JPS5972045A - 摩耗工具検出器 - 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】 本発明は摩耗工具検出システムに係るものであり、特定
的にはセンサ波形のピークを検出して工具の摩耗の表示
を発生するようになっているシステムに係るものである
。

機械工具の動作における主関心事は、刃物の保守である
。摩耗したり、チッピングしたシ、或は破損した工具を
直ちに識別することが重要である。

歴史的には、比較的簡単な機械工具に対して、作業者は
刃物の摩耗或は破損が見えるようになるまで刃物を連続
的に使用していた。「故障するまで使用」する方法は、
工具がなまり始めるために精度が変化する切口を有する
加工片を生産するようになる。工具状態を監視する必要
性は、比較的精緻な自動化機械においてはよシ重要であ
る。何故ならば、破損した工具が検出されないまま作業
を続行すれば、加工片並びに多重スピンドル機械内の他
の工具を破壊してしまうからである・刃物が摩耗する前
に刃物を周期的に交換することを含む予防保守プログラ
ムが採用されて来た。

これらのプログラムは、夕刻或は作業交替時のような運
転休止時間を予定できるという長所を有しているが、若
干の有効寿命を残している工具が廃棄されるという浪費
が導入されろ。従って、機械工具の効率を最大にしつつ
浪費を最小にするためには、作業者或は自動化機械に差
迫った工具障害を警告して大災難的問題を解消できるよ
うに個々の刃物を監視して各刃物の摩耗量を正確に決定
することが重要である。

加工装置の工具の状態を自動的に検出するための種々の
システムが知られている。例えば、米国ｌｆｊ許１１，
２０７．！Ａｔ号ではマシンニング　センターの電力消
費を工具摩耗の表示として用いている。

他の試みの中には、加工作業からの振動のシグニチャ解
析を工具摩耗の表示として用いることが含まれている。

今までのところ、これらの方策は工具摩耗の量を決定す
るのに成功していないか、或はヌイクトル解析に用いら
れている。これらの試みは一般にそれらの複雑な検出法
を実施するには高価過ぎたり、或は工具故障が迅速に検
出されないような比較的低速の解析技術を用いている。

特に有望な方策は、ミシガン州ディアゲーンのンサエテ
イ　オプ　マニュファクチュアリングエンジニアーズの
技術論文ＭＲｇ、２−９０１（７９ｇ２年）Ｋ所載のイ
ー等の論文［時間領域解析による工具摩擦のオン　ライ
ン決定方法」に記述されている。先行技術の優れた検討
をも含んでいるこの論文には、工具の回転周期に同期し
て関係づけられている加速度計波形からピーク或はイン
ノ母ルスな検出することが述べられている。しきい値レ
ベルを超えるピークが発見されると、連続ダピークが見
出されるまで入力波形は回転周期間隔で反覆サンプルさ
れ、ダピークが見出されると工具を後退させる信号が発
生するようになっている。

明らかに、しきい値レベルを適切に確立することが最も
重要である。この論文の教示によれば、加速度計信号が
しきい値レベルを越え始めるまで、しきい値レベルは固
定した間隔で連続的に減少させられる。換言すれば、新
らしい工具を用いる記憶段階即ち較正段階中に、波形の
振巾が可変しきい値レベルな越え始めるまで、しきい値
を変化させる。操業中、しきい値はこのレベルにセット
され、工具摩耗を表わす引続き発生するピークは、加速
度計信号とこの固定されたしきい値レベルとを比較する
ことによって検出される。

不幸にも、この方法は種々の加工作業に広く用いられる
能力が低いという欠陥を有している。若干の加工作業に
おいては、加速度計を工具と加工片との間の接触点に極
めて接近させて配置できないかも知れない。その結果、
加速度計信号の平均振巾が極めて小さいものになシー推
ね外い。従って、可変しきい値レベルを極めて低くセッ
トする必要がある。この低いしきい値レベルでは、加速
度計信号内の有効工具摩耗ピークを他の無関係インノ９
ルスから弁別することは困難であり、従って検出システ
ムの精度或は分解能が低下する。例えば加速度計と工具
との間隔が近いために、加速度計波形振巾が極めて大き
ければ、更に他の問題に遭遇することが予想される。

本発明はこれらの問題を解消することを目指すものであ
り、広範囲の加工用途に用いることが可能で、経済的な
摩耗工具検出システムを提供するものである。

本発明によれば、振動センサからの信号波形は、回路網
内の利得を変化させる少なくとも１つのディジタル的に
制御されている成分を含む可変利得増巾回路網に印加さ
れる。コンノｆレータ手段が設けられていて、可変利得
回路網の出力と固定基準電圧との相対的な差を表わす信
号をマイクロプロセッサに供給スル。マイクロプロセッ
サはコンノやレータ出力に応答し、波形の平均振巾が基
準に等しくなるまで利得回路網を変化させることによっ
て、センナ波形を標準化するように作動する。機械の動
作サイクル中、工具摩耗の表示は、標準化されたレベル
を越える振巾な有するセンサ波形内のイン／４’ルスの
発生を検知することによって与えられる。与えられた数
の連続インノ々ルスが工具の回転周期に関連づけられた
時間内に検出されると、工具を加工片から後退させるの
に用いることができる警告信号が発生する。

本発明の別の面によれば、加工動作中にセンサ信号を反
覆して標準化する最適化モードが設けられている。この
反覆標準化は、例えば加工動作中のセンナと工具との間
の相対距離の変化に起因するセンサ信号の振巾変化を自
動的に調整する。本発明の特色には、工具がセ／すに有
効データを与えないような位置にある場合システム回路
によって検出される潜在的に誤ったインパルスを無視す
るようになっていることも含まれている。

本発明の種々の長所は、以下の添附図面を参照しての説
明から明白になるであろう。

第７図は、本発明の摩耗工具検出器１０を用いることが
できる典型的な環境を簡略化して示すものである。ドリ
ル　ビット１６のような工具を回転させるためのスピン
ドル１４を含む機械工具１２が加工片１８に孔をあける
ように示しである。

振動センサ２０は加工動作中に生ずる振動を検出する位
置に適当に取付けられている。この実施例においては、
センナ２０は加工片１８に磁気的に取付けることができ
る圧電型加速度計の形状である。

センサ２０は、差迫った工具故障或は他の摩耗に関連し
た状態を表わす筈告信号をライン２２に送出するように
なっている摩耗工具検出器１０の入力に結合されている
。警告信号はコンピュータ数値側＃（ＣＮＣ）コントロ
ーラ２４に印加することができる。コントローラ２４は
検出器１０から費告信号を受けるとドリル　ビット１６
を後退せしめるようになっている。或は、検出器１０は
機械工具１２の後退制御に直接結合してもよく、この場
合コントローラ２４はライン２６を通して検出器１０と
コミュニケートして検出器１０に制御信号を供給する。

第７図には、検出器１０がドリル　ビット１６の状態を
検出するように示しであるが、本発明が広範囲の加工動
作に適用できることを理解されたい。

第−図及び第３図は検出器１０のフロント　パネル及び
内部回路の詳細を示すものである。フロント　バネＡ／
２８は多ディジット　ディスプレイ　３０、データ入力
キーボード３２及び全体を３４で示す命令タッチ　スイ
ッチのアレーを含んでいる。これらの入力デバイスの動
作に関しては後述する。

第３図を参照する。モトローラＭＣＡざりθ／のような
マイクロプロセッサ４０が電子制御システムの心臓部で
ある。公知のように、マイクロプロセッサ４０はアドレ
スバス４２を介してデコーダ４４及び附属のメモリ４６
に接続されている。デコーダ４４に′ｉ、就中、システ
ム内の特定成分をアドレスするように働らく、メモリ４
６け、プログラム情報、一時的バックアップ　データ等
を記憶できる１つ或はそれ以上の記憶デバイスを表わし
ている。マイクロプロセッサ４０からのデータは、メモ
リ４６及びディスプレイ駆動回路５０に接続されている
データ　パス４８を通してシステム成分に供給され、フ
ロント　ノやネル上のディスプレイ３０の動作を制御す
る。データ　パス４８は可変利得増巾回路網５２及び比
選択回路の成分を制御するのにも用いられる。

第３Ａ図に特に注目されたい。加速度計２０は可変利得
回路網５２の入力に接続されている。回路網５２は高入
力インぎ一ダンス・低出力インーーダンスを有し、利得
がｌであるバッファ増巾器５６を含んでいる。増巾器５
６の出力はディジタル的に制御されている乗算型ディジ
タル・アナログ（Ｄ／Ａ　）コンバータ５８に接続され
ている。

Ｄ／Ａコンバータ５８の出力は演算増巾器６０に供給さ
れる。コンノ々−夕５８と増巾器６０の組合せが、Ｏ乃
至絶対／の可変制御された利得を与えるようになる。利
得の大きさは、コンバータ５８の入力に接続されている
データ　パス４８を通してマイクロプロセッサ４０から
供給されるディジタル信号によって制御される。この実
施例では、コンバータ５８は、アナログ　デバイス製Ａ
Ｄ７おＱのような／コビット乗算型り／Ａコンバータで
ある。公知のように、コンバータ５８は、マイクロプロ
セッサ４０から供給されるディジタル信号によって限定
されているコードに依存して入力電流のθ〜／比を発生
するディジタル制御型分流器として役立っている。演算
増巾器６０はこの電流を対応する電圧に戻すのに用いら
れる。

増巾器６０の出力は、利得が、２５となるように接続さ
れている増巾器６１０入力に印加される。

増巾器６１の出力は、コンバータ５８及び増巾器６００
組合せと同じように作動する同じようなり／Ａコンバー
タ６２及び増巾器６４０組合せに印加される。増巾器６
４の出力は、これも、２３の利得を有している別の増巾
器６６に供給される。

バッファ増巾器６８及び関連抵抗・容量回路網は増巾器
６６からの増巾された信号から直流オフセットを除去す
るように働ら〈。上記の可変利得回路網５２が加速度計
入力信号をＯ乃至ｔコＳの利得で増巾するように働らく
ことは明白である。実際の利得の大きさは、マイクロプ
ロセッサ４０からデータ　パス４８を介してコンバータ
５８及び６２に印加されるディジタル信号の内容によっ
て制御される。

回路網５２の出力から得られる増巾された加速度信号は
ノードＮ／に印加される。ノードＮ／は標準化回路７０
に接続されている。演算増巾器７２及びその関連成分は
、その入力に印加された信号を半波整流し、ｒ波してノ
ードＮ、２に供給する。換言すれば、この回路は利得調
整された加速度計信号内のピークをｒ波して波形の平均
振巾に等しい直流レベルを発生するのである。この直流
信号はコンパレータ７４の非反転入力に供給される。コ
ンパレータ７４０反転入力は固定された基準レベルに接
続されている。この実施例では、固定された基準レベル
は、精密抵抗Ｒ／、２及びＲ／３によって／、５−ｙ１
？１ボルト定化電源を分圧して／Ｍボルトなっている。

標準化回路７０のライン７６上の出力信号の状態は、増
巾された加速度計信号の平均振巾が固定された／ボルト
基準よシも高いか、或は低いかを表わしている。ライン
７６はマイクロプロセッサ４０の入力ボートに接続され
ている。

ノードＮ／上の増巾された加速度計信号はコン、４’レ
ータ７８の非反転入力にも供給される。コンル−タ７８
は、標準化された加速度計波形と、比選択回路５４によ
って確立されるしきい値電圧レベルとの瞬時比較を行な
うようになっている。

回路５４け別のディジタル制御Ｄ／Ａコンバータ８０及
び増巾器８２を用いていて、コンパレータ７８が状態を
トリップする即ち状態を変化する前に越えなければなら
ない選択された電圧レベルを発生する。明白なように、
回路５４が発生するレベルは、検出したいインノ４ルス
の振巾と加速度計波形の平均振巾との比であるために、
回路５４を比選択回路網と名付けたのである。この実施
例では、比選択回路５４はコンパレータ７８の反転入力
にＯ乃至／左テルトの電圧レベルを供給するようにしで
ある。このレベルを越えると、ライン８４上にマイクロ
プロセッサ４０へのインタラブド信号が発生する。

この好ましい実施例の工具検出システムの動作を説明し
よう。通常、使用者は先ずフロン）　　／ｆネル２８上
の「較正」釦を押すことによって較正モードに入る。新
らしいドリル　ビット１６を挿入して加工動作が開始さ
れる。第４図（４）は新らしい工具を用いた時に発生す
る典を的な加速度計波形を示すものである。しかし、こ
の加速度計波形のピーク・ピーク振巾は、使用する加速
度計或は他のセンサの型、ドリルと加工片との間の接触
点に対するその位置、及び他の要因に依存して変化する
。本発明によれば、工具検出器１０は加速度計波形を、
その元の振巾には関係力＜／？ボルトレベルに標準化す
る。

第３図において、マイクロプロセッサ４０は先ず連続近
似技術を用いて可変利得回路網５２の出力が約／がルト
になるように回路網５２を調整する。これは始めにコン
バータ５８及び６２の利得をフルスケールの約半分即ち
最大の６−３の利得増巾能力の半分にセットすることに
よって達成される。北回路網５４も、マイクロプロセッ
サ４０によって、コンパレータ７８の入力に７　ｘｖ　
トの゛基準レベルを供給するようにセットされる。もし
マイクロプロセッサ４０がライン８４上の信号を介して
インタラブトすると利得は高過ぎるようにセットされ、
マイクロプロセッサ４０は標準連続近似技術を用いて利
得を減少させるよ５になる。

利得が低過ぎるようになると増加させる。この反覆プロ
セスは１０回続けられるので、増巾された加速度計信号
はノードＮ／に望まれる／ボルトの基準に近似させられ
るようになる。次で標準化回路７０はマイクロプロセッ
サ４０と共働して、波形を正確に／ボルトの標準化レベ
ルに達せしめるような適正な利得が得られたことをコン
ノやレータ７４の出力が示すまで、回路網５２の利得を
□ゆっくりと調整する。

加速度計波形が標準化された後に、使用者は記憶モード
に入る。この動作モードでは、使用者は機械工具が作動
しているＲＰＭの数をプログラムし、更に後退状態を発
生させる前に受けなければならない固定されたインパル
スの数もプログラムできる。本発明によれば、もし記憶
モードが可能になると、システムは北回路網５４から与
えられるしきい値レベルを自動的に増加させる。例えば
、マイクロプロセッサ４０はコンバータ８０に指令して
／♂シルトしきい値レベルに対応する／：／比に基準レ
ベルをセットする。加速度計波形は／ボルトに標準化さ
れているので、これによってコンパレータ７８は殆んど
麟時にインタラブドを発生する。もしプログラムされた
同期インパルスの数がこの比において見出されると、マ
イクロプロセッサ４０は北回路網５４から与えられるし
きい値レベルを／、！ボルトに増加させ、それを表示さ
せる。この低い比では多分工具の破損を生じることなく
別の後退が行なわれるようになるであろうから、マイク
ロプロセッサ４０は工具が破損するまでこのプロセスを
続行する。一連のこれらのテストの後、作業者は経験か
ら工具が破損するか或はそれ以外の望ましくない加工動
作が発生することが察知される前に工具を後退せしめる
ようにする低目の比をプログラムすることが可能となる
。

通常の動作モードでは、ノヤルスの数及び比、並びに加
速度計波形の平均振巾を標準化する利得はセットされて
いる。第弘図（Ｂ）は障害を生じた摩耗工具から発生す
る典型的な波形を示すものである。

この波形には機械工具の回転周期に関係づけられたレー
トで周期的に発生するインパルスが含まれていることが
解る。これらのインパルスの４辰巾が北回路網５４から
与えられるしきい値レベルを越、する、！＝、コンパレ
ータ７８はマイクロプロセッサ４０ヘインタラデト信号
を供給する。こｒ＋−Ｋよ漫マイクロプロセッサ４０は
予めプログラムされているＲＰＭ情報を用いて有効性を
確認するために連続インノ臂ルスを受けなければならな
いウィンドウを限定する。このウィンドウは一般に、ド
リルビットの一本の溝が加工片と係合する回数のような
、機械工具の回転当り与えられた回数が発生するように
選ばれている。このウィンドウ内に発生したい信号は、
それらが雑音その他の環境内のトランジェントによって
生じているかも知れないので、有効工具指示基準とは見
なされない。もし予めプログラムされた連続インノ４ル
スの数がウィンドウ内に受信されると、マイクロプロセ
ッサ４０は工具を加工片から後退せしめる後退信号を発
生する。

本発明の特釦有利な特色は、上述の通常動作モードに加
えて最適モードを設けであることである。

Ｒ■適モード中には、検出器１０は加工動作の全体を通
してセンサ波形の平均振巾を反覆して標準化するように
作動する。本発明の回路はセンサ信号の振巾の変化を自
動的に調整するので、これによってシステム精度が向上
する。これらの変化はドリル　ビット・加工片係合点と
加速度計との間の相対間隔の差のようなものによって生
じやすい。

例えば、もし機械工具が加工片の長手方向に複数の孔を
あけるようになっていれば、あける孔が加速度計２０に
近づく程その出力の振巾が増大する。

反対に加速度計が係合点から離れるにつれて加速度肝振
巾は減少する。非最適モード、即ち通常モードでは、加
速度計信号は、加速度計と工具・加工片係合点との間の
固定された間隔に対して標準化されていることに注意さ
れたい。従ってもしあけられる孔が較正段階におけるよ
シも遥かに加速度計に近ければ、工具摩耗表示イン・ｆ
ルスと加速度計波形内の他のピークとの間を弁別するこ
とが困難になって来る。しかし、この問題は最適モード
において入力を絶えず標準化することによって解消され
る。例えば、あけられる孔が加速度計に接近して大振巾
信号が発生するものとすれば、可変利得調整回路網５２
が自動的にその合成利得を低下させて標準化された／ボ
ルトのレベルを与えるようになる。その結果、通常のイ
ン／Ｊ？ルス検出比較技術が正確さを保持し、偽データ
を検出することはなくなる。

本発明は、最適モード中に加速度計信号が標準化されて
いない時間内にコンパレータ７Ｂが検出するインノ臂ル
スを無視するようにもなっている。

上述の標準化シーケンスに要する時間が有限であること
は明白である。従って、加速度計波形に大きい遷移が存
在する場合には、システムが波形を完全く標準化しない
時間が存在することになる。

このようなことが発生する例は、ドリルがある時間は加
工片と係合し、次で後退するという複数の周期的動作を
繰返すようなイック　ドリリングである。

ｆｘ３図は、イック　ドリリング中に生ずるような加速
度計信号の平均振巾が大きい変化を呈する場合に、利得
調整回路網５２から誘導される利得と、システムによっ
て与えられる標準化されたレベルとの間の関係を示すも
のである。加速度計信号のＡの部分は工具が後退してい
る時の加速度計信号である。Ｂの部分はドリルが加工片
と係合している時の信号の振巾で、増加している。加速
度計信号が比較的低い場合には、それを／がルトレペル
に標準化するために回路網５２の利得はＣで示すように
高くなっている。ドリルが加工片に接触し始めると加速
度計信号は急速に増加するが、回路はこの新らしい大振
巾波形を直ちに標準化させるべく回路網５２の利得を充
分に早く引下げるように反応することはできないかも知
れない。その結果、コンパレータ７８の非反転入力に印
加されるレベルはＤで示すように一時的に高過ぎるよう
になる。このため工具摩耗に関係のない偽インパルスが
検出され兼ねない。

本発明によれば、マイクロプロセッサ４０は、この標準
化プロセスの間に発生するコンパレータ７４の遷移即ち
状態の変化を監視するようになっている。第を図のサブ
ルーチンはマイクロプロセッサ４０の動作の簡易化され
た形状を示すものである。上側では加速度計信号がＢ部
分に上昇する際、回路網５２の過去の利得がコンパレー
タ７４の反転入力に印加されている固定されたｌデルト
基準を大きく趙える直流レベルをコントロ−ラ７４の非
反転入力に供給するために、遷移はコンノぐレータ７４
から発生することになる。ライン７６上のこの遷移によ
ってマイクロプロセッサ４０は回路網５２の利得を減少
させ始める。しかし、大きい差が存在している場合には
、コンパレータ７４への入力が固定された／デルト基準
よシも低くなるまでに相当の時間が経過する。潜在的に
偽インパルスが検出されるかも知れないのはこの時間で
ある。このことが発生しないようにするタメニ、マイク
ロプロセッサ４０は、コンツクレータ７４から各遷移を
受ける度に計数を開始するソフトウェア制御カウンタを
リセットする。もし予めプログラムされた時限内に別の
遷移を受信することがなけれはカウンタはタイムアウト
し、マイクロプロセッサ４０はライン８４から受けるか
も知れないインノ４ルス信号を無視する。システムが回
路網５２の利得を標準化レベルに調整してしまうと、コ
ンパレータ７４からの遷移は規則的に現われ、マイクロ
プロセッサ４０はライン８４上の信号を再び有効インＡ
ルスと見なすようになる。

当業者ならば本発明によって改良が行なわれたことを理
解できよう。価格的に効果的な回路及び容易に実施でき
る技術を用いて工具摩耗の正確な表示が得られる。木工
具検出器システムは極めて適応性に富み、広範囲の加工
に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の摩耗工具検出器を用いた機械工具の簡
略化した形状を示すものであり、第２図は好ましい実施
例の検出器のフロントパネルを示す図であり、 第、？（Ａ−Ｂ）図は好ましい実施例に用いられる電気
回路の回路図であり、 第４４　（Ａ−Ｂ　）図は振動センサが発生し、好まし
い実施例によって使用される典型的な波形を示すもので
あり、 第５図は最適モードにおいて好ましい実施例の標準化動
作を簡略化して示すタイミング図であシ、そして 第６図は好ましい実施例の最適モードにおいてマイクロ
プロセッサによって遂行される動作段階を示すフローチ
ャートである。 １０・・・・叩・摩耗工具検出器、　１２・・・ｌ・・
・・機械工具、　　１４・曲・・・・スピンドル、１６
・・・曲・・トリル　ビット、　　１８・・・・・聞加
工片、　２０・・曲・・・振動センサ、２４・・・・・
・・・・コンピュータ数値制御コントローラ、　２８・
・・・・・・・・フロント　パネル、３０・・・・・・
・・・多ディジット　ディスプレイ、３２・・・・曲・
データ人カヤ−が一ド、３４・・・・・・・・・命令タ
ッチ　スイッチ　アレー、４０・・・・・・・・・マイ
クロプロセッサ、４２・・・・・曲アドレス　パス、　
　４４・・・・叩・デコーｒ、　　４６・・・・・・・
・・　メモリ、　　４８・・・・・・・・・データ　パ
ス、５０・・・・・・・・・ディスプレイ駆動回路、　
５２・・・・・・・・・可変利得増巾回路網、５４・・
・・・・・・・比選択回路、　５６．６８・・・・・・
・・・バッファ増巾器、　　５８，６２．８０・・・・
・・・・・Ｄ／Ａコンバータ、 ６０．６１，６４，６６．７２，８２・・・・・・・・
・（演算）増巾器、　７０・・・・・・・・・標準化回
路、７４．７８・・・・・・・・・　コンパレータ。 ｆ々−／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　センサかもの入力信号がアナログ波形であって、
   工具が摩耗するとこの波形の平均振巾な越える周期的な
   インパルスを含むようになる入力信号を解析するための
   摩耗工具検出器システムであって、 回路網の利得を変化させるための少なくとも７つのディ
   ジタル的に制御される成分を含み、センサに接続されて
   いる可変利得増巾回路網、固定された基準電圧を供給す
   る基準手段、可変利得回路網の出力と固定された基準電
   圧とにそれぞれ結合されている入力を有するコンｉやレ
   ータ手段、 コンｉやレータの出力に結合されている入力とディジタ
   ル的に制御される成分に結合されている出力とを有し、
   前記波形の平均振巾が基準電圧に等しくなるまで前記回
   路網の利得を変化させることによってセンサ信号を標準
   化するように動作するディジタル制御手段、及び 利得回路網とディジタル制御手段との間に結合されてい
   て、増巾されたセンナ信号の電圧レベルが標準化された
   レベルを越えるのを検知することによってイン／苛ルス
   の出現を検出するようになっている検出器手段 を具備することを特徴とする改良。 ２、前記ディジタル制御手段が、利得調整回路網内のデ
   ィジタル的に制御される成分へデータバスを介して利得
   調整信号を供給するようになっているマイクロプロセッ
   サを含んでいルコトを特徴とする特許請求の範囲１に記
   載の改良。 ３、前記利得調整回路網が、データ　バスを介してマイ
   クロプロセッサから信号な受けるようになっている乗算
   型ディジタル・アナログ・コンバータ、及び該コンバー
   タに接続されている固定利得増巾器を含み、マイクロプ
   ロセッサからの信号がコンバータΦ増中器組合せの利得
   を調整するように作動することを特徴とする特許請求の
   範囲２に記載の改良。 ４、前記検出器手段が第一のディジタル的に制御される
   成分及び第一の固定利得増巾器を含み、第一の成分はマ
   イクロプロセッサに接続されていて波形の平均振巾に対
   するインパルスの振巾の予め選択されている比に関係づ
   けられた選択された電圧レベルを発生するようになって
   おり、第一の増巾器及び利得調整回路網にそれぞれ結合
   されている入力を有する第一のコンパレータが選択され
   た電圧レベルを越える振巾を有するインパルスの出現を
   検出するように働らくことを特徴とする特許請求の範囲
   ３に記載の改良。 ５、前記第２のディジタル的に制御される成分が乗算型
   ディジタル彎アナログ・コンバータであることを特徴と
   する特許請求の範囲４に記載の改良。 ６、前記利得調整回路網の出力に結合されていて、増巾
   された波形の平均振巾に対応する直流レベルヲ前記コン
   パレータの７つの入力に供給して前記基準電圧と比較せ
   しめる整流手段をも具備することを特徴とする特許請求
   の範囲１に記載の改良。 ７、使用者に対して選択された比をプログラム可能なら
   しめるデバイスを有する制御ノ々ネルをも具備すること
   を特徴とする特許請求の範囲３に記載の改良。 ８、前記マイクロプロセッサが、記憶モード中に自動的
   に比を増加させるようになっていることを特徴とする特
   許請求の範囲３に記載の改良。 ９、前記制御／４’ネルが使用者に対して監視されつつ
   ある工具の毎分回転数に関連づけられた値を入力可能な
   らしめる入力手段を含み、前記マイクロプロセッサがこ
   の値を用いて検出器手段からのインパルス検出信号を有
   効工具表示信号と見なして受けなければならないような
   時間関連ウィンドウを限定することを特徴とする特許請
   求の範囲１に記載の改良。 １０、前記マイクロプロセッサがウィンドウ内で受けた
   インノ母ルス信号を計数するように働らき、また前記マ
   イクロプロセッサが与えられた数の連続インパルス信号
   を受けると差迫った工具障害を表わす警告信号を発生す
   るように働らくことを特徴とする特許請求の範囲９に記
   載の改良。 １１、前記警告信号が工具を後退させるのに用いられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲１０に記載の改良。 １２、前記センサが加速度計であることを特徴とする特
   許請求の範囲１に記載の改良。 １３、前記加速度計が加工片に取付けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲１に記載の改良。 １４、振動センサからの入力信号がアナログ波形であっ
   て、工具が摩耗するとこの波形の平均振巾な越える周期
   的なインパルスを含むようになる入力信号を解析するた
   めの摩耗工具検出器システムであって、 センサ波形を増巾するように作動するｌ対の乗算型ディ
   ジタル・アナログ・コンバータ及びそれらに組合わされ
   ている固定利得増巾器な含む直列接続回路を含み、セン
   サの出力に結合されている入力を有する可変利得増巾回
   路網、可変利得回路網の出力を整流して増巾されたセン
   サ波形の平均振巾に関連づけられた直流レベルを発生す
   る手段；前記直流レベル信号を受けるように接続されて
   いる入力と、固定された基準電圧に接続されている別の
   入力と、これらの入力に印加される電圧レベルの相対的
   な差を表わす状態をとる出力とを有する第１のコンパレ
   ータ、 選択されたしきい値レベルを発生するようになっている
   乗算型ディジタル・アナログ・コンバータ及びそれに組
   合わされている増巾器を有する比選択回路網、 比選択回路網の出力に接続されている７つの入力と、可
   変利得回路網の出力に接続されている別の入力とを有し
   、もし増巾されたセンサ波形が比選択回路網によって与
   えられるしきい値レベルを越えれば出力信号を発生する
   ように作動する第一のコンパレータ、 工具を後退せしめるための信号を発生する後退手段、及
   び 第１及び第一のコンパレータからの出力信号を受けるよ
   うに結合されていて、センサ信号が固定基準電圧に等し
   くなるまでデータ　バスに制御信号を印加して可変利得
   回路網のコンバータの利得を調整するように作動し、ま
   た北回路網のコンバータに選択された信号を供給して選
   択されたしきい値レベルを限定するようにも作動し、更
   に差迫った工具障害を表わす第２のコンパレータから連
   続数の信号を受けると後退手段を付勢する信号を発生す
   るように作動するマイクロプロセッサ手段 を具備することを特徴とする改良。 １５、自動化された機械における工具状態の最適検出方
   法であって、 ある位置に振動センサを取付けて加工動作中に発生する
   振動を検出し、 センサが発生した波形の平均振巾を全加工動作中固定の
   レベルに連続的に標準化し、前記標準化されたレベルを
   越える振巾な有する波形内のインパルスの出現を検出し
   、そして与えられた数のインパルスを検出すると工具状
   態を表わす警告信号を発生する 諸段階からなる方法。 １６、前記標準化段階が、波形の平均振巾が固定レベル
   に等しくなるまで可変利得増巾回路網の利得を反覆調整
   することによって遂行されることを特徴とする特許請求
   の範囲１５に記載の方法。 １７、センサ波形を固定レベルに標準化するのに要する
   時間を監視し、 そして 波形が標準化されるまで与えられた時間が経過した後の
   インノｆルスの検出を選択的に中止し、それによって初
   期の利得が波形を選択された標準化レベルに導くのに必
   要とする利得よりも大きい場合工具摩耗に関係づけられ
   た信号の偽検出を防ぐ 諸段階をも備えていることを特徴とする特許請求の範囲
   １６に記載の方法。