JPS63196356A - 工具接触検出装置における故障診断装置 - Google Patents
工具接触検出装置における故障診断装置Info
- Publication number
- JPS63196356A JPS63196356A JP2899187A JP2899187A JPS63196356A JP S63196356 A JPS63196356 A JP S63196356A JP 2899187 A JP2899187 A JP 2899187A JP 2899187 A JP2899187 A JP 2899187A JP S63196356 A JPS63196356 A JP S63196356A
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- tool
- piezoelectric element
- element sensor
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は工具接触検出装置に係り、特に、装置の信頼性
向上に関する。
向上に関する。
工具接触検出装置は工具とワークの接触によって生ずる
衝撃振動波を検出する装置と、その検出信号を電気的に
処理する装置とに大別されるが工具接触検出装置自体が
正常か異常かの判断機能は有していないものが多い。従
って工具接触検出装置をギャップエリミネータとして使
用する時、工具接触検出装置に異常があってもNG装置
にフィードバックできない。
衝撃振動波を検出する装置と、その検出信号を電気的に
処理する装置とに大別されるが工具接触検出装置自体が
正常か異常かの判断機能は有していないものが多い。従
って工具接触検出装置をギャップエリミネータとして使
用する時、工具接触検出装置に異常があってもNG装置
にフィードバックできない。
通常工具がワークへ接近する速度は適正な加工を行なう
ための切削送りの数倍の早い送り速度であり両者の接触
を工具接触検出装置で検出して適正な切削送りに切換え
る。この時工具接触検出装置が機能していなかった場合
には、早い送りのままワークの加工に入ると共に、NU
装置はその加工停止位置を算出できないまま加工を続け
ることにより、工具のみならず機械の破損に至る可能性
がある。又オペレータも危険である。
ための切削送りの数倍の早い送り速度であり両者の接触
を工具接触検出装置で検出して適正な切削送りに切換え
る。この時工具接触検出装置が機能していなかった場合
には、早い送りのままワークの加工に入ると共に、NU
装置はその加工停止位置を算出できないまま加工を続け
ることにより、工具のみならず機械の破損に至る可能性
がある。又オペレータも危険である。
本発明は工具接触検出装置の故障診断を工具とワークが
接触する前に行ない工具接触検出装量の信頼性を向上さ
せることを目的とする。
接触する前に行ない工具接触検出装量の信頼性を向上さ
せることを目的とする。
工作機械の工具とワークの接触によって生ずる衝撃振動
波を圧電素子センサーによって検出する装置において圧
電素子センサーを2段構成とし、一方を検出用、他方を
励振用とし工具とワークが接触する以前に励振用圧電素
子センサーを励振し、検出用圧電素子センサーからの検
出信号が正常に検出されたかどうかを確認することによ
って工具接触検出装置が正常か否かを検知できることを
特徴とする工具接触検出装置における故障診断装置であ
る。
波を圧電素子センサーによって検出する装置において圧
電素子センサーを2段構成とし、一方を検出用、他方を
励振用とし工具とワークが接触する以前に励振用圧電素
子センサーを励振し、検出用圧電素子センサーからの検
出信号が正常に検出されたかどうかを確認することによ
って工具接触検出装置が正常か否かを検知できることを
特徴とする工具接触検出装置における故障診断装置であ
る。
以下本発明の一実施例を表、図面によって説明する。圧
電現象には圧電効果と逆圧効果とがあり、又形状によっ
て定まる共振現象も含まれるが、今回は工具とワークの
接触によって発生する衝撃振動波を■荷の変化としてと
り出す圧電効果を利用する。出力電圧は次式によって定
められることが知られている。
電現象には圧電効果と逆圧効果とがあり、又形状によっ
て定まる共振現象も含まれるが、今回は工具とワークの
接触によって発生する衝撃振動波を■荷の変化としてと
り出す圧電効果を利用する。出力電圧は次式によって定
められることが知られている。
1゛
V = 93−3 x F x −
ここで133は圧電素子固有の電王出カ係数である。
Sは圧電素子センサーの面積、Tは厚みである。
今回使用した圧電素子センサーの物理定数は表1第1図
は本発明を適用する工具接触検出装置が固定される工作
機械の一例を示す図である。
は本発明を適用する工具接触検出装置が固定される工作
機械の一例を示す図である。
11はワークであり、12は工具、13は工作機械本体
、14は工具接触検出装置が固定される場所を表わす。
、14は工具接触検出装置が固定される場所を表わす。
第2図は工具接触検出装置内の故障診断装置を表わす。
PZIは検出用圧電素子センサー、PZ2は励振用圧電
素子センサー、21はピボット、22はコマ、23はバ
ネを表わす。検出用圧電素子センサーPZIの下側のピ
ボット21が工作機械本体I3のテーブルベースに接触
し、検出用圧電素子センサーPZIは、その上側のコマ
22及び励振用圧電素子センサーP Z’ 2 、さら
にその上のバネ23によりピボット21に押付けられて
いる。そのおおよその押付力はl Kgである。
素子センサー、21はピボット、22はコマ、23はバ
ネを表わす。検出用圧電素子センサーPZIの下側のピ
ボット21が工作機械本体I3のテーブルベースに接触
し、検出用圧電素子センサーPZIは、その上側のコマ
22及び励振用圧電素子センサーP Z’ 2 、さら
にその上のバネ23によりピボット21に押付けられて
いる。そのおおよその押付力はl Kgである。
第3図は工具接触検出装置内の故障診断装量のブロック
図、 第4図はNC装置インターフェイスを表わす図、第5図
は故障診断タイムチャートを表わす図である。
図、 第4図はNC装置インターフェイスを表わす図、第5図
は故障診断タイムチャートを表わす図である。
故障診断装置機能確認の為、加工に入る前にNC装置4
2よりリクエスト信号REQを出力する。故障診断装置
はこの信号によって発振器36を動かし特定の周波数で
励振回路35を通して励振用圧電素子センサーPZ2を
励振する。
2よりリクエスト信号REQを出力する。故障診断装置
はこの信号によって発振器36を動かし特定の周波数で
励振回路35を通して励振用圧電素子センサーPZ2を
励振する。
検出用圧電素子センサーPZIと励振用圧電素子センサ
ーPZ2は第2図に示すように2重構造となっており、
励振用圧電素子センサーPZ2による振動波が検出用圧
電素子センサーPZIに伝達され、出力が電圧に変換さ
れる。その信号波をプリアンプ31で増巾後、全波整流
器32で全波整流し、直流レベルに変換する。直流信号
電圧はスイッチング回路33のコンパレータで基準電圧
と比較され、それ以上であれば接触信号としてフォトカ
プラを介し検出用圧電素子センサー出力信号PZOUT
としてNC装置42へ出力される。
ーPZ2は第2図に示すように2重構造となっており、
励振用圧電素子センサーPZ2による振動波が検出用圧
電素子センサーPZIに伝達され、出力が電圧に変換さ
れる。その信号波をプリアンプ31で増巾後、全波整流
器32で全波整流し、直流レベルに変換する。直流信号
電圧はスイッチング回路33のコンパレータで基準電圧
と比較され、それ以上であれば接触信号としてフォトカ
プラを介し検出用圧電素子センサー出力信号PZOUT
としてNC装置42へ出力される。
7″′
ワンショットマルチバイ×レータ−34は、インパルス
状の接触信号もちる時間巾をもたせるためで、0.5〜
50 SeC間で調整できる。NC装誼42はリクエス
ト信号REQを出力している間、検出用圧電素子センサ
ー出力信号PZOUTが出力されて、その間検出用圧電
素子センサー出力信号PZ OUTが出力されなければ
故障と判断する。
状の接触信号もちる時間巾をもたせるためで、0.5〜
50 SeC間で調整できる。NC装誼42はリクエス
ト信号REQを出力している間、検出用圧電素子センサ
ー出力信号PZOUTが出力されて、その間検出用圧電
素子センサー出力信号PZ OUTが出力されなければ
故障と判断する。
第4図、第5図を参照し故障診断装置41とNC装置4
2の間の信号のやりとりについて説明する。
2の間の信号のやりとりについて説明する。
■ NC装置42からリクエスト信号REQを故障診断
装置41へ送ると同時にN(、′装置42は許可信号A
LLOWをオフする。
装置41へ送ると同時にN(、′装置42は許可信号A
LLOWをオフする。
■ 故障診断装置41はリクエスト信号REQ i受け
て励振用圧電素子センサーPZ2’!に励振する。
て励振用圧電素子センサーPZ2’!に励振する。
■ 励振回路35も含めて故障診断装置41が正常であ
れば検出用圧電素子センサー出力信号PZ OUTが故
障診断装置41からNC装置42へ伝達される。
れば検出用圧電素子センサー出力信号PZ OUTが故
障診断装置41からNC装置42へ伝達される。
@ NC装置42は検出用圧電素子センサー出力信号P
Z OUTを受は取ると許可信号ALLC)Wがオフで
あることと、条件を取って正常と認識する。
Z OUTを受は取ると許可信号ALLC)Wがオフで
あることと、条件を取って正常と認識する。
■ リクエスト信号REQがオフで許可信号ALLOW
がオンの時検出用圧電素子センサー出力信号PZOUT
が伝達されるとNC装置42は接触信号と認識する。
がオンの時検出用圧電素子センサー出力信号PZOUT
が伝達されるとNC装置42は接触信号と認識する。
■ リクエスト信号REQを出しても故障診断装置41
から検出用圧電素子センサー出力信号PZ 0tlTが
伝達されな米ときNC装置42は11時間後にアラーム
と認識する。
から検出用圧電素子センサー出力信号PZ 0tlTが
伝達されな米ときNC装置42は11時間後にアラーム
と認識する。
以上述べたように本発明は加工に入る前にNC装置が故
障診断のリフエストラかけることにより工具接触検出装
置の正常・異常の判断ができる為ギヤププエリミネータ
として信頼性を向上し危険をさけることができる。
障診断のリフエストラかけることにより工具接触検出装
置の正常・異常の判断ができる為ギヤププエリミネータ
として信頼性を向上し危険をさけることができる。
第1図は工具接触検出装置が固定される工作機械の一例
を示す図、 第2図は工具接触検出装置内の故障診断装置全表わす図
、 第3図は工具接触検出装置内の故障診断装置のブロック
図、 第4図はNC装置インターフェイスを表わす図、第5図
は故障診断タイムチャートを表わす図。
を示す図、 第2図は工具接触検出装置内の故障診断装置全表わす図
、 第3図は工具接触検出装置内の故障診断装置のブロック
図、 第4図はNC装置インターフェイスを表わす図、第5図
は故障診断タイムチャートを表わす図。
Claims (1)
- 工作機械の工具とワークの接触によって生ずる衝撃振動
波を圧電素子センサーによって検出する装置において前
記圧電素子センサーを2段構成とし、一方を検出用、他
方を励振用として前記工具と前記ワークが接触する以前
に前記励振用圧電素子センサーを励振し、前記検出用圧
電素子センサーからの検出信号が正常に検出されたかど
うかを確認することによって工具接触検出装置が正常か
否かを検知できることを特徴とする工具接触検出装置に
おける故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62028991A JPH0692061B2 (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 工具接触検出装置における故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62028991A JPH0692061B2 (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 工具接触検出装置における故障診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63196356A true JPS63196356A (ja) | 1988-08-15 |
| JPH0692061B2 JPH0692061B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=12263879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62028991A Expired - Lifetime JPH0692061B2 (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 工具接触検出装置における故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692061B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6161746A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-29 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 工具接触探査方法と切削工具の面を精密に位置ぎめする装置 |
-
1987
- 1987-02-10 JP JP62028991A patent/JPH0692061B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6161746A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-29 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 工具接触探査方法と切削工具の面を精密に位置ぎめする装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0692061B2 (ja) | 1994-11-16 |
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