JPH0257262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は摩耗工具検出システムに係るものであ
り、特定的にはセンサ波形のピークを検出して工
具の摩耗の表示を発生するようになつているシス
テムに係るものである。

機械工具の動作における主関心事は、刃物の保
守である。摩耗したり、チツピングしたり、或は
破損した工具を直ちに識別することが重要であ
る。歴史的には、比較的簡単な機械工具に対し
て、作業者は刃物の摩耗或は破損が見えるように
なるまで刃物を連続的に使用していた。「故障す
るまで使用」する方法は、工具がなまり始めるた
めに精度が変化する切口を有する加工片を生産す
るようになる。工具状態を監視する必要性は、比
較的精緻な自動化機械においてはより重要であ
る。何故ならば、破損した工具が検出されないま
ま作業を続行すれば、加工片並びに多重スピンド
ル機械内の他の工具を破壊してしまうからであ
る。

刃物が摩耗する前に刃物を周期的に交換すこと
を含む予防保守プログラムが採用されて来た。こ
れらのプログラムは、夕刻或は作業交替時のよう
な運転休止時間を予定できるという長所を有して
いるが、若干の有効寿命を残している工具が廃棄
されるという浪費が導入される。従つて、機械工
具の効率を最大にしつつ浪費を最小にするために
は、作業者或は自動化機械に差迫つた工具障害を
警告して大災難的問題を解消できるように個々の
刃物を監視して各刃物の摩耗量を正確に決定する
ことが重要である。

加工装置の工具の状態を自動的に検出するため
の種々のシステムが知られている。例えば、米国
特許4207567号ではマシンニング センターの電
力消費を工具摩耗の表示として用いている。他の
試みの中には、加工作業からの振動のシグニチヤ
解析を工具摩耗の表示として用いることが含まれ
ている。今までのところ、これらの方策は工具摩
耗の量を決定するのに成功していないか、或はス
ペクトル解析に用いられている。これらの試みは
一般にそれらの複雑な検出法を実施するには高価
過ぎたり、或は工具故障が迅速に検出されないよ
うな比較的低速の解析技術を用いている。

特に有望な方策は、ミシガン州デイアボーンの
ソサエテイ オブ マニユフアクチユアリング
エンジニアーズの技術論文MR82−901（1982年）
に所載のイー等の論文「時間領域解析による工具
摩擦のオン ライン決定方法」に記述されてい
る。先行技術の優れた検討をも含んでいるこの論
文には、工具の回転周期に同期して関係づけられ
ている加速度計波形からピーク或はインパルスを
検出することが述べられている。しきい値レベル
を越えるピークが発見されると、連続４ピークが
見出されるまで入力波形は回転周期間隔で反覆サ
ンプルされ、４ピークが見出されると工具を後退
させる信号が発生するようになつている。

明らかに、しきい値レベルを適切に確立するこ
とが最も重要である。この論文の教示によれば、
加速度計信号がしきい値レベルを越え始めるま
で、しきい値レベルは固定した間隔で連続的に減
少させられる。換言すれば、新らしい工具を用い
る記憶段階即ち較正段階中に、波形の振巾が可変
しきい値レベルを越え始めるまで、しきい値を変
化させる。操業中、しきい値はこのレベルにセツ
トされ、工具摩耗を表わす引続き発生するピーク
は、加速度計信号とこの固定されたしきい値レベ
ルとを比較することによつて検出される。

不幸にも、この方法は種々の加工作業に広く用
いられる能力が低いという欠陥を有している。若
干の加工作業においては、加速度計を工具と加工
片との間の接触点に極めて接近させて配置できな
いかも知れない。その結果、加速度計信号の平均
振巾が極めて小さいものになり兼ねない。従つ
て、可変しきい値レベルを極めて低くセツトする
必要がある。この低いしきい値レベルでは、加速
度計信号内の有効工具摩耗ピークを他の無関係イ
ンパルスから弁別することは困難であり、従つて
検出システムの精度或は分解能が低下する。例え
ば加速度計と工具との間隔が近いために、加速度
計波形振巾が極めて大きければ、更に他の問題に
遭遇することが予想される。

本発明はこれらの問題を解消することを目指す
ものであり、広範囲の加工用途に用いることが可
能で、経済的な摩耗工具検出システムを提供する
ものである。

本発明によれば、振動センサからの信号波形
は、回路網内の利得を変化させる少なくとも１つ
のデイジタル的に制御されている成分を含む可変
利得増巾回路網に印加される。コンパレータ手段
が設けられていて、可変利得回路網の出力と固定
基準電圧との相対的な差を表わす信号をマイクロ
プロセツサに供給する。マイクロプロセツサはコ
ンパレータ出力に応答し、波形の平均振巾が基準
に等しくなるまで利得回路網を変化させることに
よつて、センサ波形を標準化するように作動す
る。機械の動作サイクル中、工具摩耗の表示は、
標準化されたレベルを越える振巾を有するセンサ
波形内のインパルスの発生を検知することによつ
て与えられる。与えられた数の連続インパルスが
工具の回転周期に関連づけられた時間内に検出さ
れると、工具を加工片から後退させるのに用いる
ことができる警告信号が発生する。

本発明の別の面によれば、加工動作中にセンサ
信号を反覆して標準化する最適化モードが設けら
れている。この反覆標準化は、例えば加工動作中
のセンサと工具との間の相対距離の変化に起因す
るセンサ信号の振巾変化を自動的に調整する。本
発明の特色には、工具がセンサに有効データを与
えないような位置にある場合システム回路によつ
て検出される潜在的に誤つたインパルスを無視す
るようになつていることも含まれている。

本発明の種々の長所は、以下の添付図面を参照
しての説明から明白になるであろう。

第１図は、本発明の摩耗工具検出器１０を用い
ることができる典型的な環境を簡略化して示すも
のである。ドリル ビツト１６のような工具を回
転させるためのスピンドル１４を含む機械工具１
２が加工片１８に孔をあけるように示してある。
振動センサ２０は加工動作中に生ずる振動を検出
する位置に適当に取付けられている。この実施例
においては、センサ２０は加工片１８に磁気的に
取付けることができる圧電型加速度計の形状であ
る。

センサ２０は、差迫つた工具故障或は他の摩耗
に関連した状態を表わす警告信号をライン２２に
送出するようになつている摩耗工具検出器１０の
入力に結合されている。警告信号はコンピユータ
数値制御（CNC）コントローラ２４に印加する
ことができる。コントローラ２４は検出器１０か
ら警告信号を受けるとドリル ビツト１６を後退
せしめるようになつている。或は、検出器１０は
機械工具１２の後退制御に直接結合してもよく、
この場合コントローラ２４はライン２６を通して
検出器１０とコミユニケートして検出器１０に制
御信号を供給する。

第１図には、検出器１０がドリル ビツト１６
の状態を検出するように示してあるが、本発明が
広範囲の加工動作に適用できることを理解された
い。

第２図及び第３図は検出器１０のフロント パ
ネル及び内部回路の詳細を示すものである。フロ
ント パネル２８は多デイジツト デイスプレイ
３０、データ入力キーボード３２及び全体を３４
で示す命令タツチ スイツチのアレーを含んでい
る。これらの入力デバイスの動作に関しては後述
する。

第３図を参照する。モトローラMC68701のよ
うなマイクロプロセツサ４０が電子制御システム
の心臓部である。公知のように、マイクロプロセ
ツサ４０はアドレスバス４２を介してデコーダ４
４及び附属のメモリ４６に接続されている。デコ
ーダ４４は、就中、システム内の特定成分をアド
レスするように働らく、メモリ４６は、プログラ
ム情報、一時的バツクアツプ データ等を記憶で
きる１つ或はそれ以上の記憶デバイスを表わして
いる。マイクロプロセツサ４０からのデータは、
メモリ４６及びデイスプレイ駆動回路５０に接続
されているデータ バス４８を通してシステム成
分に供給され、フロント パネル上のデイスプレ
イ３０の動作を制御する。データ バス４８は可
変利得増巾回路網５２及び比選択回路の成分を制
御するのにも用いられる。

第３Ａ図に特に注目されたい。加速度計２０は
可変利得回路網５２の入力に接続されている。回
路網５２は高入力インピーダンス・低出力インピ
ーダンスを有し、利得が１であるバツフア増巾器
５６を含んでいる。増巾器５６の出力はデイジタ
ル的に制御されている乗算型デイジタル・アナロ
グ（Ｄ／Ａ）コンバータ５８に接続されている。
Ｄ／Ａコンバータ５８の出力は演算増巾器６０に
供給される。コンバータ５８と増巾器６０の組合
せが、０乃至絶対１の可変制御された利得を与え
るようになる。利得の大きさは、コンバータ５８
の入力に接続されているデータ バス４８を通し
てマイクロプロセツサ４０から供給されるデイジ
タル信号によつて制御される。この実施例では、
コンバータ５８は、アナログ デバイス製
AD7542のような12ビツト乗算型Ｄ／Ａコンバー
タである。公知のように、コンバータ５８は、マ
イクロプロセツサ４０から供給されるデイジタル
信号によつて限定されているコードに依存して入
力電流の０〜１比を発生するデイジタル制御型分
流器として役立つている。演算増巾器６０はこの
電流を対応する電圧に戻すのに用いられる。

増巾器６０の出力は、利得が25となるように接
続されている増巾器６１の入力に印加される。増
巾器６１の出力は、コンバータ５８及び増巾器６
０の組合せと同じように作動する同じようなＤ／
Ａコンバータ６２及び増巾器６４の組合せに印加
される。増巾器６４の出力は、これも25の利得を
有している別の増巾器６６に供給される。バツフ
ア増巾器６８及び関連抵抗・容量回路網は増巾器
６６からの増巾された信号から直流オフセツトを
除去するように働らく。上記の可変利得回路網５
２が加速度計入力信号を０乃至625の利得で増巾
するように働らくことは明白である。実際の利得
の大きさは、マイクロプロセツサ４０からデータ
バス４８を介してコンバータ５８及び６２に印
加されるデイジタル信号の内容によつて制御され
る。

回路網５２の出力から得られる増巾された加速
度信号はノードＮ１に印加される。ノードＮ１は
標準化回路７０に接続されている。演算増巾器７
２及びその関連成分は、その入力に印加された信
号を半波整流し、波してノードＮ２に供給す
る。換言すれば、この回路は利得調整された加速
度計信号内のピークを波して波形の平均振巾に
等しい直流レベルを発生するのである。この直流
信号はコンパレータ７４の非反転入力に供給され
る。コンパレータ７４の反転入力は固定された基
準レベルに接続されている。この実施例では、固
定された基準レベルは、精密抵抗Ｒ１２及びＲ１
３によつて15ボルトの安定化電源を分圧して１ボ
ルトになつている。標準化回路７０のライン７６
上の出力信号の状態は、増巾された加速度計信号
の平均振巾が固定された１ボルト基準よりも高い
か、或は低いかを表わしている。ライン７６はマ
イクロプロセツサ４０の入力ポートに接続されて
いる。

ノードＮ１上の増巾された加速度計信号はコン
パレータ７８の非反転入力にも供給される。コン
パレータ７８は、標準化された加速度計波形と、
比選択回路５４によつて確立されるしきい値電圧
レベルとの瞬時比較を行なうようになつている。
回路５４は別のデイジタル制御Ｄ／Ａコンバータ
８０及び増巾器８２を用いていて、コンパレータ
７８が状態をトリツプする即ち状態を変化する前
に越えなければならない選択された電圧レベルを
発生する。明白なように、回路５４が発生するレ
ベルは、検出したいインパルスの振巾と加速度計
波形の平均振巾との比であるために、回路５４を
比選択回路網と名付けたのである。この実施例で
は、比選択回路５４はコンパレータ７８の反転入
力に０乃至15ボルトの電圧レベルを供給するよう
にしてある。このレベルを越えると、ライン８４
上にマイクロプロセツサ４０へのインタラプト信
号が発生する。

この好ましい実施例の工具検出システムの動作
を説明しよう。通常、使用者は先ずフロント パ
ネル２８上の「較正」釦を押すことによつて較正
モードに入る。新らしいドリル ビツト１６を挿
入して加工動作が開始される。第４図Ａは新らし
い工具を用いた時に発生する典型的な加速度計波
形を示すものである。しかし、この加速度計波形
のピーク・ピーク振巾は、使用する加速度計或は
他のセンサの型、ドリルと加工片との間の接触点
に対するその位置、及び他の要因に依存して変化
する。本発明によれば、工具検出器１０は加速度
計波形を、その元の振巾には関係なく１ボルトの
レベルに標準化する。

第３図において、マイクロプロセツサ４０は先
ず連続近似技術を用いて可変利得回路網５２の出
力が約１ボルトになるように回路網５２を調整す
る。これは始めにコンバータ５８及び６２の利得
をフルスケールの約半分即ち最大の625の利得増
巾能力の半分にセツトすることによつて達成され
る。比回路網５４も、マイクロプロセツサ４０に
よつて、コンパレータ７８の入力に１ボルトの基
準レベルを供給するようにセツトされる。もしマ
イクロプロセツサ４０がライン８４上の信号を介
してインタラプトすると利得は高過ぎるようにセ
ツトされ、マイクロプロセツサ４０は標準連続近
似技術を用いて利得を減少させるようになる。利
得が低過ぎるようになると増加させる。この反覆
プロセスは10回続けられるので、増巾された加速
度計信号はノードＮ１に望まれる１ボルトの基準
に近似させられるようになる。次で標準化回路７
０はマイクロプロセツサ４０と共働して、波形を
正確に１ボルトの標準化レベルに達せしめるよう
な適正な利得が得られたことをコンパレータ７４
の出力が示すまで、回路網５２の利得をゆつくり
と調整する。

加速度計波形が標準化された後に、使用者は記
憶モードに入る。この動作モードでは、使用者は
機械工具が作動しているRPMの数をプログラム
し、更に後退状態を発生させる前に受けなければ
ならない固定されたインパルスの数もプログラム
できる。本発明によれば、もし記憶モードが可能
になると、システムは比回路網５４から与えられ
るしきい値レベルを自動的に増加させる。例え
ば、マイクロプロセツサ４０はコンバータ８０に
指令して１ボルトのしきい値レベルに対応する
１：１比に基準レベルをセツトする。加速度計波
形は１ボルトに標準化されているので、これによ
つてコンパレータ７８は殆んど瞬時にインタラプ
トを発生する。もしプログラムされた同期インパ
ルスの数がこの比において見出されると、マイク
ロプロセツサ４０は比回路網５４から与えられる
しきい値レベルを1.5ボルトに増加させ、それを
表示させる。この低い比では多分工具の破損を生
じることなく別の後退が行なわれるようになるで
あろうから、マイクロプロセツサ４０は工具が破
損するまでこのプロセスを続行する。一連のこれ
らのテストの後、作業者は経験から工具が破損す
るか或はそれ以外の望ましくない加工動作が発生
することが察知される前に工具を後退せしめるよ
うにする低目の比をプログラムすることが可能と
なる。

通常の動作モードでは、パルスの数及び比、並
びに加速度計波形の平均振巾を標準化する利得は
セツトされている。第４図Ｂは障害を生じた摩耗
工具から発生する典型的な波形を示すものであ
る。この波形には機械工具の回転周期に関係づけ
られたレートで周期的に発生するインパルスが含
まれていることが解る。これらのインパルスの振
巾が比回路網５４から与えられるしきい値レベル
を越えると、コンパレータ７８はマイクロプロセ
ツサ４０へインタラプト信号を供給する。これに
よりマイクロプロセツサ４０は予めプログラムさ
れているRPM情報を用いて有効性を確認するた
めに連続インパルスを受けなければならないウイ
ンドウを限定する。このウインドウは一般に、ド
リルビツトの２本の溝が加工片と係合する回数の
ような、機械工具の回転当り与えられた回数が発
生するように選ばれている。このウインドウ内に
発生しない信号は、それらが雑音その他の環境内
のトランジエントによつて生じているかも知れな
いので、有効工具指示基準とは見なされない。も
し予めプログラムされた連続インパルスの数がウ
インドウ内に受信されると、マイクロプロセツサ
４０は工具を加工片から後退せしめる後退信号を
発生する。

本発明の特に有利な特色は、上述の通常動作モ
ードに加えて最適モードを設けてあることであ
る。最適モード中には、検出器１０は加工動作の
全体を通してセンサ波形の平均振巾を反覆して標
準化するように作動する。本発明の回路はセンサ
信号の振巾の変化を自動的に調整するので、これ
によつてシステム精度が向上する。これらの変化
はドリル ビツト・加工片係合点と加速度計との
間の相対間隔の差のようなものによつて生じやす
い。例えば、もし機械工具が加工片の長手方向に
複数の孔をあけるようになつていれば、あける孔
が加速度計２０に近づく程その出力の振巾が増大
する。反対に加速度計が係合点から離れるにつれ
て加速度計振巾は減少する。非最適モード、即ち
通常モードでは、加速度計信号は、加速度計と工
具・加工片係合点との間の固定された間隔に対し
て標準化されていることに注意されたい。従つて
もしあけられる孔が較正段階におけるよりも遥か
に加速度計に近ければ、工具摩耗表示インパルス
と加速度計波形内の他のピークとの間を弁別する
ことが困難になつて来る。しかし、この問題は最
適モードにおいて入力を絶えず標準化することに
よつて解消される。例えば、あけられる孔が加速
度計に接近して大振巾信号が発生するものとすれ
ば、可変利得調整回路網５２が自動的にその合成
利得を低下させて標準化された１ボルトのレベル
を与えるようになる。その結果、通常のインパル
ス検出比較技術が正確さを保持し、偽データを検
出することはなくなる。

本発明は、最適モード中に加速度計信号が標準
化されていない時間内にコンパレータ７８が検出
するインパルスを無視するようにもなつている。
上述の標準化シーケンスに要する時間が有限であ
ることは明白である。従つて、加速度計波形に大
きい遷移が存在する場合には、システムが波形を
完全に標準化しない時間が存在することになる。
このようなことが発生する例は、ドリルがある時
間は加工片と係合し、次で後退するという複数の
周期的動作を繰返すようなペツク ドリリングで
ある。

第５図は、ペツク ドリリング中に生ずるよう
な加速度計信号の平均振巾が大きい変化を呈する
場合に、利得調整回路網５２から誘導される利得
と、システムによつて与えられる標準化されたレ
ベルとの間の関係を示すものである。加速度計信
号のＡの部分は工具が後退している時の加速度計
信号である。Ｂの部分はドリルが加工片と係合し
ている時の信号の振巾で、増加している。加速度
計信号が比較的低い場合には、それを１ボルト
レベルに標準化するために回路網５２の利得はＣ
で示すように高くなつている。ドリルが加工片に
接触し始めると加速度計信号は急速に増加する
が、回路はこの新らしい大振巾波形を直ちに標準
化させるべく回路網５２の利得を充分に早く引下
げるように反応することはできないかも知れな
い。その結果、コンパレータ７８の非反転入力に
印加されるレベルはＤで示すように一時的に高過
ぎるようになる。このため工具摩耗に関係のない
偽インパルスが検出され兼ねない。

本発明によれば、マイクロプロセツサ４０は、
この標準化プロセスの間に発生するコンパレータ
７４の遷移即ち状態の変化を監視するようになつ
ている。第６図のサブルーチンはマイクロプロセ
ツサ４０の動作の簡易化された形状を示すもので
ある。上例では加速度計信号がＢ部分に上昇する
際、回路網５２の過去の利得がコンパレータ７４
の反転入力に印加されている固定された１ボルト
基準を大きく越える直流レベルをコンパレータ７
４の非反転入力に供給するために、遷移はコンパ
レータ７４から発生することになる。ライン７６
上のこの遷移によつてマイクロプロセツサ４０は
回路網５２の利得を減少させ始める。しかし、大
きい差が存在している場合には、コンパレータ７
４への入力が固定された１ボルト基準よりも低く
なるまでに相当の時間が経過する。潜在的に偽イ
ンパルスが検出されるかも知れないのはこの時間
である。このことが発生しないようにするため
に、マイクロプロセツサ４０は、コンパレータ７
４から各遷移を受ける度に計数を開始するソフト
ウエア制御カウンタをリセツトする。もし予めプ
ログラムされた時限内に別の遷移を受信すること
がなければカウンタはタイムアウトし、マイクロ
プロセツサ４０はライン８４から受けるかも知れ
ないインパルス信号を無視する。システムが回路
網５２の利得を標準化レベルに調整してしまう
と、コンパレータ７４からの遷移は規即的に現わ
れ、マイクロプロセツサ４０はライン８４上の信
号を再び有効インパルスと見なすようになる。

当業者ならば本発明によつて改良が行なわれた
ことを理解できよう。価格的に効果的な回路及び
容易に実施できる技術を用いて工具摩耗の正確な
表示が得られる。本工具検出器システムは極めて
適応性に富み、広範囲の加工に用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の摩耗工具検出器を用いた機械
工具の簡略化した形状を示すものであり、第２図
は好ましい実施例の検出器のフロントパネルを示
す図であり、第３Ａ−Ｂ図は好ましい実施例に用
いられる電気回路の回路図であり、第４Ａ−Ｂ図
は振動センサが発生し、好ましい実施例によつて
使用される典型的な波形を示すものであり、第５
図は最適モードにおいて好ましい実施例の標準化
動作を簡略化して示すタイミング図であり、そし
て第６図は好ましい実施例の最適モードにおいて
マイクロプロセツサによつて遂行される動作段階
を示すフローチヤートである。 １０……摩耗工具検出器、１２……機械工具、
１４……スピンドル、１６……ドリル ビツト、
１８……加工片、２０……振動センサ、２４……
コンピユータ数値制御コントローラ、２８……フ
ロント パネル、３０……多デイジツト デイス
プレイ、３２……データ入力キーボード、３４…
…命令タツチ スイツチ アレー、４０……マイ
クロプロセツサ、４２……アドレス バス、４４
……デコーダ、４６……メモリ、４８……データ
バス、５０……デイスプレイ駆動回路、５２…
…可変利得増巾回路網、５４……比選択回路、５
６，６８……バツフア増巾器、５８，６２，８０
……Ｄ／Ａコンバータ、６０，６１，６４，６
６，７２，８２……（演算）増巾器、７０……標
準化回路、７４，７８……コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ センサからの入力信号がアナログ波形であつ
   て、工具が摩耗するとこの波形の平均振巾を越え
   る周期的なインパルスを含むようになる入力信号
   を解析するための摩耗工具検出器において、 利得を変化させるための少なくとも１つのデイ
   ジタル的に制御される要素を含み、センサに接続
   されている可変利得増巾回路網、 固定された基準電圧を供給する基準手段、 可変利得回路網の出力と固定された基準電圧と
   にそれぞれ結合されている入力を有するコンパレ
   ータ、 このコンパレータの出力に結合されている入力
   と前記のデイジタル的に制御される要素に結合さ
   れている出力とを有し、前記の波形の平均振巾が
   前記の基準電圧に等しくなるまで前記の可変利得
   増巾回路網の利得を変化させることによつてセン
   サ信号を標準化するデイジタル制御手段、及び このデイジタル制御手段と前記の可変利得増巾
   回路網との間に結合されていて、増巾されたセン
   サ信号の電圧レベルが標準化されたレベルを越え
   るのを検知することによつてインパルスの出現を
   検出する検出手段 を具備することを特徴とする摩耗工具検出器。 ２ デイジタル制御手段が、可変利得増巾回路網
   内のデイジタル的に制御される要素へデータバス
   を介して利得調整信号を供給するマイクロプロセ
   ツサを含んでいる特許請求の範囲１に記載の摩耗
   工具検出器。 ３ 可変利得増巾回路網が、データバスを介して
   マイクロプロセツサから信号を受ける乗算型デイ
   ジタル・アナログ・コンバータと、このコンバー
   タに接続されている固定利得増巾器を含み、マイ
   クロプロセツサからの信号がコンバータと増巾器
   との組合せの利得を調整する特許請求の範囲２に
   記載の摩耗工具検出器。 ４ 検出手段が第２のデイジタル的に制御される
   要素、第２の定利得増巾器そして第２のコンパレ
   ータを含み、前記の第２の要素はマイクロプロセ
   ツサに接続されていて波形の平均振巾に対するイ
   ンパルスの振巾の所定比に関係づけられた選定電
   圧レベルを発生するようになつており、前記の第
   ２のコンパレータの入力は前記の第２の定利得増
   巾器と可変利得増巾回路網とに結合され、選定電
   圧レベルを越える振巾を有するインパルスの出現
   を検出する特許請求の範囲３に記載の摩耗工具検
   出器。 ５ 第２のデイジタル的に制御される要素が乗算
   型デイジタル・アナログ・コンバータである特許
   請求の範囲４に記載の摩耗工具検出器。 ６ 可変利得増巾回路網の出力に整流手段が結合
   されていて、増巾された波形の平均振巾に相当す
   る直流レベルをコンパレータの１つの入力に供給
   し、基準電圧と比較する特許請求の範囲１に記載
   の摩耗工具検出器。 ７ 選択した比を使用者がプログラムできるよう
   にするデバイスを有する制御パネルを備える特許
   請求の範囲３に記載の摩耗工具検出器。 ８ マイクロプロセツサが、勉学モード中に自動
   的に比を増加させる特許請求の範囲３に記載の摩
   耗工具検出器。 ９ 監視している工具の毎分当りの回転数に関連
   した値を使用者が入力できるようにする入力手段
   を制御パネルが含み、マイクロプロセツサがこの
   値を用いて時間関連ウインドウを決め、このウイ
   ンドウ内では、検出手段からのインパルス検出信
   号は有効工具表示信号と見なして受けられなけれ
   ばならない特許請求の範囲１に記載の摩耗工具検
   出器。 １０ マイクロプロセツサがウインドウ内で受け
   たインパルス信号を計数し、そしてマイクロプロ
   セツサが所与の数の連続インパルス信号を受ける
   と差迫つた工具障害を表わす警告信号を発生する
   特許請求の範囲９に記載の摩耗工具検出器。 １１ 警告信号が工具を後退させるのに用いられ
   る特許請求の範囲１０に記載の摩耗工具検出器。 １２ センサが加速度計である特許請求の範囲１
   に記載の摩耗工具検出器。 １３ 加速度計が加工片に取付けられている特許
   請求の範囲１に記載の摩耗工具検出器。 １４ 振動センサからの入力信号がアナログ波形
   であつて、工具が摩耗するとこの波形の平均振巾
   を越える周期的なインパルスを含むようになる入
   力信号を解析するための摩耗工具検出器におい
   て、 センサ波形を増巾する１対の乗算型デイジタ
   ル・アナログ・コンバータと定利得増巾器とを含
   む直列接続回路を含み、センサの出力に入力が結
   合されている可変利得増巾回路網、 この可変利得増巾回路網の出力を整流して増巾
   されたセンサ波形の平均振巾に関連した直流レベ
   ルを発生する整流手段と、この直流レベル信号を
   受けるように接続されている入力、固定された基
   準電圧に接続されている別の入力、これらの入力
   に印加される電圧レベルの相対的な差を表わす状
   態となる出力を有する第１のコンパレータとを有
   する標準化回路、 選択されたしきい値レベルを発生する乗算型デ
   イジタル・アナログ・コンバータと増巾器とを有
   する比選択回路網、 この比選択回路網の出力に接続されている１つ
   の入力と、可変利得増巾回路網の出力に接続され
   ている別の入力とを有し、もし増巾されたセンサ
   波形が前記の比選択回路網によつて与えられるし
   きい値レベルを越えれば出力信号を発生する第２
   のコンパレータ、 工具を後退せしめる信号を発生する後退手段、
   及び マイクロプロセツサ を備え、このマイクロプロセツサは前記の第１及
   び第２のコンパレータからの出力信号を受け、セ
   ンサ信号が固定基準電圧に等しくなるまでデータ
   バスに制御信号を印加して可変利得増巾回路網の
   コンバータの利得を調整し、また前記の比選択回
   路網のコンバータに選択された信号を供給して選
   択されたしきい値レベルを決め、それにより差迫
   つた工具障害を表わす前記の第２のコンパレータ
   から連続数の信号を受けると前記の後退手段を付
   勢する信号を発生することを特徴とする摩耗工具
   検出器。 １５ 自動化された機械における工具状態の最適
   検出方法において、 ある位置に振動センサを取付けて加工中に発生
   する振動を検出し、 センサが発生した波形の平均振巾を加工中固定
   のレベルに絶えず標準化し、 標準化されたレベルを越える振巾を有する波形
   内のインパルスの出現を検出し、そして所与のイ
   ンパルスを検出すると工具状態を表わす警告信号
   を発生する 諸段階を備えたことを特徴とする方法。 １６ 標準化段階が、波形の平均振巾が固定レベ
   ルに等しくなるまで可変利得増巾回路網の利得を
   反覆調整することによつて遂行される特許請求の
   範囲１５に記載の方法。 １７ センサ波形を固定レベルに標準化するのに
   要する時間を監視し、そして所与の時間が経過し
   た後センサ波形が標準化されるまでインパルスの
   検出を選択的に中止し、それによつて波形を選択
   された標準化レベルにするのに必要とするよりも
   利得が最初大きいとき工具摩耗に関係づけられた
   信号を誤つて検出するのを防ぐ特許請求の範囲１
   ６に記載の方法。