JPS62193747A - 工具折損検出装置 - Google Patents

工具折損検出装置

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JPS62193747A
JPS62193747A JP61031823A JP3182386A JPS62193747A JP S62193747 A JPS62193747 A JP S62193747A JP 61031823 A JP61031823 A JP 61031823A JP 3182386 A JP3182386 A JP 3182386A JP S62193747 A JPS62193747 A JP S62193747A
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JP
Japan
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drill
breakage
temperature
drilling
tip end
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Kenji Sato
謙二 佐藤
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Toshiba Corp
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements 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
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  • Electromagnetism (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ドリルなどの折損を自動的に検出することの
できる工具折損検出装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
電子機器の軽量小形化にともなって、それに用いられる
回路基板が高密度化している。この高密度回路基板では
、当然実装される回路素子も小形化しており、必然的に
それらを装着する取付は孔など、プリント基板に形成さ
れる各種孔も小径化する。すなわち、従来直径Q、8m
mであったものが。
0.31g、 0.1寡冨になっている。
通常、このプリント基板の孔あけは、ドリルを用いた自
動孔あけ加工機でおこなわれ、ドリルの折損が検出され
た場合、ただちに孔あけ加工を停止するよう番こなって
いる。このドリルの折損を検出する検出器としては、従
来より、(イ)、折損による切削トルクの変化で検出す
るもの、←)、たとえばドリルを取り付ける主軸ヘッド
部にAEセンサを装着し、この屈センサから出力する信
号から検出するもの、(ハ)、投光ヘッドから放出され
る光ビームを光ファイバを通してドリルに照射し、受光
ヘッドに入射する光量から光学的ζこドリルの折損を検
出するものなど、各種のものがある。
しかし、これら従来の検出器は、直径0.8鮎のドリル
の折損を検出するのが限界であって、それ以下のドリル
の折損を確実に検出することができない。
すなわち、切削トルクの変化や届センサから出力される
信号から検出するものは、ドリルの直径が小さくなると
、それにつれて切削トルクやAE信号自体が小さくなり
、 S/N比が低下して検出できなくなる。また光学的
に検出するものは、光フアイバ先端から放射される光が
約60°の角7<(で拡散するため、ドリルの直径が小
さくなると、ドリルの有無にかかわらずその先端から放
射された光が受光ヘッドに入射し、ドリルの折損が検出
できなくなる。
〔発明の目的〕
本発明は、上記事情を勘案してなされたもので。
小径ドリルによる穿孔状態の良否を自動的かつ正確lこ
検出することのできる工具折損検出装置を提供すること
を目的とする。
〔発明の紙装〕
孔あけ加工彼、孔あけ工具の先端から出力される赤外線
量に基づいて折損状態を判定するようにしたものである
〔発明の実施例〕
以下1本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第1図及び第2図は、この実施例の工具折損検出装置を
示している。この装置は、ドリル(1)による被加工物
(2)の穿孔部位(3)に近接して図示せぬ支持具によ
り配設されドリル(1)先端から放射される赤外線(R
)に基づいてドリル(1)先端の温度を示す検出信号8
Dに変換する赤外線検出部(4)と、検出信号8Dに基
ずきドリル(])先端の温度を示す電気信号STを得る
温度変換部(5)と、検出信号STに基づきドリル(1
)の折損状態を判定する折損判定部(6)と、検出信号
STに基づきドリル(1)先端の温度を表示するととも
に折損状態判定結果を表示する例えばブラウン管などの
温度表示部(7)とから構成されている。
上記赤外線検出部(4)と温度変換部(5)は、赤外線
放射温度検出器(D)を構成している。しかして、赤外
線検出部(4)は、ドリル(1)から放射された赤外線
(R)を集束するレンズ系(8)と、このレンズ系(8
)の出光側に設けられ集束された赤外i (R)を受光
して受光量に対応した電気信号SAに変換する赤外線セ
ンサ(9)と、レンズ系(8)と赤外線センサ(9)と
の間に介挿され開閉操作lこより適時に赤外線(R)を
赤外線センサ(9)に集束させる7才トチmyパ(11
)と。
赤外線センサ(9)の出力側に接続され電気信号8Aを
増幅する増幅器α刀と、この増幅器住υから出力された
電気信号SBのうちドリル(1)の温度を示す所要の周
波数成分のみ通過させるフィルタ回路αのとからなって
いる。また、温度変換部(5)は、フィルタ回路αりか
ら出力された検出信号SDを入力して温度を示す電気信
号STに変換するリニアライブ(13と。
このリニアライザの変換式を補正する補正回路Q4)と
からなっている。一方、折損判定部(6)は、リニア2
イザ崗から出力された電気信号8Tを入力してあらかじ
め設定されている設定値T1と比較し電気信号8Tが設
定値T1より低いときに異状信号SIを出力する第1の
比較回路(151と、この第1の比較回路(l!19に
対して並列に設けられ電気信号8Tを入力してあらかじ
め設定されている設定値T!より電気信号STが高いと
きに異状信号SJを出力する第2の比較回路(L6)と
、これら第1及び第2の比較回路ns、(Ieの出力側
に接続されたOR回路(L7)とからなっている。
そうして%0几回路住ηの出力側は、ドリル(1)を保
持して所定のプログラムにより穿孔加工するボール盤(
l樽を制御するNC(Numerical Contr
ol ;数値制御)部翰に接続され、異状信号SKがN
C@r1引こ出力されるようになっている。また、 O
R回路aηの出力側は。
前記表示部(7)にも接続されて1判定結果を表示させ
るようになっている。また、 NC部09は、赤外線検
出部(4)及び表示部(力にも接続され、加ニブログラ
ムに基づき適時に折損制御信号SLを出力するようにな
っている。
つぎに、上記構成の工具折損検出装置の作動について述
べる。
第1図のように、被加工物(2)のドリル(1)による
穿孔が完了すると、NC部(11からの制御信号SLに
基づきフォトチ目ツバ(101が作動し、ドリル(1)
先端から放射された赤外線(R)がレンズ系(8)によ
り赤外線センサ(9)上に集束する。ついで、この赤外
線センサ(9)からは、赤外線(R)の受光量に対応し
た犬きさの電圧を有する電気信号SAが増幅器(11)
を介してフィルタ回路α力に電気信号SBとして出力さ
れる。
ついで、aX信号SBは、フィルタ回路圓にでろ波され
、所要周波数成分のみ有する検出信号SDがリニアライ
ザσ□□□に出力される。しかして、このリニアライザ
(1階にては、検出信号SDは、ドリル(1)の温度を
示す電気信号8Tに変換される。ついで、この電気信号
は1表示部(力に出力されてドリル(])先端の温度T
として表示されるとともに、第1及び第2の比較回路(
I9.(16)に出力される。ところで。
ドリル(1)が第3図のように、折損している場合は。
被加工物(2)の穿孔は行われない。したがって、ドリ
ル(1)の温度は上昇しない。よって、第4図(A)に
示すように、設定値T、よりも電気信号STが示す温度
Tの方が低くなる。その結果、第1の比較回路09から
は異状信号8IがOR,回路(17)に出力され、この
OR回路α力からは、異状信号SKがNC部1に出力さ
れる。すると、 NC部u9からは、ボール盤(1印に
ドリル交換のために穿孔作業を中断する制御信号が出力
される。他方、第5図に示すように、ドリル(1)が長
時間にわたる使用により摩滅している場合は、穿孔終了
直後においては、摩滅していない場合よりも高い温度に
加熱されている。したがって。
第4図(B)に示すように、設定値T、よりも電気信号
STが示す温度Tの方が高くなる。その結果、第2の比
較回路(Ifiからば異状信号SJがOR回路α力に出
力され、このOR回路θηからは、異状信号SKがNC
部(11に出力され、前と同様にして穿孔作業が中断す
る。しかし、ドリル(1)が正常状態にあり、したがっ
て、穿孔直後のドリル(1)先端の温度は、第4図(C
)に示すようにT、<T<T、となっている。その結果
、0几回路αηからは、異状信号SKは、NC部(11
に出力されず、穿孔作業は、加ニブログラムに従って継
続する。
以上のように、この実施例における工具折損検出装置は
、ドリルの先端より放射される赤外線量に基づいて異状
検出を行うようにしているので。
折損検出精度が向上する。さらに、穿孔加工ごとにドリ
ルを監視できるので、ドリルの経時劣化。
摩耗などの寿命予測にも役立つ利点をもっている。
なお、上記実施例における第2の比較回路(1Qを省略
し、完全折損のみ検出するようにしてもよい。
さらに、リニアライザ(1[有]の出力側をアナログ−
ディジタル(A/D )を介してマイクロコンピュータ
−こ接続し、折損判定をソフト処理により行わせるよう
にしてもよい。さらに、この発明は、ドリルlと限るこ
となく、リーマ、タップ等の折損検出ζども適用できる
〔発明の効果〕
この発明の工具折損検出装置は、穿孔工具の先端から放
射される赤外線量に基づいて、工具折損を検出するよう
にしているので、検出精度が向上し、穿孔作業の自動化
に役立つ。とくに、 0.8rnvs以下の小径のドリ
ルの折損検出に適用した場合に。
格別の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の工具折損検出装置の全体
構成図、第2図は第1図の電気回路系統を示すブロック
図、第3図は折損状態のドリルを示す図、第4図は折損
判定の説明のためのグラフ、第5図は摩耗状態のドリル
を示す図である。 (1)ニトリル(孔あけ工、具)、(2):被加工物。 (4):赤外線検出部、    (5):温度変換部。 (6):折損判定部。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 同     竹 花 喜久男 11開昭62−193747 (4) −−−−−−−−−−−−−−T2 隼4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被加工物の孔あけ加工後の孔あけ工具から放射される赤
    外線を受けて電気信号に変換する赤外線検出部と、この
    赤外線検出部から出力された電気信号に基づいて上記孔
    あけ工具の温度に変換する温度変換部と、あらかじめ比
    較基準となる設定値が設定され上記温度変換部から出力
    された上記孔あけ工具の温度を示す電気信号と上記設定
    値とを比較し比較結果に基づいて上記孔あけ工具の折損
    状態を判定する折損判定部とを具備することを特徴とす
    る工具折損検出装置。
JP61031823A 1986-02-18 1986-02-18 工具折損検出装置 Granted JPS62193747A (ja)

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JP61031823A JPS62193747A (ja) 1986-02-18 1986-02-18 工具折損検出装置

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JPS62193747A true JPS62193747A (ja) 1987-08-25
JPH032621B2 JPH032621B2 (ja) 1991-01-16

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