JPS6280555A

JPS6280555A - Ａｅセンサ取付用プレ−ト

Info

Publication number: JPS6280555A
Application number: JP60220736A
Authority: JP
Inventors: Kiyokazu Yoshimura; 吉村　喜代和
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-10-03
Filing date: 1985-10-03
Publication date: 1987-04-14

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】（発明の分野）本発明は、工作機械に着脱自在に取付けられて駆動回転
される、ドリル、バイト、リーマなどの切削工具の異常
（折損、欠け、チッピング、摩耗など）を検出するのに
用いられろＡＥセンサの取付用プレートに関する。

（従来技術とその問題点）工作＠賊では、その切削工具か駆動回転時に上述のよう
な異常を生じたときに、周波数の高いＡＥ（アコーステ
ィックエミッション）波を発生することが知られている
。そこで、切削工具の加工中（インプロセス）における
胃常検出の１こめにＡＥセンサが用いられている。この
ＡＥセンサの使用に際し、従来ては、第６図（第４図ぢ
照）に示すように構成されていた。

先ず、工作機械Ａの全体構成について説明すれば、１は
主軸側ケースであり、コラム２に第１駆動モータ３によ
って駆動上下移動自在に取付けられている。前記主軸側
ケース１には主軸（図省略）が回転自在に内装され、主
軸側ケース１に取付けられた第２駆動モータ４と主軸と
が伝動プーリや伝動ギアなどを介して連動連結され、そ
して、主軸にはチャックを介してドリルなとの切削工具
５か庁１屍自在に取付けられている。

コラム２にはヘット６か設けられ、このベッド６上に、
前記切削工具５によって加工されろワーク７か固定支持
されている。８は、切削工員５による加工時に冷却用の
油を供給する給１１１］管である。

このような工作機ＩｔＡに対し、前記ＡＥセンサ９を次
のように設置していた。

■第１従来例ＡＥＥセンサを主軸側ケースｌの外面に取付け、切削工
具５の異常に伴なうＡＥ波を、切削工具５、主軸、ベア
リングおよび主軸側ケース１を介してＡ　Ｅセンサ９に
伝播させ、そのＡＥ波を検出するように構成していた。

■第２従来例ＡＥＥセンサをベッド６上に取付け、切削工具５の異常
に伴なうＡＥ波を、ワーク７およびベッド６を介してＡ
ＥＥセンサに伝播させ、そのＡＥ波を検出するように構
成していた。

なお、第６図では、第１および第２従来例の両方を図示
している。

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合で
は、それぞれ次のような欠点があった。

（１）第１従来例の欠点ベアリングにおいて、回転に伴なうノイズを発生するの
みならず、異常信号として本来的に必要な周波数の高い
ＡＥ波が減衰され、Ｓ／Ｎ比が非常に低下し、折損は検
出てきても、欠けやデツピング、摩耗などは検出しづら
く、異常の検出精度が低下する欠点があった。

（ＩＩ）第２従来例の欠点ワーク７の移動音など、ワーク７やベッド６からレヘル
の高い機械的ノイズか発生し、それらのノイズに起因し
て、第１従来例の場合と同様に異常検出精度か低下する
欠点があった。また、ワーク７が大きくて長いものの場
合に、切削工具５が主軸への取付箇所近くで折損すると
、ＡＥ波の減衰里が大きく、その折損すら検出できない
ことがあり、ワーク７の形状に影響を受ける欠点があっ
た。

また、ベッド６がレール上を移動する工作機械では、Ａ
ＥＥセンサをベッド６上に取付けることができないため
、ＡＥＥセンサをコラム２側に取付けざるを得ず、ＡＥ
波の減衰里がより一層増大してＳ／Ｎ比が低下し、検出
精度が一層低下する欠点かあった。

更に、このようなＡＥＥセンサは、一般に、ワークと冶
具との接触音、ワークの搬送音、他工作機の切削加工時
の発生音などのＡＥ波を含んだノイズか多く発生してい
るノイズ環境の悪い工場で使用されるものであり、それ
らノイズが工作機械の本体そのらのに伝播されやすく、
上記第１および第２従来例のものでは、欠けやチッピン
グ、摩耗などの異常の検出精度がどうしても低下し、加
工不良品の発生防止の点で改善の余地があった。

（発明の目的）本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、切削工具の異常を精度良く検出できるようにＡＥＥ
センサ取付けるＡＥセンサ用収取付プレート提供するこ
とを目的とする。

（発明の構成と効果）本発明のＡ、　Ｅセンサ取付用プレートは、このような
目的を達成するために、ＡＥ波を伝播可能なプレート部
十オに、ＡＥＥセンサ設置部と、工作機械に着脱自在に
取付けられて駆動回転される切削工具の軸部を、その軸
部の外周面との間に空気の侵入を阻止する液体または液
状体を滞留可能な状態で挿通するブツシュと、前記工作
機械に対して位置固定する支持部材の取付部とを備えて
構成する。

この構成によれば、本発明のＡＥＥセンサ付用プレート
を用いろことにより、異常時に発生するＡＥ波を、切削
工具自体から、液体または液状体、および、ブツシュを
介してプレート部材に伝播させ、その伝播されたＡＥ波
をＡＥＥセンサよって検出できることとなる。

したがって、切削工具からほぼ直接的に伝播されるＡＥ
波を検出できるから、ベアリングに起因するノイズや減
衰が無く、また、ワーク７の形状による影響を受けるこ
とがなく、折損はもちろんのこと、欠けやチッピング、
摩耗などをもＳ　／　Ｎ比の高い状態で精度良く検出で
き、切削工具の異常を精確に検出できるようになった。

その結果、欠けやチッピング、摩耗などが発生したまま
、継続して加工不良品を生産するということを回避でき
、製品を歩留まり良く生産できるようになった。

（実施例の説明）以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、本発明の実施例に係るＡＥセンサ取付
用プレートの平面図、第２図は、第１図の■−■線断面
図である。これらの図において、ＩＯは、ＡＥ波を伝播
可能なプレート部材である。このプレート部材ｌＯの中
央側所定箇所に、工作機械Ａに着脱自在に取付けられて
駆動回転される切削工具の一例としてのドリル５の軸部
を挿通するブツシュ１１が取付けられている。また、ブ
ツシュ１１の左右両側それぞれに、支持部材としての支
持ロッド１２（第５図参照）を挿通するロッド挿通孔１
３が設けられている。更に、プレート部材１０は磁性材
料によって成形され、そして、前記ブツシュ１１と両ロ
ッド挿通孔１３゜１３の並んだ方向と直交する方向に突
出して正面視Ｔ字状に形成され、その突出部をしてＡＥ
センサ９の設置部１４に構成されている。

ＡＥセンサ９は、第２図に示すように、マグネブトケー
ス１５に収納されるととらに、π１６を２２し込むこと
により、圧縮コイルスプリング１７を介してマグネット
ケース１５内に固定保持されている。これにより、マグ
ネットケース１５を前記設置部Ｉ４に載置するだけでマ
グネットケース１５がプレート部材ｌＯに磁気吸着され
、ＡＥセンザ９をプレート部材１０に取付けることかで
きるようになっている。

前記プリング１１の内径は、ドリル５の外径よりら比較
的大に設定され、ブッンユｉｌ内にドリル５を容易に挿
通できるとともに、ドリル５の軸部を挿通した状態で、
ブツシュ１１の内周面と外周面との間に、油膜やグリス
あるいは水などの、空気の侵入を阻止する液体または液
状体を滞留できるように構成されている。

以下、上記ＡＥセンサ取付用プレートの使用態様につい
て説明する。なお、工作機械Ａの全体構成としては、従
来例で説明した通りであり、同一番号を付し、その説明
は省略する。

第３図ないし第５図に示すように、主軸側ケースｌの主
軸頭１８にベアリング１９により回転自在に設けられて
いる主軸２０に、チャック機構（図示せず）を介してド
リル５が取付けられている。

前記主軸頭１８を間にした両側箇所それぞれに、段付き
の前記支持ロッド１２をねじ込みによって取付け、その
支持ロッドｌ　２，１２の先端側を前記ロッド挿通孔１
３．＋　３それぞれに挿通するとともに、ドリル５をブ
ツシュ１１に挿通し、前記支持ロッドｌ　２．１２をナ
ツト２１．２１によって締め付は固定し、プレート部材
ＩＯを工作機械Ａに対して位置固定する。図中Ｂは、プ
リング１１の内周面と外周面との間への空気の侵入を阻
止する油膜である。この油膜は、加工に先立って予め注
入しておいてら良いが、加工に伴なって前記給油官８か
らの浦によって自ずと形成されるものであり、加工開始
時に注入していなくても良い。

この後、前記設置部１４にＡＥセンサ９を：ａ置し、そ
の配線２２を周波数判定処理部（図外）に導き、ＡＥ波
を検出してドリル５の折損、欠け、チッピング、摩耗な
どの各種異常を検出できるようにするのである。

上記実施例では、ＡＥセンサ９をマグネットケース１５
により磁力でプレート部材ＩＯに取付け、その取付けを
極めて容易に行なえるようにしているが、本発明として
は、ＡＥセンサ９をビス止めによって取付けるなど各種
の取付構造が採用可能である。

また、プレート部材１０を工作［１１Ａに対して位置固
定するのに、支持ロッド１２をロッド挿通孔１３に挿通
して固定するようにしているが、例えば、板状の部材に
よりプレート部材ＩＯを挟み付けて固定するようにして
も良く、各種の支持部材が採用でき、またその取付構造
としても、挟み付は用の凹部など各種の変形が可能であ
り、ロッド挿通孔１３．＋３や凹部などをして取付部１
３と称する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るＡＥセンサ取付用プレ
ートの平面図、第２図は、第１図の■−■線、≠而叱面
３図は、ＡＥセンサ取付状態の工作＠賊の全体正面図、
第４図は、第３図の全体側面図、第５図は、要部の一部
切欠拡大正面図、第６図は、従来例を示す全体正面図で
ある。５・切削工具としてのドリル、９・・ＡＥセンサ、１０
・プレート部材、ＩＩ　・・ブツシュ、１２・・・支持
部材としての支持ロンド、１３・・支持部材の取付部と
してのロッド挿通孔、１４　・ＡＥセンザの設置部、Ａ
・・・工作機械。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＡＥ波を伝播可能なプレート部材に、ＡＥセンサ
の設置部と、工作機械に着脱自在に取付けられて駆動回転される切削
工具の軸部を、その軸部の外周面との間に空気の侵入を
阻止する液体または液状体を滞留可能な状態で挿通する
ブッシュと、前記工作機械に対して位置固定する支持部材の取付部と
を備えて成るＡＥセンサ取付用プレート。