KR100449601B1

KR100449601B1 - 절삭 공구 이상 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100449601B1
Application number: KR10-2001-7015076A
Authority: KR
Inventors: 나까시마히데또시; 후지무라신고; 기하라히또시; 오까모또요시노리
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2004-09-22
Also published as: KR20020016801A; TW490357B; WO2000073018A1; CN1352586A

Abstract

본 발명에 관한 절삭 공구 이상 검출 장치는 머시닝 센터(1)의 절삭 공구(70)에 의한 절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 센서(17)와, 상기 센서(17)에 의해 검출되는 진동에 소정치를 초과하는 피크가 발생하는 횟수를 주기적으로 카운트하는 피크 검출부(22)와, 상기 피크 검출부(22)에 의해 검출된 피크 발생 횟수를 소정의 역치와 비교하여 피크 발생 횟수가 소정의 역치를 초과했을 때에 비교 신호를 출력하는 비교부(23)와, 상기 비교부(23)로부터의 비교 신호에 따라 머시닝 센터(1)의 제어 장치(13)에 정지 신호를 출력하는 작업 정지부(24)와, 작업자에게 절삭 공구 교환의 뜻을 통보하기 위한 무선 호출부(25)를 구비하고 있다.

Description

절삭 공구 이상 검출 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CHECKING CUTTING TOOL}

종래의 금형 등을 제작하는 공정에서는 머시닝 센터를 사용하여 워크의 절삭 가공을 행하여 왔다. 도1에 도시된 바와 같이, 머시닝 센터(1)는 베이스(2)를 갖고, 상기 베이스(2)의 후방 단부에는 칼럼(3)이 수직 방향으로 세워 설치되어 있다. 칼럼(3)의 전방면에는 수직 방향(Z축 방향)으로 연장되는 2개의 평행한 레일(4, 4)이 설치되어 있고, 이들의 레일(4, 4)에 스핀들 헤드(5)가 결합되어 상기 스핀들 헤드(5)의 Z축 방향의 왕복 이동이 안내된다. 상기 스핀들 헤드(5)에는 구동 장치(도시 생략)가 연계되어 스핀들 헤드(5)의 Z축 방향의 왕복 구동이 행해진다.

스핀들 헤드(5)에는 스핀들(6)이 설치되고, 상기 스핀들(6)에는 절삭 공구(70)가 착탈 가능하게 부착되어 있다. 상기 스핀들(6)은 스핀들 헤드(5)의 상부에 설치된 모터(8)에 의해 고속 또는 저속으로 회전 구동되는 구성으로 되어 있다.

또한, 베이스(2)의 상부면에는 수평 방향(Y축 방향)으로 연장되는 2개의 평행한 레일(9, 9)이 설치되어 있고, 이들의 레일(9, 9)에 새들(10)이 결합하여 상기 새들(10)의 Y축 방향의 왕복 이동이 안내되고 있다. 상기 새들(10)의 상부면에는 워크(W)를 설치하기 위한 테이블(11)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 이리하여, 테이블(11)을 Y축 방향으로 왕복 이동시키는 동시에, 새들(10) 상에서 회전시키는 테이블 이동 기구(15)가 구성된다.

스핀들 헤드(6)의 좌측부에는 공구 교환기(16)가 배치되어 있다. 상기 공구 교환기(16)는, 예를 들어 도2에 도시된 바와 같이 복수의 절삭 공구(71)를 수용 가능한 공구 매거진(161)과, 상기 공구 매거진(161)과 스핀들(6) 사이에 배치된 공구 교환용 암(162)을 구비하고 있다.

공구 매거진(161)은 내장된 모터의 구동에 의해 회전하고, 수용된 절삭 공구를 차례로 교환 위치로 이동시키는 것이다. 또한, 교환용 암(162)은 내장된 모터의 구동에 의해 Z축 주위로의 회전과 Z축을 따라 상하 이동을 행하는 것이며, 상기 교환용 암(162)의 양단부에는 절삭 공구의 주위에 설치한 절결부에 결합 가능한 플랜지부(163, 164)가 형성되어 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 칼럼(3)의 우측부에는 입력 장치(12)가 설치되어 있고, 상기 입력 장치(12)를 조작함으로써, 가공의 지시를 미리 또는 그때마다 입력하는 것이 가능하다. 또한, 입력 장치(12)의 후방에는 머시닝 센터(1)의 전체적인 제어를 행하는 제어 장치(13)가 배치되어 있다. 제어 장치(13)는 테이블 이동 제어 장치(14)를 구비하고 있고, 상기 테이블 이동 제어 장치(14)에 의해 테이블이동 기구(15)에 의한 테이블(11)의 이동 및 회전이 제어된다.

작업원이 입력 장치(12)에 공구 교환의 지시를 입력함으로써, 공구 교환기(16)의 교환 동작이 개시되고, 스핀들(6)에 장착된 절삭 공구(70)가 공구 매거진(161)에 수용된 절삭 공구(71)와 교환된다.

상술한 머시닝 센터(1)를 사용하여 금형 등을 절삭 가공하기 위해서는 예를 들어 일본 공개 특허 공보 평8-243827호에 기재되어 있는 바와 같이 절삭 공구를 Z축 방향으로 이동시켜 워크(W)에 깊이 방향의 절입을 부여하면서, 절삭 공구를 수평 방향으로 이동시켜 절삭 가공을 진행하는 방법이 일반적으로 행해지고 있다.

그러나, 절삭 공구의 수명은 절삭하는 워크의 경도 등에도 좌우되지만, 1 시간 내지 4 시간 정도로 되어 있다. 절삭 공구의 날이 마모하면, 가공 부하가 증대함으로써 절삭 능력의 저하나 가공 정밀도의 오차가 발생하여 정밀도 좋은 효율적인 절삭 가공을 할 수 없게 된다. 그래서, 작업원이 가공 중, 옆에서 절삭 가공의 진행 상황을 보면서 절삭 공구를 적절하게 새로운 것으로 교환하여 절삭 작업을 진행하였다.

따라서, 작업원은 절삭 공구를 교환하는 것 이외에는 아무것도 하지 않고, 절삭 가공을 감시만 하고 있어 효율이 매우 나빴다. 또한, 작업원의 주관적인 판단에 의해 절삭 공구를 교환했으므로, 작업원에 따라 교환 시기에 편차가 발생해, 특히 경험이 적은 작업원은 아직 절삭 공구를 사용할 수 있음에도 교환해 버리는 경우가 있으므로, 절삭 공구의 유효한 이용도 불가능했다. 또한, 작업원이 부주의에 의해 절삭 공구를 절삭 가공기에 장비하지 않은 상태에서 가공 공정을 시작하게 함으로써, 실제로는 가공이 행해지지 않은 상태에서 가공 동작이 시작되는 경우도 있었다.

본 발명의 목적은 작업원의 작업 효율이 향상되는 동시에, 절삭 공구의 유효 사용이 가능해지는 절삭 공구 이상 검출 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 절삭 가공기에 있어서 절삭 공구의 이상을 검출하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

도1은 머시닝 센터의 외관을 도시한 사시도이다.

도2는 머시닝 센터에 장비되어 있는 공구 교환기 및 스핀들을 도시한 사시도이다.

도3은 공구 교환기에 의한 절삭 공구 교환의 모습을 도시한 사시도이다.

도4는 절삭 공구 이상 검출 장치의 제어 블럭도이다.

도5는 본 발명의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도6은 절삭 공구의 일예를 도시한 측면도이다.

도7은 상기 절삭 공구의 정면도이다.

도8은 절삭 개시시의 진동 검출 센서의 검출 신호를 나타낸 그래프이다.

도9는 절삭 공구의 마모가 진행되었을 때의 진동 검출 센서의 검출 신호를 나타낸 그래프이다.

도10은 제2 실시예가 되는 절삭 공구 이상 검출 장치의 제어 블럭도이다.

도11은 절삭 공구 정상시의 진동 검출 센서의 검출 신호를 나타낸 그래프이다.

도12는 절삭 공구 이상시의 진동 검출 센서의 검출 신호를 나타낸 그래프이다.

도13은 도10에 도시한 절삭 공구 이상 검출 장치의 동작의 주요부를 나타낸 흐름도이다.

도14는 제3 실시예가 되는 절삭 공구 이상 검출 장치의 제어 블럭도이다.

도15는 도14에 도시한 절삭 공구 이상 검출 장치의 동작의 주요부를 나타낸 흐름도이다.

도16은 절삭 공구 정상시의 진동 검출 센서의 검출 신호의 주파수 해석치를 나타낸 그래프이다.

도17은 절삭 공구 이상시의 진동 검출 센서의 검출 신호의 주파수 해석치를 나타낸 그래프이다.

도18은 제4 실시예가 되는 절삭 공구 이상 검출 장치의 제어 블럭도이다.

도19는 제5 실시예가 되는 절삭 공구 이상 검출 장치의 제어 블럭도이다.

도20은 도19에 도시한 절삭 공구 이상 검출 장치의 동작의 주요부를 나타낸 흐름도이다.

본 발명에 의한 절삭 공구 이상 검출 장치는 제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에 있어서,

절삭 가공기에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 수단과,

상기 진동 검출 수단에 의해 검출되는 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 수단과,

상기 이상 상태 검출 수단에 의해 이상 상태가 검출되었을 때, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 수단과,

상기 이상 상태 검출 수단에 의해 이상 상태가 검출되었을 때, 작업자에게 절삭 공구의 이상 상태를 통보하는 통보 수단을 구비하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 절삭 공구 이상 검출 장치는 제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에 있어서,

절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 수단과,

상기 이상 상태 검출 수단에 의해 이상 상태가 검출되었을 때, 절삭 공구의 교환을 지령하는 공구 교환 지령 수단을 구비하고 있다.

구체적 구성에 있어서, 상기 진동 검출 수단은 일정 기간 내에 상기 진동의 진폭에 소정치를 넘는 피크가 발생하는 횟수를 주기적으로 카운트하는 카운트 수단을 갖고, 상기 이상 상태 검출 수단은 상기 카운트 수단에 의해 카운트된 피크 발생 횟수를 소정의 역치와 비교하여 피크 발생 횟수가 소정의 역치를 넘었을 때에, 상기 정지 지령 수단에 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 수단을 구비하고 있다.

또한, 다른 구체적 구성에 있어서, 상기 진동 검출 수단은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 파형을 주기적으로 적분하는 파형 적분 수단을 구비하고, 상기 이상 상태 검출 수단은 상기 파형 적분 수단으로부터 얻을 수 있는 적분치의 표준 편차를 산출하는 표준 편차 산출 수단과, 상기 표준 편차 산출 수단으로부터 얻을 수 있는 표준 편차를 소정의 역치와 비교하여 표준 편차가 소정의 역치보다도 커졌을 때에, 상기 정지 지령 수단에 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 수단을 구비하고 있다.

또 다른 구체적 구성에 있어서, 상기 이상 상태 검출 수단은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 진폭의 시간적인 변화에 주기적으로 주파수 해석을 행하는 주파수 해석 수단과 상기 주파수 해석 수단에 의한 해석치가 정상시의 해석 치로부터 소정량 이상 변화했을 때 상기 정지 지령 수단에 정지 지령의 출력을 지시하는비교 판단 수단을 구비하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 절삭 공구 이상 검출 장치는 상기 진동 검출 수단에 의해 검출되는 진동의 진폭의 시간적인 변화에 의거하여 가공 시간, 실절삭 시간, 절삭 횟수 등의 절삭 공구의 절삭 상태 정보를 추출하는 정보 추출 수단과, 상기 정보 추출 수단에 의해 추출된 정보 및/또는 상기 진동 추출 수단에 의해 검출된 진동의 진폭의 시간적인 변화를 표시하는 표시 수단을 구비하고 있다.

본 발명에 관한 절삭 공구 이상 검출 장치는 또한, 절삭 가공기의 동작을 모니터링하는 모니터링기와, 절삭 가공기와 모니터링기를 서로 접속하는 네트워크를 구비하고 상기 모니터링기에 상기 표시 수단이 배치되어, 상기 네트워크를 거쳐서 상기 정보 추출 수단에 의해 추출된 정보 및/또는 상기 진동 추출 수단에 의해 검출되는 진동의 변화가 모니터링기로 송신되어 표시 수단에 표시된다.

본 발명에 관한 절삭 공구 이상 검출 방법은 제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에 있어서,

절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 스텝과,

상기 진동 검출 스텝에서 검출된 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 작업자에게 절삭 공구의 이상 상태를 통보하는 통보 스텝을 갖고 있다.

또한 본 발명에 관한 절삭 공구 이상 검출 방법은 제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에 있어서,

상기 정지 지령 스텝에 의해 절삭 가공이 정지한 후에 절삭 공구의 교환을 지령하는 공구 교환 지령 스텝과,

상기 절삭 공구 교환 스텝에 의해 절삭 공구가 교환된 후에 상기 제어 장치에 절삭 가공의 재개를 지령하는 가공 재개 스텝을 갖는다.

구체적 구성에 있어서, 상기 진동 검출 스텝은 일정 기간 내에 상기 진동의 진폭에 소정치를 넘는 피크가 발생하는 횟수를 카운트하는 카운트 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 상기 카운트 스텝에서 검출된 피크 발생 횟수를 소정의 역치와 비교하여 피크 발생 횟수가 소정의 역치를 넘었을 때에, 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖고 있다.

다른 구체적 구성에 있어서, 상기 진동 검출 스텝은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 파형을 주기적으로 적분하는 파형 적분 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 상기 파형 적분 스텝에서 얻을 수 있는 적분치의 표준 편차를 산출하는 표준 편차 산출 스텝과 상기 표준 편차 산출 스텝에서 산출된 표준 편차를 소정의 역치와 비교하여 표준 편차가 소정의 역치보다도 커졌을 때 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖고 있다.

또 다른 구체적 구성에 있어서, 상기 이상 상태 검출 스텝은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 진폭의 시간적인 변화에 주기적으로 주파수 해석을 행하는 주파수 해석 스텝과 상기 주파수 해석 스텝에 의해 얻을 수 있는 해석치가 정상시의 해석치로부터 소정량 이상 변화했을 때 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖고 있다.

이하, 본 발명에 관한 절삭 가공기의 절삭 공구 이상 검출 장치의 구체적인 구성을 설명한다. 또한, 절삭 가공기가 되는 머시닝 센터는 종래의 것과 동일한구성이므로, 설명을 생략한다. 절삭 공구로서는, 예를 들어 엔드 밀, 버티컬 밀, 페이스 밀 등이 장착된다.

(제1 실시예)

도4에 있어서, 진동 검출 센서(17)는 절삭 공구(70)의 진동, 즉 절삭 공구(70)가 워크(W)를 절삭하는 과정에서 발생하는 진동을 검지하는 것이고, 프리앰프(18)는 진동 검출 센서(17)의 검출 신호를 증폭하는 것이며, 필터(19)는 프리앰프(18)에서 증폭된 검출 신호로부터 노이즈 성분을 제거하여 절삭 공구(70)의 진동을 나타내는 신호, 즉 진동의 시간적인 변화만을 추출하는 것이다. A/D 변환기(20)는 필터(19)로부터 출력된 신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환하는 것이고, 신호 처리 제어부(21)는 A/D 변환기(20)로부터의 디지털 신호에 후술하는 소정의 처리를 행하는 것이다.

상기 진동 검출 센서(17)는, 예를 들어 AE(어코스틱 이미션) 센서로서, 절삭 공구(70)의 진동을 검출할 수 있도록 절삭 공구(70)의 근접 위치, 예를 들어 스핀들 헤드(5)에 부착되거나 혹은 워크(W)의 설치부가 되는 베이스(2), 새들(10) 및 테이블(11) 중 어느 한 쪽에 부착된다. 또한, 도4에서는 새들(10)에 진동 검출 센서(17)가 배치되어 있다. 또한, 어코스틱 이미션이라 함은 고체의 변형이나 파괴에 의해 해방되는 에너지의 일부가 탄성파가 되어 전파하는 현상을 가르키고, 이 탄성파를 검출하는 센서를 AE 센서라 부르고 있다. 상기 진동 검출 센서(17)는 AE 센서에 한정되지 않고, 초음파 센서 등, 진동을 검출할 수 있는 센서라면 무엇이든 좋다.

전술한 진동 검출 센서(17)의 설치 장소를 베이스(2), 새들(10) 및 테이블(11) 중 어느 한 장소에 설치하는 것은, 절삭 공구의 근방에 배치하면 절삭 공구를 회전 구동하기 위한 모터의 진동이나 다른 기계의 진동을 절삭 공구로부터 발하는 진동과 함께 검출하기 쉬우므로, 검출한 진동에 노이즈가 중첩되어 검출 정밀도의 향상이 도모되지 않기 때문이다. 단, 진동 검출 센서(17)를 절삭 공구 근방에 배치하면 큰 검출 신호를 얻기 쉬워져, 설정 장소가 조작자의 방해가 되지 않는 등의 이점이 있으므로, 어느 정도 노이즈 대책을 세우면 절삭 공구 근방에 센서를 배치하는 것도 가능하다.

상기 신호 처리 제어부(21)는 일정 기간 내에 A/D 변환기(20)로부터 입력되는 신호에 소정치를 윗도는 피크가 발생하는 횟수를 주기적으로 카운트하는 피크 검출부(22)와, 상기 피크 검출부(22)에 의해 검출된 카운트치를 사용하는 절삭 공구(70)에 의해 미리 결정된 소정의 역치와 비교하여 카운트치가 소정의 역치를 넘었을 때, 비교 신호를 출력하는 비교부(23)와, 상기 비교부(23)로부터의 비교 신호에 의거하여 머시닝 센터(1)의 제어 장치(13)에 동작 정지 신호를 출력하는 작업 정지부(24)와, 비교부(23)로부터의 비교 신호에 의거하여 절삭 공구(70)의 교환을 재촉하는 뜻의 연결을 인터넷이나 전화 회선을 거쳐서 작업자가 휴대하는 페이져(26)에 무선으로 발하는 무선 호출부(25)를 갖고 있다. 또한, 신호 처리 제어부(21)는 머시닝 센터(1)의 제어 장치(13)로부터 출력되는 가공 개시 신호 및 가공 종료 신호를 수신한다.

이리하여, 전술한 진동 검출 센서(17), 프리앰프(18), 필터(19), A/D변환기(20) 및 신호 처리 제어부(2)에 의해 본 발명에 관한 절삭 공구 이상 검출 장치가 구성된다. 또한, 무선 호출부(25)와 페이져(26)에 의해 본 발명의 통보 수단이 구성된다. 또한, 상기 절삭 공구 이상 검출 장치 중, 진동 검출 센서(17)를 제외한 구성은 제어 장치(13)의 근방에 배치되어 있다.

상기 절삭 공구 이상 검출 장치의 동작을 도5에 의거하여 설명한다. 우선 스텝 S1에서는 가공하는 재료(워크)를 머시닝 센터(1)의 테이블(11) 상에 세트한다. 그 후, 스텝 S2에서 제어 장치(13)에 입력 장치(12)로부터 가공 동작의 프로그램이 입력 세트된다. 이 때, 사용되는 절삭 공구도 설정되므로, 설정된 절삭 공구에 따른 역치가 비교부(23)에 설정된다. 스텝 S3에서는 시작 버튼(도시 생략)을 조작하여 머시닝 센터의 가공 작업을 개시한다.

스텝 S4에서는 절삭 가공이 종료되었는지의 여부를 판단한다. 구체적으로는, 머시닝 센터(1)의 제어 장치(13)로부터 가공 종료 신호를 신호 처리 제어부(21)가 수신했는지의 여부를 판단한다. 이와 같은 스텝에서 종료라고 판단했을 때, 스텝 S13으로 이행하여 절삭 공구(70)를 재장착 위치로 복귀시켜 절삭 가공기의 동작을 정지시키고, 절삭 공구를 종료시킨다. 현재는 개시한 상태이므로, 스텝 S4로부터 스텝 S5로 이행한다. 스텝 S5에서는 진동 검출 센서(17)에 의해 진동을 검출하고, 이에 의해 얻을 수 있는 검출 신호를 필터에 통과시킨 후, A/D 변환을 행하여 디지털 신호를 얻는다.

그런데, 절삭 공구(70)는 예를 들어 도6 및 도7에 도시된 바와 같이 선단부에 복수매의 절삭날(27)이 방사형으로 배치된 구성으로 되어 있다. 워크(W)의 절삭 가공시는 이 절삭 공구(70)를 스핀들(6)에 부착하여 회전시키고, 절삭날(27)을 워크(W)에 압박하여 가공을 행하므로, 절삭날(27)이 워크(W)로부터 반력을 받아 진동이 발생한다. 이 진동을 진동 검출 센서(17)에서 검출하는 것이다. 이 때의 진동 검출 센서(17)의 검출 신호를 도8 및 도9에 도시한다.

절삭 공구(70)가 워크(W)를 절삭 가공하는 과정에서 발생하는 진동은 절삭 공구(70)의 회전 속도와 절삭 공구(70)에 형성되어 있는 절삭날(27)의 수에 비례한 주파수에서 발생하는 것은 쉽게 추측할 수 있다. 그래서, 도5의 스텝 S6에서는 피크 검출부(22)에서 스텝 S5에 의해 얻을 수 있는 검출 신호에 주기적으로 발생하는 피크, 즉 워크(W)와 절삭날(27)과의 접촉에 수반하여 발생하는 진동의 피크를 검출하는 것이다.

구체적으로는, 피크 검출부(22)는 A/D 변환기(20)부터 출력된 신호를 소정 레벨과 비교하여 소정 레벨을 초과하는 피크를 추출하여 소정 시간 내로 추출되는 피크의 수를 카운트한다. 절삭 공구(70)를 교환한 직후는 도8과 같이 소정 레벨 이상의 신호 레벨을 갖는 피크는 대략 등간격으로 발생하나, 소정 시간 내의 피크의 발생 횟수는 비교적 적다. 그 후, 시간의 경과와 함께 절삭 공구(70)의 절삭날이 마모하면, 피크는 도9에 도시한 바와 같이 부정기적으로 발생하고, 소정 시간 내의 피크의 발생 횟수는 증대한다. 이것은 절삭 공구(70)에서 워크(W)의 가공을 진행하는 과정에서 절삭 공구(70)의 절삭날(27)이 워크(W)와의 충돌에 의해 서서히 이가 빠지게 되어 절삭 가공의 진행이 어려워지므로 절삭 공구(70)에 불규칙한 진동이 발생하기 때문이다. 본 발명에서는 이와 같이 피크 발생 횟수가 증대했을때, 절삭 공구의 마모가 진행된 것이라 판단하는 것이다.

그래서, 도5의 스텝 S7에서는 스텝 S6에서 검출된 피크 발생 횟수를 스텝 S2에서 설정된 피크 발생 횟수의 역치와 비교한다. 이 결과, 피크 발생 횟수가 역치를 넘지 않는다고 판단했을 때에는 스텝 S4로 복귀하여 스텝 S7에서 피크 발생 횟수가 역치를 초과했다고 판단되기까지 스텝 S4 내지 스텝 S7을 반복하여 실행한다.

스텝 S7에서 피크 발생 횟수가 역치를 초과했다고 판단했을 때, 즉 도9에 도시한 상태를 검출했을 때에는 스텝 S8로 이행한다. 스텝 S8에서는 비교부(23)가 비교 신호를 출력한다. 그리고 스텝 S9에서는 작업 정지부(24)가 스텝 S8의 비교 신호를 받아 머시닝 센터(1)에 정지 신호를 출력한다. 스텝 S10에서는 스텝 S8의 비교 신호를 받아 무선 호출부(25)가 작업원이 휴대하는 페이져(26)에 절삭 공구의 교환을 연락하기 위한 무선 신호를 발하여 작업원을 호출한다. 스텝 S11에서는 호출된 작업원이 머시닝 센터(1)의 절삭 공구를 교환한다. 그리고 스텝 S12에서 머시닝 센터(1)를 다시 시작시켜 가공 작업을 재개한다.

상술한 스텝 S5 내지 스텝 S12는 스텝 S4에서 가공 작업 종료라고 판정되기까지 반복하여 실행된다. 그리고, 스텝 S4에서 가공 작업 종료라고 판정되었을 때, 스텝 S13으로 이행하여 동작을 정지한다.

상기 본 발명의 절삭 공구 이상 검출 장치에 따르면, 절삭 공구의 마모를 검출할 수 있으므로, 아직 사용할 수 있음에도 절삭 공구를 교환해 버리는 경우를 막아 절삭 공구의 유효 사용이 실현 가능하다. 또한, 절삭 공구의 절손까지는 교환을 행할 수 있으므로 절손에 의한 워크의 손상을 막을 수 있다. 또한, 작업원이머시닝 센터(1)에 상주하여 작업을 행할 필요가 없어져, 그 동안에는 다른 작업을 행할 수 있으므로, 작업 효율이 향상된다. 또한, 작업원의 부주의로 절삭 공구(70)를 머시닝 센터(1)에 장착하지 않고 가공을 개시했을지라도 진동 검출 센서(27)로부터 진동을 검출했을 때와 마찬가지로, 비교부(23)로부터 정지부(24) 및 무선 호출부(25)로 비교 신호가 출력되게 되어 가공 작업을 할 수 없는 상태를 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 절삭 공구의 마모나 손상을 진동 검출 센서에 의한 진동 검출 레벨로 검지하는 방법도 고려할 수 있으나, 이 방법은 다른 기기의 진동 등 외적 요인에 좌우되기 쉽고, 그 부분만 오차가 생기기 쉬우므로, 본 발명과 같이 절삭 공구로부터 발하게 되는 진동의 피크 발생 횟수의 변화를 검출하는 방법이 유효하다.

(제2 실시예)

다음에, 제2 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에서는 도11과 같이 정상시는 소정 기간 내에 발생하는 진동 파형의 적분치에 시간적인 변화는 없으나, 도12와 같이 절삭 공구의 마모가 진행된 때에는 소정 기간 내의 파형의 적분치에 시간적인 변화가 발생하는 점에 주목하여, 이 변화를 검출하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 것이다.

전술한 제1 실시예에서는, 신호 처리 제어부(21)는 진동의 피크 발생 횟수를 검출하는 피크 검출부(22)를 구비하고 있었으나, 본 실시예의 신호 처리 제어부(21)는 도10에 도시한 바와 같이 진동 검출 센서(17)에서 검출된 진동의 파형을 소정 기간마다 적분하는 파형 적분부(27)를 구비하고 있다.

또한, 신호 처리 제어부(21)는 파형 적산부(27)로부터 얻을 수 있는 적산치의 표준 편차를 산출하는 표준 편차 산출부(28)와, 상기 표준 편차 산출부에 의해 산출된 표준 편차와 소정의 역치를 비교하여 표준 편차가 소정의 역치를 초과했을 때에 비교 신호를 출력하는 비교 수단(29)을 구비하고 있다.

상기 절삭 공구 이상 검출 장치의 동작을 도13에 의거하여 설명한다. 도13은 도15에 도시한 제1 실시예의 동작과 다른 스텝만을 나타내고 있고, 도5의 스텝 S6 및 스텝 S7 대신에 도13의 스텝 S14, 스텝 S15 및 스텝 S16을 실행한다.

즉, 스텝 S14에서는 진동 검출 센서(17)에서 검출된 진동의 파형을 파형 적분부(27)에서 소정 기간마다 적분한다. 스텝 S15에서는 스텝 S14에서 산출된 복수의 적산치에 의거하여 적산치의 표준 편차를 표준 편차 산출 수단(28)에 의해 산출한다. 스텝 S16에서는 스텝 S15에서 산출된 표준 편차를 소정의 역치와 비교하여 표준 편차가 소정의 역치를 초과하고 있는지의 여부를 판단한다.

스텝 S16에서 예라고 판단했을 때에는 스텝 S8로 이행하고, 아니오라고 판단했을 때에는 스텝 S4로 이행하는 것이다.

본 실시예에 따르면, 절삭 공구의 마모가 진행함으로써, 도12와 같이 소정 기간 내의 진동 파형의 적분치에 큰 변동이 생겼을 때, 상기 표준 편차가 소정의 역치를 초과하게 되어 절삭 공구의 마모가 검출된다.

또한, 상기 소정의 역치는 도11에 도시한 바와 같이 절삭 공구에 마모가 발생하지 않은 상태에 있어서의 파형 적분치의 표준 편차에 따라서 적절한 크기로 설정한다.

(제3 실시예)

다음에 제3 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에서는 진동의 파형에 주파수 해석을 행하면, 도16과 같이 정상시는 절삭 공구(70)의 회전 속도와 절삭 날(27)의 수에 의해 결정되는 기준 주파수 성분이 다른 주파수 성분보다도 압도적으로 커지고 있는 데 반해, 이상시는 도17과 같이 기준 주파수 성분이 다른 주파수 성분과 거의 차이가 나지 않게 되는 점에 주목하여, 이 변화를 검출하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 것이다.

도14에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 신호 처리 제어부(21)는 진동 검출 센서(17)에 의해 검출된 진동의 파형에 주파수 해석, 예를 들어 푸리에 급수 해석을 행하는 주파수 해석부(30)와, 상기 주파수 해석부(30)로부터 얻을 수 있는 해석치를 미리 설정된 정상시의 해석치와 비교하여 소정량 이상의 변화가 생겼다고 판단되었을 때에 비교 신호를 출력하는 비교부(31)를 구비하고 있다.

상기 절삭 공구 이상 검출 장치의 동작을 도15에 의거하여 설명한다. 도15는 도15에 도시한 제1 실시예의 공정과 다른 스텝만을 나타내고 있고, 도5의 스텝 S6 및 스텝 S7 대신에 도15의 스텝 S17 및 스텝 S18을 실행한다. 또한, 본 실시예에서는 도5의 스텝 S4에서 정상시의 주파수 해석치(역치Z)를 초기치로서 설정하고 있다.

도15와 같이, 스텝 S17에서는 진동 검출 센서(17)에서 검출된 진동의 파형에 대해 주파수 해석부(30)에 의한 주파수 해석을 행한다. 스텝 S18에서는 스텝 S17에서 얻게 된 해석치와 미리 설정되어 있는 정상 상태의 해석치를 비교하여 소정량이상의 변화가 생겼는지의 여부를, 예를 들어 도16에 도시한 기본 주파수의 해석치(파워)(X)가 도17과 같이 정상 상태인 해석치로부터 결정되는 역치(Z)보다도 적어졌는지의 여부를 판단한다.

그리고, 스텝 S18에서 예라고 판단되었을 때는 스텝 S8로 이행하고, 아니오라고 판단되었을 때는 스텝 S4로 이행하는 것이다.

본 실시예에 따르면, 절삭 공구의 마모가 진행함으로써, 도17과 같이 기준 주파수의 해석치가 역치(Z)보다도 작아지게 되어, 절삭 공구의 마모가 검출된다.

(제4 실시예)

다음에, 제4 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에서는, 도18에 도시한 바와 같이 신호 처리 제어부(21)에 설치되어 진동의 시간적인 변화에 의거하여 가공 시간, 실절삭 기간, 절삭 횟수 등의 절삭 공구의 절삭 상태 정보를 추출하는 정보 추출부(32)와, 머시닝 센터(1)에 설치되어 상기 정보 추출부(32)에서 추출된 정보를 표시하는 제1 표시부(33)와, 머시닝 센터(1)와 떨어진 장소에서 머시닝 센터(1)의 동작을 감시하기 위한 모니터링기(34)와, 상기 모니터링기(34)에 설치되어, 상기 정보 추출부(32)의 추출 정보를 표시하는 제2 표시부(35)를 구비하고 있다.

또한, 머시닝 센터(1)의 제어 장치(13) 및 신호 처리 제어부(21)와 모니터링기(34)는 사내 인트라넷이나 인터넷 등의 네트워크를 거쳐서 서로 접속되어 있다.

상기 절삭 공구 이상 검출 장치에 있어서는 정보 추출부(32)가 진동 검출 센서(17)에 의해 검출되는 진동의 파형에 의거하여 가공 시간, 실절삭 시간, 절삭 횟수 등의 절삭 공구의 절삭 상태 정보를 추출하고, 네트워크를 거쳐서 머시닝 센터(1)의 제1 표시부(33)나 모니터링기(34)의 제2 표시부(35)에 정보를 송신하여 표시시킨다.

이에 의해, 머시닝 센터(1)의 근방에 있는 작업원이나 원격지에서 모니터링기(34)를 감시하고 있는 작업원은 종래와 같이 기계의 절삭음이나 절삭 칩의 색변화 등의 관측에 의한 감에 의존하지 않고, 절삭 가공의 상태를 감시할 수 있다. 그 결과, 누가 감시하더라도 항상 일정한 감시 결과를 얻을 수 있어, 보수 시기를 정확하게 판단하는 것이 가능해진다.

(제5 실시예)

또한, 제5 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에 있어서는, 전술한 각 실시예에 있어서의 무선 호출부(25)로부터의 연락에 의거한 절삭 공구의 수동 교환 대신에 도19에 도시한 공구 교환기(16)에 의한 절삭 공구의 자동 교환이 행해진다.

본 실시예의 절삭 공구 이상 검출 장치의 동작을 도20에 의거하여 설명한다. 도20은, 도5에 도시한 제1 실시예의 공정과 다른 스텝만을 나타내고 있고, 도5의 스텝 S10, 스텝 S11 및 스텝 S12 대신에 도20의 스텝 S19, 스텝 S20 및 스텝 S21을 실행한다.

스텝 S19에서는 스텝 S9로부터의 정지 신호를 받아, 제어 장치(13)로부터 공구 교환기(16)로 공구 교환 지령 신호가 출력된다. 스텝 S20에서는 스텝 S19로부터의 공구 교환 지령 신호를 받아 공구 교환기(16)가 구동되고, 스핀들(6)에 장착된 절삭 공구(70)를 공구 매거진(161)에 수용된 절삭 공구(71)와 교환한다.

구체적으로는, 우선 도2에 있어서, 공구 교환용 암(162)을 하강시키고, 그 후 절삭 공구(70, 71)의 절결부(170, 171)와 동일한 높이에 도달한 시점에서 하강을 정지시키는 동시에, 도면 중 화살표 A로 나타낸 방향으로 회전시킨다. 이에 의해, 공구 교환용 암(162)의 플랜지부(163)가 절삭 공구(70)의 절결부(170)에 끼워 맞추어지는 동시에, 공구 교환용 암(162)의 플랜지부(164)가 절삭 공구(71)의 절결부(171)에 끼워 맞추어진다.

그리고, 또한 공구 교환용 암(162)을 하강시키면, 절삭 공구(70)가 스핀들(6)로부터 이탈하는 동시에, 절삭 공구(71)가 공구 매거진(161)으로부터 이탈하여 도3에 나타낸 상태가 된다.

다음에, 공구 교환용 암(162)을 180°회전시킨 후 상승시키면, 절삭 공구(70)가 공구 매거진(161)에 수용되는 동시에, 절삭 공구(71)가 스핀들(6)에 장착된다. 계속해서, 공구 교환용 암(162)을 도면 중 화살표 B 방향으로 90°회전시킴으로써, 절삭 공구(70)의 절결부(170)로부터 공구 교환용 암(162)의 플랜지부(163)를 이격시키는 동시에, 절삭 공구(71)의 절결부(171)로부터 공구 교환용 암(162)의 플랜지부(164)를 이격시킨 후, 공구 교환용 암(162)을 상승시킨다. 이에 의해 교환 동작이 종료한다.

그리고, 도20의 스텝 S21에서는 공구 교환기(16)로부터 제어부(13)로 작업 재개의 신호가 입력되어 머시닝 센터(1)가 재시작하여 가공 작업이 재개된다. 그 후, 스텝 S4로 이행하여 가공 작업이 계속된다.

상기 절삭 공구 이상 검출 장치에 따르면, 절삭 공구의 마모가 검출되면, 작업자에 의한 교환의 지시를 기다리지 않고 자동적으로 절삭 공구의 교환이 행해져 가공 작업이 계속되므로, 절삭 공구의 교환시 마다 작업자가 머시닝 센터측까지 올 필요가 없어진다. 이 결과, 머시닝 센터의 작업 효율이 향상되는 동시에, 작업자의 작업 효율도 향상된다.

또한, 본 실시예에서는 무선 호출부(25)로부터의 연락에 의거한 절삭 공구의 수동 교환 대신에 공구 교환기에 의한 절삭 공구의 자동 교환을 행하였으나, 무선 호출부(25)를 설치하여 공구 교환기에 의한 절삭 공구의 자동 교환을 행하는 동시에, 무선 호출부(25)에 의한 작업원으로의 연락을 행하는 구성을 채용하는 것도 가능하다.

또한, 무선 호출부(25)를 설치하는 경우에 있어서, 공구 매거진에 교환해야 할 절삭 공구가 없어진 때에, 무선 호출부(25)에 의한 작업원으로의 연락을 행하는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 이 경우, 작업자가 적절한 절삭 공구의 보충 시기를 알 수 있으므로, 공구 매거진에 교환해야 할 절삭 공구가 없어져 머시닝 센터의 가공 작업이 정지하거나 또한 한번 사용된 절삭 공구가 재사용되거나 하는 일이 없어지므로, 머시닝 센터의 작업 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims

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제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에 있어서,

절삭 가공시에 워크를 설치해야 할 워크 설치부에 부착되어 절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 수단과,

상기 진동 검출 수단에 의해 검출되는 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 수단과,

상기 이상 상태 검출 수단에 의해 이상 상태가 검출된 때에 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 수단을 구비하고, 상기 이상 상태 검출 수단은 일정 기간 내에 상기 진동의 진폭에 소정치를 초과하는 피크가 발생하는 횟수를 주기적으로 카운트하는 수단과, 상기 카운트 수단에 의해 카운트된 피크 발생 횟수를 소정의 역치와 비교하여 피크 발생 횟수가 소정의 역치를 초과했을 때에, 상기 정지 지령 수단에 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 장치.
제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에 있어서,

절삭 가공시에 워크를 설치해야 할 워크 설치부에 부착되어 절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 수단과,

상기 진동 검출 수단에 의해 검출되는 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 수단과,

상기 이상 상태 검출 수단에 의해 이상 상태가 검출된 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 수단을 구비하고, 상기 이상 상태 검출 수단은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 파형을 주기적으로 적분하는 파형 적분 수단과, 상기 파형 적분 수단으로부터 얻을 수 있는 적분치의 표준 편차를 산출하는 표준 편차 산출 수단과, 상기 표준 편차 산출 수단으로부터 얻을 수 있는 표준 편차를 소정의 역치와 비교하여 표준 편차가 소정의 역치보다도 커졌을 때, 상기 정지 지령 수단에 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 이상 상태 검출 수단에 의해 이상 상태가 검출된 때에, 작업자에게 절삭 공구의 이상 상태를 통보하는 통보 수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 이상 상태 검출 수단에 의해 이상 상태가 검출된 때에, 절삭 공구의 교환을 지령하는 공구 교환 지령 수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 장치.
제7항에 있어서, 상기 통보 수단은 작업자를 무선으로 호출하기 위한 무선 신호를 발하는 무선 호출 수단과, 작업자가 휴대하여 상기 무선 호출 수단으로부터의 무선 신호를 수신하는 수신 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 진동 검출 수단에 의해 검출되는 진동의 진폭의 시간적인 변화에 의거하여 가공 시간, 실절삭 시간, 절삭 횟수 등의 절삭 공구의 절삭 상태 정보를 추출하는 정보 추출 수단과, 상기 정보 추출 수단에 의해 추출된 정보 및/또는 상기 진동 검출 수단에 의해 검출된 진동의 진폭의 시간적인 변화를 표시하는 표시 수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 장치.
제10항에 있어서, 절삭 가공기의 동작을 모니터링하는 모니터링기와, 절삭 가공기와 모니터링기를 서로 접속하는 네트워크를 더 구비하고, 상기 모니터링기에 상기 표시 수단이 배치되고, 상기 네트워크를 통해 상기 정보 추출 수단에 의해 추출된 정보 및/또는 상기 진동 검출 수단에 의해 검출되는 진동의 진폭의 시간적인 변화의 표시가 행해지는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 장치.
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제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에서 절삭 공구의 이상을 검출하는 방법에 있어서,

워크 설치부에 부착된 진동 검출 수단에 의해 절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 스텝과,

상기 진동 검출 스텝에서 검출된 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 일정 기간 내에 상기 진동의 진폭에 소정치를 초과하는 피크가 발생하는 횟수를 카운트하는 카운트 스텝과, 상기 카운트 스텝에서 검출된 피크 발생 횟수를 소정의 역치와 비교하여 피크 발생 횟수가 소정의 역치를 초과했을 때에, 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 방법.
제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에서 절삭 공구의 이상을 검출하는 방법에 있어서,

워크 설치부에 부착된 진동 검출 수단에 의해 절삭 공구에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 스텝과,

상기 진동 검출 스텝에서 검출된 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 파형을 주기적으로 적분하는 파형 적분 스텝과, 상기 파형 적분 스텝에서 얻을 수 있는 적분치의 표준 편차를 산출하는 표준 편차 산출 스텝과, 상기 표준 편차 산출 스텝에서 산출된 표준 편차를 소정의 역치와 비교하여 표준 편차가 소정의 역치보다도 커졌을 때 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 작업자에게 절삭 공구의 이상 상태를 통보하는 통보 스텝을 더 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 방법.
제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에서 절삭 공구의 이상을 검출하는 방법에 있어서,

워크 설치부에 부착된 진동 검출 수단에 의해 절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 스텝과,

상기 진동 검출 스텝에서 검출된 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 일정 기간 내에 상기 진동의 진폭에 소정치를 초과하는 피크가 발생하는 횟수를 카운트하는 카운트 스텝과, 상기 카운트 스텝에서 검출된 피크 발생 횟수를 소정의 역치와 비교하여 피크 발생 횟수가 소정의 역치를 초과했을 때에, 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖고,

상기 정지 지령 스텝에 의해 절삭 가공이 정지한 후에 절삭 공구의 교환을 지령하는 공구 교환 지령 스텝과, 상기 절삭 공구 교환 스텝에 의해 절삭 공구를 교환한 후에 상기 제어 장치에 절삭 가공의 재개를 지령하는 가공 재개 스텝을 더 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 방법.
제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에서 절삭 공구의 이상을 검출하는 방법에 있어서,

워크 설치부에 부착된 진동 검출 수단에 의해 절삭 공구에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 스텝과,

상기 진동 검출 스텝에서 검출된 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 파형을 주기적으로 적분하는 파형 적분 스텝과, 상기 파형 적분 스텝에서 얻을 수 있는 적분치의 표준 편차를 산출하는 표준 편차 산출 스텝과, 상기 표준 편차 산출 스텝에서 산출된 표준 편차를 소정의 역치와 비교하여 표준 편차가 소정의 역치보다도 커졌을 때 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖고,

상기 정지 지령 스텝에 의해 절삭 가공이 정지한 후에 절삭 공구의 교환을 지령하는 공구 교환 지령 스텝과, 상기 절삭 공구 교환 스텝에 의해 절삭 공구를 교환한 후에 상기 제어 장치에 절삭 가공의 재개를 지령하는 가공 재개 스텝을 더 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 방법.
제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에서 절삭 공구의 이상을 검출하는 방법에 있어서,

워크 설치부에 부착된 진동 검출 수단에 의해 절삭 가공에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 스텝과,

상기 진동 검출 스텝에서 검출된 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 일정 기간 내에 상기 진동의 진폭에 소정치를 초과하는 피크가 발생하는 횟수를 카운트하는 카운트 스텝과, 상기 카운트 스텝에서 검출된 피크 발생 횟수를 소정의 역치와 비교하여 피크 발생 횟수가 소정의 역치를 초과했을 때에, 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖고,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 작업자에게 절삭 공구의 이상 상태를 통보하는 통보 스텝을 더 갖고,

상기 통보 스텝은 작업자를 호출하기 위한 무선 신호를 발하는 무선 호출 스텝과, 상기 무선 호출 스텝에 의한 무선 신호를 수신하는 수신 스텝을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 방법.
제어 장치에 의한 제어 하에서 절삭 공구를 구동하여 워크에 절삭 가공을 행하는 절삭 가공기에서 절삭 공구의 이상을 검출하는 방법에 있어서,

워크 설치부에 부착된 진동 검출 수단에 의해 절삭 공구에 수반하여 발생하는 진동을 검출하는 진동 검출 스텝과,

상기 진동 검출 스텝에서 검출된 진동의 변화에 의거하여 절삭 공구의 이상 상태를 검출하는 이상 상태 검출 스텝과,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 상기 제어 장치에 절삭 가공의 정지를 지령하는 정지 지령 스텝을 갖고, 상기 이상 상태 검출 스텝은 일정 기간 내에 발생하는 상기 진동의 파형을 주기적으로 적분하는 파형 적분 스텝과, 상기 파형 적분 스텝에서 얻을 수 있는 적분치의 표준 편차를 산출하는 표준 편차 산출 스텝과, 상기 표준 편차 산출 스텝에서 산출된 표준 편차를 소정의 역치와 비교하여 표준 편차가 소정의 역치보다도 커졌을 때 상기 정지 지령 스텝에 의한 정지 지령의 출력을 지시하는 비교 판단 스텝을 갖고,

상기 이상 상태 검출 스텝에서 이상 상태를 검출했을 때에, 작업자에게 절삭 공구의 이상 상태를 통보하는 통보 스텝을 더 갖고,

상기 통보 스텝은 작업자를 호출하기 위한 무선 신호를 발하는 무선 호출 스텝과, 상기 무선 호출 스텝에 의한 무선 신호를 수신하는 수신 스텝을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 이상 검출 방법.