JPH042384B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH042384B2 JPH042384B2 JP61146694A JP14669486A JPH042384B2 JP H042384 B2 JPH042384 B2 JP H042384B2 JP 61146694 A JP61146694 A JP 61146694A JP 14669486 A JP14669486 A JP 14669486A JP H042384 B2 JPH042384 B2 JP H042384B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- damage
- variable amplifier
- sensor
- amplification factor
- 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 - Lifetime
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、工作機に取付けられた工具の切削時
における損傷を該損傷により発生するアコーステ
イツクエミツシヨンを検知することにより検出す
るようにした工具損傷検出装置に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention detects damage to a tool attached to a machine tool during cutting by detecting acoustic emission caused by the damage. This invention relates to a tool damage detection device.
（従来技術及びその問題点）
このような工具損傷検出装置においては、使用
している工具の大きさ、例えば直径１mmのドリル
と直径10mmのドリルとでは、工具の損傷により発
生するアコーステイツクエミツシヨンの大きさが
異なるため、その検知レベルを調整しなければな
らない。従来においては、そのレベル調整のため
の可変抵抗器を設けておき、当該工具による切削
中に作業者が適当に手動により調整するようにし
ていた。しかしこれによると、切削を行うたびに
レベル調整を行わなければならずそのための多く
の時間と労力とを要し、また、ミスにより調整が
正確に行われなかつたり、調整をし忘れるという
ことがあり、検出動作が確実に行われないという
問題があつた。最近において、この問題を解決す
るために、工具の大きさに応じて自動的に検知レ
ベルを決定することが提案されているが、工具の
大きさなどの工具に関する情報を自動的に得るた
めには、自動工具交換装置を用いた場合でなけれ
ば実際には不可能であること、信号の処理が容易
でないこと、工具の大きさのみで検知レベルを決
定できない場合があることなどの問題がある。(Prior art and its problems) In such a tool damage detection device, depending on the size of the tool being used, for example, a drill with a diameter of 1 mm and a drill with a diameter of 10 mm, it is difficult to detect acoustic damage caused by damage to the tool. Since the sizes of the waves differ, the detection level must be adjusted. Conventionally, a variable resistor was provided to adjust the level, and the operator manually adjusted the level appropriately while cutting with the tool. However, according to this method, the level must be adjusted every time cutting is performed, which requires a lot of time and effort, and it is also possible that the adjustment may not be made accurately or may be forgotten due to a mistake. However, there was a problem that the detection operation was not performed reliably. Recently, in order to solve this problem, it has been proposed to automatically determine the detection level according to the size of the tool. However, there are problems such as it is actually not possible without using an automatic tool changer, the signal processing is not easy, and the detection level cannot be determined based only on the size of the tool. .
（問題点を解決するための技術的手段）
本発明は上述の問題に鑑み、工具の損傷により
発生するアコーステイツクエミツシヨンの検知レ
ベルを自動的に調整することができ、しかも工具
の大きさなどの工具に関する情報の必要でない工
具損傷検出装置を提供するものである。そのため
の技術的手段は、工作機に取付けられた工具の切
削時における損傷を該損傷により発生するアコー
ステイツクエミツシヨン（以下AEと称する）を
検知することにより検出するようにした工具損傷
検出装置において、工作機械の工具近傍に設けら
れ、工作時のAE信号を電気信号に変換するAEセ
ンサーと、AEセンサーからの出力を増幅すると
共にその増幅率を外部からの信号によつて設定可
能な可変増幅器と、AEセンサーまたは可変増幅
器からの出力信号によつて可変増幅器の増幅率を
設定する設定部と、可変増幅器からの出力信号が
一定のしきい値を超えたときに損傷によるAE検
出信号を出力する検出部と、からなる構成を採用
するものである。(Technical Means for Solving the Problems) In view of the above problems, the present invention is capable of automatically adjusting the detection level of acoustic emission caused by tool damage, and also The present invention provides a tool damage detection device that does not require information regarding tools such as. The technical means for this purpose is a tool damage detection device that detects damage to a tool attached to a machine tool during cutting by detecting acoustic emission (hereinafter referred to as AE) caused by the damage. , there is an AE sensor installed near the tool of the machine tool that converts the AE signal during machining into an electrical signal, and an AE sensor that amplifies the output from the AE sensor and has a variable amplification factor that can be set by an external signal. an amplifier, a setting section that sets the amplification factor of the variable amplifier based on the output signal from the AE sensor or the variable amplifier, and an AE detection signal due to damage when the output signal from the variable amplifier exceeds a certain threshold; A configuration consisting of a detection section that outputs an output is adopted.
（作用）
AEセンサーまたは可変増幅器からの出力信号
を受けて、設定部は可変増幅器の増幅率を決定す
るようになつているため、切削開始時のAEセン
サーからの出力の大きさに関係なく、したがつて
使用する工具の大きさに関係なく、可変増幅器か
らの出力の大きさがほぼ一定となり、切削が継続
している間中、可変増幅器の増幅率は一定に保持
される。したがつて、検出部は、工具の大きさに
関係なく、一定のしきい値によつて工具の損傷に
よるAE検出信号を確実に発信することができる。(Function) The setting section receives the output signal from the AE sensor or variable amplifier and determines the amplification factor of the variable amplifier, so regardless of the magnitude of the output from the AE sensor at the start of cutting, Therefore, regardless of the size of the tool used, the magnitude of the output from the variable amplifier is approximately constant, and the amplification factor of the variable amplifier is held constant while cutting continues. Therefore, the detection unit can reliably transmit an AE detection signal due to damage to the tool based on a certain threshold value, regardless of the size of the tool.
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.
第１図および第２図において、AEセンサ１は、
例えば圧電セラミツク振動子などを適当なケース
に入れ、工具台やワーク保持台などに密着して取
付けるための永久磁石を取付けてなるもので、そ
の出力はプリアンプ２によつて増幅され、さらに
増幅率を外部からの信号によつて設定可能な可変
アンプ３により増幅される。フイルタ４は工具の
損傷により発生するアコーステイツクエミツシヨ
ンに特有の周波数帯域のみを通過させるもので、
これによつて工具の損傷に関係のない振動や雑音
を可及的に抑制する。検波部５は、入力信号の振
幅の平均値を得るもので、その出力が検出部６に
入力され、一定のしきい値Ｌを超えたときに検出
信号Ｓ１を出力するようになつている。設定部７
は、プリアンプ２からの入力を検知して、工具に
よる切削が開始されたことを検知するとともに、
一定の時間、例えば0.5秒間の入力をサンプリン
グしてその平均値を検出し、その大きさに応じて
増幅率を決定するための設定信号Ｓ２を出力す
る。これによつて、可変アンプ３の増幅率が決定
され、切削開始時のAEセンサ１からの出力の大
きさに関係なく、したがつて使用する工具の大き
さに関係なく、可変アンプ３からの出力の大きさ
がほぼ一定となるのである。このような設定が終
わつた後は、切削が継続している間中、可変アン
プ３の増幅率は一定に保持される。したがつて、
検出部６は、工具の大きさに関係なく、一定のし
きい値によつて工具の損傷によるアコーステイツ
クエミツシヨンを確実に検出することができるの
である。 In FIGS. 1 and 2, the AE sensor 1 is
For example, a piezoelectric ceramic vibrator is placed in a suitable case, and a permanent magnet is attached to it to tightly attach it to a tool stand or workpiece holding stand.The output is amplified by a preamplifier 2, and then the amplification factor is is amplified by a variable amplifier 3 that can be set by an external signal. The filter 4 passes only the frequency band specific to acoustic emission caused by damage to the tool.
This suppresses vibrations and noises unrelated to tool damage as much as possible. The detection section 5 obtains the average value of the amplitude of the input signal, and its output is input to the detection section 6, and when the average value exceeds a certain threshold L, it outputs a detection signal S1. Setting section 7
detects the input from the preamplifier 2 and detects that cutting with the tool has started,
The input is sampled for a certain period of time, for example, 0.5 seconds, the average value is detected, and a setting signal S2 for determining the amplification factor is output according to the magnitude of the average value. This determines the amplification factor of the variable amplifier 3, and the gain from the variable amplifier 3 is determined regardless of the magnitude of the output from the AE sensor 1 at the start of cutting, and therefore regardless of the size of the tool used. The magnitude of the output remains approximately constant. After such settings are completed, the amplification factor of the variable amplifier 3 is held constant while cutting continues. Therefore,
The detection unit 6 can reliably detect acoustic emission due to damage to the tool by using a certain threshold value, regardless of the size of the tool.
上述の実施例において、設定部７を、可変アン
プ３の出力を検知し、これの大きさがある一定の
大きさになるように増幅率を設定するように構成
してもよい。この場合には、増幅率の設定値を主
軸の停止によりリセツトするとともに、その増幅
率が最大となるようにしておくと、次の切削によ
る入力の検知が行い易い。第１図の各ブロツクの
構成は種々の公知の構成から任意に選択すること
が可能である。 In the above-described embodiment, the setting section 7 may be configured to detect the output of the variable amplifier 3 and set the amplification factor so that the output becomes a certain constant value. In this case, if the set value of the amplification factor is reset by stopping the spindle and the amplification factor is maximized, it will be easier to detect the input for the next cutting. The configuration of each block in FIG. 1 can be arbitrarily selected from various known configurations.
（発明の効果）
本発明によると、工具の損傷により発生するア
コーステイツクエミツシヨンの検知レベルを自動
的に調整することができ、工具の大きさに関係な
くその損傷を確実に検出することができる。しか
も、工具の大きさなど工具に関する情報が必要で
ないため、自動工具交換装置を備えない工作機で
あつても容易に実施し検出することが可能であ
る。(Effects of the Invention) According to the present invention, the detection level of acoustic emission caused by damage to a tool can be automatically adjusted, and damage can be reliably detected regardless of the size of the tool. can. Furthermore, since information regarding the tool such as the size of the tool is not required, it is possible to easily implement and detect even a machine tool that is not equipped with an automatic tool changer.
図面は本発明の実施例を示し、第１図は工具損
傷検出装置のブロツク回路図、第２図は各部の信
号波形の例を示す図である。
１……AEセンサ、２……プリアンプ、３……
可変アンプ、６……検出部、７……設定部。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block circuit diagram of a tool damage detection device, and FIG. 2 is a diagram showing examples of signal waveforms at various parts. 1...AE sensor, 2...Preamplifier, 3...
Variable amplifier, 6...detection section, 7...setting section.
Claims (1)
損傷を該損傷により発生するアコーステイツクエ
ミツシヨン（以下AEと称する）を検知すること
により検出するようにした工具損傷検出装置にお
いて、工作機械の工具近傍に設けられ、工作時の
AE信号を電気信号に変換するAEセンサーと、
AEセンサーからの出力を増幅すると共にその増
幅率を外部からの信号によつて設定可能な可変増
幅器と、AEセンサーまたは可変増幅器からの出
力信号によつて可変増幅器の増幅率を設定する設
定部と、可変増幅器からの出力信号が一定のしき
い値を超えたときに損傷によるAE検出信号を出
力する検出部と、からなる工具損傷検出装置。1. In a tool damage detection device that detects damage to a tool attached to a machine tool during cutting by detecting acoustic emission (hereinafter referred to as AE) caused by the damage, It is installed nearby and is used during construction.
An AE sensor that converts AE signals into electrical signals,
A variable amplifier that amplifies the output from the AE sensor and can set the amplification factor using an external signal; and a setting section that sets the amplification factor of the variable amplifier using the output signal from the AE sensor or the variable amplifier. , a detection section that outputs a damage AE detection signal when the output signal from the variable amplifier exceeds a certain threshold; and a tool damage detection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14669486A JPS632649A (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Damage of tool detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14669486A JPS632649A (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Damage of tool detecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632649A JPS632649A (en) | 1988-01-07 |
| JPH042384B2 true JPH042384B2 (en) | 1992-01-17 |
Family
ID=15413450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14669486A Granted JPS632649A (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Damage of tool detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS632649A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645837Y2 (en) * | 1989-09-22 | 1994-11-24 | 住友金属工業株式会社 | Water granulation equipment stack |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255356A (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | Omron Tateisi Electronics Co | Tool abnormal-cutting monitoring apparatus |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP14669486A patent/JPS632649A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS632649A (en) | 1988-01-07 |
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