DE3331793C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 und eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Bei Werkzeugmaschinen ist die Wartung der Werkzeuge beson
ders wichtig. Abgenutzte, zerspante oder gebrochene Werk
zeuge müssen sofort identifiziert werden. Bisher hat man bei
relativ einfachen Werkzeugmaschinen ein Werkzeug laufend be
obachtet, bis es sichtbar abgenutzt oder gebrochen war. Die
ses Verfahren des "Einsatzes bis zum Ausfall" führt oft zu
Werkstücken mit Schnitten variabler Genauigkeit, wenn das
Werkzeug stumpf wird. Das Erfordernis der Überwachung des
Werkzeugzustandes ist noch wichtiger bei relativ komplizier
ten automatischen Maschinen, da ein gebrochenes Werkzeug,
welches nicht festgestellt wird, bei Fortsetzen des Betriebs
das Werkstück sowie andere Werkzeuge in einer Mehrspindel
maschine beschädigen kann.
Vorsorgliche Wartungsprogramme, die das periodische Auswech
seln der Schneidwerkzeuge vor ihrer Abnutzung vorsehen, wur
den deshalb entwickelt. Obwohl solche Programme den Vorteil
haben, eine vorbestimmte Ausfallzeit beispielsweise am Abend
oder zwischen Arbeitsschichten zuzulassen, haben sie doch
den Nachteil, daß auch Werkzeuge, die noch einsatzfähig sind,
ausgewechselt werden. Um daher den Wirkungsgrad einer Werk
zeugmaschine maximal und den Abfall minimal zu halten, ist
eine Überwachung der einzelnen Schneidwerkzeuge und eine ge
naue Bestimmung des Abnutzungsgrades eines jeden Werkzeuges
wichtig, so daß die Bedienungsperson oder die Maschinenauto
matik bei bevorstehendem Werkzeugausfall gewarnt werden kön
nen, um Folgen katastrophalen Ausmaßes zu vermeiden.
Es sind bereits die verschiedensten Verfahren zum automa
tischen Feststellen des Werkzeugzustandes in Maschinen be
kannt. Bei dem in diesem Zusammenhang üblicherweise genann
ten US-Patent 42 07 567 wird der Leistungsverbrauch einer
Bearbeitungsmaschine als Maß für die Werkzeugabnutzung ver
wendet. Andere Möglichkeiten arbeiten auf der Grundlage
der Analyse von Schwingungen infolge des Maschinenbetriebs
als Anzeige für die Werkzeugabnutzung. Diese Möglichkeiten
haben sich aber entweder als unzureichend erwiesen oder ar
beiten mit einer Spektralanalyse zur Bestimmung des Ab
nutzungsgrades. Solche Verfahren sind aber allgemein zu
kostspielig, als daß ihre komplizierten Auswerteeinrichtun
gen eingesetzt werden könnten, oder sie arbeiten mit rela
tiv langsamen Analyseverfahren, die ein schnelles Feststel
len des Werkzeugausfalls ausschließen.
Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
ist aus der GB-PS 20 51 362 bekannt. Bei diesem Verfahren
wird eine vorbestimmte Schwingfrequenz des Werkzeugs über
wacht und daraus ein amplitudenabhängiges Gleichspannungs
signal abgeleitet, das mit zwei vorbestimmten Pegelwerten
verglichen wird, bei deren Überschreiten eine Warnsignal
gabe erfolgt. Es wird dabei ein Schwingungssensor ver
wendet, der sehr nahe dem Kontaktpunkt zwischen Werkzeug
und Werkstück angeordnet sein muß. Wenn dies aus konstruk
tiven Gründen nicht möglich ist, so kann die mittlere Am
plitude des Signals des Schwingungssensors ziemlich klein
sein. Deshalb müssen die beiden Pegelwerte ziemlich niedrig
gelegt werden. Bei derart niedrigen Pegelwerten ist es
jedoch schwierig, gültige Signalspitzen von anderen, nicht
relevanten Impulsen des Signals des Schwingungssensors zu
unterscheiden, so daß die Geschwindigkeit oder Auflösung des
Auswertesystems verschlechtert wird. Weitere Probleme tre
ten dann auf, wenn die Signalamplitude des Schwingungs
sensors beispielsweise durch einen sehr geringen Abstand
zum Werkzeug zu groß sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Probleme der vor
stehend aufgezeigten Art zu vermeiden und ein kommerziell
erfolgreiches Verfahren sowie eine Einrichtung zu dessen
Durchführung anzugeben, womit in den verschiedensten
Bearbeitungsmaschinen eine genauere Feststellung von Werk
zeugabnutzung möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren eingangs genannter
Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der
Unteransprüche 2 und 3. Eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens ist in den Unteransprüchen 4 bis 17 be
schrieben.
Bei der Erfindung kann das Ausgangssignal eines Schwin
gungssensors einem Verstärkernetzwerk mit variabler Ver
stärkung zugeführt werden, welches mindestens eine digi
tal gesteuerte Komponente zur Änderung der Verstärkung
enthält. Ein Vergleicher gibt dann ein Signal an einen
Mikroprozessor ab, welches den relativen Unterschied zwi
schen dem Ausgangssignal des Verstärkernetzwerks und
einer festen Referenzspannung angibt. Der Mikroprozessor
spricht auf das Ausgangssignal des Vergleichers an und
normiert das Ausgangssignal des Schwingungssensors durch
Ändern der Verstärkung, bis die mittlere Amplitude des
Signals weitgehend gleich der Referenzspannung wird. Wäh
rend des Betriebszyklus der Maschine kann die Anzeige
einer Werkzeugabnutzung durch Impulse in dem Ausgangs
signal des Schwingungssensors erfolgen, deren Amplituden
den Normalpegel überschreiten. Wenn eine vorgegebene Zahl
aufeinander folgender Impulse innerhalb einer Zeit fest
gestellt wird, die der Drehungsperiode des Werkzeuges
zugeordnet ist, so kann ein Warnsignal erzeugt werden,
das zum Zurücknehmen des Werkzeugs vom Werkstück genutzt
werden kann.
Es kann auch ein Adaptionsbetrieb durchgeführt werden,
bei dem das Sensorsignal wiederholt während des Maschinen
betriebs normiert wird. Diese wiederholte Normierung
gleicht automatisch Amplitudenänderungen des Sensorsignals
aus, die beispielsweise auf Änderungen des relativen
Abstandes zwischen dem Sensor und dem Werkzeug während
der Werkstückbearbeitung zurückzuführen sind. Die Er
findung sieht auch Maßnahmen zum Unterdrücken möglicher
Fehlerimpulse vor, die dann festgestellt werden, wenn
das Werkzeug nicht in einer solchen Position ist, in der
es dem Sensor gültige Daten liefern kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren weiter
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung ein Bearbeitungs
werkzeug in Zuordnung zu einer Einrichtung nach
der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Bedienungsfeld einer
Einrichtung nach der Erfindung,
Fig. 3A, B eine schematische Darstellung der elektrischen
Schaltung eines Ausführungsbeispiels der Er
findung,
Fig. 4A, B typische Signalverläufe des Schwingungssensors
in der Einrichtung nach Fig. 3,
Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur vereinfachten Darstellung
des Normierungsvorgangs bei dem Ausführungs
beispiel der Erfindung in einem Adaptionsbe
trieb und
Fig. 6 ein Flußdiagramm der Betriebsschritte eines
Mikroprozessors im Adaptionsbetrieb einer Ein
richtung nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung einen typischen
Einsatzfall einer Einrichtung 10 zum Feststellen von Werk
zeugabnutzung. Eine Werkzeugmaschine 12 mit einer Spindel 14
zur Drehung eines Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers 16,
dient zum Einbringen von Bohrungen in ein Werkstück 18. Ein
Schwingungssensor 20 ist in einer Position montiert, in
der er Schwingungen feststellen kann, die während des Be
arbeitungsvorgangs auftreten. Bei diesem Ausführungsbeispiel
hat der Schwingungssensor 20 die Form eines piezoelek
trischen Beschleunigungsmessers, der magnetisch an dem
Werkstück 18 befestigt sein kann.
Der Schwingungssensor 20 ist mit einem Eingang einer Ein
richtung 10 zum Feststellen von Werkzeugabnutzung verbun
den, die ein Warnsignal über eine Leitung 22 abgibt, welches
den bevorstehenden Werkzeugausfall oder einen anderen
durch Werkzeugabnutzung verursachten Zustand anzeigt. Das
Warnsignal kann einer rechnergesteuerten numerischen Steuer
einrichtung (CNC) 24 zugeführt werden, die den Bohrer 16
bei Empfang des Warnsignals der Einrichtung 10 von dem
Werkstück 18 zurücknimmt. Alternativ kann die Einrichtung
10 auch direkt mit der Steuerung der Werkzeugmaschine 12
verbunden sein. In diesem Falle kann das Steuergerät 24
über eine Leitung 26 mit der Einrichtung 10 verbunden sein
und ihr Steuersignale zuführen.
In Fig. 1 ist die Einrichtung 10 in Verbindung mit der
Feststellung des Zustands eines Bohrers dargestellt. In
gleicher Weise kann die Erfindung auch in Verbindung mit
verschiedensten anderen Bearbeitungsvorgängen genutzt
werden.
In Fig. 2 und 3 sind im einzelnen das Bedienungsfeld und
die elektrische Schaltung der Erfindung 10 dargestellt.
Das Bedienungsfeld 28 hat eine mehrstellige Digitalanzeige
30, eine Eingabetastatur 32 und mehrere Befehlseingabe
schalter 34. Die Arbeitsweise dieser Eingaben wird im
folgenden noch eingehender erläutert.
In Fig. 3B ist ein Mikroprozessor 40, beispielsweise
vom Typ Motorola MC 68 701, als wichtigster Teil des elek
tronischen Steuersystems dargestellt. Bekanntlich hat der
Mikroprozessor 40 Adreßleitungen, die über einen Adreß
bus 42 mit einem Decodierer 44 und einem zugeordneten
Speicher 46 verbunden sind. Der Decodierer 44 dient
u. a. zum Adressieren bestimmter Komponenten des Systems.
Der Speicher 46 repräsentiert eine oder mehrere Speicher
vorrichtungen, in denen Programminformationen, zwischen
gespeicherte Daten u. ä. vorhanden sind. Die Daten des
Mikroprozessors 40 werden den Systemkomponenten über einen
Datenbus 48 zugeführt, der mit dem Speicher 46 und mit An
zeigetreiberschaltungen 50 zur Steuerung des Betriebs der
Digitalanzeige 30 verbunden ist. Der Datenbus 48 dient auch
vorteilhaft zur Steuerung der Komponenten eines Verstär
kernetzwerks 52 mit variabler Verstärkung und einer Ver
hältnisauswahlschaltung 54.
In Fig. 3A ist gezeigt, daß der Beschleunigungsmesser 20
mit dem Eingang des Verstärkernetzwerks 52 mit variabler
Verstärkung verbunden ist. Das Netzwerk 52 enthält einen
Pufferverstärker 56, der einen hohen Eingangswiderstand
und einen niedrigen Ausgangswiderstand sowie den Verstär
kungsfaktor 1 hat. Der Ausgang des Verstärkers 56 ist mit
einem digital gesteuerten multiplizierenden Digital-Analog-
Umsetzer (D/A) 58 verbunden. Der Ausgang des Umsetzers 58
ist mit einem Operationsverstärker 60 verbunden. Die Kom
bination des Umsetzers 58 und des Verstärkers 60 hat einen
variablen Verstärkungsfaktor zwischen Null und 1 absolut.
Der Verstärkungsfaktor wird durch das Digitalsignal ge
steuert, welches vom Mikroprozessor 40 über den Datenbus
48 an die Eingänge des Umsetzers 58 geliefert wird. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Umsetzer 58 ein
multiplizierender 12-Bit-Digital-Analog-Umsetzer bei
spielsweise vom Typ AD 7542 der Firma Analog Devices. Be
kanntlich dient der Umsetzer 58 als ein digitalgesteuerter
Stromteiler, der abhängig von dem durch die digitalen
Signale des Mikroprozessors 40 gebildeten Code ein Ver
hältnis 0-1 des Eingangsstroms erzeugt. Der Operations
verstärker 60 dient zum Umsetzen des Stroms in eine ent
sprechende Spannung.
Der Ausgang des Verstärkers 60 ist mit dem Eingang eines
Verstärkers 61 verbunden, der den Verstärkungsfaktor 25
hat. Sein Ausgang ist mit einer Kombination aus Digital-
Analog-Umsetzer 62 und Verstärker 64 verbunden, die in
gleicher Weise wie die Kombination aus Umsetzer 58 und
Verstärker 60 arbeitet. Der Ausgang des Verstärkers 64
ist mit einem weiteren Verstärker 66 verbunden, der gleich
falls den Verstärkungsfaktor 25 hat. Ein Pufferverstärker
68 und ein zugeordnetes Widerstands-Kondensator-Netzwerk
beseitigen jeglichen Gleichstrom-Offset aus dem ver
stärkten Signal, welches der Verstärker 66 abgibt. Das
Verstärkernetzwerk 52 mit variabler Verstärkung verstärkt
das vom Beschleunigungsmesser 20 gelieferte Eingangssignal
mit einem Verstärkungsfaktor zwischen Null und 625. Der
jeweils aktuelle Verstärkungsfaktor wird durch den In
halt der digitalen Signale bestimmt, die den Umsetzern
58 und 62 über den Datenbus 48 vom Mikroprozessor 40 zu
geführt werden.
Das verstärkte Signal des Beschleunigungsmessers, welches
am Ausgang des Verstärkernetzwerks 52 auftritt, wird einem
Schaltungsknoten N 1 zugeführt. Dieser ist wiederum mit
einer Normierungsschaltung 70 verbunden. Ein Opera
tionsverstärker 72 sowie ihm zugeordnete Komponenten
liefern ein einweg-gleichgerichtetes und gefiltertes
Abbild des am Verstärkereingang auftretenden Signals an
einen Schaltungsknoten N 2. Diese Schaltung dient zum Aus
filtern der Spitzen in dem verstärkten Signal des Be
schleunigungsmessers und zum Erzeugen eines Gleichstrom
pegels, der weitgehend äquivalent der mittleren Amplitude
des Signalverlaufs ist. Dieses Signal wird dem nicht in
vertierenden Eingang eines Vergleichers 74 zugeführt. Der
invertierende Eingang dieses Vergleichers 74 erhält einen
festen Referenzwert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
hat dieses Referenzsignal eine Spannung von 1 V, die durch
Spannungsteilung mittels Präzisionswiderständen R 12 und
R 13 aus einer geregelten Betriebsspannung von 15 V abge
leitet wird. Der Ausgang der Normierungsschaltung 70
liefert auf einer Leitung 76 ein Signal, dessen Zustand
anzeigt, ob die mittlere Amplitude des verstärkten Signals
des Beschleunigungsmessers 20 oberhalb oder unterhalb dem
festen Referenzwert von 1 V liegt. Die Leitung 76 ist mit
einem Eingang des Mikroprozessors 40 verbunden.
Das verstärkte Signal des Beschleunigungsmessers 20 am
Schaltungsknoten N 1 wird auch dem nicht invertierenden Ein
gang eines Vergleichers 78 zugeführt. Dieser vergleicht
Augenblickswerte des normierten Signals des Beschleunigungs
messers mit einem Schwellenwert, der durch die Verhältnis
auswahlschaltung 54 erzeugt wird. Diese enthält einen
weiteren digital gesteuerten Digital-Analog-Umsetzer 80
sowie einen zugeordneten Verstärker 82 zur Abgabe eines
ausgewählten Spannungspegels, der überschritten werden muß,
bevor der Vergleicher 78 seinen Ausgangszustand ändert.
Die Schaltung 54 ist als Verhältnis-Auswahlschaltung be
zeichnet, da der von ihr erzeugte Signalpegel allgemein
ein Verhältnis der Amplitude der festzustellenden Impulse
zur mittleren Amplitude des Signals des Beschleunigungs
messers 20 darstellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
dient die Schaltung 54 zur Erzeugung von Spannungspegeln
zwischen Null und 15 V an dem invertierenden Eingang des
Vergleichers 78. Wenn dieser Pegel überschritten wurde, wird
auf der Leitung 84 ein Interrupt-Signal an den Mikroprozessor
40 abgegeben.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Einrichtung nach
der Erfindung beschrieben. Normalerweise gibt der Benutzer
zunächst den Eichbetrieb durch Drücken der Taste "EICHEN"
auf dem Bedienungsfeld 28 ein. Ein neuer Bohrer 16 wird
eingesetzt und der Bearbeitungsbetrieb eingeleitet. Fig. 4A
zeigt einen typischen Signalverlauf des Beschleunigungs
messers 20, der bei einem neuen Werkzeug erzeugt wird. Die
Spitzenamplitude des Signalverlaufes ändert sich jedoch ab
hängig von dem Typ des Beschleunigungsmessers oder einem
anderen verwendeten Sensor, seiner Position relativ zur Kon
taktstelle zwischen Bohrer und Werkstück und anderen Fak
toren. Die Einrichtung 10 normiert den Signalverlauf auf
einen Pegel von 1 V unabhängig von der Originalamplitude.
Der Mikroprozessor 40 arbeitet zunächst mit einem sukzessi
ven Annäherungsverfahren zur Einstellung der Verstärkung
des Verstärkernetzwerks 52, so daß dessen Ausgangssignal
zumindest annähernd 1 V beträgt. Dies erfolgt durch anfäng
liches Einstellen der Verstärkung der Umsetzer 58 und 62
auf etwa die Hälfte des Gesamtbereichs oder den halben
Wert des Maximalwertes 625 der Vestärkung. Die Verhältnis-
Auswahlschaltung 54 wird gleichfalls durch den Mikroprozes
sor 40 so gesetzt, daß sie den Referenzwert von 1 V am
Eingang des Verstärkers 78 erzeugt. Wenn der Mikroprozessor
über ein Signal auf der Leitung 84 in einen Interrupt ge
steuert wird, so ist die Verstärkung zu hoch eingestellt,
und der Mikroprozessor 40 verringert dann die Verstärkung
unter Anordnung eines üblichen sukzessiven Annäherungsver
fahrens. Ist die Verstärkung zu gering, so erhöht er sie.
Dieses iterative Verfahren setzt sich zehn weitere Male
fort, wodurch das verstärkte Signal des Beschleunigungs
messers am Schaltungsknoten N 1 auf die gewünschte Spannung
von zumindest annähernd 1 V gebracht wird. Dann bewirkt
die Normierungsschaltung 70 zusammen mit dem Mikroprozessor
40 ein langsames Einstellen der Verstärkung des Verstärker
netzwerks 52, bis das Ausgangssignal des Vergleichers 74
anzeigt, daß die richtige Verstärkung erreicht ist, um
den Signalverlauf auf den genauen Normierungspegel von
1 V zu bringen.
Nachdem das Signal des Beschleunigungsmessers 20 normiert
ist, kann der Benutzer den Lernbetrieb eingeben. In diesem
Betrieb wird die Anzahl der Umdrehungen, mit denen das
Maschinenwerkzeug arbeitet, einprogrammiert. Ferner kann
eine feste Impulszahl eingegeben werden, die auftreten muß,
bevor das Werkzeug zurückzunehmen ist. Wird der Lernbe
trieb eingeleitet, so wird automatisch der von der Verhält
nis-Auswahlschaltung 54 abgegebene Schwellenwert erhöht.
Beispielsweise kann der Mikroprozessor 40 den Umsetzer 80
so steuern, daß der Referenzwert bei einem Verhältnis 1 : 1
entsprechend einem Schwellenwert von 1 V eingestellt wird.
Da das Ausgangssignal des Beschleunigungsmessers auf 1 V
normiert wurde, erzeugt dadurch der Vergleicher 78 prak
tisch sofort einen Interrupt. Wenn die programmierte An
zahl synchroner Impulse dieses Verhältnis aufweist, so
erhöht der Mikroprozessor 40 den von der Verhältnis-Aus
wahlschaltung 54 abgegebenen Schwellenwert auf 1,5 V und
zeigt diesen an. Bei diesem niedrigen Verhältnis wird
möglicherweise ein weiteres Signal zur Zurücknahme des
Werkzeugs auftreten, ohne daß ein Werkzeugbruch vorliegt.
Der Mikroprozessor 40 setzt dieses Verfahren fort, bis
das Werkzeug gebrochen ist. Nach einer Reihe solcher Prü
fungen kann der Benutzer ein niedrigeres Verhältnis ein
geben, so daß dann eine Werkzeugrücknahme erfolgt, bevor
seiner Erfahrung nach das Werkzeug bricht oder andere un
erwünschte Maschinenzustände eintreten.
Beim Normalbetrieb sind die Impulszahl und das Verhält
nis sowie die Verstärkung zur Normierung der mittleren
Amplitude des Signals des Beschleunigungsmessers 20 ein
gestellt. Fig. 4B zeigt einen Signalverlauf, der durch
ein abgenutztes Werkzeug erzeugt wird, welches ausfallen
wird. Es ist zu erkennen, daß der Signalverlauf periodi
sche Impulse aufweist, die mit einer Frequenz auftreten,
welche der Umdrehungsperiode des Werkzeugs zugeordnet
ist. Wenn die Amplitude dieser Impulse den Schwellenwert
überschreitet, welcher durch die Verhältnis-Auswahlschal
tung 54 erzeugt wird, so erzeugt der Vergleicher 78 ein
Interruptsignal für den Mikroprozessor 40. Der Mikropro
zessor 40 benutzt dann die vorprogrammierte Information
über die Umdrehungszahl und bestimmt ein Fenster, in dem
aufeinanderfolgende Impulse auftreten müssen, damit sie
als gültige Impulse ausgewertet werden. Dieses Fenster kann
durch einen programmgesteuerten Zähler innerhalb des Mikro
prozessors 40 erzeugt werden. Es wird allgemein so gewählt,
daß es in vorgegebener Zahl pro Umdrehung des Werkzeugs
auftritt, beispielsweise für die Zeit, in der die beiden
Schneiden des Bohrers auf das Werkzeug einwirken. Die
in diesem Fenster nicht auftretenden Signale bleiben un
berücksichtigt, da sie durch Störungen oder andere Vor
gänge innerhalb des Umfeldes der Einrichtung erzeugt sein
können. Wird eine vorprogrammierte Zahl aufeinanderfolgen
der Impulse innerhalb des Fensters empfangen, so erzeugt
der Mikroprozessor 40 ein Rücknahmesignal zur Rücknahme
des Werkzeugs vom Werkstück.
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht
in einem adaptiven Betrieb zusätzlich zu dem vorstehend
beschriebenen Normalbetrieb. Während des adaptiven Be
triebs arbeitet die Einrichtung 10 derart, daß die mitt
lere Amplitude des Ausgangssignals des Beschleunigungs
messers während des gesamten Bearbeitungsvorgangs normiert
wird. Die Systemgenauigkeit wird dadurch erhöht, da die
Schaltungsanordnung automatisch Änderungen der Amplitude
des Signals des Beschleunigungsmessers ausgleicht. Solche
Änderungen können beispielsweise durch Unterschiede des
relativen Abstands zwischen dem Einwirkungspunkt des Boh
rers am Werkstück und dem Beschleunigungsmesser verursacht
werden. Wenn das Werkzeug beispielsweise mehrere Bohrun
gen in das Werkstück über dessen Länge einbringt oder wenn
die Bohrungen dem Beschleunigungsmesser 20 näherkommen,
so erhält dessen Ausgangssignal eine größere Amplitude.
Umgekehrt wird die Amplitude kleiner, je größer der Ab
stand des Beschleunigungsmessers vom Eingriffspunkt des
Werkzeugs wird. Beim nicht-adaptiven oder Normalbetrieb
wird das Signal des Beschleunigungsmessers mit Bezug auf
einen festen Abstand zwischen Beschleunigungsmesser und
Eingriffspunkt des Werkzeugs am Werkstück normiert. Wenn
die Bohrungen dem Beschleunigungsmesser dann wesentlich
näher als beim Eichschritt liegen, so kann es schwierig
werden, zwischen Abnutzungsimpulsen und anderen Signal
spitzen zu unterscheiden. Dieses Problem wird jedoch da
durch beseitigt, daß das Eingangssignal im adaptiven Be
trieb kontinuierlich normiert wird. Wenn beispielsweise
die Bohrungen dem Beschleunigungsmesser näher liegen und
zu einem Signal hoher Amplitude führen, so verringert das
Verstärkernetzwerk 52 automatisch seine resultierende Ver
stärkung zur Erzeugung des normierten 1 V-Pegels. Dadurch
bleibt der Impulsauswertevergleich genau, und es werden
keine falschen Daten ausgewertet.
Zur Erfindung gehört auch eine Schaltung, die mit dem Ver
gleicher 78 festgestellte Impulse während solcher Zeiten
ignoriert, in denen das Signal des Beschleunigungsmessers
nicht im adaptiven Betrieb normiert wird. Dem Fachmann
ist geläufig, daß eine bestimmte Zeit zur Durchführung
des vorstehend beschriebenen Normierungsprozesses erfor
derlich ist. Wenn große Signalübergänge im Ausgangssignal
des Beschleunigungsmessers auftreten, so können sich Zeiten
ergeben, in denen das System den Signalverlauf nicht voll
ständig normiert. Ein Beispiel ist ein Bohrbetrieb, bei
dem der Bohrer mehrere zyklische Operationen durchführt,
in denen er wiederholt auf das Werkstück für gewisse Zeit
einwirkt und dann zurückgezogen wird.
Fig. 5 zeigt den Zusammenhang zwischen der von dem Verstär
kernetzwerk 52 eingestellten Verstärkung und dem normier
ten Pegel, wenn die mittlere Amplitude des Signals des
Beschleunigungsmessers große Änderungen erfährt, wie es
beispielsweise bei dem vorstehend genannten Bohrbetrieb
der Fall ist. Das Signal des Beschleunigungsmessers zeigt
am Punkt A den Zustand des zurückgenommenen Werkzeugs. Der
Punkt B kennzeichnet den Amplitudenanstieg, wenn der Boh
rer auf das Werkstück einwirkt. Die Verstärkung des Ver
stärkernetzwerks 52 ist hoch, wie bei C gezeigt, wenn das
Signal des Beschleunigungsmessers relativ niedrig ist, um
es auf den normierten 1 V-Pegel zu bringen. Wenn der Boh
rer das Werkstück berührt, so steigt das Signal des Be
schleunigungsmessers schnell an, jedoch ist es der Schal
tung nicht möglich, schnell genug zu reagieren und die
Verstärkung des Verstärkungsnetzwerks 52 zu verringern, um
den neuen Signalverlauf hoher Amplitude sofort zu normie
ren. Dadurch kann der an dem nicht invertierenden Eingang
des Vergleichers 78 auftretende Signalpegel vorübergehend
zu hoch sein, wie es bei D dargestellt ist. Dadurch könnte
ein falscher Impuls ausgewertet werden, der nicht auf Werk
zeugabnutzung zurückzuführen ist.
Gemäß der Erfindung überwacht der Mikroprozessor 40 die
Signalübergänge oder Zustandsänderungen des Vergleichers 74
die während des Normierungsprozesses auftreten. Die in
Fig. 6 gezeigte Subroutine stellt in vereinfachter Form
den Betrieb des Mikroprozessors 40 dar. Im vorstehenden
Beispiel tritt ein Signalübergang des Vergleichers 74 auf,
wenn das Signal des Beschleunigungsmessers auf den Wert B
angestiegen ist, weil die zuvor vorhandene Verstärkung
des Verstärkernetzwerks 52 einen Pegel an den nicht inver
tierenden Eingang des Vergleichers 74 liefert, der den
festen 1 V-Bezugswert am invertierenden Eingang wesent
lich übersteigt. Dieser Signalübergang auf der Leitung 76
bewirkt, daß der Mikroprozessor 40 die Verstärkung des
Verstärkernetzwerks 52 zu reduzieren beginnt. Ist jedoch
eine große Differenz vorhanden, so ist eine beachtliche
Zeit erforderlich, bevor die Verstärkung auf einen Wert
eingestellt ist, bei dem der Eingang des Vergleichers 74
niedriger als der fest 1 V-Bezugswert liegt. Während dieser
Zeit können möglicherweise falsche Impulse ausgewertet wer
den. Um dies zu verhindern, setzt der Mikroprozessor 40
einen programmgesteuerten Zähler zurück, welcher bei Empfang
eines jeden Signalübergangs vom Vergleicher 74 gestartet
wird. Wird ein weiterer Signalübergang innerhalb einer
vorprogrammierten Zeit nicht empfangen, so läuft der Zähler
ab, und der Mikroprozessor 40 ignoriert die Impulssignale,
die auf der Leitung 84 eintreffen. Wenn das System die
Verstärkung des Verstärkernetzwerks 52 auf den normierten
Pegel eingestellt hat, treten die Übergänge im Signal
des Vergleichers 74 regelmäßig auf, und der Mikroprozessor
40 berücksichtigt wieder die Signale auf der Leitung 84
als gültige Impulse.
Dem Fachmann ist nun eine Abschätzung der durch die Er
findung erzielten Verbesserungen möglich. Es ergibt sich
eine genaue Anzeige der Werkzeugabnutzung mit einer kosten
günstigen Schaltung und leicht durchzuführenden Verfahren.
Die Einrichtung ist sehr flexibel und kann innerhalb
eines großen Bereichs unterschiedlicher Maschinen- und
Bearbeitungsgänge eingesetzt werden.
Claims (17)
1. Verfahren zum Feststellen von Werkzeugabnutzung, bei dem das
Werkzeug in Drehung versetzt wird und dabei auftretende Schwin
gungen einen Schwingungssensor beaufschlagen, der ein analoges
Signal mit periodischen Impulsen abgibt, deren Amplituden die
mittlere Amplitude des analogen Signals mit fortschreitender
Abnutzung des Werkzeugs überschreiten, wobei ein vorbestimm
ter Grad der Werkzeugabnutzung eine Warnsignalgabe veranlaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Signal
hinsichtlich seiner mittleren Amplitude laufend auf einen fe
sten Pegel normiert wird, daß der normierte Signalverlauf auf
das Auftreten von Impulsen überwacht wird, deren Amplitude den
normierten Pegel übersteigt, und daß bei Feststellung einer vor
gegebenen Anzahl von Impulsen innerhalb einer der Drehungs
periode des Werkzeugs proportionalen Zeit ein Warnsignal er
zeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Normieren durch wiederholte Einstellung des Verstär
kungsfaktors eines Verstärkernetzwerks so lange erfolgt, bis
die mittlere Amplitude der Signale des Schwingungssensors zu
mindest annähernd gleich dem festen Signalpegel ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zum Normieren erforderliche Zeit überwacht wird und
daß die Auswertung der Impulse nach Ablauf einer vorgegebenen
Zeit jeweils wahlweise beendet wird, bis die Signale des Schwin
gungssensors normiert sind, so daß für die Werkzeugabnutzung
nicht relevante Impulse nicht ausgewertet werden, wenn der Ver
stärkungsfaktor anfangs größer als für das Normieren erforder
lich ist.
4. Einrichtung zum Feststellen von Werkzeugabnutzung durch
Analyse der analogen Signale eines Sensors, die periodi
sche, die mittlere Signalamplitude übersteigende Impulse
aufweisen, zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 3, mit einem mit dem Sensor verbunde
nen Verstärkernetzwerk, mit einer Schaltung zur Erzeugung
einer festen Referenzspannung und mit einem Vergleicher,
der durch das Ausgangssignal des Verstärkernetzwerkes und
die feste Referenzspannung angesteuert wird, gekenn
zeichnet durch eine digitale Steuervorrichtung (40)
mit einem mit dem Vergleicher (74) verbundenen Eingang und
einem mit der digital gesteuerten Komponente (58, 62) ver
bundenen Ausgang, die die Signale des Sensors (20) durch
Variation des Verstärkungsfaktors des Verstärkernetzwerks (52)
normiert, bis die mittlere Amplitude der Signale des Sen
sors (20) zumindest annähernd gleich der Referenzspannung
ist, und durch eine Detektorschaltung (54) zwischen dem Ver
stärkernetzwerk (52) und der digitalen Steuervorrichtung (40)
zur Feststellung des Auftretens der Impulse durch Auswerten
der Spannungspegel der verstärkten Signale des Sensors (20),
die den normierten Pegel übersteigen.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die digitale Steuervorrichtung (40) ein Mikro
prozessor ist, der Einstellsignale für den Verstärkungs
faktor über einen Datenbus (48) an die digital gesteuerte
Komponente (58, 62) des Verstärkernetzwerks (52) liefert.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verstärkernetzwerk (52) einen multiplizie
renden Digital-Analog-Umsetzer (58, 62) enthält, der
durch Signale des Mikroprozessors (40) über den Da
tenbus (48) angesteuert wird und mit einem Verstärker
(60, 64) mit festem Verstärkungsfaktor verbunden ist,
so daß die Signale des Mikroprozessors (40) den Ver
stärkungsfaktor der Kombination aus Umsetzer (58, 62)
und Verstärker (60, 64) einstellen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektorschaltung (54) eine zweite digital
gesteuerte Komponente (80) und einen zweiten Verstär
ker (82) mit festem Verstärkungsfaktor aufweist, daß
die zweite digital gesteuerte Komponente (80) mit
dem Mikroprozessor (40) verbunden ist und einen aus
gewählten Spannungspegel erzeugt, der einem vorbe
stimmten Verhältnis der Impulsamplitude zu der mittleren
Amplitude zugeordnet ist, und daß ein zweiter Verglei
cher (78) vorgesehen ist, der durch den zweiten Ver
stärker (82) und durch das Verstärkungsnetzwerk (52) an
gesteuert wird und das Auftreten von Impulsen fest
stellt, deren Amplituden den ausgewählten Spannungs
pegel übersteigen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite digital gesteuerte Komponente (80) ein
multiplizierender Digital-Analog-Umsetzer ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichrichterschal
tung (72, D 5, R 10, C 2) vorgesehen ist, die durch das
Verstärkernetzwerk (52) angesteuert wird und einen
Gleichspannungspegel entsprechend der mittleren Amplitude
der verstärkten Signale des Wandlers (20) an einem Ein
gang des ersten Vergleichers (74) zum Vergleich mit
der Referenzspannung erzeugt.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Bedienungsfeld (28)
vorgesehen ist, auf dem Vorrichtungen (34) zur Pro
grammierung des vorbestimmten Verhältnisses angeordnet
sind.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (40) das
vorbestimmte Verhältnis während eines Lernbetriebs
automatisch erhöht.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Bedienungsfeld (28) eine Eingabe
vorrichtung (32) zur Eingabe eines Wertes entsprechend
den Umdrehungen pro Zeiteinheit des zu überwachenden
Werkzeugs aufweist und daß der Mikroprozessor (40)
diesen Wert zur Bestimmung eines Zeitfensters nutzt,
in dem festgestellten Impulsen entsprechende Signale
der Detektorschaltung (54) auftreten müssen, um als
gültige, die Feststellung der Werkzeugabnutzung er
möglichende Impulse genutzt zu werden.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mikroprozessor (40) innerhalb des Zeitfensters
auftretende Signale zählt und ein Warnsignal bei Auf
treten einer vorgegebenen Anzahl aufeinander folgender
Signale abgibt.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das Warnsignal zum Zurücknehmen des Werkzeugs (16)
vom Werkstück (18) verwendet wird.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) eine Be
schleunigungsmesser ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Beschleunigungsmesser (20) am Werkstück (18)
befestigt ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16,
gekennzeichnet durch eine in dem Verstärkernetzwerk
(52) vorgesehene Reihenschaltung mit einem Paar multi
plizierender Digital-Analog-Umsetzer (58, 52) und
zugeordneten Verstärkern (60, 62) mit festem Verstär
kungsfaktor.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/414,735 US4514797A (en) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | Worn tool detector utilizing normalized vibration signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3331793A1 DE3331793A1 (de) | 1984-03-08 |
DE3331793C2 true DE3331793C2 (de) | 1989-03-16 |
Family
ID=23642727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833331793 Granted DE3331793A1 (de) | 1982-09-03 | 1983-09-02 | Einrichtung zum feststellen von werkzeugabnutzung |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4514797A (de) |
JP (1) | JPS5972045A (de) |
AU (1) | AU563614B2 (de) |
BR (1) | BR8304743A (de) |
CA (1) | CA1206228A (de) |
DE (1) | DE3331793A1 (de) |
FR (1) | FR2532770B1 (de) |
GB (1) | GB2126767B (de) |
IT (1) | IT1170452B (de) |
ZA (1) | ZA836401B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010005525A1 (de) | 2010-01-23 | 2011-07-28 | Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, 91074 | Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Maschine und Überwachungseinrichtung hierfür |
Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59174732A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | ギアユニツトの異常判定装置 |
JPS59178357A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | 歯車の異常音検出装置 |
US4658245A (en) * | 1983-04-29 | 1987-04-14 | The Warner & Swasey Company | Tool condition and failure monitoring apparatus and method |
US4636779A (en) * | 1984-10-24 | 1987-01-13 | General Electric Company | Acoustic detection of tool break events in machine tool operations |
US4636780A (en) * | 1984-10-24 | 1987-01-13 | General Electric Company | Acoustic monitoring of cutting conditions to detect tool break events |
DE3515061A1 (de) * | 1985-04-26 | 1986-10-30 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung von maschinenteilen |
US4724524A (en) * | 1985-06-12 | 1988-02-09 | General Elec. Co. | Vibration-sensing tool break and touch detector optimized for machining conditions |
US4704693A (en) * | 1985-06-28 | 1987-11-03 | General Electric Company | Acoustic tool touch detector with minimized detection delay |
US4707688A (en) * | 1986-03-03 | 1987-11-17 | General Electric Company | Detection of tool breaks that cause slowly decreasing cutting noise |
US4782452A (en) * | 1986-08-25 | 1988-11-01 | General Electric Company | Acoustic detection of milling tool touch to a workpiece |
US4736625A (en) * | 1986-11-05 | 1988-04-12 | The Warner & Swasey Company | Method and apparatus for monitoring the cutting condition of a machine tool during machining of a workpiece |
US4764760A (en) * | 1986-12-19 | 1988-08-16 | General Electric Company | Automatic gain control for machine tool monitor |
US4807167A (en) * | 1987-03-18 | 1989-02-21 | General Electric Company | Rapid method of digital automatic gain control |
US4806914A (en) * | 1987-05-07 | 1989-02-21 | General Electric Company | Detection by automatic gain control features of gradual cutting tool breakage |
US4831365A (en) * | 1988-02-05 | 1989-05-16 | General Electric Company | Cutting tool wear detection apparatus and method |
US5016186A (en) * | 1988-02-09 | 1991-05-14 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of detecting noise disappearance and detecting device therefor |
US4977395A (en) * | 1989-01-31 | 1990-12-11 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Vibration analyzer |
FR2659891B1 (fr) * | 1990-03-26 | 1996-01-05 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Dispositif de detection d'anomalie d'outil pour machine-outil. |
US5197018A (en) * | 1991-03-26 | 1993-03-23 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for drill wear prediction |
US5187542A (en) * | 1991-06-27 | 1993-02-16 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Spectroscopic wear detector |
CA2073266A1 (en) * | 1991-07-09 | 1993-01-10 | Mehmet Rona | Distal targeting system |
US5349337A (en) * | 1992-12-15 | 1994-09-20 | Eoa Systems, Inc. | Apparatus and method for controlling peck drilling |
US5448911A (en) * | 1993-02-18 | 1995-09-12 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for detecting impending sticking of a drillstring |
GB9501380D0 (en) * | 1995-01-24 | 1995-03-15 | Sun Electric Uk Ltd | Engine and rotary machine analysis |
US5847658A (en) * | 1995-08-15 | 1998-12-08 | Omron Corporation | Vibration monitor and monitoring method |
US5663894A (en) * | 1995-09-06 | 1997-09-02 | Ford Global Technologies, Inc. | System and method for machining process characterization using mechanical signature analysis |
EP1195668B1 (de) * | 2000-09-27 | 2004-03-10 | LIEBHERR-VERZAHNTECHNIK GmbH | Prozessüberwachung zur Verschleisserkennung an Verzahnungswerkzeugen |
JP4105905B2 (ja) * | 2002-07-01 | 2008-06-25 | 株式会社ディスコ | 切削装置の切削ブレード監視装置 |
US7489856B2 (en) * | 2004-06-25 | 2009-02-10 | Nokia Corporation | Electrical device for automatically adjusting operating speed of a tool |
DE602004020497D1 (de) * | 2004-08-12 | 2009-05-20 | Makino Milling Machine | Verfahren zur maschinellen bearbeitung eines werkstücks |
GB0714379D0 (en) * | 2007-07-21 | 2007-09-05 | Monition Ltd | Tamping bank monitoring apparatus and method |
US20100329081A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-30 | Eric Sullivan | Method for non-destructively evaluating rotary earth boring drill components and determining fitness-for-use of the same |
US20110243673A1 (en) * | 2010-04-02 | 2011-10-06 | Bohus Svagr | Retractable drill bit apparatus, system, and method |
US10442065B2 (en) * | 2011-05-23 | 2019-10-15 | Illinois Tool Works Inc. | Stud miss indicator for fastener driving tool |
RU2478929C1 (ru) * | 2011-10-20 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" | Способ определения износа режущего инструмента |
US9381635B2 (en) | 2012-06-05 | 2016-07-05 | Illinois Tool Works Inc. | Fastener-driving tool including a fastening result detector |
JP6223237B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2017-11-01 | 株式会社ディスコ | 切削装置 |
JP6223239B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2017-11-01 | 株式会社ディスコ | 切削装置 |
JP6223238B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2017-11-01 | 株式会社ディスコ | 切削装置 |
US10295475B2 (en) | 2014-09-05 | 2019-05-21 | Rolls-Royce Corporation | Inspection of machined holes |
RU2594051C1 (ru) * | 2015-02-05 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Способ определения радиального и осевого износа зубьев фрез на станках с чпу |
US10228669B2 (en) | 2015-05-27 | 2019-03-12 | Rolls-Royce Corporation | Machine tool monitoring |
JP2017030065A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社Ihi | 切削加工装置及び切削加工方法 |
JP6506222B2 (ja) * | 2016-07-28 | 2019-04-24 | ファナック株式会社 | Cad/cam−cnc統合システム |
US10822939B2 (en) | 2017-06-23 | 2020-11-03 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Normalized status variables for vibration management of drill strings |
US10753823B2 (en) * | 2017-10-10 | 2020-08-25 | Ford Motor Company | Dynamic characterization system for measuring a dynamic response |
JP7158195B2 (ja) * | 2018-07-23 | 2022-10-21 | 三菱電機株式会社 | 工具摩耗判定装置 |
CN110000610A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-12 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于多传感器信息融合及深度置信网络的刀具磨损监测方法 |
DE102019003081A1 (de) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | Stöber Antriebstechnik GmbH & Co. KG | Verfahren zum Erkennen von drohenden Ausfällen von Komponenten von Maschinen, insbesondere von Antriebseinheiten |
CN111300146B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-04-02 | 上海交通大学 | 基于主轴电流和振动信号的数控机床刀具磨损量在线预测方法 |
CN111774932B (zh) * | 2020-06-30 | 2022-09-06 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种刀具健康状况在线监测方法、装置及*** |
CN111958321B (zh) * | 2020-08-09 | 2022-05-17 | 西北工业大学 | 基于深度神经网络的数控机床刀具磨损程度识别方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US30298A (en) * | 1860-10-09 | Lewis s | ||
US3673392A (en) * | 1970-02-02 | 1972-06-27 | Hydril Co | Remote terminal computing unit to compute b/a {33 {0 c values, for use by central computer |
US3694637A (en) * | 1970-10-22 | 1972-09-26 | Interactive Systems | Method and apparatus for detecting tool wear |
US4023044A (en) * | 1975-01-20 | 1977-05-10 | Westinghouse Electric Corporation | Automatic machine tool including a monitoring system |
JPS53141687A (en) * | 1977-05-16 | 1978-12-09 | Toshiba Corp | Failure predicting and detecting device of cutting tools |
US4207567A (en) * | 1977-11-17 | 1980-06-10 | The Valeron Corporation | Broken, chipped and worn tool detector |
US4198677A (en) * | 1978-01-30 | 1980-04-15 | Exxon Research & Engineering Co. | Method and apparatus for compensating a sensor |
JPS5818183B2 (ja) * | 1978-05-30 | 1983-04-12 | 株式会社小松製作所 | フライスカツタのチツプ破損検出装置 |
JPS6014661B2 (ja) * | 1978-10-30 | 1985-04-15 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具の損傷検出装置 |
US4228514A (en) * | 1979-04-16 | 1980-10-14 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method and system for determining the wear of a drill bit in real time |
JPS55142238A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-06 | Rion Co Ltd | Abnormality detector |
GB2051362A (en) * | 1979-05-23 | 1981-01-14 | Production Eng Research Ass Og | Monitoring tool life |
US4399513A (en) * | 1980-10-08 | 1983-08-16 | Ird Mechanalysis, Inc. | Machine monitoring system and apparatus |
US4471444A (en) * | 1982-04-02 | 1984-09-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | Rotating tool wear monitoring apparatus |
-
1982
- 1982-09-03 US US06/414,735 patent/US4514797A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-08-23 AU AU18317/83A patent/AU563614B2/en not_active Ceased
- 1983-08-29 ZA ZA836401A patent/ZA836401B/xx unknown
- 1983-08-30 IT IT48898/83A patent/IT1170452B/it active
- 1983-08-31 BR BR8304743A patent/BR8304743A/pt unknown
- 1983-08-31 GB GB08323284A patent/GB2126767B/en not_active Expired
- 1983-09-02 FR FR8314071A patent/FR2532770B1/fr not_active Expired
- 1983-09-02 DE DE19833331793 patent/DE3331793A1/de active Granted
- 1983-09-02 CA CA000435942A patent/CA1206228A/en not_active Expired
- 1983-09-03 JP JP58162483A patent/JPS5972045A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010005525A1 (de) | 2010-01-23 | 2011-07-28 | Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, 91074 | Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Maschine und Überwachungseinrichtung hierfür |
WO2011088935A1 (de) | 2010-01-23 | 2011-07-28 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur zustandsüberwachung einer maschine und überwachungseinrichtung hierfür |
DE102010005525B4 (de) * | 2010-01-23 | 2020-12-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zur Zustandsüberwachung einer Maschine und Überwachungseinrichtung hierfür |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT8348898A0 (it) | 1983-08-30 |
DE3331793A1 (de) | 1984-03-08 |
GB2126767B (en) | 1987-07-01 |
CA1206228A (en) | 1986-06-17 |
GB2126767A (en) | 1984-03-28 |
IT1170452B (it) | 1987-06-03 |
FR2532770B1 (fr) | 1988-04-01 |
AU1831783A (en) | 1984-03-08 |
FR2532770A1 (fr) | 1984-03-09 |
GB8323284D0 (en) | 1983-10-05 |
BR8304743A (pt) | 1984-04-10 |
AU563614B2 (en) | 1987-07-16 |
US4514797A (en) | 1985-04-30 |
ZA836401B (en) | 1984-04-25 |
JPH0257262B2 (de) | 1990-12-04 |
JPS5972045A (ja) | 1984-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
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