JPH0332553A - 工具折損検出装置 - Google Patents
工具折損検出装置Info
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- JPH0332553A JPH0332553A JP16745689A JP16745689A JPH0332553A JP H0332553 A JPH0332553 A JP H0332553A JP 16745689 A JP16745689 A JP 16745689A JP 16745689 A JP16745689 A JP 16745689A JP H0332553 A JPH0332553 A JP H0332553A
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- tool
- breakage
- signal
- drill
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、工作機械に取り付けられて駆動回転される、
ドリル、バイト、リーマなどの切削工具の折損を検出す
る工作機械における工具折損検出装置に係り、特にはそ
の折損をファジィ推論により検出することに関する。
ドリル、バイト、リーマなどの切削工具の折損を検出す
る工作機械における工具折損検出装置に係り、特にはそ
の折損をファジィ推論により検出することに関する。
（従来の技術）
工作機械の工具例えばドリルで被加工物を切削加工中に
はその工作機械からはＡＥ倍信号アコースティックエミ
ッション信号）と称する超音波周波数振動が生じている
が、そのドリルの折損時においてはそのＡＥ倍信号振幅
が急激に立ち上がることを利用して当該ドリル等の工具
の折損を検出する従来技術か既に提案されている。
はその工作機械からはＡＥ倍信号アコースティックエミ
ッション信号）と称する超音波周波数振動が生じている
が、そのドリルの折損時においてはそのＡＥ倍信号振幅
が急激に立ち上がることを利用して当該ドリル等の工具
の折損を検出する従来技術か既に提案されている。
特開昭６１−８２１６１号公報に記載のものはその従来
技術の１つである。この公報に記載の従来技術にあって
は、工作作業前に被加工物の工具位置に折損時の周波数
成分を含むＡＥ倍信号疑似ＡＥ倍信号を発生できる疑似
ＡＥ信号発生器を設け、この疑似ＡＥ信号発生器から発
生した疑似ＡＥ倍信号被加工物の取り付は台に設けられ
たＡＥセンサで受けて当該ＡＥセンサの受波レベルを設
定し、作業開始後にこのＡＥセンサで検出した工具折損
時のＡＥ倍信号周波数成分と、その立ち上がり特性との
論理積に基づいて工具折損の検出を行うようにしている
。
技術の１つである。この公報に記載の従来技術にあって
は、工作作業前に被加工物の工具位置に折損時の周波数
成分を含むＡＥ倍信号疑似ＡＥ倍信号を発生できる疑似
ＡＥ信号発生器を設け、この疑似ＡＥ信号発生器から発
生した疑似ＡＥ倍信号被加工物の取り付は台に設けられ
たＡＥセンサで受けて当該ＡＥセンサの受波レベルを設
定し、作業開始後にこのＡＥセンサで検出した工具折損
時のＡＥ倍信号周波数成分と、その立ち上がり特性との
論理積に基づいて工具折損の検出を行うようにしている
。
しかしながら、この従来技術では折損時のＡＥ倍信号周
波数成分の識別とか立ち上がり特性の検出をそれぞれ単
なる２値のレベル比較とか基準値とを比較して行ってい
たから、工具折損時にＡＥセンサに与えら打るＡＥ倍信
号対して、この工具折損とは異なる原因でえられるＡＥ
倍信号例えば被加工物の切り屑から発生する信号、ソレ
ノイドの開閉に伴う電気ノイズ、被加工物に物体が接触
したときの衝撃音等を正確に分離して信頼性の高い工具
折損検出を行うことができなかった。
波数成分の識別とか立ち上がり特性の検出をそれぞれ単
なる２値のレベル比較とか基準値とを比較して行ってい
たから、工具折損時にＡＥセンサに与えら打るＡＥ倍信
号対して、この工具折損とは異なる原因でえられるＡＥ
倍信号例えば被加工物の切り屑から発生する信号、ソレ
ノイドの開閉に伴う電気ノイズ、被加工物に物体が接触
したときの衝撃音等を正確に分離して信頼性の高い工具
折損検出を行うことができなかった。
かかる従来技術に対して特開昭６１−１１７４４９号公
報に記載の従来技術が提案されている。
報に記載の従来技術が提案されている。
この従来技術にあっては、複数のＡＥセンサを設け、Ａ
Ｅ倍信号検出時間差からＡＥ倍信号発生源を推定し、そ
の推定から実際の工具の位置とを比較することにより、
工具折損によるＡＥ倍信号他の原因によるＡＥ倍信号を
識別可能にして工具折損検出の信頼性を高めるようにし
たものである。
Ｅ倍信号検出時間差からＡＥ倍信号発生源を推定し、そ
の推定から実際の工具の位置とを比較することにより、
工具折損によるＡＥ倍信号他の原因によるＡＥ倍信号を
識別可能にして工具折損検出の信頼性を高めるようにし
たものである。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、この従来技術にあってはその公報から明
らかなようにＡＥセンサの取り付は位置によってはその
プログラムの変更が必要となるうえ、ＡＥ信号発生源の
特定に複雑な演算が必要となるという課題があった。
らかなようにＡＥセンサの取り付は位置によってはその
プログラムの変更が必要となるうえ、ＡＥ信号発生源の
特定に複雑な演算が必要となるという課題があった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであっ
て、工具の折損によるＡＥ倍信号それ以外の原因で得ら
れるＡＥ倍信号を確実に区別できるようにして、ＡＥセ
ンサの取り付は位置の相違による工具の種類とか切削条
件などの影響を受けることなく容易にかつ確実に工具の
折損を検出できる信頼性の高い工具折損検出装置を提供
することを目的としている。
て、工具の折損によるＡＥ倍信号それ以外の原因で得ら
れるＡＥ倍信号を確実に区別できるようにして、ＡＥセ
ンサの取り付は位置の相違による工具の種類とか切削条
件などの影響を受けることなく容易にかつ確実に工具の
折損を検出できる信頼性の高い工具折損検出装置を提供
することを目的としている。
（課題を課題するための手段）
このような目的を達成するために、本発明の工具折損検
出装置においては、ドリル等の工具折損時に発生するＡ
Ｅ倍信号周波数成分を含む疑似ＡＥ倍信号発生手段と、
被加工物を機械加工する工作機本体の当該被加工物近傍
に設けられてＡＥ倍信号検出に対応した検出信号を出力
する少なくとも２つのＡＥセンサと、前記両ＡＥセンサ
からの検出信号に基づいて当該ＡＥ信号の周波数成分、
立ち上がり特性、各ＡＥセンサそれぞれでのＡＥ倍信号
受波時間差、および工具から各ＡＥセンサまでの距離差
をそれぞれデータ処理する回路手段とを含み、前記回路
手段は、それのデータ出力を用いて当該工具の折損をフ
ァジィ推論するファジィ制御部を備えたことを特徴とし
ている。
出装置においては、ドリル等の工具折損時に発生するＡ
Ｅ倍信号周波数成分を含む疑似ＡＥ倍信号発生手段と、
被加工物を機械加工する工作機本体の当該被加工物近傍
に設けられてＡＥ倍信号検出に対応した検出信号を出力
する少なくとも２つのＡＥセンサと、前記両ＡＥセンサ
からの検出信号に基づいて当該ＡＥ信号の周波数成分、
立ち上がり特性、各ＡＥセンサそれぞれでのＡＥ倍信号
受波時間差、および工具から各ＡＥセンサまでの距離差
をそれぞれデータ処理する回路手段とを含み、前記回路
手段は、それのデータ出力を用いて当該工具の折損をフ
ァジィ推論するファジィ制御部を備えたことを特徴とし
ている。
（作用）
機械工作前に疑似ＡＥ信号発生手段からドリル等の工具
折損時に発生するＡＥ倍信号周波数成分を含む疑似ＡＥ
倍信号発生させるとともに、発生させた疑似ＡＥ倍信号
両ＡＥセンサで受波させることで、当該両ＡＥセンサの
受波レベルを設定することができる。そして、回路手段
でもって両ＡＥセンサの検出信号に基づいて工具の折損
を検出する。この場合、この回路手段は、それに備えた
ファジィ制御部でもって前記両ＡＥセンサそれぞれのＡ
Ｅ倍信号周波数成分と立ち上がり特性とで工具の折損に
関連したＡＥ倍信号工具折損を発生源とするＡＥ倍信号
と、工具の折損に基づ＜ＡＥ倍信号はないが、これに近
似したＡＥ倍信号他の原因を発生源とするＡＥ倍信号も
検出できるが、各ＡＥセンサそれぞれでのＡＥ倍信号受
波時間差と、工具から各ＡＥセンサまでの距離差とを用
いてＡＥ倍信号発生源をファジィ推論で推定することか
ら、工具折損を発生源とする発生源の推定確度が高まる
結果、より正確に当該工具の折損を検出できる。その結
果、ＡＥ倍信号発生源の特定のための演算プログラムと
いった繁雑な手間をかけることなくして工具の折損を検
出することができる。
折損時に発生するＡＥ倍信号周波数成分を含む疑似ＡＥ
倍信号発生させるとともに、発生させた疑似ＡＥ倍信号
両ＡＥセンサで受波させることで、当該両ＡＥセンサの
受波レベルを設定することができる。そして、回路手段
でもって両ＡＥセンサの検出信号に基づいて工具の折損
を検出する。この場合、この回路手段は、それに備えた
ファジィ制御部でもって前記両ＡＥセンサそれぞれのＡ
Ｅ倍信号周波数成分と立ち上がり特性とで工具の折損に
関連したＡＥ倍信号工具折損を発生源とするＡＥ倍信号
と、工具の折損に基づ＜ＡＥ倍信号はないが、これに近
似したＡＥ倍信号他の原因を発生源とするＡＥ倍信号も
検出できるが、各ＡＥセンサそれぞれでのＡＥ倍信号受
波時間差と、工具から各ＡＥセンサまでの距離差とを用
いてＡＥ倍信号発生源をファジィ推論で推定することか
ら、工具折損を発生源とする発生源の推定確度が高まる
結果、より正確に当該工具の折損を検出できる。その結
果、ＡＥ倍信号発生源の特定のための演算プログラムと
いった繁雑な手間をかけることなくして工具の折損を検
出することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明の実施例に係る工具折損検出装置の構
成図であり、第２図はドリルで切削加工中のときの工作
機械本体としてのボール盤のベツドから得られるＡ、
Ｅ信号の振幅波形図であり、第３図はドリルのＦｒ損に
基づ＜ＡＥ倍信号周波数帯域と、通常の切削加工に基づ
＜ＡＥ倍信号周波数帯域とをそれぞれ示す周波数帯域図
である。第２図において、期間Ｔ１は通常の切削加工中
でのＡＥ倍信号振幅、期間Ｔ２はドリルの折損によるＡ
Ｅ倍信号振幅をそれぞれ示している。また、第３図にお
いて、ａはドリル折損時のＡＥ倍信号ｂは通常切削加工
時のＡＥ倍信号それぞれ示し、ドリル折損によるＡＥ倍
信号最大パワーの周波数帯域は３００ｋＩｚ周辺、通常
の切削加工によるＡＥ倍信号最大パワーの周波数帯域は
５０ｋｌ（ｚ周辺となっている。
成図であり、第２図はドリルで切削加工中のときの工作
機械本体としてのボール盤のベツドから得られるＡ、
Ｅ信号の振幅波形図であり、第３図はドリルのＦｒ損に
基づ＜ＡＥ倍信号周波数帯域と、通常の切削加工に基づ
＜ＡＥ倍信号周波数帯域とをそれぞれ示す周波数帯域図
である。第２図において、期間Ｔ１は通常の切削加工中
でのＡＥ倍信号振幅、期間Ｔ２はドリルの折損によるＡ
Ｅ倍信号振幅をそれぞれ示している。また、第３図にお
いて、ａはドリル折損時のＡＥ倍信号ｂは通常切削加工
時のＡＥ倍信号それぞれ示し、ドリル折損によるＡＥ倍
信号最大パワーの周波数帯域は３００ｋＩｚ周辺、通常
の切削加工によるＡＥ倍信号最大パワーの周波数帯域は
５０ｋｌ（ｚ周辺となっている。
第１図において、２は工作機械本体としてのボール盤の
ベツド〔図示しない）に載置された被加工物、４はこの
被加工物２の加工位置上方に位置した工具としてのドリ
ル、６はドリル４の上下左右方向の動き、回転数などを
制御するドリル制御部、８．１０はそれぞれ被加工物２
上の所定位置に取り付けられて受波したＡＥ倍信号検出
し、そのＡＥ倍信号対応した周波数の検出出力を出力す
るＡＥセンサである。この場合、説明の都合上、ＡＥセ
ンサ８．ＩＯそれぞれの検出出力をＡＥ倍信号いうこと
にする。
ベツド〔図示しない）に載置された被加工物、４はこの
被加工物２の加工位置上方に位置した工具としてのドリ
ル、６はドリル４の上下左右方向の動き、回転数などを
制御するドリル制御部、８．１０はそれぞれ被加工物２
上の所定位置に取り付けられて受波したＡＥ倍信号検出
し、そのＡＥ倍信号対応した周波数の検出出力を出力す
るＡＥセンサである。この場合、説明の都合上、ＡＥセ
ンサ８．ＩＯそれぞれの検出出力をＡＥ倍信号いうこと
にする。
１２ａ、１２ｂはそれぞれＡＥセンサ６．８それぞれの
出力を増幅する増幅器、１４ａ、１４ｂはそれぞれ増幅
器！ ２ａ 、１２ｂで増幅された各ＡＥ倍信号内、ド
リル４の折損に関連したＡＥ倍信号３００ｋＩｚ／ｉ！
！波数帯域戊分をＸｌ！遇させる、ことを目的とした３
００ｋＨｚバンドパスフイルタ、１６ａ、１６ｂはそれ
ぞれ増幅器１２ａ、１２ｂで増幅された各ＡＥ倍信号内
、ドリル４で通常切削加工中のＡＥ倍信号５０ｋＩｚ周
波数帯域成分を通過させることを目的とした５０ｋＩ−
１ｚバンドパスフイルタ、１８ａ−１８ｄはそれぞれ検
波器、２０ａ、２０ｂはそれぞれ検波器［８ａ 、Ｌ
８ｃそれぞれの出力を微分し第２図の期間ＴＩの通常切
削加工中と期間Ｔ２のドリル４の折損どを区別するため
に期間Ｔ２におけるＡ、 Ｅ信号に対しては急激に立ち
上がる微分出力を出力する微分回路、２２ａ、２２ｂは
それぞれ微分回路２０ａ、２０ｂそれぞれの出力を受け
て各ＡＥセンサ６．８それぞれで受波された３００ｋＩ
−（ｚのＡＥ倍信号受波時間を比較検出することでＡＥ
センサ６．８に対する工具折損に関連したＡ Ｅ信号の
発生源を准定するためのデータを得ろための比較器、２
４は両比較２ｍ２２ａ、２２ｂそれぞれの出力に基づい
てＡＥセンサ８で受波されたＡＥ倍信号受波時間ｔ ！
とＡＥセンサ１０で受波されたＡＥ倍信号受波時間ｔ２
との差（ＡＥ信号受波時間差ｔ ！ −ｔ ２）を出力
することでＡＥ倍信号発生源に関連したデータを出力す
るターｒマである。このタイマ２４は飼えば比較ｉ？３
２２ａの出力でタイマ動作をスタートし、比較器２２ｂ
の出力でタイマ動作をストップし、そのスタートストッ
プの時間差を上記時間差ｔｌ−ｔ２とする。２６はドリ
ル制御部６の制御により被加工物２上をドリル４が移動
する場合に、そのドリル４の位置を特定し、これにより
ＡＥセンサ６．８に対するＡ、 Ｅ信号の発生源を推定
するためのデータを出力するために当該ドリル４からＡ
Ｅセンサ６までの距＠ｄｌと、ドリル４からＡＥセンサ
８までの距離ｄ２との各データに基づいてその距離の差
ｄｌ−ｄ２を演算出力する演算部である。
出力を増幅する増幅器、１４ａ、１４ｂはそれぞれ増幅
器！ ２ａ 、１２ｂで増幅された各ＡＥ倍信号内、ド
リル４の折損に関連したＡＥ倍信号３００ｋＩｚ／ｉ！
！波数帯域戊分をＸｌ！遇させる、ことを目的とした３
００ｋＨｚバンドパスフイルタ、１６ａ、１６ｂはそれ
ぞれ増幅器１２ａ、１２ｂで増幅された各ＡＥ倍信号内
、ドリル４で通常切削加工中のＡＥ倍信号５０ｋＩｚ周
波数帯域成分を通過させることを目的とした５０ｋＩ−
１ｚバンドパスフイルタ、１８ａ−１８ｄはそれぞれ検
波器、２０ａ、２０ｂはそれぞれ検波器［８ａ 、Ｌ
８ｃそれぞれの出力を微分し第２図の期間ＴＩの通常切
削加工中と期間Ｔ２のドリル４の折損どを区別するため
に期間Ｔ２におけるＡ、 Ｅ信号に対しては急激に立ち
上がる微分出力を出力する微分回路、２２ａ、２２ｂは
それぞれ微分回路２０ａ、２０ｂそれぞれの出力を受け
て各ＡＥセンサ６．８それぞれで受波された３００ｋＩ
−（ｚのＡＥ倍信号受波時間を比較検出することでＡＥ
センサ６．８に対する工具折損に関連したＡ Ｅ信号の
発生源を准定するためのデータを得ろための比較器、２
４は両比較２ｍ２２ａ、２２ｂそれぞれの出力に基づい
てＡＥセンサ８で受波されたＡＥ倍信号受波時間ｔ ！
とＡＥセンサ１０で受波されたＡＥ倍信号受波時間ｔ２
との差（ＡＥ信号受波時間差ｔ ！ −ｔ ２）を出力
することでＡＥ倍信号発生源に関連したデータを出力す
るターｒマである。このタイマ２４は飼えば比較ｉ？３
２２ａの出力でタイマ動作をスタートし、比較器２２ｂ
の出力でタイマ動作をストップし、そのスタートストッ
プの時間差を上記時間差ｔｌ−ｔ２とする。２６はドリ
ル制御部６の制御により被加工物２上をドリル４が移動
する場合に、そのドリル４の位置を特定し、これにより
ＡＥセンサ６．８に対するＡ、 Ｅ信号の発生源を推定
するためのデータを出力するために当該ドリル４からＡ
Ｅセンサ６までの距＠ｄｌと、ドリル４からＡＥセンサ
８までの距離ｄ２との各データに基づいてその距離の差
ｄｌ−ｄ２を演算出力する演算部である。
２８は検波器１．８ａの出力■１１、検波器Ｉ８ｂの出
力ＶＩ２、微分回路２０ａの出力ＶＩ３、検波器１８ｃ
の出力Ｖ２１．険波）Ｂ ｌ ８ ｄの出力Ｖ２２、微
分回路２０ｂの出力Ｖ２３どでドリル４の折損に基づ＜
ＡＥ倍信号池の原因に基づくＡＥ倍信号の区別のための
ファジィ推論に加えて、タイマ２４の出力Ｔ、と、演算
部２６の出力りとでドリル４の折損に基づ＜ Ａ Ｅ信
号の発生源の推定のためのファジィ推論をも行うことで
、ドリル４の折損を総合的にファジィ推論するファジィ
制御部、３０はファジィ制御部２８からの折損出力Ｓ１
を出力する出力回路、３２はファジィ制御部２８からの
異常出力Ｓ２を出力する出力回路である。
力ＶＩ２、微分回路２０ａの出力ＶＩ３、検波器１８ｃ
の出力Ｖ２１．険波）Ｂ ｌ ８ ｄの出力Ｖ２２、微
分回路２０ｂの出力Ｖ２３どでドリル４の折損に基づ＜
ＡＥ倍信号池の原因に基づくＡＥ倍信号の区別のための
ファジィ推論に加えて、タイマ２４の出力Ｔ、と、演算
部２６の出力りとでドリル４の折損に基づ＜ Ａ Ｅ信
号の発生源の推定のためのファジィ推論をも行うことで
、ドリル４の折損を総合的にファジィ推論するファジィ
制御部、３０はファジィ制御部２８からの折損出力Ｓ１
を出力する出力回路、３２はファジィ制御部２８からの
異常出力Ｓ２を出力する出力回路である。
ファジィ制御部２８は、条件部の変数の数８、結論部の
変数の数１の３人力１出力形のファジィ推論を行うため
に後記のフアジイラベル■〜■と第４図（ａ）〜第４図
（ｅ）の条件部のメンバーシップ関数と第５図の結論部
のメンバーシップ関数とを記憶している。これらメンバ
ーシップ関数は機械工作作業前に被加工物２に疑似ＡＥ
信号発生器３４を載置し、この疑似ＡＥ信号発生器３４
をレベル設定器３６で設定した値で駆動回路３８を介し
て駆動することでドリル４の折損時および切削加工時と
同一パワースペクトルのＡＥ倍信号疑似ＡＥ倍信号して
生威し、こに基づいて容易に作成することができる。
変数の数１の３人力１出力形のファジィ推論を行うため
に後記のフアジイラベル■〜■と第４図（ａ）〜第４図
（ｅ）の条件部のメンバーシップ関数と第５図の結論部
のメンバーシップ関数とを記憶している。これらメンバ
ーシップ関数は機械工作作業前に被加工物２に疑似ＡＥ
信号発生器３４を載置し、この疑似ＡＥ信号発生器３４
をレベル設定器３６で設定した値で駆動回路３８を介し
て駆動することでドリル４の折損時および切削加工時と
同一パワースペクトルのＡＥ倍信号疑似ＡＥ倍信号して
生威し、こに基づいて容易に作成することができる。
ここで、ファジィ制御部２８に記憶されているファジィ
ルールについて下記■〜■に示す。
ルールについて下記■〜■に示す。
■ ｉｆ Ｖｌｌ＝ ＰＳ、Ｖｔ２＝ ＰＬ、Ｖｔ３＝
ＰＬ、Ｖ２１＝ ＰＳ。
ＰＬ、Ｖ２１＝ ＰＳ。
Ｖ２２＝ ＰＬ、 Ｖ２３＝ ＰＬ、Ｔ＝ ＰＬ、Ｌ＝
ＮＬｔｈｅｎ折損 ■ ｉｆ Ｖｔ１＝ ＰＳ、Ｖｔ２＝ ＰＬ、Ｖｔ３＝
ＰＬ、Ｖ２１＝ ＰＳ。
ＮＬｔｈｅｎ折損 ■ ｉｆ Ｖｔ１＝ ＰＳ、Ｖｔ２＝ ＰＬ、Ｖｔ３＝
ＰＬ、Ｖ２１＝ ＰＳ。
Ｖ２２＝ ＰＬ、 Ｖ２３＝ ＰＬ Ｔ＝ ＮＬ、Ｌ＝
ＰＬｔｈｅｎ折損 ■ ｉｆ Ｖｌｌ−ＰＳ、Ｖｔ２＝ＰＬ、Ｖｔ３＝ＰＬ
Ｊ２１＝ＰＳ。
ＰＬｔｈｅｎ折損 ■ ｉｆ Ｖｌｌ−ＰＳ、Ｖｔ２＝ＰＬ、Ｖｔ３＝ＰＬ
Ｊ２１＝ＰＳ。
Ｖｔ２＝ＰＬ、 Ｖｔ３＝ＰＬ、Ｔ＝ＺＲ，Ｌ＝ｚＲ
ｔｈｅｎ折損 ■ ＨＶｔ１＝ ＰＬ、Ｖｔ２＝ ＰＬ、Ｖｔ３＝ Ｐ
Ｌ、Ｖ２１＝ ＰＬ。
ｔｈｅｎ折損 ■ ＨＶｔ１＝ ＰＬ、Ｖｔ２＝ ＰＬ、Ｖｔ３＝ Ｐ
Ｌ、Ｖ２１＝ ＰＬ。
Ｖ２２＝ ＰＬ、 Ｖ２３＝ ＰＬ、Ｔ＝ ＰＬ、Ｌ
＝ ＮＬｔｈｅｎ異常 ■ ＨＶｔ１＝ ＰＬ、Ｖｔ２＝ ＰＬ、Ｖｔ３＝ Ｐ
Ｌ Ｖ２１＝ ＰＬＶ２２＝ＰＬ、 Ｖｔ３＝ＰＬ、
Ｔ＝ＮＬ、Ｌ＝ＰＬｔｈｅｎ異常 ■ Ｈ’Ｖ１１＝ＰＬ、Ｖ１２＝ＰＬ、Ｖ１３＝ＰＬ、
Ｖｔ１＝ＰＬ。
＝ ＮＬｔｈｅｎ異常 ■ ＨＶｔ１＝ ＰＬ、Ｖｔ２＝ ＰＬ、Ｖｔ３＝ Ｐ
Ｌ Ｖ２１＝ ＰＬＶ２２＝ＰＬ、 Ｖｔ３＝ＰＬ、
Ｔ＝ＮＬ、Ｌ＝ＰＬｔｈｅｎ異常 ■ Ｈ’Ｖ１１＝ＰＬ、Ｖ１２＝ＰＬ、Ｖ１３＝ＰＬ、
Ｖｔ１＝ＰＬ。
Ｖｔ２＝ＰＬ、 Ｖｔ３＝ＰＬ、Ｔ＝ＺＲ，Ｌ＝ＺＲｔ
ｈｅｎ異常 ここで、ｉｒは条件部、ｔ ｈ ｅ ｎは結論部であり
、Ｖ １１ 、Ｖ２１ｉ；！３００ｋ Ｈｚ帯域のＡＥ
倍信号Ｖ１２．Ｖ２２は５０ｋＨｚ帯域のＡＥ倍信号Ｖ
Ｉ３、Ｖ２３は３００ｋＨｚ帯域のＡＥ倍信号微分出力
、Ｔはタイマ２４出力、Ｌは演＄１２６出力である。ま
たＮＬ、・・・ＰＬはそれぞれ各変数が属するファジィ
ラベル名である。
ｈｅｎ異常 ここで、ｉｒは条件部、ｔ ｈ ｅ ｎは結論部であり
、Ｖ １１ 、Ｖ２１ｉ；！３００ｋ Ｈｚ帯域のＡＥ
倍信号Ｖ１２．Ｖ２２は５０ｋＨｚ帯域のＡＥ倍信号Ｖ
Ｉ３、Ｖ２３は３００ｋＨｚ帯域のＡＥ倍信号微分出力
、Ｔはタイマ２４出力、Ｌは演＄１２６出力である。ま
たＮＬ、・・・ＰＬはそれぞれ各変数が属するファジィ
ラベル名である。
動作について説明すると、ファジィ制御部２８は各検波
器１８ａ−１８ｄと、微分回路２０ａ。
器１８ａ−１８ｄと、微分回路２０ａ。
２０ｂと、タイマ２４と、演算部２６とからそれぞれ与
えられる変数Ｖ ｌ １〜Ｖ ｆ ３．Ｖ２１−Ｖ２３
Ｔ、Ｌに基づいて第４図（ａ） 〜（ｅ）からそれぞれ
各ファジィルールの対応するメンバーシップ関数に適合
するメンバーシップ値を求める。そして、各ファジィル
ール毎に、各条件部それぞれの変数のンバーシップ値の
小さい方を選択しくＭＩＮ演算）、この選択したメンバ
ーシップ値によって第５図から各ファジィルールのドリ
ル４の折損または異常に関する各メンバーシップ関数を
裁断し、裁断したすべてのファジィルールそれぞれに関
する各メンバーシップ関数を重ね合わせて（ＭＡＸ演算
）、最終的なドリル４の折損または異常に関する重ね合
わせメンバーシップ関数を得る。
えられる変数Ｖ ｌ １〜Ｖ ｆ ３．Ｖ２１−Ｖ２３
Ｔ、Ｌに基づいて第４図（ａ） 〜（ｅ）からそれぞれ
各ファジィルールの対応するメンバーシップ関数に適合
するメンバーシップ値を求める。そして、各ファジィル
ール毎に、各条件部それぞれの変数のンバーシップ値の
小さい方を選択しくＭＩＮ演算）、この選択したメンバ
ーシップ値によって第５図から各ファジィルールのドリ
ル４の折損または異常に関する各メンバーシップ関数を
裁断し、裁断したすべてのファジィルールそれぞれに関
する各メンバーシップ関数を重ね合わせて（ＭＡＸ演算
）、最終的なドリル４の折損または異常に関する重ね合
わせメンバーシップ関数を得る。
この重ね合わせメンバーシップ関数の例えば重心を求め
ることにより確定したドリル４の折損または異常に関す
るデータＳｌ、Ｓ２を対応する出力回路３０．３２にそ
れぞれ出力する。
ることにより確定したドリル４の折損または異常に関す
るデータＳｌ、Ｓ２を対応する出力回路３０．３２にそ
れぞれ出力する。
なお、上記ファジィルールの具体的な適用説明は周知で
あるので省略する。
あるので省略する。
（発明の効果）
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば
、ＡＥ倍信号周波数成分を識別した値と急激に立ち上が
る信号の検出値と、各ＡＥセンサで受波されるＡＥ倍信
号受波時間差と、各ＡＥセンナに対する工具の位置とを
条件部の入力変数とし、これを用いてファジィ推論によ
りドリルの折損または異常を推論するように構成したか
ら、工具の折損以外で得られるＡＥ倍信号ＡＥセンサの
取り付は位置の相違による工具の種類とか切削条件など
の影響を受けることなく確実に工具の折損を検出できる
信頼性の高い工具折損検出装置を提供することができる
。
、ＡＥ倍信号周波数成分を識別した値と急激に立ち上が
る信号の検出値と、各ＡＥセンサで受波されるＡＥ倍信
号受波時間差と、各ＡＥセンナに対する工具の位置とを
条件部の入力変数とし、これを用いてファジィ推論によ
りドリルの折損または異常を推論するように構成したか
ら、工具の折損以外で得られるＡＥ倍信号ＡＥセンサの
取り付は位置の相違による工具の種類とか切削条件など
の影響を受けることなく確実に工具の折損を検出できる
信頼性の高い工具折損検出装置を提供することができる
。
図は本発明の実施例に係り、第１図は本発明の実施例に
係る工具折損検出装置の構成図、第２図はドリルで通常
の切削加工中とその折損に基づくＡＥ倍信号振幅を示す
波形図、第３図はドリルの折損によるパワー出力と通常
の切削加工でのパワー出力との周波数帯域を示す図、第
４図（ａ）〜第４図（ｅ）は第１図のファジィ制御部に
記憶されている条件部の変数のメンバーシップ関数を示
す図、第５図は同じく第１図のファジィ制御部に記憶さ
れている結論部の変数のメンバーシップ関数を示す図で
ある。 ２・・・被加工物、４・・・ドリル、ｓ、ｉｏ・・・Ａ
Ｅセンサ、２８・・・ファジィ制御部。
係る工具折損検出装置の構成図、第２図はドリルで通常
の切削加工中とその折損に基づくＡＥ倍信号振幅を示す
波形図、第３図はドリルの折損によるパワー出力と通常
の切削加工でのパワー出力との周波数帯域を示す図、第
４図（ａ）〜第４図（ｅ）は第１図のファジィ制御部に
記憶されている条件部の変数のメンバーシップ関数を示
す図、第５図は同じく第１図のファジィ制御部に記憶さ
れている結論部の変数のメンバーシップ関数を示す図で
ある。 ２・・・被加工物、４・・・ドリル、ｓ、ｉｏ・・・Ａ
Ｅセンサ、２８・・・ファジィ制御部。
Claims (1)
- （１）ドリル等の工具折損時に発生するＡＥ信号の周波
数成分を含む疑似ＡＥ信号の発生手段と、被加工物を機
械加工する工作機本体の当該被加工物近傍に設けられて
ＡＥ信号を検出する少なくとも２つのＡＥセンサと、 前記両ＡＥセンサからの検出信号に基づいて当該ＡＥ信
号の周波数成分、立ち上がり特性、各ＡＥセンサそれぞ
れでのＡＥ信号の受波時間差、および工具から各ＡＥセ
ンサまでの距離差をそれぞれデータ処理する回路手段と
を含み、 前記回路手段は、それのデータ出力を用いて当該工具の
折損をファジィ推論するファジィ制御部を備えたことを
特徴とする工具折損検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16745689A JPH0332553A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 工具折損検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16745689A JPH0332553A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 工具折損検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332553A true JPH0332553A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15850022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16745689A Pending JPH0332553A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 工具折損検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0332553A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361759B2 (en) | 2004-12-27 | 2008-04-22 | Shiratori Pharmaceutical Co., Ltd | Method for producing L-biopterin |
| US8178670B2 (en) | 2008-01-07 | 2012-05-15 | Biomarin Pharmaceutical Inc. | Method of synthesizing tetrahydrobiopterin |
| CN102692450A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-26 | 江苏大学 | 基于模糊综合评判的金属拉深件成形裂纹状态识别方法 |
| CN109856241A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-07 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 基于阈值自动控制的钢轨超声波探伤方法及系统 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16745689A patent/JPH0332553A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361759B2 (en) | 2004-12-27 | 2008-04-22 | Shiratori Pharmaceutical Co., Ltd | Method for producing L-biopterin |
| US8178670B2 (en) | 2008-01-07 | 2012-05-15 | Biomarin Pharmaceutical Inc. | Method of synthesizing tetrahydrobiopterin |
| CN102692450A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-09-26 | 江苏大学 | 基于模糊综合评判的金属拉深件成形裂纹状态识别方法 |
| CN102692450B (zh) * | 2012-05-02 | 2014-05-28 | 江苏大学 | 基于模糊综合评判的金属拉深件成形裂纹状态识别方法 |
| CN109856241A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-06-07 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 基于阈值自动控制的钢轨超声波探伤方法及系统 |
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