JPS5935742B2 - 加工具の寿命検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加工具の寿命検知装置に係り、特に加工具の消
耗限界を適確に把握することのできる装置に関する。

被加工物を常に最良の状態で加工し、その生産性を高め
る為には、上記加工に供される加工具の消耗限界を常に
把握していなければならない。

すなわち、加工具は使用に耐えない限界近くまで達する
と被加工物の加工に重大な欠陥を生じる虞れがあるため
加工具の消耗限界を把握してその加工具の寿命を検知す
る必要がある。

この加工具の消耗限界は従来、作業者の熟練した経験に
より被加工物の仕上げ面や被加工物の加工くず等から判
断していた。

また、加工具を顕微鏡等を用いて拡大して観察すること
により行なわれていた。

しかし、近年においては加工装置の自動化が進み、これ
に伴って装置の無人化が行われるようになり、加工具の
管理も作業者から機械へと移行されるようになった。

この為、上述したように、作業者の経験だけでは各装置
の加工具の消耗限界を充分に把握することが困難になっ
た。

従って、自動化された加工装置においては通常は加工具
の消耗限界すなわち寿命に達したか否かにかかわらず一
定の使用時間毎に加工具を交換しなければならなかった
。

従ってこのような方法では加工具の消耗による生産性の
低下を防止する為に、安全性を考えてまだ使用可能であ
るにもかかわらず交換されていた。

このように従来においては加工具を合理的に使用するこ
とができないという問題点を有していた。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、加工具の使用状態に応じた消耗
度合を加工具の切削抵抗で検知し、その切削抵抗値の大
きさに比例して発生周波数が大きくなるパルス信号を積
算することによってその加工具の寿命を適確に把握する
ことができ、加工具を合理的に使用することのできる加
工具の寿命検知装置を提供することにある。

ところで加工具のそのときそのときの消耗度合は使用状
態、例えば加工具としてバイトを使用した場合は軽切削
なのか重切削なのか、被加工物が削り易い材料なのか削
りにくい硬い材料なのか、あるいは切削時間が短いのか
長いのかによって異なり、これは加工具の切削抵抗の変
化となって現われる。

従って、個々の使用状態における加工具の消耗度合を切
削抵抗の変化で検出してパルス数に変換して積算し、そ
の積算値が予め加工具に対して設定された消耗限界値に
達したことを把握できれば加工具を常にその寿命近くま
で合理的に使用することができる。

この発明はこのような着眼のもとに為されたもので、上
述した目的を達成するものである。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図は本発明の実施例を示す構成図であり、旋盤加工装置
における加工具としてのバイト１の消耗限界を検知する
ものである。

矢印Ａ方向に回転する被加工物２を切削加工するバイト
１にはその加工によって生じるバイト１の切削抵抗を検
出してその切削抵抗値の増大に従って増大するレベル信
号を出力する検出器３が接続されている。

この検出器３からのレベル信号は低域通過フィルタ４を
介して直流増幅器５に供給される。

この増幅器５の出力端には直流モータが接続され、この
直流モータ６には回転に応じてパルス信号を出力するロ
ータリエンコーダ７が機械的に接続されている。

前記直流モータ６は前記直流増幅器５からのレベル信号
のレベルの大きさに比例してその回転数が変化し、そし
て前記エンコーダ７はその回転数が増大するに従ってパ
ルス信号の発生周波数を大きくする。

すなわち、前記直流モータ６と前記ロータリエンコーダ
１は前記検出器３からのレベル信号の大きさに比例して
発生周波数が大きくなるパルス信号を出力する手段を構
成している。

前記ロータリエンコーダ７のパルス信号出力端にはパル
ス信号を累積計数するパルス計数器８が接続されている
。

このパルス計数器８で計数されたパルス数はパルス数表
示器９で表示されるとともに比較器１０の一方の入力端
子へ供給される。

この比較器１０の他方の入力端子には予め前記バイト１
の消耗限界に対応する所定値のパルス数を設定したパル
ス数設定器１１からパルス数データが供給されている。

前記比較器１０の出力端には例えばランプ、ブザーなど
からなる警報表示器１２が接続され、前記パルス数計数
器８のパルス数が前記パルス数設定器１１のパルス数に
達したときその警報表示器１２を動作させるようにして
いる。

このような構成の装置は次のように動作する。

バイト１による被加工物２の切削加工において、バイト
１には切削抵抗が生じる。

この切削抵抗はバイト１の被加工物２に対する使用状態
、すなわち加工条件によって変化するものである。

例えば軽切削加工時においては数ゆ程度の切削抵抗が生
じるが、重切削加工時においてはその切削抵抗は数１０
０に！ｌｉ＋程度にも及ぶ。

従って切削加工時における切削抵抗の状態はそのときそ
のときのバイト１の消耗度合と対応する。

このバイト１の切削抵抗は検出器３によって検出され、
その切削抵抗値の大きさに対応したレベル信号に変換さ
れる。

このレベル信号の大きさに応じた回転速度で直流モータ
６は回転駆動され、ロータリエンコーダ７からはその回
転速度に比例して発生周波数が大きくなるパルス信号が
出力される。

このエンコーダ７から発生するパルス信号はパルス計数
器８によって累積計数される。

このパルス計数器８の計数パルス数はパルス数表示器９
によって表示される。

従って、作業者はこのパルス数表示器９の表示内容によ
ってバイト１がどの程度消耗しているか容易に視認する
ことができる。

一方パルス計数器８によって計数されたパルス数は、比
較器１０によりパルス数設定器１１に予め設定されたパ
ルス数と比較される。

そしてパルス計数器８で計数されるパルス数がパルス設
定器１１のパルス数に達すると警報表示器１２が動作制
御され、バイト１が消耗限界に達したことを知らせる。

このように本装置によればバイト１の使用状態に応じて
変化する切削抵抗を検出してレベル信号に変換し、その
レベル信号をレベル信号の大きさに比例して発生周波数
が大きくなるパルス信号に変換し、そのパルス信号を累
積計数して予め設定したバイト１の消耗限界に対応する
パルス数と比較することによってバイト１の消耗限界を
検知するようにしたものである。

従って、従来のように単に使用時間のみから消耗限界を
検知する手段とは異なり、バイト１の消耗限界を使用状
態を加味して適確に把握することができる。

この為、本装置によれば従来のように熟練した高度の技
術をもってバイト１の消耗限界を把握することがなく、
自動化され、無人化されることにより、１人の作業者に
よる複数の加工装置の操作においても容易にかつ適確に
各加工具の消耗限界を把握することが可能になる。

その上、従来のように加工具が未だ使用できるにもかか
わらず交換していた場合に比べてその加工具が完全に使
用不能になるまで合理的に使用することができる。

また、加工具の消耗限界を適確に把握できる為に加工具
の消耗による事故を未然に防ぐことができ、生産性の向
上を図ることができる。

なお、前記実施例ではパルスの発生をロークリエンコー
ダを使用して行なったものについて述べたが必ずしもこ
れに限定されるものではなく、例えば可変周波数パルス
発生器等を用いてもよい。

以上詳述したように本発明によれば、被加工物を切削加
工する加工具の切削抵抗を検出器で検出してその切削抵
抗値の増大に従って増大するレベル信号を出力し、この
レベル信号をそのレベル信号の大きさに比例して発生周
波数が大きくなるパルス信号に変換し、そのパルス信号
を計数器で累積計数して予め設定された加工具の消耗限
界に対応するパルス数と比較し、計数器の計数パルス数
が設定パルス数に達したとき加工具の寿命検知を行なう
ようにしているので、加工具の使用時間と使用状態を加
味して加工具の消耗限界を適確に把握することができ、
加工具をその寿命に達するまで合理的に使用することが
できる。

また、その出力により例えば自動工具交換装置（ＡＴＣ
）を動かすこともできるなど種々の効果を有する加工具
の寿命検知装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す構成図である。 １・・・・・・バイト（加工具）、２・・・・・・被加
工物、３・・・・・・検出器、６・・・・・・直流モー
タ、７・・・・・・ロータリエンコーダ（パルス信号発
生）、８・・・・・・パルス計数器、１０・・・・・・
比較器、１１・・・・・・パルス数設定器、１２・・・
・・・警報表示器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加工物を切削加工する加工具と、この加工具の切
   削抵抗を検出し、その切削抵抗値の増大に従って増大す
   るレベル信号を出力する検出器と、この検出器からのレ
   ベル信号の大きさに比例して発生周波数が大きくなるパ
   ルス信号を出力する手段と、この手段で出力されたパル
   ス信号を累積計数する計数器と、前記加工具の消耗限界
   に対応するパルス数を設定するパルス数設定器とを具備
   し、前記計数器のパルス計数値が前、記パルス数設定器
   のパルス数に達したとき前記加工具の寿命検知を行なう
   ことを特徴とする加工具の寿命検知装置。