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JPH066255B2 - Tool breakage detection system - Google Patents
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JPH066255B2 - Tool breakage detection system - Google Patents

Tool breakage detection system

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Publication number
JPH066255B2
JPH066255B2 JP60059122A JP5912285A JPH066255B2 JP H066255 B2 JPH066255 B2 JP H066255B2 JP 60059122 A JP60059122 A JP 60059122A JP 5912285 A JP5912285 A JP 5912285A JP H066255 B2 JPH066255 B2 JP H066255B2
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tool
breakage
signal
sensor
sensitivity
Prior art date
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孝治 滝波
孝一 辻野
盾満 平山
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Omron Corp
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Omron Tateisi Electronics Co
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    • G01N29/14Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は数値制御装置を用いて動作する工作機械におけ
る工具の折損や異常を切削加工及び折損時に発生するア
コースティックエミッション(以下AEという)を利用
して監視,自動検出する工具折損検出システムに関する
ものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention utilizes acoustic emission (hereinafter referred to as AE) that causes a tool breakage or abnormality in a machine tool that operates using a numerical control device during cutting and breakage. The present invention relates to a tool breakage detection system that monitors and automatically detects.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明による工具折損検出システムは、AEセンサから
得られるAE信号に基づいて工具の折損を検出する工具
折損検出装置を設けると共に、該AEセンサの感度調整
時に数値制御装置より使用される工具のデータを受取る
ことにより、改めて工具データを入力することなく疑似
折損信号発生手段をその工具に対応したレベルで駆動す
ることによりAEセンサの感度を自動的に調整するよう
にしたものである。
The tool breakage detection system according to the present invention is provided with a tool breakage detection device for detecting the breakage of the tool based on the AE signal obtained from the AE sensor, and the data of the tool used by the numerical controller during the sensitivity adjustment of the AE sensor. When the AE sensor is received, the sensitivity of the AE sensor is automatically adjusted by driving the pseudo breakage signal generating means at a level corresponding to the tool without inputting the tool data again.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

工作機械において工具を用いて加工対象(以下ワークと
いう)を切削加工する場合、何らかの原因で工具が折損
し又切屑のつまりを起こして異常切削している場合があ
る。近年の向上自動化の進展に伴いこのような工具の折
損や異常切削を自動的に検出することが強く要求されて
いる。こうした工作機械の工具の折損を検出する一手法
として、従来より工作機械の工具やワークの近傍にAE
センサを設け、そこから得られるAE信号に基づいて工
具の折損を検出する装置が提案されている。
When a machining target (hereinafter referred to as a work) is cut using a tool in a machine tool, the tool may be broken or clogged with chips for some reason and abnormal cutting may be performed. With the progress of improvement automation in recent years, it is strongly required to automatically detect such breakage of tools and abnormal cutting. As a method of detecting the breakage of the tool of the machine tool, AE has been conventionally performed near the tool or the work of the machine tool.
An apparatus has been proposed which is provided with a sensor and detects breakage of a tool based on an AE signal obtained from the sensor.

しかしながら従来の工具折損検出装置によれば、AEセ
ンサは工具の近傍やワークに接触するように取付けられ
るが、その取付位置によってAE信号のレベルが大幅に
異なる。そこで出願人は既に特願昭59−101554号等にお
いて工具の折損時と同一の信号を発生する疑似折損信号
発生手段を提案している(未公開)。この疑似折損信号
発生手段を工作機械の加工位置に取付けて用いられる工
具に対応した駆動レベルで駆動すれば、工作機械に疑似
折損信号を与えることができAEセンサの感度を最適値
に調整することができる。しかしながら数値制御装置を
用いて制御される工作機械にあっては一台の工作機械で
使用される工具は多種多様であり、それらの工具が折損
するときに発生するAE信号の大きさも広範囲である。
そのため工作機械の切削加工時には工具を交換する毎に
その工具に合わせてAEセンサの感度を最適値に調整し
直す必要があるという問題点があった。
However, according to the conventional tool breakage detection device, the AE sensor is mounted so as to come into contact with the vicinity of the tool or the work, but the level of the AE signal greatly differs depending on the mounting position. Therefore, the applicant has already proposed, in Japanese Patent Application No. Sho 59-101554, a pseudo breakage signal generating means for generating the same signal as when a tool is broken (unpublished). If this pseudo breakage signal generating means is mounted at the machining position of the machine tool and driven at a drive level corresponding to the tool to be used, a pseudo breakage signal can be given to the machine tool and the sensitivity of the AE sensor can be adjusted to an optimum value. You can However, in the machine tool controlled by using the numerical control device, there are various kinds of tools used in one machine tool, and the magnitude of the AE signal generated when the tools break is also wide. .
Therefore, there is a problem that the sensitivity of the AE sensor needs to be readjusted to an optimum value according to the tool every time the tool is exchanged during cutting of the machine tool.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明はこのような工具折損検出装置の問題点に鑑みて
なされたものであって、疑似折損信号発生手段を用いて
AEセンサの感度を調整すると共に、数値制御装置より
用いられる工具のデータを受取って疑似折損信号発生手
段を駆動し、AEセンサの感度を自動的に設定すること
ができる工具折損検出システムを提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the problem of such a tool breakage detection device, and the sensitivity of the AE sensor is adjusted by using the pseudo breakage signal generation means, and the data of the tool used by the numerical control device is obtained. An object of the present invention is to provide a tool breakage detection system capable of receiving and driving the pseudo breakage signal generating means and automatically setting the sensitivity of the AE sensor.

〔発明の構成と効果〕[Constitution and effect of the invention]

本発明は数値制御装置を用いて制御される工作機械に取
付けられた工具折損検出装置を有する工具折損検出シス
テムであって、工具折損検出装置は、工作機械の工具近
傍に設けられたAEセンサと、AEセンサの出力信号に
基づいて工具の折損を識別する信号処理部と、工具の折
損時に得られるAE信号の周波数を含む疑似折損信号を
発生する疑似折損信号発生手段と、AEセンサの感度調
整時に数値制御装置より用いられる工具のデータの送出
し基づき疑似折損信号発生手段の駆動レベルを設定しA
Eセンサの感度を調整する感度調整手段と、を具備する
ものであり、数値制御装置は、AEセンサの感度調整時
に使用工具のデータを送出するものであることを特徴と
するものである。
The present invention is a tool breakage detection system having a tool breakage detection device attached to a machine tool controlled using a numerical controller, the tool breakage detection device including an AE sensor provided near a tool of the machine tool. , A signal processing unit for identifying the breakage of the tool based on the output signal of the AE sensor, a pseudo breakage signal generating means for generating a pseudo breakage signal including the frequency of the AE signal obtained when the tool is broken, and a sensitivity adjustment of the AE sensor At the same time, the drive level of the pseudo breakage signal generating means is set based on the transmission of tool data used by the numerical controller.
A numerical control device is provided with a sensitivity adjusting means for adjusting the sensitivity of the E sensor, and the numerical control device sends data of a tool to be used at the time of adjusting the sensitivity of the AE sensor.

このような特徴を有する本発明によれば、数値制御装置
から用いられる工具のデータが送られ、そのデータに基
づいて疑似折損信号発生手段が駆動される。従って工具
を交換する毎に工具データを入力キーより入力する必要
はなく、AEセンサの感度を自動的に最適値に調整する
ことが可能となる。各工具についてAEセンサの感度の
最適値を工具折損検出装置内の記憶手段、又は数値制御
装置内の記憶手段に記憶させることによって以後使用す
る工具に対応して迅速にAEセンサ感度を設定すること
が可能となり、使い易い工具折損検出システムを構成す
ることができる。
According to the present invention having such a feature, the data of the tool to be used is sent from the numerical control device, and the pseudo breakage signal generating means is driven based on the data. Therefore, it is not necessary to input the tool data with the input key every time the tool is replaced, and the sensitivity of the AE sensor can be automatically adjusted to the optimum value. The optimum value of the sensitivity of the AE sensor for each tool is stored in the storage means in the tool breakage detection device or the storage means in the numerical control device so that the sensitivity of the AE sensor can be set quickly corresponding to the tool to be used thereafter. Therefore, it is possible to configure an easy-to-use tool breakage detection system.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

(実施例の全体構成) 第1図は本発明による工具折損検出装置の一実施例を示
すブロック図である。本実施例は数値制御装置を用いて
制御されるボール盤に取付けられた工具折損検出装置を
示すものであって、ワーク1はボール盤のベース上に固
定されており、ワーク1の上部よりドリル2を回転させ
て所定速度で押下しワーク1を開口する。ドリル2は数
値制御装置3によってその動作が制御されている。ここ
で用いられるドリルは図示しない自動工具交換器によっ
て自動的に交換されるものとする。さてワーク1の上部
のドリルの刃が接触する位置にワーク1に切削を行う前
にあらかじめAEセンサと同じくPZT等からなる疑似
折損信号発生器4が取付けられる。駆動回路5はこの疑
似折損信号発生器4を駆動するものであって、あらかじ
め工具の折損時のAE出力波形と相似で且つ同一のパワ
ースペクトル分布を持つ駆動波形を発振するよう構成さ
れており、その振幅レベルは外部より与えられる。そし
てワーク1が配置される工具の近傍、例えば第1図に示
すようにベース上にAE信号を検出するAEセンサ6を
設ける。AEセンサ6はドリル2等の工具からのAE信
号や疑似折損信号発生器4からのAE信号を検出する広
帯域のAEセンサであって、その出力はAE信号処理部
7に与えられる。AE信号処理部7はAEセンサ6から
の信号を所定のレベルで増幅すると共に工具の折損、異
常切削の信号を検知し、入出力インターフェース8を通
じて中央演算装置(以下CPUという)9に与えるもの
である。CPU9にはシステム制御プログラムや数値制
御装置3との通信制御プログラム及び各工具についての
駆動回路5の駆動レベルを記憶するリードオンリメモリ
(以下ROMという)10と、この数値制御装置3によ
って用いられる工具に対応するAEセンサの感度情報を
含むランダムアクセスメモリ(以下RAMという)11
から成る記憶手段が接続されている。CPU9には更に
入出力インターフェース12を介して切削中のAE信号
レベル、工具の異常切削や折損を表示する表示器13、
及び初期設定モードや監視モードの選択、標準のAEセ
ンサの感度等を設定する入力キー14が接続される。更
に信号伝送ライン15を介して数値制御装置3が接続さ
れている。CPU9は数値制御装置3からの工具データ
に基づいて駆動回路5の駆動レベルを設定してAEセン
サの感度を調整すると共に、信号処理部からの折損検出
出力が与えられたとき折損レベルと比較して折損出力を
出すように制御するものである。
(Overall Configuration of Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tool breakage detection device according to the present invention. The present embodiment shows a tool breakage detection device mounted on a drilling machine controlled by using a numerical controller, in which a work 1 is fixed on a base of the drilling machine, and a drill 2 is inserted from the top of the work 1. The work 1 is opened by rotating and pressing at a predetermined speed. The operation of the drill 2 is controlled by the numerical controller 3. The drill used here is automatically replaced by an automatic tool changer (not shown). A pseudo breakage signal generator 4 made of PZT or the like is attached in advance to the work 1 at a position where the blade of the drill comes into contact with the work 1 before cutting the work 1. The drive circuit 5 drives the pseudo breakage signal generator 4 and is configured to oscillate in advance a drive waveform similar to the AE output waveform when the tool is broken and having the same power spectrum distribution. The amplitude level is given from the outside. Then, an AE sensor 6 for detecting an AE signal is provided near the tool on which the work 1 is arranged, for example, on the base as shown in FIG. The AE sensor 6 is a broadband AE sensor that detects an AE signal from a tool such as the drill 2 and an AE signal from the pseudo breakage signal generator 4, and its output is given to the AE signal processing unit 7. The AE signal processing unit 7 amplifies the signal from the AE sensor 6 at a predetermined level, detects a breakage signal of the tool, and an abnormal cutting signal, and supplies the signal to the central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 9 through the input / output interface 8. is there. The CPU 9 includes a system control program, a communication control program with the numerical control device 3, and a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 10 that stores the drive level of the drive circuit 5 for each tool, and tools used by the numerical control device 3. Random access memory (hereinafter referred to as RAM) 11 containing sensitivity information of the AE sensor corresponding to
Is connected to the storage means. The CPU 9 further displays an AE signal level during cutting, an abnormal cutting or breakage of the tool via the input / output interface 12,
Also, an input key 14 for selecting the initial setting mode, the monitoring mode, setting the sensitivity of the standard AE sensor, etc. is connected. Further, the numerical controller 3 is connected via a signal transmission line 15. The CPU 9 sets the drive level of the drive circuit 5 based on the tool data from the numerical control device 3 to adjust the sensitivity of the AE sensor, and compares it with the breakage level when the breakage detection output from the signal processing unit is given. The control is performed so that a broken output is output.

(AE信号処理部の構成) 次に第2図はAE信号処理部7の詳細な構成を示すブロ
ック図である。本図においてAEセンサ6の出力はまず
アナログスイッチ20に与えられる。アナログスイッチ
20はCPU9からの制御信号に基づいてアナログ信号
を断続するスイッチであって、その出力端は可変増幅率
増幅器21に接続されている。増幅器21はCPU9か
らの制御入力に基づいて増幅率を設定することができる
可変増幅率増幅器であって、その出力を二つのバンドパ
スフィルタ22,23及び入出力インターフェース8を
介してCPU9に与えるものである。バンドパスフィル
タ22は中心周波数300KHz,バンドパスフィルタ23
は中心周波数50KHzのフィルタであって、夫々の中心周
波数付近の信号のみを次段の検出器24,25に伝え
る。検波器24,25は夫々その入力信号を検波し振幅
に応じた出力を得るものであって、検波器24の出力は
微分回路26に、検波器24,25の出力は夫々比較器
27に与えられる。これらのバンドパスフィルタ22,
23、検波器24,25及び比較器27により折損時の
AE信号を識別する周波数識別手段を有している。微分
回路26は入力信号の急峻な変化分のみを次段のレベル
判定器28に伝える。レベル判定器28は所定の基準レ
ベルと入力信号とを比較するものであり、入力信号が大
きければ出力を折損検出回路29と異常切削検出回路3
0に伝える。又比較器27は検波器24,25の出力を
比較し、検波器24の出力が大きい場合にのみ出力を折
損検出回路29に伝える。折損検出回路29はこれらの
入力の論理積をとって工具の折損を検出する論理回路で
あって、検出信号を入出力インターフェース8を介して
CPU9に伝える。又異常切削検出回路30はレベル判
定器28の出力に基づいて異常切削を検出して入出力イ
ンターフェース8を介してCPU9に伝えるものであ
る。
(Configuration of AE Signal Processing Unit) Next, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the AE signal processing unit 7. In the figure, the output of the AE sensor 6 is first given to the analog switch 20. The analog switch 20 is a switch for connecting and disconnecting an analog signal based on a control signal from the CPU 9, and its output end is connected to the variable amplification factor amplifier 21. The amplifier 21 is a variable amplification amplifier capable of setting an amplification factor based on a control input from the CPU 9, and its output is given to the CPU 9 via the two band pass filters 22 and 23 and the input / output interface 8. Is. The bandpass filter 22 has a center frequency of 300 KHz and the bandpass filter 23.
Is a filter having a center frequency of 50 KHz and transmits only the signals near the respective center frequencies to the detectors 24 and 25 in the next stage. The detectors 24 and 25 respectively detect the input signals and obtain outputs corresponding to the amplitudes. The outputs of the detector 24 are given to the differentiating circuit 26 and the outputs of the detectors 24 and 25 are given to the comparator 27, respectively. To be These bandpass filters 22,
It has a frequency discriminating means for discriminating the AE signal at the time of breakage by the 23, the detectors 24, 25 and the comparator 27. The differentiating circuit 26 transmits only the steep change of the input signal to the level determiner 28 at the next stage. The level determiner 28 compares a predetermined reference level with an input signal. If the input signal is large, the output is broken and the output is broken and the abnormal cutting detection circuit 3 is detected.
Tell 0. Further, the comparator 27 compares the outputs of the detectors 24 and 25 and transmits the output to the breakage detection circuit 29 only when the output of the detector 24 is large. The breakage detection circuit 29 is a logic circuit that detects the breakage of the tool by taking the logical product of these inputs, and transmits a detection signal to the CPU 9 via the input / output interface 8. The abnormal cutting detection circuit 30 detects abnormal cutting based on the output of the level determiner 28 and notifies the CPU 9 through the input / output interface 8.

(AEセンサの感度設定動作) 次に本実施例の動作について説明する。まず本発明によ
るAEセンサの感度設定方法について第3図のフローチ
ャートを参照しつつ説明する。動作を開始するとまずス
テップ40においてそのときのモードを判別する。このモ
ードが初期設定モードであればステップ41に進んで信号
伝送ライン15を介して数値制御装置(NC)3に使用
工具のデータを要求し、数値制御装置3より使用工具デ
ータφmを受取る。第4図に示すように工具番号φmに
対応した疑似折損信号発生器4の駆動レベルがあらかじ
めROM10内にテーブルとして記憶されているのでス
テップ42に進んでこの変換テーブルより使用工具に対応
する駆動レベルを読出す。そしてステップ43に進んで駆
動回路5を駆動する。そうすれば疑似折損信号発生器4
より発生した疑似折損信号がワーク1及びベースを介し
てAEセンサ6に伝えられる。このときAEセンサ6よ
り得られる疑似折損信号は工具の折損時と同一のパワー
スペクトルを有し、更に時間領域においても折損時の波
形と類似の波形を有している。このAE信号がAE信号
処理部7に伝えられアナログスイッチ20及び可変増幅
率増幅器21を介して入出力インターフェース8からC
PU9に伝えられる。CPU9はステップ44においてA
Eセンサ6の感度を可変増幅率増幅器21の増幅率によ
って調整し、ステップ45に進んでその出力レベルが適正
であるかどうかをチェックする。このレベルが適正でな
ければステップ46において必要な増幅率の減算を算出
し、ステップ44に戻って可変増幅率増幅器21の増幅率
を変更する。そしてステップ44から46のループを繰り返
しその増幅率を適正に調整する。こうして得られた最適
の増幅率を第4図に示すようにRAM11の所定領域に
マガジン番号と共に記憶する(ステップ47)。次いでス
テップ48に進んで全ての工具の設定が終了したかどうか
をチェックし、その設定が終了していなければステップ
41に戻って数値制御装置より使用する他の工具情報を受
取って同様の処理を繰り返す。こうして数値制御装置3
によって用いられる工具の全てについての感度値を調整
し、工具の全てのマガジン番号とそのときの最適な増幅
率を順次記憶して感度設定処理を終了する。又ステップ
40でモード判別の結果監視モードであればルーチン49の
折損監視処理に進む。
(Sensitivity Setting Operation of AE Sensor) Next, the operation of this embodiment will be described. First, the sensitivity setting method of the AE sensor according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. When the operation is started, first in step 40, the mode at that time is determined. If this mode is the initial setting mode, the routine proceeds to step 41, where data of the tool to be used is requested to the numerical control device (NC) 3 through the signal transmission line 15, and the tool data φm to be used is received from the numerical control device 3. As shown in FIG. 4, since the drive level of the pseudo breakage signal generator 4 corresponding to the tool number φm is stored in advance in the ROM 10 as a table, the process proceeds to step 42 and the drive level corresponding to the tool used is calculated from this conversion table. Read out. Then, the process proceeds to step 43 to drive the drive circuit 5. Then the pseudo breakage signal generator 4
The pseudo breakage signal generated thereby is transmitted to the AE sensor 6 via the work 1 and the base. At this time, the pseudo breakage signal obtained from the AE sensor 6 has the same power spectrum as that at the time of breakage of the tool, and further has a waveform similar to that at breakage even in the time domain. This AE signal is transmitted to the AE signal processing unit 7, and is transferred from the input / output interface 8 to C via the analog switch 20 and the variable amplification factor amplifier 21.
Informed to PU9. CPU 9 at step 44 A
The sensitivity of the E sensor 6 is adjusted by the amplification factor of the variable amplification factor amplifier 21, and the process proceeds to step 45 to check whether the output level is proper. If this level is not proper, subtraction of the required amplification factor is calculated in step 46, and the process returns to step 44 to change the amplification factor of the variable amplification factor amplifier 21. Then, the loop of steps 44 to 46 is repeated to properly adjust the amplification factor. The optimum gain thus obtained is stored together with the magazine number in a predetermined area of the RAM 11 as shown in FIG. 4 (step 47). Then proceed to step 48 to check if all the tool settings have been completed.
Returning to 41, other tool information to be used is received from the numerical control device and the same processing is repeated. In this way, the numerical control device 3
The sensitivity values for all of the tools used by the tool are adjusted, all magazine numbers of the tools and the optimum amplification factors at that time are sequentially stored, and the sensitivity setting process ends. Step again
If the result of the mode determination is the monitoring mode at 40, the routine proceeds to the breakage monitoring processing of the routine 49.

(監視動作) 次にこうして設定したAEセンサ感度を用いて工具の折
損を監視する監視動作について説明する。監視動作を開
始するとまず数値制御装置3より使用される工具に対応
したデータを読込み、RAM11に記憶されているAE
センサの感度値をAE信号処理部7の可変増幅率増幅器
21に設定する。そうすればワーク1の切削に応じてA
Eセンサ6よりAE信号がアナログスイッチ20に与え
られ、最適の増幅率によって増幅されて二つのバンドパ
スフィルタ22,23に与えられる。そして工具の折損
時には周波数300KHz付近にピークを有する折損信号が
得られるため、バンドパスフィルタ22を介して検波器
24によってそのレベルを検波し、比較器27により50
KHzの周波数成分を有する信号と比較することによって
工具の折損を検出している。さらに微分回路26により
信号が急激に立上る場合にそのレベルが所定値以上であ
れば、レベル判定器28より出力が得られ折損検出回路
29よりその論理積条件に基づいて工具の折損を検出し
ている。
(Monitoring Operation) Next, the monitoring operation for monitoring the breakage of the tool using the AE sensor sensitivity set in this way will be described. When the monitoring operation is started, first, the data corresponding to the tool used is read from the numerical controller 3, and the AE stored in the RAM 11 is read.
The sensitivity value of the sensor is set in the variable amplification factor amplifier 21 of the AE signal processing unit 7. Then, depending on the cutting of the work 1, A
The AE signal is given from the E sensor 6 to the analog switch 20, amplified by the optimum amplification factor, and given to the two band pass filters 22 and 23. When a tool is broken, a breaking signal having a peak near a frequency of 300 KHz is obtained. Therefore, the level of the broken signal is detected by the wave detector 24 through the bandpass filter 22, and the level is detected by the comparator 27.
Tool breakage is detected by comparing with a signal having a frequency component of KHz. Further, when the signal is rapidly raised by the differentiating circuit 26 and the level is equal to or higher than a predetermined value, an output is obtained from the level determiner 28 and the breakage detecting circuit 29 detects the breakage of the tool based on the logical product condition. ing.

このようにこの工具折損検出装置では周波数領域の折損
検出と時間領域の折損検出の両者を組み合わせることに
よて工具折損の信頼性を向上させるようにしている。こ
のようにして工具の折損が検出されればアナログスイッ
チ20をオフとして以後AE信号の入力を停止してい
る。これは工具の折損後に折損した工具とワークとの異
常接触や摩擦により発生する大きなAE信号を表示器1
3によって表示させないようにして折損時の信号レベル
を認識できるようにするためである。
As described above, in this tool breakage detection device, the reliability of the tool breakage is improved by combining both the frequency domain breakage detection and the time domain breakage detection. When the breakage of the tool is detected in this way, the analog switch 20 is turned off and thereafter the input of the AE signal is stopped. This is because the large AE signal generated by the abnormal contact and friction between the broken tool and the work after the tool is broken is displayed on the display unit 1.
This is so that the signal level at the time of breakage can be recognized by not displaying it by 3.

尚本実施例は信号処理部として周波数領域の折損検出と
時間領域の折損検出との論理積により折損を検出するよ
うにしているが、これらのいずれか一方によって折損を
検出するようにしてもよく、又他の折損検出方式を用い
たり組み合わせることも可能である。
In this embodiment, the signal processing unit detects the breakage by ANDing the breakage detection in the frequency domain and the breakage detection in the time domain. However, the breakage may be detected by either one of them. It is also possible to use or combine other breakage detection methods.

又本実施例は数値制御装置を用いたボール盤に適用した
折損検出装置について説明しているが、本発明は他の工
作機械、例えば旋盤やフライス盤等の種々の工作機械、
更に大規模なマシニングセンタに適用することも可能で
ある。
Further, the present embodiment describes the breakage detecting device applied to the drilling machine using the numerical control device, but the present invention is not limited to the other machine tools, for example, various machine tools such as a lathe and a milling machine,
It can also be applied to a large-scale machining center.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による工具折損検出装置の一実施例を示
すブロック図、第2図はAE信号処理部の詳細な構成を
示すブロック図、第3図は本実施例の工具折損検出装置
の感度の自動設定処理を示すフローチャート、第4図は
工具に対応する駆動回路の駆動レベルと各工具に対応す
るAEセンサの感度値を記憶している状態を示すメモリ
マップである。 1……ワーク 2……ドリル 3……数値制御装置
4……疑似折損信号発生器 5……駆動回路
6……AEセンサ 7……AE信号処理部 8,1
2……入出力インターフェース 9……CPU 1
0……ROM 11……RAM 13……表示器
14……入力キー 20……アナログスイッチ
21……可変増幅率増幅器 22,23……バンドパ
スフィルタ 24,25……検波器 26……微分
回路 27……比較器 28……レベル判定器
29……折損検出回路 30……異常切削検波器回路
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tool breakage detection device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of an AE signal processing unit, and FIG. 3 is a tool breakage detection device of this embodiment. FIG. 4 is a memory map showing a state in which the drive level of the drive circuit corresponding to the tool and the sensitivity value of the AE sensor corresponding to each tool are stored. 1 ... Work 2 ... Drill 3 ... Numerical control device 4 ... Pseudo breakage signal generator 5 ... Drive circuit
6 ... AE sensor 7 ... AE signal processing unit 8, 1
2 ... I / O interface 9 ... CPU 1
0 …… ROM 11 …… RAM 13 …… Display
14 ... Input key 20 ... Analog switch
21 ... Variable amplification factor amplifier 22, 23 ... Band pass filter 24, 25 ... Detector 26 ... Differentiation circuit 27 ... Comparator 28 ... Level determiner
29: Breakage detection circuit 30: Abnormal cutting detector circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】数値制御装置を用いて制御される工作機械
に取付けられた工具折損検出装置を有する工具折損検出
システムであって、 前記工具折損検出装置は、 工作機械の工具近傍に設けられたAEセンサと、 前記AEセンサの出力信号に基づいて工具の折損を識別
する信号処理部と、 工具の折損時に得られるAE信号の周波数を含む疑似折
損信号を発生する疑似折損信号発生手段と、 前記AEセンサの感度調整時に前記数値制御装置より用
いられる工具のデータの送出に基づき前記疑似折損信号
発生手段の駆動レベルを設定し前記AEセンサの感度を
調整する感度調整手段と、を具備するものであり、 前記複数制御装置は、前記AEセンサの感度調整時に使
用工具のデータを送出するものであることを特徴とする
工具折損検出システム。
1. A tool breakage detection system having a tool breakage detection device attached to a machine tool controlled using a numerical control device, wherein the tool breakage detection device is provided near a tool of a machine tool. An AE sensor, a signal processing unit that identifies a breakage of a tool based on an output signal of the AE sensor, a pseudo breakage signal generating unit that generates a pseudo breakage signal including a frequency of an AE signal obtained when the tool breaks, Sensitivity adjusting means for adjusting the sensitivity of the AE sensor by setting the drive level of the pseudo breakage signal generating means based on the transmission of the data of the tool used by the numerical controller when adjusting the sensitivity of the AE sensor. The tool breakage detection system is characterized in that the plurality of control devices sends data of a tool used when the sensitivity of the AE sensor is adjusted.
【請求項2】前記信号処理部は、工具の折損時に得られ
るAE信号の周波数成分と強い相関を持つ周波数成分の
AE信号が与えられたときに出力を出す周波数識別手段
と、前記AEセンサより急激に立上る信号が与えられた
ときに出力を出す立上り信号検出手段と、該周波数識別
手段及び立上り信号検出手段の論理積出力に基づいて工
具折損を識別する論理出力手段と、を有するものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の工具折損
検出システム。
2. The signal processing section includes frequency identifying means for outputting an AE signal having a frequency component having a strong correlation with the frequency component of the AE signal obtained when the tool is broken, and the AE sensor. And a logic output means for identifying a tool breakage based on a logical product output of the frequency identification means and the rise signal detection means. The tool breakage detection system according to claim 1, wherein the tool breakage detection system is provided.
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