JPH04189447A - 切削機械の制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、切削機械の駆動用電動機の消費動力を検出
し、その検出値から切削工具の摩耗変化を検知して工具
の送り速度や交換時期を適正に制御する制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術及びその課題〕

近年、各種工作機械の無人化運転が普及するのに伴ない
、切削機械においては、切削工具の寿命のばらつきや損
傷等に対処するため、加工中の切削動力を検出し、その
検出した動力に基づいて切削送り速度や工具交換時期を
制御する制御装置が求められている。

これを受けて、本出願人は、砥石駆動用電動機の消費電
力の変化を検出して研削盤の切込め送り量を制御する制
御装置を、特公昭５７−５７２２３号公報により提案し
ている。

この制御装置は、電力検出器から検出された検出信号か
ら誤作動の原因となる雑音を除去し、その出力信号から
電動機の無負荷時の動力値をサンプリングすると共に、
負荷時の動力値を減衰させ、その得られた両方の値を比
較して減衰させた動力値がサンプル値を越えたとき、砥
石の送り装置に制御信号を発信するようになっている。

しかしながら、上記の制御装置を、ドリルやフライスカ
ッタ等の切削工具の摩耗量検出や工具交換時期の制御に
応用した場合、次の様な問題がある。

ずなわら、切削加工においては、同し工具で同一加工を
行なう場合であっても、切削屑の流れや刃先の溶着物等
の影響によって、切削動力は大きく変化するが、上記提
案構造の制御装置では、サンプリング値と比較する動力
値が加工中の瞬時の値であるため、変動する切削動力を
制御対象とした場合、正確に応答することができず、誤
動作が生じやすい欠点がある。

たとえば、切削工具の動力変化に対する誤動作を無くず
ため、比較するサンプリング値と消費動力値が接近しす
ぎないように検出値の減衰率を大きくすると、応答する
までの時間が長くなりすぎ、追従性が悪くなる欠点があ
る。逆に、追従性を良くするために、サンプリング値と
消費電力値との間が小さくなるように減衰率を設定する
と、例えば第２図（ａ）に示すように切屑や刃先融着物
の影響により消費動力が瞬時でも上昇した場合、制御装
置が誤作動してしまい、安定した工具交換指示ができな
い欠点がある。

また、切削時の動力は、工具が新品か再生品か、或いは
機械−・の取イ１け方法によっても大きく変化−３＝ する。このように工具の個体間又は切削諸条件の違いに
よって消費動力が変化する切削工具の制御においては、
全ての工具について得られる消費動力を、全く同じ基準
値と比較して制御するとすれば、各工具ごとに応答する
までの時間が異なり、正確な制御が行なえない欠点があ
る。

そこで、この発明は、上記の問題を解決し、変動する消
費動力から工具摩耗による動力の増加分を正確に検出で
き、しかも工具個体間等の動力変化に対しても各工具に
適切な基準値を設定することにより、安定した切削工具
の摩耗管理ができる制御装置を提供することを技術的課
題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明の第１の手段は
、切削機械の消費動力から切削に関与する加工動力を抽
出する加工動力抽出回路と；その抽出された加工動力に
対して検出範囲を設定する検出範囲設定回路と；この設
定した検出範囲における加工動力抽出回路の出力値を積
分する積分回路と；上記加工動力抽出回路と検出範囲設
定回路＝４− の出力値に基づいて加工回数をカウントし、この加工回
数に対する上記積分回路からの出力値の平均値を算出す
る平均値算出回路と；上記積分回路の出力値と平均値算
出回路の出力値を比較し、積分回路の出力値が平均算出
回路の出力値を越えたとき制御信号を出力する制御回路
と：を具備した構成としたものである。

上記の構成においては、切削機械の消費動ノｊから無負
荷時の動力値を差引いて得られる加工動力を、切削工具
が実際に切削を行なっている加工時間の範囲で積分する
。このように加工動力を積分すると、第２図（ｄ）に示
すように切削加工中の瞬間的な動力の変化がならされ、
積分値の変化量は切削工具の摩耗増大やチッピング等に
よる消費動力の変化量に正確に対応する。

次に上記の積分値について、その対象となる加工回数に
対して平均値を出し、その平均値と積分値を比較し、積
分値が平均値を越えると制御信号を出す。このように平
均値を比較の基準値とすることにより、各りの切削工具
ごとに適切な基準しベルを設定することができる。

一方、新しい工具を用いた加工においては、各加工ステ
ージごとに加工動力が激しく増減し、それにつれて動力
の平均値も大きく変動することが多い。このように変動
する平均値を比較基準値として加工動力を比較した場合
、各加工ステージごとに比較判定するまでの時間にばら
つきが生じ、安定した制御ができない不具合がある。

このような不具合に対処するため、この発明は、第２の
手段として、上述した構成の制御装置において、平均値
算出回路に、平均値の算出を複数の加工回数ごとに実施
する演算回路を設け、この平均値算出回路と制御回路の
間に、演算回路から出力される各平均値とその次の平均
値とを比較し、その両者の差が所定値以下になったとき
信号を出力する平均値比較回路を接続し、この平均値比
較回路の出力信号により上記平均値算出回路の出力値を
較正するようになした構造を提案するものである。

上記の構造においては、加工動力が激しく変動する場合
、複数の加工回数ごとに平均値を出し、この算出した前
後の平均値の差が所定値以下になったとき、平均値の変
動量が小さくなり加工動力が安定したと判定し、比較基
準値を適切な平均値に較正する。

このように平均値の変動量を比較することにより、平均
値を基準値とできる安定した加工状態を正しく判定する
ことができる。

また、上記第２の手段において、平均値比較回路に、平
均値の差が所定値以下になった信号をカウントとし、そ
のカウント数が所定数に達したとき較正信号を出力する
カウント回路を設けるようにしてもよい。これにより、
平均値の差が所定値以下になった回数がさらに所定数に
なるまで比較されるため、加工動力が安定したことを一
層確実に判定することができる。

なお、上記の各手段において、積分値と比較する基準値
は、平均値に所要の係数を掛は合せ、切削工具の定常摩
耗量の比較や、微小チッピング等の比較的大きな損傷の
比較等の基準値に分けて、複数の検出対象について比較
するようにしてもよい。

また、制御回路からの制御信号は、切削機械における切
込みや送り量を変化させる信号や、工具交換指令の信号
とすることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図に示すように、実施例の制御装置は、切削機械の
駆動用電動機１に接続する電力検出器２と、検出された
消費電力からノイズ成分を除去するノイズ除去回路部３
と、消費電力からその無負荷時の成分を差引いて加工動
力を抽出する加工動力抽出回路部４と、検出範囲となる
加工時間を設定する加工時間設定回路部５と、加工動力
を加工時間の範囲で積分する積分回路６と、得られた積
分値に基づいて制御信号を出力する制御回路部７とから
成る基本回路に、異常過負荷検出回路８とギャップエリ
ミネータ回路９を接続して構成されている。

以下、上記の各構成部分について順次説明を行なってい
く。

上記の駆動用電動機１は、切削機械において切削に関与
する電動機が対象とされ、例えば主軸回転用電動機や送
り輪作動用の電動機などが利用される。

電力検出器２は、駆動用電動機１の稼動中の消費電力を
検出して出力する。この場合、検出される消費電力Ｐに
は、実際に加工に起因する消費電力ｒ　（ｔ）や、電動
機の駆動力を伝えるヘルド、プーリ等から生じる周期的
雑音成分や、交流モータの特性によって発生する雑音成
分などのノイズ成分（Δｆ（ｔ））を含んでおり、Ｐ＝
ｆ　（ｔ）＋Δｆ　（ｔ）で表わされる。

ノイズ除去回路部３は、上記のように駆動系からくる周
期的雑音成分や、電動機の特性からくる雑音成分等を消
費電力から除去する複数のフィルタ回路１０ａ、１０ｂ
を含んでおり、このようにノイズ成分を除去することに
より、切削工具と被削物との当接時点を時間遅れなく正
確に検出でき、高精度な制御を可能にする効果がある。

一方、ノイズ成分（Δｆ（ｔ））が除去された消費電力
ｆ　（ｔ）には、無負荷時のアイドリンク状態において
駆動軸に伴なう摩擦など外部要因により生じる動力増加
分が加わった状態になっている。しかし、切削工具の摩
耗等からくる消費電力の変化量を検出するためには、切
削工具が実際に被削物に切込んで切削を行なう場合の加
工動力のみを対象とすればよい。このため、実施例の制
御装置では、上記のように得られた消費電力ｒ　（ｔ）
を、次に加工動力抽出回路部４に通して無負荷時の動力
増加分を取除いている。

この加工動力抽出回路部４は、サンプルホールド回路１
１と、演算回路１２、及び増幅回路１３とから構成され
る。

サンプルホールド回路１１は、消費電力ｆ　（ｔ）から
無負荷時の基準電力ｒ（ｔｏ）を抽出して記憶するもの
で、例えば電界効果トランジスタＦＢＴを起動スイッチ
にして、その起動により基準動力値を外部信号により指
示し、この値を必要期間保持するものが用いられる。

演算回路１２は、ノイズ除去回路部３とサンプルホール
ド回路１１から信号が入力すると、サンプルホールド回
路１１で保持された基準電力ｒ　（ｔｏ）を消費電力ｒ
　（ｔ）から差引く演算ｒ　（ｔ＋　）　＝ｆ　（ｔ）
　−ｆ　（ｔｏ　）を実行する。これにより、電力値は
下部部分が除去され、下側にシフトし７た状態になり、
加工動力ｆ（ｔ＋）のみが抽出される。（第２図（ｂ）
参照） 増幅回路１３は、抽出した加工動力ｆ　（ｔｌ　）をに
１倍（但し１＜Ｋ＋）して、電力の変化を大きく増幅し
出力するものである。この出力値ｆ（ｔ２）−に＋　ｘ
　ｆ　（ｔ　＋　）が、次の制御用の基本加工動力にな
る。

また、上記ノイズ除去回路部３には、上記の加工動力抽
出回路部４と共に、異常負荷検出回路８が接続している
。この検出回路８は、被削物のローディングの誤作動に
より切削工具と被削物が異常衝突したり、切削工具が正
常に装着されていない状態で加工がされた場合などに、
急激に上昇する消費電力を検知するもので、消費電力ｒ
　（Ｂが予め設定された値Ｃ（この値は、後述する制御
用の比較基準［Ｋ２　Ｘ　ｆ　０２　）　、Ｋ３　Ｘ　
ｆ　（ｔ３）より大きい）以上に達したとき、切削工具
の切込みや送り装置を停止させる出力信号を発生する。

この信号が第一次出力信号になる。

次に、加工時間設定回路部５は、比較回路１４と、ゲー
ト回路１５とから構成されている。

上記比較回路１４は、基準電力値ｆ（ｔｏ）より大きく
設定された基準値ｍが入力されており、加工動力ｆ（ｔ
ｚ）とその基準値ｍとを比較して、動力ｒ（ｔ２）が基
準値ｍを通過したときＯＲ回路１７に信号を出力する。

ＯＲ回路１７は、外部タイミング信号発信源１６に接続
する一方の端子よりパルス波などのタイミング信号が入
力され、そのタイミング信号と比較回路１４からの信号
のいずれかを選択し、ゲート回路１５にタイミングゲー
ト信号を出力する。

ゲート回路１５は、ＯＲ回路１７から信号が入力される
と、その入力している時間長だけ加工動力ｆ　（ｔ２）
＝　（ＫＩＸｆ　（ｔ、））の信号を積分回路６に通過
させる。

積分回路６は、ゲート回路１５から入力される加工動力
について積分計算を実行する。この積分した値ｆ　（ｔ
３）＝Ｓ　ｆ　（ｔ２）は次に制御回路部７に出力され
る。

また、加工動力抽出回路部４から出力された加工動力ｆ
　（ｔｚ）（ＫＩＸｆ　（ｔ＋　））は、ギャップエリ
ミネータ回路９にも入力される。このギャップエリミネ
ータ回路９は、加工動力と予め設定された基準値ｄとを
比較し、加工動力ｆ（ｔ２）が基準値ｄに達したとき、
切削工具の切込み送り装置に通常の送り量に切換える切
換信号を出力する（第二次出力信号）。これにより、切
削工具は被削物に当接する直前迄は早送りで送られ、切
削工具と被削物が当接すると自動的に通常の切込み送り
に切換ることになり、加工に関与しない空白時間を短縮
できる効果がある。

前記積分回路６に接続する制御回路部７は、加工動力の
平均値を算出する平均値算出部１８と、その算出された
平均値と加工動力とを比較して制御信号を出力する第１
制御部１９、及び第２制御部２０とから成っている。

上記平均値算出部１８は、カウンタ２１と平均値演算回
路２２とから成り、カウンタ２１は、上述した加工時間
設定回路部５の比較回路１４からの信号を工具交換直後
よりＮ回カウントし、そのＮ回カウントまで信号を平均
値演算回路２２に出力する。

平均値演算回路２２は、記憶部と演算部を具備しており
、その記憶部は、上記カウンタ２１と積分回路６から入
力される各出力を順に累積して、それぞれ加工回数Ｎと
、積分値の総和Σｒ（ｔ３）として記憶する。そして、
演算部は、Ｎ回の加工回数により積分値総和を割算して
積分値の平均値ｒｃｔｓ）−Σｆ　（ｔ３）／Ｎを算出
し、その求めた平均値ｒ（ｔ＜）を、第１制御部１９と
第２制御部２０に出力する。

第１制御部１９は、入力する平均値をに２倍（但し１＜
Ｋ２）する増幅回路２３と、そのに２倍した第１比較基
準値ｒ　（ｔ４）ＸＫ２と積分回路６から出力される積
分値ｒ（ｔ３）とを比較し、積分値が第１比較基準値以
上に達したとき信号を出力する比較回路２４と、Ｉし軸
回路２４からの信号の回数が予め設定された基準数Ｘ１
に達したとき切削機械に制御信号を出力するカウンタ２
５とから成っている。

一方、第２制御部２０は、平均値演算回路２２から入力
される平均値をに３倍（但しに２＜Ｋ３）して第１制御
部１９より高いレヘルで増幅する増幅回路２６と、第１
制御部１９の比較回路２４やカウンタ２５と同様の働き
をする比較回路２７とカウンタ２８とから構成されてい
る。

上記のように制御部を２つに分けたのは、次のような理
由による。

切削工具の摩耗状態は、機械的な摩擦により進行する通
常の摩耗と、微小チッピングや切屑溶着を伴なった摩耗
とがあり、通常の摩耗の場合、消費電力は暫時緩やかに
増大するが、微小チンピングを伴なう場合は消費電力が
大きく変動し、太きな幅で増大する。

上記のように２つの摩耗形態を伴なう工具の制御におい
ては、比較する基準値を一方の形態に合せると不都合が
生じる。例えば、基準値を微小チッピングを伴なう摩耗
に合せて大きな値に設定すると、通常摩耗の工具の場合
、工具交換時の摩耗量が著しく大きくなり、大規模な欠
けや破損を起こす危険性が大きくなる。したがって、微
小チッピングを検出するには、基準値を通常摩耗の基準
値より大きくとると共に、検出カウント数を少なくして
早期に検出する必要がある。

このため、この実施例の制御装置では、通常の摩耗の場
合を第１制御部１９により、微小チッピングの伴なう摩
耗の場合を第２制御部２０によりそれぞれ分けて制御す
る。この場合、第１制御部１９のに２値は、通常摩耗に
よる消費動力の増大分を考慮して、例えば１．２前後の
値とし、第２制御部２０のに３値は、微小チッピングに
よる消費動力の増大分を考慮して１．５前後の値とし、
かつ、第２制御部２０のカウンタ２８の基準数Ｘ２を、
第１制御部１９のカウンタ２５の基準数Ｘ１より小さな
数に設定する（Ｘ２＜Ｘｉ）。

上記の構造では、切削工具が通常の摩耗で進行した場合
、積分値ｆ（ｔ３）が比較回路２４の第１比較基準値ｆ
（ｕ４）ＸＫ２を越えなければ制御信号は出力されない
。切削工具の摩耗が進行し、積分値が上記第１比較基準
値を越えるが、比較回路２７の第２比較基準値ｆ　（ｔ
、　）ＸＫ３を越えない場合は、第１比較基準値を越え
た回数が力うンタ２５の基準数Ｘ１以上になった時に信
号が出力され、工具交換がなされる（第三次出力信号）
。

一方、切削工具に微小チッピング等が発生して積分値ｒ
（ｔ３）が比較回路２７の第２比較基準値を越える大き
さに増大した場合、その基準値を越えた回数がカウンタ
２８の基準数Ｘ２以上になった時に、工具交換信号が出
力される（第四次出力信号）。これにより切削工具がど
の摩耗状態をとっても、消費電力を検出するごとにより
適切に制御することができる。

この実施例の制御装置は上記のような構造であリ、次に
その作用を説明する。

対象の駆動用電動機１から電力検出器２により採取され
た消費動力Ｐは、ノイズ除去回路部３を通過すると、内
部から雑音成分が除去され、第２図（ａ）の波形に示す
ような消費電力ｒ　（ｔ）が得られる。この消費電力は
、次に異常過負荷検出回路８に送られ、その最大値が基
準値Ｃを越えていると、検出回路８から第一次出力信号
が出力され、切削装置を全停止させる。これにより、切
削工具の破損や取付はミスによる重大事故が防止される
。

消費電力ｒ（ｔ＞が基準値Ｃを越えない場合は、消費電
力ｆ　（ｔ）がサンプルホールド回路１１を通って、無
負荷時の電力値ｆ（ｔｏ）が抽出され、その電力（ｉｆ
（ｔ。）が演算回路１２において消費電力ｆ　（ｔ）か
ら差引かれて、加工電力ｆ（ｔｌ）が抽出される。この
ときの電力波形は第２図（ｂ）の波形が得られる。

次に、上記の電力信号が、増幅回路１３を通るとに１倍
に増大され、電力変化も大きく増幅される。（第２図（
Ｃ）の波形） この増幅により得られた加工電力ｆ（ｔ、）は、ギャッ
プエリミネータ回路９と加工時間設定回路部５に送られ
、ギャップエリミネータ回路Ｓにおいては、加工動力ｆ
（ｔ２）と予め設定した値ｄとを比較し、加工動力が値
より大となった瞬間に第二次出力信号を出力し、切削工
具の早送り速度をプログラムされた切削送りに切換える
。

一方、加工時間設定回路部５においては、第２図（Ｃ）
に示すように加工電力ｆ（ｔ２）と外部信号により設定
されたレベル値とを比較し、加工動力がレベル値を越え
たときそれぞれ比較回路１４が信号を出力する。

上記比較回路１４から信号が入力されると、ゲート回路
１５が開いて積分回路６に信号が入力され、積分回路６
はゲート回路１５を通過したカロエ動力ｒ（ｔｚ）のう
ち設定レベル値ｍを越える出力分を積分する。この積分
処理により、第２図（ｄ）のような電圧波形が得られる
。

一方、カウンタ２１においては、加工時間設定回路部５
からの信号に基づいて、工具交換後の加工回数がＮ回カ
ウントされ、平均値演算回路２２に信号を出力する。

平均値演算回路２２は、カウンタ２１から入力されるカ
ウント数を累積して加工回数Ｎとして記憶すると共に、
積分回路６から入力される積分値ｆ　（ｔ３）を累積し
、それらが更新されるごとに積分値総和Σｆ（ｔ３）を
加工回数Ｎにより割り算して積分値の平均値ｆ（ｔ４）
を算出し、第１制御部１９及び第２制御部２０に出力す
る。

第１制御部１日と第２制御部２０においては、上記積分
平均値がそれぞれに２倍及びに３倍されて、それらが積
分回路６からの積分値と比較され、前述したような切削
工具の摩耗状態ごとに対応する工具交換信号が出力され
る（第三次、第四次出力信号）。

第３図は、この発明の他の実施例を示している。

この例は、上述した制御装置と基本構造は同しであるが
、制御回路部７における平均値算出部１８と第１及び第
２制御部１９．２０との間に、平均値比較回路２９を接
続し、かつ、平均値算出部１８の演算回路２２′に、第
１図の制御装置とは違った機能を与えていることが相違
している。

すなわち、この例における演算回路２２′は、カウンタ
２１から入力される信号をカウントし、そのカウント数
が予め設定した２以上の一定数（Ｎ■）になるごとに、
この一定数（Ｎ、）をカウントする間に入力した積分値
の総和Σｆ（ｔ３）をその一定数（Ｎ、）で割算し、そ
の算出した平均値ｆ（ｔｎ　）−Σｆ　（ｔ３）／Ｎ＋
を、平均値比較回路２９に出力する。

例えば、一定数（Ｎ、）を５に設定した場合、先ず１回
目から５回目の加工までの間で平均値を出し、次に６回
目から１０回目の加工の間、１１回目から１５回目の加
工の間・・・・・・というように、連続する５回の加工
数ごとに平均値を算出して、それらを順次平均値比較回
路２９に出力する。

平均値比較回路２９は、上記演算回路２２′に接続する
レジスタ３０と比較回路３１、および比較回路３１と接
続するカウント回路３２とから構成され、上記比較回路
３１に、第１及び第２制御部１９．２０の増幅回路２３
．２６がそれぞれ接続している。

上記レジスタ３０は、演算回路２２′から平均値の信号
（これをｎ回目に算出された信号として、ｆ（ｔａ）、
１とすると）が入力されると、それを−旦記憶し、次の
平均値（ｆ　（ｔａ）、、、１　）が入力されると、前
に記憶した平均値（ｆ　（ｔａ　）、、）を比較回路３
１に送り出すと共に、それに入れ変って入力した平均値
（ｆ　（ｔａ　）−１１）を記憶する。そして、この動
作を、平均値演算回路２２′から信号が入力されるごと
に繰り返し実行する。

比較回路３１は、記憶部と演算部を具備しており、記憶
部は、平均値演算回路２２′から入力される平均値ｆ　
（ｔａ）、、ｆ　（ｔａ　）ｎ、Ｉを順次記憶する。

一方、演算部においては、最新の平均値ｆ　Ｄ　４）０
．１と、レジスタ３０から入力される前の平均値ｒ　（
ｔｎ　）。を差引いて得られる値の絶対値１ａｌ（−ｌ
　ｆ　（ｔｎ）、ｌ＋＋　　ｆ　（ｔａ）□１）を、予
め設定した基準値すと比較し、絶対値ｌａｌが基準値す
以下になったとき、信号をカウント回路３２に出力する
。

カウント回路３２は、予め基準数（Ｍ）が設定・記憶さ
れており、比較回路３１から入力される信号が基準数（
Ｍ）に達したとき、比較回路３１に信号を出力する。

一方、比較回路３１は、カウント回路３２から較正信号
が入力されると、その時点で記憶部で記憶している平均
値ｒ　（ｔａ　）。。、を、第１制御部１９及び第２制
御部２０に出力する。この場合、カウント回路３２から
の信号を受けると、比較回路３１においては、平均値演
算回路２２′から入力した平均値ｆ　（ｔａ　）、。、
を演算処理せずに、第１及び第２制御部１９．２０に出
力するように信号経過のモードが切換えられるようにな
っている。

第１制御部１９及び第２制御部２０では、増幅回路２３
．２６において、それぞれ平均値比較回路２９から入力
した平均値に所定の倍数（Ｋ２、Ｋ３）が掛は合され、
それを比較基準値として比較回路２４．２７及びカウン
タ２５．２８で比較判定される。

なお、他の構成部品については、第１図に示した制御装
置と同じであるため、同じ部品には同一の符号を付して
説明を省略する。

次に、上記実施例の作用を、第４図に示すドリルの実削
データを用いて説明する。

第４図は、新品ドリルで連続して孔加工を行なった場合
の加工動力（積分値）を、加工個数を追ってサンプリン
グしたものであり、図において、実線（イ）は、各々の
加工における動力の積分値の変化を示している。図に示
すように、この値は、最□初の加工では大きく上下に変
動しており、加工個数が多くなるにしたがって、変動が
小さくなり、次第に安定していく。

なお、この例では、平均値演算回路２２′の一定数Ｎ１
を５に設定し、カウント回路３２の基準数Ｍを２に設定
している。

いま、加工が開始されると、平均値演算回路２２′にお
いては、第４図に破線（ロ）で示すように、連続する５
回の加工数ごとに積分値の平均値ｆ（ｔ、）が算出され
、順次レジスタ３０と比較回路３１に出力される。

比較回路３１においては、演算回路２２′から入力され
る平均値ｆ（ｔａ）、、。１と、レジスタ３０を介して
入力される１つの前の平均値ｒ（ｔａ）。

とを減算しく第３図の鎖線（ハ）がその減算した値を示
している）、その減算した値の絶対値ｌａｌと基準値す
を比較する。そして、絶対値１ａｌが基準値す以下にな
ったとき（図中において、加工個数が２５個以上の場合
）、カウント回路３２に信号を出力する。

カウント回路３２では、比較回路３１から人力する信号
が２回連続すると（加工個数３０個の時点）、比較回路
３１に較正信号を出力する。

この較正信号を受けると、比較回路３１から記憶されて
いる加工個数２５〜３０個までの平均値ｒ（ｔａ）ｎ、
＋がデータ信号として第１及び第２制御部１９．２０に
出力される。

このように比較回路３１から平均値ｒ　（ｔａ）ｎ＋１
が出力される時点は、加工動力の急激な変動がおさまっ
て安定した変動領域に入っており、このため、第１制御
部１９及び第２制御部２０において、その平均値ｒ　（
ｔａ　）−４＋を比較基準値とすることにより、積分回
路６からの積分値を、その大きさや変化状況に適切に応
じた基準値と比較することができ、正確で安定した制御
を行なうことができる。

なお、カウント回路から信号を出力された以降は、比較
基準値となる平均値は、５回の加工数ごとに、算出され
る平均値により順次更新されていく。これは、第１図に
示す制御装置と同様の動作である。

また、カウント回路から信号が出される以前、すなわち
平均値ｒ　（ｔｎ　）が比較基準値とされない期間は、
第１及び第２制御部１Ｓ、２０に予め直接比較基準値を
入力し、その基準値と積分値を比較する方法がとられる
。

（発明の効果〕 以上説明したように、この発明の第１の手段によれば、
消費動力を加工時間の範囲で積分する積分回路を設けて
、加工時の消費動力を積分して比較するようにしたので
、摩耗による動力の増加分だけを正確に比較することが
でき、切削屑や刃先融着物等の影響により消費動力が瞬
時に変化しても影響を受けることがなくなり、正確な加
工動力の比較を行なうことができる。

また、加工回数をカウントして、その加工回数における
積分値の平均値を算出する回路を設け、その平均値と積
分値とを比較するようにしたので、使用する切削工具間
に動力差があっても、常に各切削工具に対して一定の基
準値と比較することができ、正確で安定した制御を行な
うことができる利点がある。

一方、この発明の第２の手段においては、積分値の平均
値の変動を検出し、平均値の変動が安定したとき比較基
準値を較正するようにしたので、切削動力が激しく変動
してもその動力の大きさや変化に合わせて比較基準値を
変化させることができ、安定した比較判定を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の制御装置を示すブロック図、第２図（
ａ）乃至（Ｃ）はそれぞれ制御装置において得られる電
力波形を示す図、第２図（ｄ）は同上の電圧波形を示す
図、第３図は他の実施例の、制御装置を示すブロック図
、第４図はドリル加工における加工動力の積分値と加工
個数の関係を示した図である。 １・・・・・・駆動用電動機、　２・・・・・・電力検
出器、３・・・・・・ノイズ除去回路部、 ４・・・・・・加工動力抽出回路部、 ５・・・・・・加工時間設定回路部、 ６・・・・・・積分回路、　　　７・・・・・・制御回
路部、１１・・・・・・サンプルホールド回路、１２・
・・・・・演算回路、　　１３・・・・・・増幅回路、
１４・・・・・・比較回路、　　　１５・・・・・・ゲ
ート回路、１８・・・・・・平均値算出部、１９・・・
・・・第１制御部、２０・・・・・・第２制御部、　２
１・・・・・・カウンタ、２２．２２′・・・・・・平
均値演算回路、２３．２６・・・・・・増幅回路、 ２４．２７・・・・・・比較回路、 ２５．２８・・・・・・カウンタ、 ２９・・・・・・平均値比較回路、 ３０・・・・・・レジスタ、　　３１・・・・・・比較
回路、３２・・・・・・カウント回路。 特許出願人　　工ヌティエヌ株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）切削機械の消費動力から切削に関与する加工動力
   を抽出する加工動力抽出回路と；その抽出された加工動
   力に対して検出範囲を設定する検出範囲設定回路と；こ
   の設定した検出範囲における加工動力抽出回路の出力値
   を積分する積分回路と；上記加工動力抽出回路と検出範
   囲設定回路の出力値に基づいて加工回数をカウントし、
   この加工回数に対する上記積分回路からの出力値の平均
   値を算出する平均値算出回路と；上記積分回路の出力値
   と平均値算出回路の出力値を比較し、積分回路の出力値
   が平均算出回路の出力値を越えたとき制御信号を出力す
   る制御回路と；を具備して成る切削機械の制御装置。
2. （２）平均値算出回路に、平均値の算出を複数の加工回
   数ごとに実施する演算回路を設け、上記平均値算出回路
   と制御回路の間に、上記演算回路から出力される各平均
   値とその次の平均値とを比較し、その両者の差が所定値
   以下になったとき信号を出力する平均値比較回路を接続
   し、この平均値比較回路の出力信号により上記平均値算
   出回路の出力値を較正するようになした請求項（１）に
   記載の切削機械の制御装置。
3. （３）平均値比較回路に、平均値の差が所定値以下にな
   った信号をカウントとし、そのカウント数が所定数に達
   したとき較正信号を出力するカウント回路を設けた請求
   項（２）に記載の切削機械の制御装置。