてなされたものであって、各パレットにパレットが
保持しているワーク等の識別情報を書込んだメモリユニ
ットを取付けて、その内容を外部より非接触で読取り又
は書込むごとによってワークの識別を行うようにした識
別システムを用いて工具の損傷を検出できるようにして
検出精度を向上させることを技術的課題とする。

〔発明の構成と効果〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は加工対象を保持するパレットに取付けられるＩ
Ｄユニットと、８亥ＩＤユニットにデータを書込み及び
データを読出す書込／読出制御ユニットと、を具備する
工具損傷検出システムであって、第１図、第２図及び第
４図に示すように、■Ｄユニー／　トは、コイルを含む
共振回路と、共振回路より得られる出力の周波数に基づ
いて信号を復調するデータ復調手段と、ＩＤユニットが
取付けられるパレット上の物品の識別データを記憶する
メモリと、復調された信号に基づいてメモリへのデータ
の書込み、データの読出しを制御すると共に、読出され
た送出データに基づいて共振回路の共振周波数を変化さ
せるメモリ制御手段と、共振回路より得られる出力を整
流し平滑することによってＩＤユニットの各部に直流電
源を供給する整流・平滑回路と、パレットに伝わるＡＥ
倍信号検出するＡＥセンサと、ＩＤユニットに与えられ
る増幅率設定値に基づいて設定された増幅率でＡＥセン
サの出力を増幅する可変増幅率増幅器、及びその出力を
所定レベルで弁別する比較器を有し、ＡＰ、信号レベル
に基づいて工具の損傷を検出して共振回路の共振周波数
を変化させるＡＥ信号処理部と、を有するものであり、
書込／読出制御ユニットは、発振コイルを含みＩＤユニ
ットに送出すべきデータ信号に基づいて付勢され、不連
続にその発振周波数を変化させる発振回路と、発振回路
より得られる信号の周波数変化に基づいてＩＤユニット
より与えられるデータ信号を復調するデータ復調手段と
、ＩＤユニットに取付けられる可変増幅率増幅器の増幅
率設定値を含む送出すべきシリアルデータを発振回路に
与えると共に、データ復調手段より与えられたデータを
並列信号に変換して処理するジータ処理手段と、を有す
ることを特徴とするものである。

（作用） このような特徴を有する本発明によれば、共振回路とメ
モリを含むＩＤユニットに更にＡＥセンサと工具損傷を
検出するＡＥ信号処理部とを設け、そのＩＤユニットを
加工対象を保持する′パレット上に取付けるようにして
いる。そして書込／読出制御ユニットの発振回路は常に
発振を継続させており、ＩＤユニットが所定の位置に達
したときに共振回路に得られる高周波信号を整流し平滑
することによってＩＤユニットに安定的に直流電源が供
給される。そして書込／読出制御ユニットの発振回路の
発振周波数を不連続に変えることによりＦＳＫ変調によ
って工具損傷検出のための設定感度を含む必要なデータ
をＩＤユニットに伝送するようにしている。ＩＤユニッ
トはそのデータを受信し復調することによって信号を識
別し、必要なデータをメモリに書込みＡＥ信号処理部の
検出感度を設定し、又はメモリの所定アドレスから必要
なデータを読出し共振回路の共振周波数を変化させ、更
に工具損傷時にも同様にして共振周波数を変化させる。

書込／読出制御ユニット側は共振周波数の変化に伴って
発振回路の負荷が異なるため、その負荷の変動に基づい
て工具の損傷を含むデータを受信することができ、その
信号を復調して読出されたデータを得るようにしている
。

（発明の効果） このように本発明によれば、ベースバンド方式と異なり
ＦＳＫ方式を用いて電磁結合を利用してＩＤユニットに
電力を供給している。従って常に発振が継続することと
なり、安定的にＩＤユニットに直流電源を供給すること
ができる。又非接触でＩＤユニットと書込／読出制御ユ
ニットとの半二重のデータ伝送を行うことができ、伝送
誤り率が低いＦＳＫ方式を用いてデータ伝送を行ってい
るため伝送の信幀性を向上させることができる。

又ＩＤユニットにはＩＤユニットが取付けられるパレッ
トのＡＥ倍信号検出するＡＥセンサとその出力に基づい
て工具−の損傷を検出するＡＥ信号処理部が設けられて
いるため、ＡＥ倍信号ほとんど減衰することなく検出さ
れＩＤユニットの動作時には工具の損傷を検出すること
ができる。そして、工具の損傷が検出されれば直ちに書
込／読出制御ユニット内に損傷信号が伝えられ、工作機
械の駆動を停止させることができる。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明の一実施例による工具損傷検出システム
の全体構成を示す斜視図である。本図において工具損傷
検出システム１はワーク２を保持するパレット３に直接
取付けられるＩＤユニット４と、ＩＤユニット４にデー
タを書込み及び読出す書込／読出制御ユニット５を有し
ている。書込／読出制御ユニット５は書込／読出制御装
置本体　（６及びＩＤユニット４と近接する位置に設け
られ、ＩＤユニット４にデータを書込み及び読出すヘッ
ド部７から成り立っている。そしてＩＤユニット４と書
込／読出制御ユニット５によって工具損傷検出システム
が構成される。書込／読出制御ユニット５は例えば更に
上位の制御機器８に接続され、上位の制御機器８より書
込／読出制御ユニット５を介してＩＤユニット４にデー
タを書込み及び読出すように構成している。

（書込／読出制御ユニットの構成） さて書込／読出制御ユニット５は第２図に詳細なブロッ
ク図を示すように、ＩＤユニット４へのデータの書込み
及び読取りを制御するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１
１とそのシステムプログラムを記憶するリードオンリメ
モリ　（ＲＯＭ）１２゜データを一時保持するランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）１３が設けられ、更にＩＤユ
ニット４とのシリアルデータ伝送を行うシリアルインタ
ーフェース１４．上位制御機器８とのインターフェース
を行う外部インターフェース１５及び表示部１６を有し
ている。ＭＰＵＩＩは所定の処理プログラムに従ってシ
リアルインターフェース１４を介してＩＤユ゛ニット４
に用いられる工具、例えばドリルの径等に対応した工具
損傷検出部の感度データを含むデータやコマンドを送出
するものであって、そのデジタルデータはＮＲＺのシリ
アル信号として符号化回路１７に与えられる。符号化回
路１７はシリアル信号をバイフェーズ信号に変換するも
のであって、エックスクルーシブオア回路（以下ＥＯＲ
回路という）から成り立っておりその出力は制御信号と
してヘッド部７のＬＣ発振器１８に与えられる。ＬＣ発
振器１８は常に発振を継続しており符号化回路１７から
の制御信号によってその発振周波数を変化させる発振器
であって、発振コイルＬｌを介してＩＤユニット４に信
号を伝達すると共に、その発振出力を分周器１９とＰＬ
Ｌ回路２０に与える。分周器１９はＬＣ発振器１８の出
力を波形整形して分周することによって符号化回路１７
及びシリアルインターフェース１４にクロック信号を与
えるものである。又ＰＬＬ回路２０は周知のフェーズロ
ックドループ回路であり、ＬＣ発振器１８にＩＤユニッ
ト４の共振回路が近接しその負荷が異なるときに発振周
波数の変化を検出することによって、ＩＤユニット４か
ら信号を受信するものである。ＰＬＬ回路２０の出力は
ローパスフィルタ２１を介して交流成分を増幅する増幅
器２２に与えられる。そして増幅器２２の出力は復号化
回路２３に与えられる。復号化回路２３はＩＤユニット
４からの信号は後述するようにバイフェーズ符号化され
ているため、増幅器２２から得られるバイフェーズ符号
をＮＲＺのシリアル信号に変換するものである。即ち復
号化回路２３はクロックを抽出するクロック抽出部２３
ａ、及びそのクロック信号とバイフェーズ符号を入力と
するＥＯＲ回路による復号部２３ｂから成り立っており
、入力のバイフェーズ符号をＮＲＺ信号に変換してその
出力をシリアルインターフェース１４を介してＭＰＵＩ
Ｉに与える。ここでＭＰＵＩ　１．ＲＯＭＩ　２．ＲＡ
ＭＩ　３及びシリアルインターフェース１４はＩＤユニ
ット４に伝送すべきシリアルデータを送出し、ＩＤユニ
ット４から得られたシリアルデータを受は取って処理す
るデータ処理手段２４を構成しており、ＰＬＬ回路２０
．ローパスフィルタ２１．増幅器２２と復号化回路２３
は高周波信号をシリアルデータに変換するデータ復調手
段２５を構成している。

次に第３図はヘッド部７のＬＣ発振器１８の詳細な構成
を示す回路図である。ＬＣ発振器１８は本図に示すよう
にトランジスタＴｒｉに発振コイルＬ１とコンデンサＣ
Ｌ、Ｃ２から成る共振回路が接続された発振器であって
、ＬＣ共振回路に更に並列にトランジスタＴｒ２とコイ
ルＬ２が接続されている。トランジスタＴｒ２のベース
には符号化回路１７により制御されるトランジスタＴｒ
３が接続される。スイッチングトランジスタＴ　ｒ２．
　Ｔ　ｒ３はその開閉によってコイルＬ２が共振回路に
並列に接続されるので、発振周波数を不連続に変化させ
ることができる。又コイルＬ２のホットエンド側にはコ
ンデンサＣ３を介して分周器１９．ＰＬＬ回路２０が接
続されている。

（ＩＤユニットの構成） ＩＤユニット４は第４図に示すようにコイルを含む共振
回路、例えばコイルＬ３とコンデンサＣ４から成るＬＣ
共振回路３１を有している。ＬＣ共振回路３１は例えば
コンデンサＣ５を断続することによってその共振周波数
を異ならせることができるように構成されており、その
一端はレベル変換器３２及び整流・平滑回路３３に与え
られる。

レベル変換器３２はＬＣ共振回路３１から得られる高周
波信号の直流レベルを変換するものであって、その出力
はＰＬＬ回路３４に与えられる。ＰＬＬ回路３４はレベ
ル変換器３２から与えられる周波数シフトキーイング（
ＦＳＸ変調）された信号を復調して元の直列デジタル信
号（バイフェーズ符号化信号）に変換するものである。

ＰＬＬ回路３４の出力はローパスフィルタ３５を介して
交流成分を増幅する増幅器３６に与えられる。増幅器３
６の出力は復号化回路３７に与えられる。復号化回路３
７は増幅器３６の出力よりクロックを抽出するクロック
抽出部３７ａとエクスクル−シブオア回路から成る復号
部３７ｂとを有しており、バイフェーズ符号化されてい
るデジタル信号を元のＮＲＺのデジタル信号に変換する
ものである。

そしてこのＮＲＺのデジタルシリアル信号はメモリ制御
部３８に与えられる。メモリ制御部３８には電気的書込
消去可能な不揮発性メモリであるプログラマブルリード
オンリメモリ　（以下ＥＥＰＲＯＭという）から成るメ
モリ３９と分周器４０が接続されている。分周器４０は
ＬＣ共振回路３１よりレベル変換器３２を介して得られ
る高周波信号を分周することによってメモリ制御部３８
にクロック信号を与えるものである。メモリ制御部３８
は復号化回路３７より得られる直列デジタル信号を並列
信号に変換し、そのデータに含まれるコマンドを判別し
てメモリ３９及びＡＥ信号処理部４１へのデータの書込
み、メモリ３９からのデータ読出しを制御するものであ
る。又メモリ制御部３８より読出されたデータ及びクロ
ック信号は符号化回路４２に与えられている。符号化回
路４２はこのＮＲＺのシリアルデジタル信号をバイフェ
ーズ符号化するものであって、クロック信号とＮＲＺ信
号の排他的論理和をとるＥＯＲ回路から成り立っており
、その出力はアンド回路４３．オア回路４４を介してＬ
Ｃ共振回路３１の共振周波数を変化させる制御信号とし
て与えられる。又ＩＤユニット４にはパレット３に伝わ
るＡＥ倍信号検出するＡＥセンサ４５が設けられ、その
出力はＡＥ信号処理部４１に与えられる。ＡＥ信号処理
部４１は後述するようにメモリ制御部３８を介して設定
された増幅率によってＡＥ倍信号増幅して工具の折損を
検出するものであって、その出力はアンド回路４３及び
オア回路４４に与えられる。ここでＰＬＬ回路３４．　
　ローパスフィルタ３５．増幅器３６及び復号化回路３
７は書込／読出制御ユニット３のヘッド部７より与えら
れる高周波信号を復調するデータ復調手段４６を構成し
ている。

第５図はＩＤユニット４内のＬＣ共振回路３１及びレベ
ル変換器３２．整流・平滑回路３３の詳細な構成を示す
回路図である。本図に示すようにＬＣ共振回路３１はコ
イルＬ３．コンデンサＣ４の並列回路に、更に並列にコ
ンデンサＣ５がスイッチングトランジスタＴｒ４．ツェ
ナダイオードＤ１を介して接続゛されている。そしてＬ
Ｃ共振回路３１に抵抗Ｒ１，ダイオードＤ２及びコンデ
ンサＣ６を有する整流・平滑回路３３が接続され、その
出力がＩＤユニットの各部に電源として供給される。又
抵抗Ｒ１には抵抗Ｒ２，ダイオードＤ３とツェナダイオ
ードＤ４から成るレベル変換器３２が接続され、ＬＣ共
振回路３１の出力信号の直流レベルが変換されてＰＬＬ
回路３４に与えられる。前述したオア回路４４はスイッ
チングトランジスタＴｒ４を駆動するものであって、高
周波的にコンデンサＣ５を並列接続するトランジスタＴ
ｒ４の断続によって共振周波数を不連続に変化させるも
のである。

（メモリ制御部の構成） 第６図はメモリ制御部３８の詳細な構成を示すブロック
図である。本図においてメモリ制御部３８は復号化回路
３７より得られる直列デジタル信号を並列信号に変換す
るＳ／Ｐ変換器５１と、その出力である並列信号のコマ
ンドをデコードするコマンドデコーダ５２を有している
。Ｓ／Ｐ変換器５１にはシリアル入力制御部５３が接続
される。

シリアル入力制御部５３は所定のタイミングでクロック
信号をＳ／Ｐ変換器５１に与えることによって必要な時
点で与えられた直列信号をパラレルデータに変換させる
ものである。コマンドデコーダ５２内には書込／読出制
御ユニット３から与えられるコマンドを一時保持するコ
マンドレジスタ５２ａ、アドレスを一時保持するアドレ
スレジスタ５２ｂ、データを一時保持するデータレジス
タ５２Ｃ９続出データのバイト数を保持するバイト数カ
ウンタ５２ｄ及びセンサ感度レジスタ５２ｅが設けられ
ている。コマンドデコーダ５２にはコマンドの実行を制
御するステータス制御部５４゜メモリ制御回路５５が接
続され、更にアドレスバス５６を介してアドレス発生回
路５７．が接続されている。ステータス制御部５４は分
周器４０から与えられるクロック信号に基づいて与えら
れたコマンドを実行すべく各ブロックを制御するもので
ある。又メモリ制御回路５５はステータス制御部５４の
書込み及び読出し信号に基づいてメモリ３９、即ちＥ　
Ｅ　Ｐ’　ＲＯＭのデータの書込／読出の制御を行うも
のである。又コマンドデコーダ５２のデータレジスタ５
２ｃの出力及びセンサ感度レジスタ５２ｅの出力はデー
タバス５８を介して夫々メモリ３９とＡＥ信号処理部４
１に与えられている。データバス５８にはメモリ３９か
ら読出されたデータを一時保持するデータバッファ５９
が接続されている。アドレス発生回路５７はコマンドデ
コーダ５２のアドレスレジスタ５２ｂからのアドレス値
に基づいてステータス制御部５４より与えられる歩進信
号に基づいて順次アドレスを発生するものであって、ア
ドレス信号はメモリ３９とステータスレジスタ６０に与
えられる。ステータスレジスタ６０は送受信のコマンド
や実行完了及びエラー情報を保持するレジスタであって
、メモリ３９と同一のアドレス空間の一部に配“置され
るものとする。又データバッファ５９のパラレル出力は
Ｐ／Ｓ変換器６１に接続されている。又ステータス制御
部５４は所定の条件が成立したときに各部の制御を歩進
する順序回路であって、データの出力時にはシリアル出
力制御部６２に出力の開始信号を与える。シリアル出力
制御部６２はＰ／Ｓ変換器６１に送出のタイミングに対
応したクロック信号を与えると共に、スタート、ストッ
プビットを付加するものである。Ｐ／Ｓ変換器６１はデ
ータの読出し時にデータバッファに保持されるデータを
直列信号に変換してパリティビット及びスタートストッ
プビットを付加して前述した符号化回路４２に与えるも
のである。

第７図はＡＥ信号処理部４１の詳細な構成を示す回路図
である。本図においてＡＥ信号処理部４１はＩＤユニッ
ト４が固定されるパレット３を通じて得られるＡＥ傷信
号検出するＡＥセンサ４２の出力が与えられるバンドパ
スフィルタ７１を有している。バンドパスフィルタ７１
は工具折損時に発生する比較的高い周波数のＡＥ傷信号
例えば３００　Ｋ　Ｉｌｚを中心周波数とするバンドパ
スフィルタであって、その出力は可変増幅率増幅器７２
に与えられる。可変増幅率増幅器７２にはその増幅率を
設定するセンサ感度調整器７３が接続されており、設定
された増幅率によってＡＥ傷信号増幅して検波回路７４
に与える。センサ感度調整器７３は３ビツトのラッチ回
路７３ａ及びその出力をデコードするデコーダ７３ｂと
デコーダ出力によって動作するアナログスイッチ７３ｃ
から成り立っている。又検波回路７４は入力信号を検波
しその包路線信号を出力するものであって、その出力は
コンパレータ７５に与えられる。コンパレータ７５は所
定の闇値レベルを有し、その闇値レベルを越える場合に
工具折損を識別してフリップフロップ７６をセットする
ものである。フリップフロップ７６のＱ出力はアンド回
路４３に与えられＱ出力はオア回路４４に与えられてい
る。フリップフロップ７６は電源投入時にリセットされ
、アンド回路４３．オア回路４４と共にＩＤユニッＩ−
４から書込／読出制御ユニット５に与える信号を切換え
るものである。

（実施例の動作） 次に本実施例の動作について波形図を参照しつつ説明す
る。第８図〜第１０図は本実施例の各部の波形を示す波
形図である。まずバレット３に取付けられたＩＤユニッ
ト４が書込／読出制御ユニット５のヘッド部７に近接す
ると、書込／読出制御ユニット５のＬＣ発振器１８のコ
イルＬ１よりＩＤユニット４のＬＣ共振回路３１に高周
波信号が伝わる。ＬＣ発振器１８は断続することなく発
振を継続しているので、ＬＣ共振回路３１に得られた高
周波信号は整流・平滑回路３３によって直流電圧に変換
され、ＩＤユニット４の各ブロックに電源が供給される
。そのためＩＤユニット４は動作を開始し、書込／読出
制御ユニット５との間でデータ伝送が可能となる。同時
にＡＥ信号処理部４１のフリップフロップ７６がリセッ
トされて工具の折損を関しするモニタ状態となる。

さて書込／読出制御ユニット５よりＡＥ信号処理部４１
の感度を設定したりメモリ３９にデータを書込む場合に
は、ＭＰＵＩＩよりシリアルインターフェース１４に書
込みのコマンド及び書込データが与えられる。シリアル
インターフェース１４は第８図（ａｌに示すようにＭＰ
ＵＩＩからの信号を直列信号に変換して符号化回路１７
に伝える。

符号化回路１７はＬＣ発振器１８より与えられる発振出
力を分周して得られたクロック信号が与えられており、
第８図（ａｌ、　（ｂｌに示すようにＮＲＺ信号をバイ
フェーズ符号に変換する。従ってバイフェーズ符号がＬ
Ｃ発振器１日に制御信号として伝えられ、第８図（ｃ）
に示すようにＬＣ発振器Ｉ８発振周波数が断続的に変化
し、ＦＳＸ変調が行れる。このＦＳＸ変調された出力が
ＩＤユニッ４のＬＣ共振回路３１に伝わるため、同一の
信がＬＣ共振回路３１より得られる。そしてこの１力が
レベル変換器３２を介してＰＬＬ回路３４１伝えられ復
調される。そして第８図（ｅ）に示すよにローパスフィ
ルタ３５を介して高周波成分を］り除いた信号が増幅器
３６より復号化回路３７（与えられる。復号化回路３７
はこの信号から九ツクを抽出して復号するため、第８図
（ｆ）に示す。

うに第８図（ａ）と同様のＮＲＺ信号を復元するこ。

ができる。この信号がメモリ制御部３８に直列イ号とし
て伝えられる。

さて書込／読出制御ユニット５からＩＤユニ・ト４に伝
えられる信号は、メモリ３９に対するミータの書込コマ
ンド、メモリ３９の所定アドレ：からのデータの読取コ
マンド及びＩＤユニットのＡＥ信号処理部４１に対する
感度設定信号が２る。感度設定信号が与えられた場合に
は、メモ１Ｄ　　制御部３８のセンサ感度レジスタ５２
ｅに一旦保ｂ　　持される。メモリ制御部３８はその感
度情報をブト　　−タバス５８を介してＡＥ信号処理部
４１のセンサ　　サ感度調整器７３に与える。センサ感
度調整器７月　　３はランチ回路７３ａによってその信
号を保持し、こ　　デコーダ７３ｂによってデコーダし
てアナログスう　　イフチ７３ｃを切換える。従ってア
ナログスイフ反　　チア３ｃによって可変増幅率増幅器
７２の増幅率こ　　が定められる。こうしてＩＤユニッ
ト４に電源がコ　　供給されている間はＡＥ信号処理部
４１は設定さｋ　　れた感度で工具折損検出動作を継続
することとなヒ　　　゛　　　る　。

君　　　一方メモリ制御部３８から続出された直列のＮ
ＲＺ信号及びクロック信号は符号化回路４２に伝ノ　　
えられる、符号化回路４２は第９゛図（ａ）、　（ｂ）
に示すド　　ように与えられたＮＲＺ信号をバイフェー
ズ符号ζ　　に変換してトランジスタＴｒ４を断続する
ことにょｌ　　ってＬＣ共振回路３１の共振周一波数を
変化させる。

５　　この共振周波数の変化が書込／読出制御ユニット
ｔ　　５のＬＣ発振器１８の負荷の変化となるため、Ｌ
Ｃ発振器１８の発振周波数がわずかに変化することとな
る。従ってＬＣ発振器１８の発振周波数は第９図（Ｃ１
に示すように変化する。ＰＬＬ、回路２゜はこの周波数
変化を復調してその出力をローパスフィルタ２１に与え
る。そしてローパスフィルタ２１によ）て高周波成分が
取り除かれ、増幅されて第９図（ｄ）に示すようにバイ
フェーズ符号に変換された信号が復号化回路２３に与え
られる。復号化回路２３はバイフェーズ符号からクロッ
クを抽出して復号化することによって第９図＋８）に示
すようなＮＲＺ信号を得ることができる。そしてこの信
号はシリアルインターフェース１４に加えられパラレル
信号に変換されてＭＰＵＩＩに与えられる。このように
して書込／読出制御ユニット５とＩＤユニット４間で半
二重のデータ伝送を行うことができる。

工作機械の動作時にはＩＤユニット４に設けられたＡＥ
センサ４２よりＡＥ信号が発生するが、工具例えばドリ
ルＤが折損した場合には第１０図（ａ）に示すように例
えば周波数３００　Ｋ　ｌｌｚ付近にピークを有するＡ
Ｅ信号が生じる。従ってバンドパスフィルタ７１よりそ
の信号が取出され工具の径に対応した感度に設定された
可変増幅率増幅器７２によって所定のレベルに増幅され
て検波回路７４に伝わる。検波回路７４は第１０図（ｂ
ｌ、　（ＩＪに示すようにこの信号の包絡線信号を検出
してコンパレータ７５に与える。従ってコンパレータ７
５で定められた闇値レベルを越える場合には、第１０図
（ｄ）に示すようにフリップフロップ７６がセットされ
る。従ってメモリ制御部３８がら続出されるデータはフ
リップフロップ７６の出力に切換えられることとなって
、共振回路３１のスイッチングトランジスタＴｒ４が連
続してオン状態となる。従ってＬＣ発振器１８に得られ
る信号は高い周波数成分が連続することとなって工具の
折損を認識することができる。書込／読出制御ユニット
５は工具の折損信号が伝えられた場合には直ちに工作機
械の動作を停止させるように上位の制御装置に信号を出
力する。そうすれば工作が停止されるためワークの損傷
等を未然に防止することができる。

尚本実施例では書込／読出制御ユニット５からＩＤユニ
ット４にデータを伝送するために一旦ＮＲＺ信号をバイ
フェーズ符号に変換し、ＩＤユニット４から書込／読出
制御ユニット５に信号を伝送する場合にも同様にＮＲＺ
信号をバイフェーズ符号に変換して続出しているが、こ
のような符号変換を行うことなくＮＲＺ信号を用いてそ
のままＦＳＸ変調を行い、又は共振回路３１の共振周波
数を異ならせることによって信号を伝達することができ
ることはいうまでもない。

又本実施例ではメモリとして電気的消去可能なＥＥＰＲ
ＯＭを用いているが、電気的に書込消去可能な種々のメ
モリ例えばバッテリーによってバンクアップされたＣＭ
ＯＳ型メモリを用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による工具折損検出システム
の全体構成を示すブロック図、第２図は本実施例の書込
／読出制御ユニットの構成を示すブロック図、第３図は
書込／読出制御ユニットのＬＣ発振器１８の構成を示す
回路図、第４図はＩＤユニットの構成を示すブロック図
、第５図はＩＤユニット内のＬＣ共振回路及びレベル変
換器の構成を示す回路図、第６図はメモリ制御部の詳細
な構成を示すブロック図、第７図は本実施例のＡＥ信号
処理部の詳細な構成を示す回路図、第８図は本実施例の
物品識別システムにおいて書込／読出制御ユニットより
ＩＤユニットにデータを伝送する場合の各部の波形を示
す波形図、第９図はＩＤユニットより書込／読出制御ユ
ニットにデータを伝送する場合の各部の波形を示す波形
図、第１０図は工具折損時のＡＥ信号処理部の各部の波
形を示す波形図である。 １−・−・−・工具　　２−−−−−−−ワーク　　３
−・−一一−−パレット４−・・−・−４Ｄユニツト　
　５・・・−書込／読出制御ユニッ）　　　６−−−−
−−・書込／読出制御装置本体　　７−・−ヘッド部　
　１１−−−−−−−ＭＰＵ　　　１４−−−−−−−
シリアルインターフェース　　１７　、　４２−・−符
号化回路　　１８−−−−−−Ｚ　Ｌ　Ｃ発振器　　２
０．３４−・・−・ＰＬＬ回路　　２１．３５−・曲Ｌ
ＰＦ　　　２３゜３７・−・−復号化回路　　２４−曲
データ処理手段２５　、　４６−−−−−−データ復調
手段　　３１−＝−−−Ｌ　Ｃ共振回路　　３３・−−
−一−−整流・平滑回路　　３８−・−一メモリ制御部
　　３９−・−・−メモリ　　４１曲川用Ｅ信号処理部
　　４５−・−・ＡＥセンサ　　７１・−・−バンドパ
スフィルタ　　７２−・・１可ｉ　増幅率増幅器　　７
３・−・・センサ感度調整器　　７５−・・−コンパレ
ータ（比較器）　　　７６・−・−・フリップフロップ 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） ３−−−−−−＋マレット ４−−−−−−ＩＤλニャト ５−−−−−・を込、／跣とも嶺部り二１ト７−−−−
−−へ、ド部 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工対象を保持するパレットに取付けられるＩＤ
   ユニットと、該ＩＤユニットにデータを書込み及びデー
   タを読出す書込／読出制御ユニットと、を具備する工具
   損傷検出システムであって、前記ＩＤユニットは、 コイルを含む共振回路と、 前記共振回路より得られる出力の周波数に基づいて信号
   を復調するデータ復調手段と、 ＩＤユニットが取付けられるパレット上の物品の識別デ
   ータを記憶するメモリと、 前記復調された信号に基づいて前記メモリへのデータの
   書込み、データの読出しを制御すると共に、読出された
   送出データに基づいて前記共振回路の共振周波数を変化
   させるメモリ制御手段と、 前記共振回路より得られる出力を整流し平滑することに
   よってＩＤユニットの各部に直流電源を供給する整流・
   平滑回路と、 パレットに伝わるＡＥ信号を検出するＡＥセンサと、 ＩＤユニットに与えられる増幅率設定値に基づいて設定
   された増幅率で前記ＡＥセンサの出力を増幅する可変増
   幅率増幅器、及びその出力を所定レベルで弁別する比較
   器を有し、ＡＥ信号レベルに基づいて工具の損傷を検出
   して前記共振回路の共振周波数を変化させるＡＥ信号処
   理部と、を有するものであり、 前記書込／読出制御ユニットは、 発振コイルを含み前記ＩＤユニットに送出すべきデータ
   信号に基づいて付勢され、不連続にその発振周波数を変
   化させる発振回路と、 前記発振回路より得られる信号の周波数変化に基づいて
   前記ＩＤユニットより与えられるデータ信号を復調する
   データ復調手段と、 前記ＩＤユニットに取付けられる可変増幅率増幅器の増
   幅率設定値を含む送出すべきシリアルデータを前記発振
   回路に与えると共に、前記データ復調手段より与えられ
   たデータを並列信号に変換して処理するデータ処理手段
   と、を有するものであることを特徴とする工具損傷検出
   システム。