JPS6014662B2 - 切削工具の損傷検出装置 - Google Patents
切削工具の損傷検出装置Info
- Publication number
- JPS6014662B2 JPS6014662B2 JP13554478A JP13554478A JPS6014662B2 JP S6014662 B2 JPS6014662 B2 JP S6014662B2 JP 13554478 A JP13554478 A JP 13554478A JP 13554478 A JP13554478 A JP 13554478A JP S6014662 B2 JPS6014662 B2 JP S6014662B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- damage
- frequency
- cutting tool
- detection device
- 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
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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】
この発明は、切削工具の破損、欠損などの損傷を自動的
に検出する装置に関するものである。
に検出する装置に関するものである。
近年、各種工作機械の無人化運転が著しく普及し、更に
最近はその高能率化、高精度化を目指す技術開発が盛ん
に行われている。このような技術開発に並列して、工作
機械の切削工具についても、その寿命のばらつき、損傷
等に対する効果的な対策が強く要望されている。そこで
、工具の損傷を切削中に自動的に測定検出し、検出値が
限界値を越えると警報を発し、或いは機械の運転を停止
させる各種の方法、装置が提案されている。しかしなが
ら、従来の提案の或るものは精度が十分でなく、また或
るものは装置が複雑高価であるなどの問題があり、未だ
満足できる技術水準に達していない。
最近はその高能率化、高精度化を目指す技術開発が盛ん
に行われている。このような技術開発に並列して、工作
機械の切削工具についても、その寿命のばらつき、損傷
等に対する効果的な対策が強く要望されている。そこで
、工具の損傷を切削中に自動的に測定検出し、検出値が
限界値を越えると警報を発し、或いは機械の運転を停止
させる各種の方法、装置が提案されている。しかしなが
ら、従来の提案の或るものは精度が十分でなく、また或
るものは装置が複雑高価であるなどの問題があり、未だ
満足できる技術水準に達していない。
この発明の目的は、精度よく、しかも簡単に切削工具の
損傷を検出できる装置を提供することにある。
損傷を検出できる装置を提供することにある。
切削中の工具に損傷が生じた場合、工具又は工作機械か
ら発生するアコーステックェミツション信号（以下、単
にＡＥ信号という）は、その高周波成分の出力レベルが
高くなることが知られている。
ら発生するアコーステックェミツション信号（以下、単
にＡＥ信号という）は、その高周波成分の出力レベルが
高くなることが知られている。
そこで、損傷検出装置に課される問題は、ＡＥ信号中に
出力レベルの高い高周波成分が現われた際、これをいか
に精度よく、しかも簡単に検出するかという点にある。
一方、ＡＥ信号のうちで、工具の損傷と関係ある周波数
成分は、５雌Ｈｚ以上であることがこの発明の発明者ら
の研究により現に明らかになっている。
出力レベルの高い高周波成分が現われた際、これをいか
に精度よく、しかも簡単に検出するかという点にある。
一方、ＡＥ信号のうちで、工具の損傷と関係ある周波数
成分は、５雌Ｈｚ以上であることがこの発明の発明者ら
の研究により現に明らかになっている。
その研究を基に、発明者らが更に研究を重ねた結果、Ａ
Ｅ信号のうち５皿町ｚ以上の周波数成分を、ある特定の
周波数を境界として、高周波成分と低周波成分とに分割
した場合、前者の出力（日とする）に対する後者の出力
（Ｌとする）の比、すなわちＨ／Ｌと、工具の損傷率と
の間には相関関係のあることを見出した。
Ｅ信号のうち５皿町ｚ以上の周波数成分を、ある特定の
周波数を境界として、高周波成分と低周波成分とに分割
した場合、前者の出力（日とする）に対する後者の出力
（Ｌとする）の比、すなわちＨ／Ｌと、工具の損傷率と
の間には相関関係のあることを見出した。
この比Ｈ／いま、上記の境界周波数をどこに選ぶかによ
って変わり、それに伴って相関の度合も変化する。
って変わり、それに伴って相関の度合も変化する。
そこで、上記の境界周波数を種々変化させ、それぞれの
場合のＨ／Ｌと、工具の損傷率との関係を調べた結果、
第１図に示すように、２０肌Ｈｚを境界周波数とした場
合に最も高い相関度合を示し、その近辺の１８０〜２２
側Ｈｚの範囲でも特に有意差は認められず、１５０〜３
０皿Ｈｚの範囲でも、なお相関係数が０．５以上の相関
度合のあることがわかった。
場合のＨ／Ｌと、工具の損傷率との関係を調べた結果、
第１図に示すように、２０肌Ｈｚを境界周波数とした場
合に最も高い相関度合を示し、その近辺の１８０〜２２
側Ｈｚの範囲でも特に有意差は認められず、１５０〜３
０皿Ｈｚの範囲でも、なお相関係数が０．５以上の相関
度合のあることがわかった。
すなわち、工具に損傷が生じた場合、前述のように、高
周波成分の出力レベルが高くなるので、これと低周波成
分の出力とを比較すると、工具に損傷の発生したことを
、ある確からしさをもって知ることができるが、上記の
相関関係は、その高周波成分と低周波成分との境界を２
００ＫＨｚに設定すると、最も高い確からしさで損傷の
発生を知ることができることを示している。
周波成分の出力レベルが高くなるので、これと低周波成
分の出力とを比較すると、工具に損傷の発生したことを
、ある確からしさをもって知ることができるが、上記の
相関関係は、その高周波成分と低周波成分との境界を２
００ＫＨｚに設定すると、最も高い確からしさで損傷の
発生を知ることができることを示している。
また、精度を幾分落せば、その境界周波数を１５０〜３
０皿Ｈｚの範囲に設定してもよく、望ましくは１８０〜
２２０ＫＨｚの範囲内で設定すればよいことを示してい
る。この発明は、上記の着想を具体化したものであり、
第２図はその実施例を示している。同図において、１は
ＡＥ信号の検出器、２は増幅器、３は周波数弁別器、４
は割算器、５は比較器、６は警報器である。
０皿Ｈｚの範囲に設定してもよく、望ましくは１８０〜
２２０ＫＨｚの範囲内で設定すればよいことを示してい
る。この発明は、上記の着想を具体化したものであり、
第２図はその実施例を示している。同図において、１は
ＡＥ信号の検出器、２は増幅器、３は周波数弁別器、４
は割算器、５は比較器、６は警報器である。
上記の検出器１は、切削工具又は工作機械に取付けられ
、ＡＥ信号測定素子によってＡＥ信号を検出するように
なっている。
、ＡＥ信号測定素子によってＡＥ信号を検出するように
なっている。
検出されたＡＥ信号は、次の増幅器２に入力され増幅さ
れる。増幅されたＡＥ信号は、次の周波数弁別器３にお
いて、２００ＫＨｚ以上の高周波成分と、５０〜２００
ＫＨｚの範囲の低周波成分とに分割される。
れる。増幅されたＡＥ信号は、次の周波数弁別器３にお
いて、２００ＫＨｚ以上の高周波成分と、５０〜２００
ＫＨｚの範囲の低周波成分とに分割される。
分割された高周波成分の出力日と、低周波成分の出力Ｌ
とは、次の割算器４において演算され、その比Ｈ／Ｌが
求められる。なお、上記の弁別器３においては、一応弁
別境界周波数を２００ＫＨｚとしたが、この周波数は前
述のように、１５０〜３０皿Ｈｚの範囲内で要求される
精度に応じて選定される。
とは、次の割算器４において演算され、その比Ｈ／Ｌが
求められる。なお、上記の弁別器３においては、一応弁
別境界周波数を２００ＫＨｚとしたが、この周波数は前
述のように、１５０〜３０皿Ｈｚの範囲内で要求される
精度に応じて選定される。
このようにして求められたＨ／Ｌは、次の比較器５にお
いて、予め設定された基準値Ａと比較され、Ｈ／Ｌが基
準値Ａを越えると、次の警報器６が作動し、警報を発す
るか、工作機械を停止させるか、切削工具を元の設定位
置に戻すなどして作業を中止させる。
いて、予め設定された基準値Ａと比較され、Ｈ／Ｌが基
準値Ａを越えると、次の警報器６が作動し、警報を発す
るか、工作機械を停止させるか、切削工具を元の設定位
置に戻すなどして作業を中止させる。
第３図は上記実施例において、時間ｔを機軸に、Ｈ／Ｌ
を縦軸にとって示したものであって、時間りこおいて工
具に損傷が発生したことを示している。
を縦軸にとって示したものであって、時間りこおいて工
具に損傷が発生したことを示している。
損傷の発生によってＨ／Ｌは急激に大きくなり、基準値
Ａを越えた時点で警報が発せられることになる。この発
明は、以上のように、切削中の工具又は工作機械から発
生するＡＥ信号のうち、５皿Ｈｚ以上の周波数成分を、
１５０〜３００ＫＨｚ、望ましくは１８０〜２２皿Ｈｚ
の範囲内の特定周波数を境界として高周波成分と低周波
成分とに分割した場合、各成分の出力の比Ｈ／Ｌと工具
の損傷率との間に高い相関度合のあることを見出し、こ
れに基づき工具の損傷を自動的に検出できるようにした
ものである。
Ａを越えた時点で警報が発せられることになる。この発
明は、以上のように、切削中の工具又は工作機械から発
生するＡＥ信号のうち、５皿Ｈｚ以上の周波数成分を、
１５０〜３００ＫＨｚ、望ましくは１８０〜２２皿Ｈｚ
の範囲内の特定周波数を境界として高周波成分と低周波
成分とに分割した場合、各成分の出力の比Ｈ／Ｌと工具
の損傷率との間に高い相関度合のあることを見出し、こ
れに基づき工具の損傷を自動的に検出できるようにした
ものである。
よって、この発明の装置によれば、切削作業中の工具の
損傷を精度よく、しかも簡単な装置によって検出できる
効果がある。
損傷を精度よく、しかも簡単な装置によって検出できる
効果がある。
第１図はＨ／Ｌと工具損傷率との相関図、第２図はこの
発明の実施例を示すブロック図、第３図は時間とＨ／Ｌ
との関係グラフである。 １・・・・・・検出器、２・・・・・・増幅器、３・・
・・・・周波数弁別器、４・・・・・・割算器、５…・
・・比較器、６・・・・・・警報器。 第２図 第１図 第３図
発明の実施例を示すブロック図、第３図は時間とＨ／Ｌ
との関係グラフである。 １・・・・・・検出器、２・・・・・・増幅器、３・・
・・・・周波数弁別器、４・・・・・・割算器、５…・
・・比較器、６・・・・・・警報器。 第２図 第１図 第３図
Claims (1)
- １ 切削加工によって発生するＡＥ信号を検出する検出
器、その信号のうち５０ＫＨｚ以上の周波数成分を一定
の境界周波数を基準として高周波成分と低周波成分とに
分別する弁別器、上記弁別された高低両周波成分のそれ
ぞれの出力の比を求める割算器、及びその比の値と予め
設定された基準値とを比較する比較器を有し、上記弁別
器における境界周波数が１５０〜３００ＫＨｚの範囲内
に定められていることを特徴とする切削工具の損傷検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13554478A JPS6014662B2 (ja) | 1978-10-30 | 1978-10-30 | 切削工具の損傷検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13554478A JPS6014662B2 (ja) | 1978-10-30 | 1978-10-30 | 切削工具の損傷検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5565052A JPS5565052A (en) | 1980-05-16 |
| JPS6014662B2 true JPS6014662B2 (ja) | 1985-04-15 |
Family
ID=15154256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13554478A Expired JPS6014662B2 (ja) | 1978-10-30 | 1978-10-30 | 切削工具の損傷検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014662B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61132862A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-20 | Omron Tateisi Electronics Co | 工具折損検出装置 |
| JP4162967B2 (ja) * | 2001-10-12 | 2008-10-08 | 積水化学工業株式会社 | 鉄筋コンクリート管の検査方法 |
-
1978
- 1978-10-30 JP JP13554478A patent/JPS6014662B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5565052A (en) | 1980-05-16 |
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