JPH0455820B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0455820B2 JPH0455820B2 JP10089483A JP10089483A JPH0455820B2 JP H0455820 B2 JPH0455820 B2 JP H0455820B2 JP 10089483 A JP10089483 A JP 10089483A JP 10089483 A JP10089483 A JP 10089483A JP H0455820 B2 JPH0455820 B2 JP H0455820B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- wave rectifier
- level
- outputs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 25
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
- B23Q17/0904—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
- B23Q17/0919—Arrangements for measuring or adjusting cutting-tool geometry in presetting devices
- B23Q17/0947—Monitoring devices for measuring cutting angles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はAE信号を利用して、切削加工中の工
具の異常を検出する装置に関する。
具の異常を検出する装置に関する。
従来のAE信号を利用して工具の異常を検出す
る装置としては突発型AE信号のピーク値が一定
閾値を越えたときに異常信号を出力するものが一
般的であつた。しかしながら、機械振動や切り屑
の衝突、切削油の飛沫等によつて生ずるノイズに
よつて動作することがあるなどで精密が十分でな
く、また装置が複雑で高価であるなどの問題があ
り、小径工具の破損を確実にしかも経済的に検出
することはできなかつた。即ち第１図は正常切削
時と工具異常時におけるAE信号の周破数分析結
果を示しているが、従来の一般的な装置ではAE
信号をフイルタに通し、高い周波数成分（例えば
150KHz以上）のみを取り出し、そのレベルが設
定閾値を越えると異常と判定していた。第１図で
は明らかに正常時よりも異常時の方がレベルが高
いが、機械振動や切屑により発生される信号でも
レベルの大きいノイズも観測され、誤つた判定を
下すことがあつた。又周波数比率を検出する装置
もあつたが、やはりノイズで誤つた判定を下すこ
ともあつた。
る装置としては突発型AE信号のピーク値が一定
閾値を越えたときに異常信号を出力するものが一
般的であつた。しかしながら、機械振動や切り屑
の衝突、切削油の飛沫等によつて生ずるノイズに
よつて動作することがあるなどで精密が十分でな
く、また装置が複雑で高価であるなどの問題があ
り、小径工具の破損を確実にしかも経済的に検出
することはできなかつた。即ち第１図は正常切削
時と工具異常時におけるAE信号の周破数分析結
果を示しているが、従来の一般的な装置ではAE
信号をフイルタに通し、高い周波数成分（例えば
150KHz以上）のみを取り出し、そのレベルが設
定閾値を越えると異常と判定していた。第１図で
は明らかに正常時よりも異常時の方がレベルが高
いが、機械振動や切屑により発生される信号でも
レベルの大きいノイズも観測され、誤つた判定を
下すことがあつた。又周波数比率を検出する装置
もあつたが、やはりノイズで誤つた判定を下すこ
ともあつた。
本発明はこのような従来の問題点を解決しよう
とするものであつて第１図から明らかなように正
常切削時には約100KHz以下の信号が大きく、ま
た全体的にレベルが小さいが、異常切削時には約
100K〜300KHzが大きく全体的にレベルが大き
い。本発明はこの特徴に注目して工具異常を検出
するものであつて、AE信号を検出するセンサと、
プリアンプ、全波整流回路、平均化処理回路、バ
ンドパスフイルタ、全波整流回路、割算器、コン
パレータ、アンド回路、出力回路とから構成され
た工具異常検出装置に関するものである。即ちプ
リアンプ、全波整流回路後の信号を割算器の分母
に、又、プリアンプ、バンドパスフイルタ（約
100K〜約300KHz又は約100K〜約500KHz）、全波
整流回路後の信号を割算器の分子として、割算器
に入力し、割算器の出力をコンパレータで設定閾
値と比較して周波数異常出力とし、又プリアン
プ、全波整流回路、平均化処理回路後の信号をコ
ンパレータで比較してレベル異常出力とし、周波
数異常出力とレベル異常出力をアンド回路へ入力
し、両異常出力が同時に発生した場合にのみ工具
異常と判断するようになつている。
とするものであつて第１図から明らかなように正
常切削時には約100KHz以下の信号が大きく、ま
た全体的にレベルが小さいが、異常切削時には約
100K〜300KHzが大きく全体的にレベルが大き
い。本発明はこの特徴に注目して工具異常を検出
するものであつて、AE信号を検出するセンサと、
プリアンプ、全波整流回路、平均化処理回路、バ
ンドパスフイルタ、全波整流回路、割算器、コン
パレータ、アンド回路、出力回路とから構成され
た工具異常検出装置に関するものである。即ちプ
リアンプ、全波整流回路後の信号を割算器の分母
に、又、プリアンプ、バンドパスフイルタ（約
100K〜約300KHz又は約100K〜約500KHz）、全波
整流回路後の信号を割算器の分子として、割算器
に入力し、割算器の出力をコンパレータで設定閾
値と比較して周波数異常出力とし、又プリアン
プ、全波整流回路、平均化処理回路後の信号をコ
ンパレータで比較してレベル異常出力とし、周波
数異常出力とレベル異常出力をアンド回路へ入力
し、両異常出力が同時に発生した場合にのみ工具
異常と判断するようになつている。
以下本発明の実施例を第２図について説明する
と、AE信号はセンサ１で検出されプリアンプ２
で適度なレベルまで増幅される。既述のように異
常切削時にはAEレベルが大きく、周波数成分で
約100K〜300KHz又は約100K〜500KHzの周波数
の全体に対する比率が大きいことに着目しこれを
検出するため、プリアンプの信号をレベル異常検
出部と周波数異常検出部に供給する。
と、AE信号はセンサ１で検出されプリアンプ２
で適度なレベルまで増幅される。既述のように異
常切削時にはAEレベルが大きく、周波数成分で
約100K〜300KHz又は約100K〜500KHzの周波数
の全体に対する比率が大きいことに着目しこれを
検出するため、プリアンプの信号をレベル異常検
出部と周波数異常検出部に供給する。
レベル異常検出部は全体整流回路３、平均化
処理回路４、コンパレータ９からなりプリアンプ
２からの信号を全波整流回路３、平均化処理回路
４によつてAE信号の平均レベルを抽出し、コン
パレータ９に入力し、AE平均レベルが設定閾値
を越えたときにコンパレータ９はレベル異常信号
を出力する。
処理回路４、コンパレータ９からなりプリアンプ
２からの信号を全波整流回路３、平均化処理回路
４によつてAE信号の平均レベルを抽出し、コン
パレータ９に入力し、AE平均レベルが設定閾値
を越えたときにコンパレータ９はレベル異常信号
を出力する。
周波数異常検出部はまず割算器８の分母及び分
子系の２系に分かれている。分母系は周波数成分
全体を全波整流回路５に通じて、割算器８の分母
Ｘとして入力する。分子系は約100K〜300KHz又
は約100K〜500KHzのバンドパスフイルタ６と全
波整流回路７とからなり、プリアンプ２からの信
号からバンドパスフイルタ６で必要な周波数成分
を取出して全波整流回路７を通して割算器８の分
子Ｙとして入力する。割算器８はアナログ割算器
であつて、Ｙ／Ｘの値を出力する。Ｙ／Ｘは周波
数成分で100K〜300KHz又は100K〜500KHzの全
体のレベルに対する比率に比例した値となる。こ
の周波数比率Ｙ／Ｘはコンパレータ１０に入力さ
れ、周波数比率Ｙ／Ｘが設定閾値を越えたときに
コンパレータ１０は周波数異常信号を出力する。
子系の２系に分かれている。分母系は周波数成分
全体を全波整流回路５に通じて、割算器８の分母
Ｘとして入力する。分子系は約100K〜300KHz又
は約100K〜500KHzのバンドパスフイルタ６と全
波整流回路７とからなり、プリアンプ２からの信
号からバンドパスフイルタ６で必要な周波数成分
を取出して全波整流回路７を通して割算器８の分
子Ｙとして入力する。割算器８はアナログ割算器
であつて、Ｙ／Ｘの値を出力する。Ｙ／Ｘは周波
数成分で100K〜300KHz又は100K〜500KHzの全
体のレベルに対する比率に比例した値となる。こ
の周波数比率Ｙ／Ｘはコンパレータ１０に入力さ
れ、周波数比率Ｙ／Ｘが設定閾値を越えたときに
コンパレータ１０は周波数異常信号を出力する。
コンパレータ９のレベル異常信号とコンパレー
タ１０の周波数異常信号はアンド回路１１に入力
され、レベル異常信号と周波数異常信号とが同時
に発生した場合にのみアンド回路１１は異常と判
定して出力回路１２に工具異常信号を出力し出力
回路１２はリレー出力などの制御信号を出力す
る。
タ１０の周波数異常信号はアンド回路１１に入力
され、レベル異常信号と周波数異常信号とが同時
に発生した場合にのみアンド回路１１は異常と判
定して出力回路１２に工具異常信号を出力し出力
回路１２はリレー出力などの制御信号を出力す
る。
本発明は上述のように全波整流回路３、平均化
処理回路４、コンパレータ９からなるレベル異常
検出部と、全波整流回路５からなる分母系とバ
ンドパスフイルタ６、全波整流回路７とからなる
分子系によりプリアンプ２からのAE信号を入力
される割算器８とコンパレータ１０とからなる周
波数異常検出部を具え、両検出部からのレベル
異常信号と周波数異常信号を入力され、両信号が
同時に発生したときに工具異常信号を出力回路１
２に出力するアンド回路１１を設けてあるので機
械振動や切屑の衝突、切削油飛沫などによつて生
ずるノイズによる判定誤りが無く、しかも簡単な
回路構成である。また切損直前の異常摩耗による
異常音発生時にも動作するので、切損予知検出装
置にも使用することができる。
処理回路４、コンパレータ９からなるレベル異常
検出部と、全波整流回路５からなる分母系とバ
ンドパスフイルタ６、全波整流回路７とからなる
分子系によりプリアンプ２からのAE信号を入力
される割算器８とコンパレータ１０とからなる周
波数異常検出部を具え、両検出部からのレベル
異常信号と周波数異常信号を入力され、両信号が
同時に発生したときに工具異常信号を出力回路１
２に出力するアンド回路１１を設けてあるので機
械振動や切屑の衝突、切削油飛沫などによつて生
ずるノイズによる判定誤りが無く、しかも簡単な
回路構成である。また切損直前の異常摩耗による
異常音発生時にも動作するので、切損予知検出装
置にも使用することができる。
第１図は正常切削時と工具異常時とのAE信号
レベルの対比図、第２図は本発明の一実施例のブ
ロツク図である。 １……センサ、２……プリアンプ、３……全波
整流回路、４……平均化処理回路、５……全波整
流回路、６……バンドパスフイルタ、７……全波
整流回路、８……割算器、９……コンパレータ、
１０……コンパレータ、１１……アンド回路、１
２……出力回路。
レベルの対比図、第２図は本発明の一実施例のブ
ロツク図である。 １……センサ、２……プリアンプ、３……全波
整流回路、４……平均化処理回路、５……全波整
流回路、６……バンドパスフイルタ、７……全波
整流回路、８……割算器、９……コンパレータ、
１０……コンパレータ、１１……アンド回路、１
２……出力回路。
Claims (1)
- １ アコーステイツクエミツシヨン（以下AEと
略記する。）信号を検出するセンサと、センサか
らのAE信号を適度のレベルまで増幅するプリア
ンプと、プリアンプからの信号を整流する全波整
流回路と、全波整流回路からの信号を入力して
AE信号の平均レベルを抽出する平均化処理回路
と、平均化処理回路からの信号を入力して設定閾
値と比較してAE平均レベルが設定閾値を越えた
ときにレベル異常信号を出力するレベル異常信号
用のコンパレータと、プリアンプからの信号から
周波数成分全体を検波して割算器に分母Ｘとして
出力する分母系の全波整流回路と、プリアンプか
らの信号から約100KHz乃至500KHzの内、必要な
周波数成分を取出すバンドパスフイルタと、バン
ドパスフイルタからの信号を検波して割算器に分
子Ｙとして出力する分子系全波整流回路と、分母
系全波整流回路の信号と分子系全波整回路の信号
を入力して割算Ｙ／Ｘを行い周波数成分比率Ｙ／
Ｘを出力する割算器と、割算器の信号を入力して
設定閾値と比較し、周波数成分比率Ｙ／Ｘが設定
閾値を越したとき周波数異常信号を出力する周波
数異常信号用のコンパレータと、レベル異常信号
用のコンパレータの出力と周波数異常信号用のコ
ンパレータの出力を入力し、レベル異常信号と周
波数異常信号が同時に発生したとき工具異常信号
を出力するアンド回路と、アンド回路からの信号
を入力して制御信号を出力する出力回路とを具え
てなる工具異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10089483A JPS59227354A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 工具異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10089483A JPS59227354A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 工具異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59227354A JPS59227354A (ja) | 1984-12-20 |
| JPH0455820B2 true JPH0455820B2 (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=14286038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10089483A Granted JPS59227354A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 工具異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59227354A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01234137A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 切削工具の寿命検出方法及び装置 |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP10089483A patent/JPS59227354A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59227354A (ja) | 1984-12-20 |
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