JPH03294150A - 工具異常検出方法 - Google Patents
工具異常検出方法Info
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- JPH03294150A JPH03294150A JP9206390A JP9206390A JPH03294150A JP H03294150 A JPH03294150 A JP H03294150A JP 9206390 A JP9206390 A JP 9206390A JP 9206390 A JP9206390 A JP 9206390A JP H03294150 A JPH03294150 A JP H03294150A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 14
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
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- 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】
〈産業上の利用分舒〉
本発明は、工具の切刃部分の摩耗、損傷等の異常検出に
適用して有用な工具異常検出方法に関する。
適用して有用な工具異常検出方法に関する。
〈従来の技術〉
切削加工ラインの自動化、無人化を図る上で工具の摩耗
、欠損に関する異常を検出することは重要であり、従来
より各菖の技術が提案されている。
、欠損に関する異常を検出することは重要であり、従来
より各菖の技術が提案されている。
例えば工具が摩耗、或いは欠損することによって変化す
る工具の切れ味を主軸モータの電流値として検出し、そ
の信号が閾値を越えたら異常として切削を停止する方法
（例えば、特開昭５５−３１５４１号公報参照）、或い
は工具が欠損した際に発生するＡＥｉ号を検出して異常
発生を判定する方法（例えば、特開昭５８−４０２４６
号公報参照）がある。
る工具の切れ味を主軸モータの電流値として検出し、そ
の信号が閾値を越えたら異常として切削を停止する方法
（例えば、特開昭５５−３１５４１号公報参照）、或い
は工具が欠損した際に発生するＡＥｉ号を検出して異常
発生を判定する方法（例えば、特開昭５８−４０２４６
号公報参照）がある。
〈発明が解決しようとする課題〉
上記従来の技術のうち、前者の方法は被削材或いは加工
条件が変わるたびに、閾値を変更しなければならず、し
かも摩耗が一段と進むと主軸モータの電流値は増えるが
、欠損では切刃がなくなった分、電流値が減少すること
があり、閾値の設定が更に困難になるという問題を有す
る。
条件が変わるたびに、閾値を変更しなければならず、し
かも摩耗が一段と進むと主軸モータの電流値は増えるが
、欠損では切刃がなくなった分、電流値が減少すること
があり、閾値の設定が更に困難になるという問題を有す
る。
以上のように前者の方法では、閾値の設定と分解能に問
題がある。
題がある。
上記従来の技術のうち後者の方法では、摩耗は検出でき
ず欠損だけが検出の対象となる。
ず欠損だけが検出の対象となる。
更にＡＥと各厘ノイズとの分別が難かしく、誤動作する
ことが多い。
ことが多い。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、摩耗の程度や
欠損の程度を判別でき工具異常を確実に検出することが
できる工具異常検出方法を提供することを目的とする。
欠損の程度を判別でき工具異常を確実に検出することが
できる工具異常検出方法を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
上記目的を達成する本発明の構成は、工具の切刃部分に
超音波を放射し、その反射波を検出して切刃部分の摩耗
及び欠損に基づく反射波の伝播時間の変動や反射波のレ
ベルの変動を検出し、工具の摩耗及び欠損を検出するこ
とを特徴とする。
超音波を放射し、その反射波を検出して切刃部分の摩耗
及び欠損に基づく反射波の伝播時間の変動や反射波のレ
ベルの変動を検出し、工具の摩耗及び欠損を検出するこ
とを特徴とする。
く作 用〉
本発明は、工具の切刃部分に、工具の内部から超音波を
放射し、切刃部分からの反射波の伝播時間やレベルを計
測する。
放射し、切刃部分からの反射波の伝播時間やレベルを計
測する。
反射波の伝播時間やレベルは、切削によって切刃部分に
生じた摩耗や欠損のために変動を生じる。摩耗量や欠損
量に応じて変動する量が異なるので、変動量を測定すれ
ば摩耗量や欠損量がわかる。
生じた摩耗や欠損のために変動を生じる。摩耗量や欠損
量に応じて変動する量が異なるので、変動量を測定すれ
ば摩耗量や欠損量がわかる。
く実 施 例〉
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図において、１は旋削加工用チップである。２は工
具ホルダであり旋削加工用チップ１が機械的に取り付け
られる。工具ホルダ２に周波数４ ＭＨｚの超音波を発
する縦波超音波探触子３が埋設されている。縦波超音波
探触子３の表面は工具ホルダ２の旋削加工用チップ１の
取付面２＆と同じ平面上にある。
具ホルダであり旋削加工用チップ１が機械的に取り付け
られる。工具ホルダ２に周波数４ ＭＨｚの超音波を発
する縦波超音波探触子３が埋設されている。縦波超音波
探触子３の表面は工具ホルダ２の旋削加工用チップ１の
取付面２＆と同じ平面上にある。
旋削加工用チップｌを工具ホルダ２に取粉付ける際には
、縦波超音波探触子３の表面に超音波探傷用接触媒質（
図示せず）を塗布し、この上に旋削加工用チップ１を所
定の方法で取り付ける。
、縦波超音波探触子３の表面に超音波探傷用接触媒質（
図示せず）を塗布し、この上に旋削加工用チップ１を所
定の方法で取り付ける。
尚、旋削加工用チップ１に超音波探触子３を接触させる
際には、超音波接触用媒質を塗布することなく接着剤で
直接接着しても良い。
際には、超音波接触用媒質を塗布することなく接着剤で
直接接着しても良い。
超音波探触子３には、同探触子３を駆動するパルス送信
器４が接続されている。
器４が接続されている。
パルス送信器４によって駆動された前記探触子３は縦波
モードの超音波５を前記チップ１の切刃１ａ付近で反射
するように前記チップ１の内部へ放射する。
モードの超音波５を前記チップ１の切刃１ａ付近で反射
するように前記チップ１の内部へ放射する。
旋削加工用チップ１内に放射された超音波５は、第２図
に示すように、同チップ１の逃げ面１ｂやすくい面１ｃ
で反射を繰り返す。
に示すように、同チップ１の逃げ面１ｂやすくい面１ｃ
で反射を繰り返す。
その後、超音波５の反射波は超音波探触子３へ帰還する
が、逃げ面１ｂやすくい面１ｃに摩耗や切刃１ａに欠損
があると、前記反射波は伝播時間やレベルに微妙な変化
を生じる。
が、逃げ面１ｂやすくい面１ｃに摩耗や切刃１ａに欠損
があると、前記反射波は伝播時間やレベルに微妙な変化
を生じる。
前記超音波探触子３に入射した反射波は、電気信号に変
換され、受信ｉ＃６へ出力される。
換され、受信ｉ＃６へ出力される。
受信Ｗｉ６は入力した電気信号を増幅しゲート回路７へ
出力する。
出力する。
ゲート回路７は、前記探触子３から放射された超音波５
が再び前記探触子３に帰還するまでの時間（１）に応じ
て次のように区画を設定している。
が再び前記探触子３に帰還するまでの時間（１）に応じ
て次のように区画を設定している。
１．５μｓ＜Ｔ≦１，５２μＢ −４Ａ区画１．５２μ
ＳくＴ≦１．５４μ＄−４Ｂ区画１．５４μｓ＜Ｔ≦１
．５６ ｐ ｓ−＊Ｃ区画ゲート回路７は、入力信号を
該当する区画に対応させ、各区画毎の信号をピークホー
ルド回路８に出力する。
ＳくＴ≦１．５４μ＄−４Ｂ区画１．５４μｓ＜Ｔ≦１
．５６ ｐ ｓ−＊Ｃ区画ゲート回路７は、入力信号を
該当する区画に対応させ、各区画毎の信号をピークホー
ルド回路８に出力する。
ピークホールド回＠Ｓは、各区画毎のピーク電圧を保持
し、その値をＡ／Ｄ変換器９に出力する。
し、その値をＡ／Ｄ変換器９に出力する。
Ａ／Ｄ変換器９は、前記ピーク電圧を８ビツトのディジ
タル信号に変換し、コンピュータ１０に出力する。
タル信号に変換し、コンピュータ１０に出力する。
コンピュータ１０ば、区画毎の電圧を読み取り、各チッ
プ毎に設定されている基準値と比較し、異常があれば警
報信号を工作機械制御装置１１へ出力する。
プ毎に設定されている基準値と比較し、異常があれば警
報信号を工作機械制御装置１１へ出力する。
工作機械制御装置１１は警報信号により工作機械を緊急
停止させる。
停止させる。
コンピュータ１０の各チップ毎の基準値は条件入力装置
１２から作業者によって予め入力されている。
１２から作業者によって予め入力されている。
また、コンピュータ１ｏは、あるタイミングでゲート回
路７ヘゲート回路７を作動させる信号を出力する。
路７ヘゲート回路７を作動させる信号を出力する。
以上のように、本実施例は超音波５の反射波を時間分割
し、かつ、各区画の電圧レベルを読みとってその異常を
精度良く検出するものである。
し、かつ、各区画の電圧レベルを読みとってその異常を
精度良く検出するものである。
従って検査周波数は４ ＭＨｚに固定されたものではな
く、チップの材質に応じて適宜変化させても良いことは
言うまでもない。
く、チップの材質に応じて適宜変化させても良いことは
言うまでもない。
〈発明の効果〉
思上、実施例を用いて説明したように、本発明は、既知
周波数の超音波を放射し、これを用いて工具の異常検出
を行なうため各種ノイズとの分離が容易であり、ノイズ
による検出ミスを生じない。
周波数の超音波を放射し、これを用いて工具の異常検出
を行なうため各種ノイズとの分離が容易であり、ノイズ
による検出ミスを生じない。
上記のように確実な工具異常検出が可能なため、本発明
は工作機械のＦＡ化、無人化を促進する。
は工作機械のＦＡ化、無人化を促進する。
また、本発明は、工具の摩耗量及び欠損量を直接測定す
るようになっているので、前記従来の技術の場合のよう
に被削材或いは加工条件の変更等に伴なう頻繁な閾値の
変更が不要となる。
るようになっているので、前記従来の技術の場合のよう
に被削材或いは加工条件の変更等に伴なう頻繁な閾値の
変更が不要となる。
第１図は本発明の実施例である超音波による工具異常検
出装置の構成図、第２図は超音波による工具の摩耗、欠
損の検出原理の説明図である。 図面中、 １は旋削加工用チップ、１ａは切刃、２は工具ホルダ、
３は縦波超音波探触子、４はパルス送信器、５は超音波
、６は受信晋、７はゲート回路、８はピークホールド回
路、９はＡ／Ｄ変換器、１０はコンピュータ、１１は工
作機械刺部装置、１２は条件入力装置である。
出装置の構成図、第２図は超音波による工具の摩耗、欠
損の検出原理の説明図である。 図面中、 １は旋削加工用チップ、１ａは切刃、２は工具ホルダ、
３は縦波超音波探触子、４はパルス送信器、５は超音波
、６は受信晋、７はゲート回路、８はピークホールド回
路、９はＡ／Ｄ変換器、１０はコンピュータ、１１は工
作機械刺部装置、１２は条件入力装置である。
Claims (1)
- 工具の切刃部分に超音波を放射し、その反射波を検出し
て切刃部分の摩耗及び欠損に基づく反射波の伝播時間の
変動や反射波のレベルの変動を検出し、工具の摩耗及び
欠損を検出することを特徴とする工具異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2092063A JP2786512B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 工具異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2092063A JP2786512B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 工具異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03294150A true JPH03294150A (ja) | 1991-12-25 |
| JP2786512B2 JP2786512B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=14044021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2092063A Expired - Lifetime JP2786512B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 工具異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786512B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11151637A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-06-08 | Otto Bilz Werkzeug Fab Gmbh & Co | 工具または工具ホルダ |
| US7740582B2 (en) * | 2002-05-22 | 2010-06-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic operating apparatus |
| JP2022044561A (ja) * | 2020-09-07 | 2022-03-17 | ジック アーゲー | 工作機械の工具の検査 |
| WO2022230149A1 (ja) | 2021-04-28 | 2022-11-03 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具 |
| WO2022230148A1 (ja) | 2021-04-28 | 2022-11-03 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62114807A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-26 | Toshiba Corp | 工具折損検出装置 |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP2092063A patent/JP2786512B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62114807A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-26 | Toshiba Corp | 工具折損検出装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11151637A (ja) * | 1997-09-02 | 1999-06-08 | Otto Bilz Werkzeug Fab Gmbh & Co | 工具または工具ホルダ |
| US7740582B2 (en) * | 2002-05-22 | 2010-06-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic operating apparatus |
| JP2022044561A (ja) * | 2020-09-07 | 2022-03-17 | ジック アーゲー | 工作機械の工具の検査 |
| US11701747B2 (en) | 2020-09-07 | 2023-07-18 | Sick Ag | Inspection of a tool of a machine tool |
| WO2022230149A1 (ja) | 2021-04-28 | 2022-11-03 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具 |
| WO2022230148A1 (ja) | 2021-04-28 | 2022-11-03 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具 |
| US20240217003A1 (en) * | 2021-04-28 | 2024-07-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cutting tool |
| US12686059B2 (en) | 2021-04-28 | 2026-07-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cutting tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2786512B2 (ja) | 1998-08-13 |
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