JPS61173155A - 工具折損検出装置 - Google Patents
工具折損検出装置Info
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- JPS61173155A JPS61173155A JP60016122A JP1612285A JPS61173155A JP S61173155 A JPS61173155 A JP S61173155A JP 60016122 A JP60016122 A JP 60016122A JP 1612285 A JP1612285 A JP 1612285A JP S61173155 A JPS61173155 A JP S61173155A
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- Japan
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- signal
- sensor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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フション（
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フション（
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に関し、特にＡＥセン号
の取付構造に特徴を有する工具折損検出装置に関するも
のである。
の取付構造に特徴を有する工具折損検出装置に関するも
のである。
本発明による工具折損検出装置は、ＡＥセンサに得られ
るＡＥ信号レベルがＡＥセンサの取付位置によって飽和
する可能性があることに鑑み、ＡＥセンサと工具近傍間
にＡＥ倍信号減衰させる減衰板を挿入するようにしたも
のである。こうすれば必要に応じて減衰板を取付けるこ
とによってＡＥセンサから飽和のないＡＥ倍信号得られ
るので、ＡＥセンサの感度を調整し所望のレベルとする
ことによって確実な信号処理を行うことが可能となる。
るＡＥ信号レベルがＡＥセンサの取付位置によって飽和
する可能性があることに鑑み、ＡＥセンサと工具近傍間
にＡＥ倍信号減衰させる減衰板を挿入するようにしたも
のである。こうすれば必要に応じて減衰板を取付けるこ
とによってＡＥセンサから飽和のないＡＥ倍信号得られ
るので、ＡＥセンサの感度を調整し所望のレベルとする
ことによって確実な信号処理を行うことが可能となる。
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
センサを設け、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
センサを設け、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。
しかしながら工作機械の種類によっては、ＡＥセンサを
工作機械の工具位置のすぐ近くにしか取付けることがで
きない場合がある。このときには工作時には大きなレベ
ルのＡＥ倍信号ＡＥセンサに伝わるため、ＡＥセンサで
その大振幅の信号を電気信号に変換することができず飽
和してしまう可能性がある。又大きい径のドリル等を取
付けた場合にも同様にＡＥセンサが飽和し易い。工具折
損の検出は通常折損信号レベルの判定により行っている
ためＡＥセンサが飽和する場合には正確な信号処理を行
うことができず、工具の折損を確実に検知することがで
きなくなるという問題点があった。
工作機械の工具位置のすぐ近くにしか取付けることがで
きない場合がある。このときには工作時には大きなレベ
ルのＡＥ倍信号ＡＥセンサに伝わるため、ＡＥセンサで
その大振幅の信号を電気信号に変換することができず飽
和してしまう可能性がある。又大きい径のドリル等を取
付けた場合にも同様にＡＥセンサが飽和し易い。工具折
損の検出は通常折損信号レベルの判定により行っている
ためＡＥセンサが飽和する場合には正確な信号処理を行
うことができず、工具の折損を確実に検知することがで
きなくなる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、ＡＥセンサから得られる
ＡＥ倍信号適宜減衰させることができ、ＡＥ信号レベル
が高くてもＡＥセンサから飽和のないＡＥ倍信号得られ
るようにする工具折損検出装置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、ＡＥセンサから得られる
ＡＥ倍信号適宜減衰させることができ、ＡＥ信号レベル
が高くてもＡＥセンサから飽和のないＡＥ倍信号得られ
るようにする工具折損検出装置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、工具の折損時に得られるＡＥ倍信号基づいて折損
を検出する工具折損検出装置であって、ＡＥセンサと工
作機械のＡＥセンサ設置面との間に挿入され、工作機械
を伝播するＡＥ倍信号減衰させてＡＥセンサに伝える減
衰板と、ＡＥセンサから得られるＡＥ倍信号基づいて工
具の折損を識別する信号処理部と、を具備することを特
徴とするものである。
有し、工具の折損時に得られるＡＥ倍信号基づいて折損
を検出する工具折損検出装置であって、ＡＥセンサと工
作機械のＡＥセンサ設置面との間に挿入され、工作機械
を伝播するＡＥ倍信号減衰させてＡＥセンサに伝える減
衰板と、ＡＥセンサから得られるＡＥ倍信号基づいて工
具の折損を識別する信号処理部と、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、工作機械の種
類により工具位置とＡＥセンサとを近接して取付ける必
要がある場合にも、ＡＥセンサと工作機械間に接触させ
て減衰板を取付けることによってＡＥ倍信号減衰させて
電気信号に変換することができる。従ってＡＥセンサ内
では飽和が起こることはなく、その出力を適宜増幅する
ことによって適切なＡＥセンサ感度を設定し信号処理を
行うことができる。このためＡＥセンサの取付位置によ
って工具の折損が検出できなくなるという恐れがなくな
り、工具折損の信頼性を向上させることが可能となる。
類により工具位置とＡＥセンサとを近接して取付ける必
要がある場合にも、ＡＥセンサと工作機械間に接触させ
て減衰板を取付けることによってＡＥ倍信号減衰させて
電気信号に変換することができる。従ってＡＥセンサ内
では飽和が起こることはなく、その出力を適宜増幅する
ことによって適切なＡＥセンサ感度を設定し信号処理を
行うことができる。このためＡＥセンサの取付位置によ
って工具の折損が検出できなくなるという恐れがなくな
り、工具折損の信頼性を向上させることが可能となる。
又本発明による工具折損検出装置はＡＥ信号レベルにか
かわらず工具の折損が検出できるため、種々の工作機械
に適用することが可能である。
かわらず工具の折損が検出できるため、種々の工作機械
に適用することが可能である。
（実施例の全体構成）
第１図は本発明による工具折損検出装置の一実施例の全
体構成を示すブロック図である。本実施例はボール盤に
取付けられた状態を示すものであって、ワーク１はボー
ル盤のベース２上に固定されており、ワーク１の上部よ
りドリル３を回転させて所定速度で押下しワーク１に開
口が設けられる。ここでワーク１の上部のドリルの刃が
接触する位置にワークに切削を行う前にあらかじめＡＥ
センサと同じ＜ＰＺＴ等からなる擬似折損信号発生器４
が取付けられる。レベル設定器５はこの擬似折損信号発
生器４の駆動レベルを設定するものであって、使用工具
の大きさ１種類に応じて所定の駆動レベルを設定し駆動
回路６に伝える。駆動回路６は工具の折損時のＡＥ出力
波形と相似で且つ同一のパワースペクトル分布を持つ擬
似折損信号を発生して擬似折損信号発生器４を駆動する
ものである。さてワークｌ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２上にＡＥ倍信号検出す
るＡＥセンサ７を設ける。ＡＥセンサ７は後述するよう
にＡＥセンサ本体とベース２間に減衰板が挿入されてお
り、ドリル３等の工具のＡＥ倍信号擬似折損信号発生器
４からのＡＥ倍信号減衰させて電気信号に変換する広帯
域のＡＥセンサであって、その出力はアナログスイッチ
８に与えられる。アナログスイッチ８は外部の出力によ
ってアナログ信号を断続するもので、その出力は増幅器
９に与えられる。増幅器９は可変抵抗器ｌＯの調整によ
り増幅率を任急に設定することができる増幅器であって
、その出力を二つのバンドパスフィルタＩｆ、１２及び
切削レベル表示器１３に与えるものである。バンドパス
フィルタ１１は中心周波数３００ＫＨｚ、バンドパスフ
ィルタ１２は中心周波数５０Ｋｌｌｚのフィルタであっ
て、夫々の中心周波数付近の信号のみを次段の検波器１
４，１５に伝える。検波器１４．．１５は夫々その入力
信号を検波し振幅に応じた出力を得るものであって、検
波器１４の出力は微分回路１６、検波器１４゜１５の出
力は夫々比較器１７に与えられる。これらのバンドパス
フィルタ１１．１２、検波器１４゜１５及び比較器１７
により折損時のＡＥ倍信号識別する周波数識別手段を形
成している。微分回路１６は入力信号の急峻な変化分の
みを次段のレベル判定器１日及び折損・異常レベル表示
器１９に伝える。レベル判定器１８は所定の基準レベル
と入力信号とを比較するものであり、入力信号が大きけ
れば出力を折損検出回路２０と異常切削検出回路２１に
伝える。又比較器１７は検波器１４゜１５の出力を比較
し、検波器１４の出力が大きい場合にのみ出力を折損検
出回路２０に伝える。折損検出回路２０はこれらの入力
の論理積をとって工具の折損を検出する論理回路であっ
て、検出信号によってアナログスイッチ８を閉成すると
共に出力回路２２を介して外部に出力する。又異常切削
検出回路２１はレベル判定器１日の出力に基づいて異常
切削を検出するものであって、その出力を出力回路２３
を介して外部に伝えるものである。
体構成を示すブロック図である。本実施例はボール盤に
取付けられた状態を示すものであって、ワーク１はボー
ル盤のベース２上に固定されており、ワーク１の上部よ
りドリル３を回転させて所定速度で押下しワーク１に開
口が設けられる。ここでワーク１の上部のドリルの刃が
接触する位置にワークに切削を行う前にあらかじめＡＥ
センサと同じ＜ＰＺＴ等からなる擬似折損信号発生器４
が取付けられる。レベル設定器５はこの擬似折損信号発
生器４の駆動レベルを設定するものであって、使用工具
の大きさ１種類に応じて所定の駆動レベルを設定し駆動
回路６に伝える。駆動回路６は工具の折損時のＡＥ出力
波形と相似で且つ同一のパワースペクトル分布を持つ擬
似折損信号を発生して擬似折損信号発生器４を駆動する
ものである。さてワークｌ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２上にＡＥ倍信号検出す
るＡＥセンサ７を設ける。ＡＥセンサ７は後述するよう
にＡＥセンサ本体とベース２間に減衰板が挿入されてお
り、ドリル３等の工具のＡＥ倍信号擬似折損信号発生器
４からのＡＥ倍信号減衰させて電気信号に変換する広帯
域のＡＥセンサであって、その出力はアナログスイッチ
８に与えられる。アナログスイッチ８は外部の出力によ
ってアナログ信号を断続するもので、その出力は増幅器
９に与えられる。増幅器９は可変抵抗器ｌＯの調整によ
り増幅率を任急に設定することができる増幅器であって
、その出力を二つのバンドパスフィルタＩｆ、１２及び
切削レベル表示器１３に与えるものである。バンドパス
フィルタ１１は中心周波数３００ＫＨｚ、バンドパスフ
ィルタ１２は中心周波数５０Ｋｌｌｚのフィルタであっ
て、夫々の中心周波数付近の信号のみを次段の検波器１
４，１５に伝える。検波器１４．．１５は夫々その入力
信号を検波し振幅に応じた出力を得るものであって、検
波器１４の出力は微分回路１６、検波器１４゜１５の出
力は夫々比較器１７に与えられる。これらのバンドパス
フィルタ１１．１２、検波器１４゜１５及び比較器１７
により折損時のＡＥ倍信号識別する周波数識別手段を形
成している。微分回路１６は入力信号の急峻な変化分の
みを次段のレベル判定器１日及び折損・異常レベル表示
器１９に伝える。レベル判定器１８は所定の基準レベル
と入力信号とを比較するものであり、入力信号が大きけ
れば出力を折損検出回路２０と異常切削検出回路２１に
伝える。又比較器１７は検波器１４゜１５の出力を比較
し、検波器１４の出力が大きい場合にのみ出力を折損検
出回路２０に伝える。折損検出回路２０はこれらの入力
の論理積をとって工具の折損を検出する論理回路であっ
て、検出信号によってアナログスイッチ８を閉成すると
共に出力回路２２を介して外部に出力する。又異常切削
検出回路２１はレベル判定器１日の出力に基づいて異常
切削を検出するものであって、その出力を出力回路２３
を介して外部に伝えるものである。
（ＡＥセンサと減衰板の構成）
第２図は本実施例によるＡＥセンサ７の構成を示す断面
図である。本図においてＡＥセンサ７はセンサ本体３０
がケース３１内に挿入されている。
図である。本図においてＡＥセンサ７はセンサ本体３０
がケース３１内に挿入されている。
ケース３１はＡＥセンサを収納しベース２上に固定する
ものであって、その下方に永久磁石が取付けられて内部
のＡＥセンサ本体３０をベース２上に保持している。ケ
ース３１の上部開口には図示のようにネジ溝が繰けられ
蓋３２によってケース３１を閉成している。そして蓋３
２とＡＥセンサ本体３０との間にはバネ３３が挿入され
、蓋３２の閉成時にバネ３３が収縮してＡＥセンサ本体
３０をベース２上に固定している。さて本発明では図示
のようにＡＥセンサ本体３０とベース２間に減衰板３４
を挿入する。減衰板３４は耐油性と耐振動性に優れた例
えば鉄や銅等の合金、又は合成樹脂、セラミック樹脂等
の種々の材料から成り、ＡＥセンサ本体３０と同一の直
径を有する円板とする。減衰板３４によるＡＥ倍信号減
衰率は複数の減衰板毎にあらかじめ定められており、例
えば減衰率５ｄＢ、１０ｄＢ、２０ｄＢというように設
定されているものとする。ＡＥセンサ７の取付時にはそ
の位置によって所定の減衰率を有する減衰板を選択する
。即ちＡＥセンサ７をドリル３のすぐ近くに取付ける場
合には減衰率が大きい減衰板を使用し、ドリル３から所
定距離層れている場合には減衰率の小さい減衰板を使用
するものとする。こうしてベース２上に減衰板３４を介
してＡＥセンサ本体３０をケース３１内に収納し、上部
より蓋３２を用いてケース３１を閉成することによって
ＡＥセンサ７をベース２上に固定する。
ものであって、その下方に永久磁石が取付けられて内部
のＡＥセンサ本体３０をベース２上に保持している。ケ
ース３１の上部開口には図示のようにネジ溝が繰けられ
蓋３２によってケース３１を閉成している。そして蓋３
２とＡＥセンサ本体３０との間にはバネ３３が挿入され
、蓋３２の閉成時にバネ３３が収縮してＡＥセンサ本体
３０をベース２上に固定している。さて本発明では図示
のようにＡＥセンサ本体３０とベース２間に減衰板３４
を挿入する。減衰板３４は耐油性と耐振動性に優れた例
えば鉄や銅等の合金、又は合成樹脂、セラミック樹脂等
の種々の材料から成り、ＡＥセンサ本体３０と同一の直
径を有する円板とする。減衰板３４によるＡＥ倍信号減
衰率は複数の減衰板毎にあらかじめ定められており、例
えば減衰率５ｄＢ、１０ｄＢ、２０ｄＢというように設
定されているものとする。ＡＥセンサ７の取付時にはそ
の位置によって所定の減衰率を有する減衰板を選択する
。即ちＡＥセンサ７をドリル３のすぐ近くに取付ける場
合には減衰率が大きい減衰板を使用し、ドリル３から所
定距離層れている場合には減衰率の小さい減衰板を使用
するものとする。こうしてベース２上に減衰板３４を介
してＡＥセンサ本体３０をケース３１内に収納し、上部
より蓋３２を用いてケース３１を閉成することによって
ＡＥセンサ７をベース２上に固定する。
（ＡＥセンサ感度設定動作）
次に本実施例による工具折損検出装置を工作機械、この
場合はボール盤に設置する際の操作について説明する。
場合はボール盤に設置する際の操作について説明する。
まずＡＥセンサ７を所定位置に取付けた後、工具の種類
即ちドリル径に応じてレベル設定器５を所定のレベルに
設定し駆動回路６を介して擬似折損信号発生器４を駆動
する。そして折損・異常レベル表示器１９の表示を監視
しつつレベル設定器５の設定に応じて定められたレベル
となるように可変抵抗器１０を調整し、増幅器９の増幅
率を変えて切削加工時に信号処理部に適切なレベルのＡ
Ｅ倍信号与えられるようにする。ここでＡＥセンサ７が
工具３のすぐ近傍に取付けられる場合には大きなレベル
のＡＥ倍信号伝わり信号が飽和することがあるので、第
２図に示すように所定の減衰率を有する減衰板３４を挿
入しＡＥセンサ７の出力が飽和しないようにすると共に
、増幅器９の増幅率を変えて適切なレベルのＡＥ倍信号
信号処理部に伝えるようにする。こうすれば工具とＡＥ
センサ７間の取付状態によりＡＥ倍信号減衰率が不明で
あっても折損時と同一レベルの信号を信号処理部に与え
ることが可能となる。
即ちドリル径に応じてレベル設定器５を所定のレベルに
設定し駆動回路６を介して擬似折損信号発生器４を駆動
する。そして折損・異常レベル表示器１９の表示を監視
しつつレベル設定器５の設定に応じて定められたレベル
となるように可変抵抗器１０を調整し、増幅器９の増幅
率を変えて切削加工時に信号処理部に適切なレベルのＡ
Ｅ倍信号与えられるようにする。ここでＡＥセンサ７が
工具３のすぐ近傍に取付けられる場合には大きなレベル
のＡＥ倍信号伝わり信号が飽和することがあるので、第
２図に示すように所定の減衰率を有する減衰板３４を挿
入しＡＥセンサ７の出力が飽和しないようにすると共に
、増幅器９の増幅率を変えて適切なレベルのＡＥ倍信号
信号処理部に伝えるようにする。こうすれば工具とＡＥ
センサ７間の取付状態によりＡＥ倍信号減衰率が不明で
あっても折損時と同一レベルの信号を信号処理部に与え
ることが可能となる。
（信号処理部の動作）
ＡＥセンサの感度を設定した後ドリル３をワーク上に押
下げて切削加工を行う。通常の切削加工時にＡＥセンサ
７より与えられるＡＥ倍信号パワースペクトルの分布は
第３図の曲線すに示すように周波数５０ＫＩＩｚ付近に
集中しており、それより高い周波数領域では単調に減衰
する分布となっている。又多くの実験より知られるよう
に工具の折損時のパワースペクトルの分布は第３図の曲
線ａにより表され、周波数３００ＫＨｚ付近にピークを
持つことが明らかとなっている。これは信号源が機械的
振動を原因とするものでなく、工具の非可塑性破壊時に
生じる超音波特有の現象が起こるためと考えられる。従
って二つのバンドパスフィルタ１１．１２により夫々の
周波数成分付近のＡＥ倍信号みを取出して検波器１４．
１５により検波し、その出力レベルを比較すれば通常時
と工具折損時とを明確に識別することが可能である。比
較器１７はこれらの出力を比較して工具の折損時にのみ
信号を折損検出回路２０に与えている。
下げて切削加工を行う。通常の切削加工時にＡＥセンサ
７より与えられるＡＥ倍信号パワースペクトルの分布は
第３図の曲線すに示すように周波数５０ＫＩＩｚ付近に
集中しており、それより高い周波数領域では単調に減衰
する分布となっている。又多くの実験より知られるよう
に工具の折損時のパワースペクトルの分布は第３図の曲
線ａにより表され、周波数３００ＫＨｚ付近にピークを
持つことが明らかとなっている。これは信号源が機械的
振動を原因とするものでなく、工具の非可塑性破壊時に
生じる超音波特有の現象が起こるためと考えられる。従
って二つのバンドパスフィルタ１１．１２により夫々の
周波数成分付近のＡＥ倍信号みを取出して検波器１４．
１５により検波し、その出力レベルを比較すれば通常時
と工具折損時とを明確に識別することが可能である。比
較器１７はこれらの出力を比較して工具の折損時にのみ
信号を折損検出回路２０に与えている。
一方切削加工時に生じる切屑と工具やワークとの接触、
摩擦によって第３図の曲線ａで示されるパワースペクト
ル分布と似た信号が発生する場合がある。そこで本実施
例では工具の折損時に見られるＡＥ倍信号時間領域の波
形にも着目し、これらの信号を分離している。即ち工具
の折損時に得られるＡＥ信号波形は第４図（ａ）に示す
ように折損時に鋭い立上りを有する信号となっており、
一方切屑と工具やワークの接触、摩擦によって発生する
ＡＥ倍信号第４図（ｂｌに示すように鋭い立上りを示さ
ず所定期間信号が継続する波形となっている。
摩擦によって第３図の曲線ａで示されるパワースペクト
ル分布と似た信号が発生する場合がある。そこで本実施
例では工具の折損時に見られるＡＥ倍信号時間領域の波
形にも着目し、これらの信号を分離している。即ち工具
の折損時に得られるＡＥ信号波形は第４図（ａ）に示す
ように折損時に鋭い立上りを有する信号となっており、
一方切屑と工具やワークの接触、摩擦によって発生する
ＡＥ倍信号第４図（ｂｌに示すように鋭い立上りを示さ
ず所定期間信号が継続する波形となっている。
従って第１図に示すように検波器１４の出力を微分回路
１６に与え、折損時等の急峻な信号のみを分離してレベ
ル判定器１８に与える。そしてその入力レベルを所定の
基準値と比較し、急峻な立上りのＡＥ倍信号得られたと
きにレベル判定器１８より折損検出回路２０に信号を与
える。折損検出回路２０はこれらの論理積信号によって
工具の折損を検出する。このように周波数領域の折損検
出と時間領域の折損検出の両者を組み合わせることによ
って確実に工具の折損のみを検出することが可能となる
。
１６に与え、折損時等の急峻な信号のみを分離してレベ
ル判定器１８に与える。そしてその入力レベルを所定の
基準値と比較し、急峻な立上りのＡＥ倍信号得られたと
きにレベル判定器１８より折損検出回路２０に信号を与
える。折損検出回路２０はこれらの論理積信号によって
工具の折損を検出する。このように周波数領域の折損検
出と時間領域の折損検出の両者を組み合わせることによ
って確実に工具の折損のみを検出することが可能となる
。
このようにして工具の折損のみを検出すれば出力回路２
２より折損出力を与えると共に、アナログスイッチ８を
オフとして以後ＡＥ倍信号増幅器９に伝えないようにし
ている。これは工具の折損後に発生する折損した工具と
ワークとの異常接触や摩擦により発生する大きなＡＥ倍
信号表示器１３．１９によって表示させないようにして
折損時の信号レベルが確認できるようにするためである
。
２より折損出力を与えると共に、アナログスイッチ８を
オフとして以後ＡＥ倍信号増幅器９に伝えないようにし
ている。これは工具の折損後に発生する折損した工具と
ワークとの異常接触や摩擦により発生する大きなＡＥ倍
信号表示器１３．１９によって表示させないようにして
折損時の信号レベルが確認できるようにするためである
。
尚本実施例は信号処理部として周波数領域の折損検出と
時間領域の折損検出との論理積により折損を検出するよ
うにしているが、これらのいずれか一方によって折損を
検出するようにしてもよく、又他の折損検出方式を用い
たり組み合わせることも可能である。
時間領域の折損検出との論理積により折損を検出するよ
うにしているが、これらのいずれか一方によって折損を
検出するようにしてもよく、又他の折損検出方式を用い
たり組み合わせることも可能である。
又本実施例はボール盤のドリル折損検出装置について説
明しているが、本発明は他の工作機械、例えば旋盤やフ
ライス盤等の種々の工作機械を対象とした工具折損検出
装置に適用することができることはいうまでもない。
明しているが、本発明は他の工作機械、例えば旋盤やフ
ライス盤等の種々の工作機械を対象とした工具折損検出
装置に適用することができることはいうまでもない。
第１図は本発明による工具折損検出装置の全体構成を示
すブロック図、第２図は本発明によるＡＥセンサの構造
を示す断面図、第３図はＡＥセンサ７より得られるＡＥ
倍信号パワースペクトルを示す図、第４図（ａｌは工具
折損時に得られるＡＥ信号波形、第４回出）は切屑が生
じる場合に得られるＡＥ信号波形を示す図である。 １−・−・−ワーク ２−・−・−ベース ３−・
−一一−−−ドリル４−−−−−−〜擬似折損信号発生
器 ５−〜−−−−−レベル設定器 ６−・−・−
駆動回路 ７・−−−−−Ａ Ｅセンサ８−−−−−
−−アナログスイッチ ９−・−増幅器 １１．１
２−−・−バンドパスフィルタ １４．１５−−−−
−−一検波器 １６−・−−一−−微分回路 １７
−−−−−−・比較器 １８・・〜・・レベル判定器
２０−−−−−−一折損検出回路 ２２ 、 ２
３−−−−−−一出力回路 ３０−・−Ａ Ｅセンサ
本体 ３１・−・・−・−ケース ３２−３−−・
−蓋 ３３−・−一−−−バネ ３４・−・−減衰
板特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（化１名） 第２図 第３図
すブロック図、第２図は本発明によるＡＥセンサの構造
を示す断面図、第３図はＡＥセンサ７より得られるＡＥ
倍信号パワースペクトルを示す図、第４図（ａｌは工具
折損時に得られるＡＥ信号波形、第４回出）は切屑が生
じる場合に得られるＡＥ信号波形を示す図である。 １−・−・−ワーク ２−・−・−ベース ３−・
−一一−−−ドリル４−−−−−−〜擬似折損信号発生
器 ５−〜−−−−−レベル設定器 ６−・−・−
駆動回路 ７・−−−−−Ａ Ｅセンサ８−−−−−
−−アナログスイッチ ９−・−増幅器 １１．１
２−−・−バンドパスフィルタ １４．１５−−−−
−−一検波器 １６−・−−一−−微分回路 １７
−−−−−−・比較器 １８・・〜・・レベル判定器
２０−−−−−−一折損検出回路 ２２ 、 ２
３−−−−−−一出力回路 ３０−・−Ａ Ｅセンサ
本体 ３１・−・・−・−ケース ３２−３−−・
−蓋 ３３−・−一−−−バネ ３４・−・−減衰
板特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（化１名） 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）工作機械の工具近傍に設けられたＡＥセンサを有
し、工具の折損時に得られるＡＥ信号に基づいて折損を
検出する工具折損検出装置において、 前記ＡＥセンサと工作機械のＡＥセンサ設置面との間に
挿入され、工作機械を伝播するＡＥ信号を減衰させてＡ
Ｅセンサに伝える減衰板と、前記ＡＥセンサから得られ
るＡＥ信号に基づいて工具の折損を識別する信号処理部
と、を具備することを特徴とする工具折損検出装置。 - （２）前記信号処理部は、工具の折損時に得られるＡＥ
信号の周波数成分に強い相関を持つ周波数成分のＡＥ信
号が与えられたときに出力を出す周波数識別手段と、前
記ＡＥセンサより急激に立上る信号が与えられたときに
出力を出す立上り信号検出手段と、該周波数識別手段及
び立上り信号検出手段の論理積出力に基づいて工具の折
損を識別する論理出力手段と、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016122A JPS61173155A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 工具折損検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016122A JPS61173155A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 工具折損検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173155A true JPS61173155A (ja) | 1986-08-04 |
Family
ID=11907705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60016122A Pending JPS61173155A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 工具折損検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61173155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232920A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Okuma Mach Works Ltd | 工作機械の監視装置 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60016122A patent/JPS61173155A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232920A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Okuma Mach Works Ltd | 工作機械の監視装置 |
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