JP3446518B2 - Rotary tool abnormality detection method and device - Google Patents
Rotary tool abnormality detection method and deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転工具の異常検
出方法およびその装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary tool abnormality detection method and apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マシニングセンタや旋盤、フライス盤等
の加工装置に用いられるドリルやタップ、フライス、エ
ンドミル等の回転工具は、使用に伴って摩耗し、また、
切込量等の外乱的要因により、回転工具に加わるスラス
トやトルク等の負荷が上昇するよう変化する。所定値以
上の負荷が加わると、回転工具が折損したり刃の欠損が
生じる等、損傷が発生することとなる。そこで、特に上
記加工装置を所定のプログラムによって稼働させてワー
クを反復加工する場合には、回転工具が損傷する前に異
常を検出して損傷を予防する必要がある。そのため、一
般的には、回転工具の負荷の所定のしきい値を設定し、
回転工具に加わる負荷を検出し、設定されたしきい値と
検出された負荷の値とを比較することにより回転工具の
異常を検出している。2. Description of the Related Art Rotary tools such as drills, taps, milling cutters and end mills used in machining equipment such as machining centers, lathes, and milling machines wear with use, and
Due to disturbance factors such as the depth of cut, the load such as thrust and torque applied to the rotary tool changes so as to increase. When a load equal to or more than a predetermined value is applied, the rotary tool may be broken or the blade may be damaged, resulting in damage. Therefore, in particular, when the above-mentioned processing apparatus is operated by a predetermined program to repeatedly process a work, it is necessary to detect an abnormality and prevent the damage before the rotary tool is damaged. Therefore, in general, set a predetermined threshold of the load of the rotary tool,
The load applied to the rotary tool is detected, and the abnormality of the rotary tool is detected by comparing the set threshold value with the detected load value.
【０００３】ところで、回転工具に加わる負荷の値は定
常ではなく、図５に示すように、使用に伴って摩耗する
通常の場合には、所定の加工回数を過ぎると徐々に負荷
が上昇するよう変化することとなる。すなわち、回転工
具に加わる負荷の変化率は比較的小さい。しかしなが
ら、特に上記ドリルやタップのように、径に対する長さ
が長い回転工具の場合には、回転工具の寿命終期に近づ
くに従って加工対象であるワークに対する直進性が損な
われ、ワークに対して曲った状態でワーク内に進入する
こととなり、回転工具に加わる負荷の変化率は、比較的
小さくはあっても、ばらつきが多くなる。一方、外乱的
要因による場合には、回転工具に加わる負荷は急激に上
昇することとなり、回転工具に加わる負荷の変化率が大
きくなる。すなわち、負荷が上昇するよう変化し始めて
から回転工具の損傷レベルに至るまでの時間が短い。By the way, the value of the load applied to the rotary tool is not steady, and as shown in FIG. 5, in the normal case where the tool wears with use, the load gradually increases after a predetermined number of machining operations. It will change. That is, the rate of change of the load applied to the rotary tool is relatively small. However, particularly in the case of a rotary tool having a long length with respect to the diameter, such as the above-mentioned drill or tap, the straightness of the workpiece to be machined is impaired as the rotary tool approaches the end of its life, and the workpiece bends. In this state, the load enters the work, and the rate of change of the load applied to the rotary tool is large, although it is relatively small. On the other hand, in the case of a disturbance factor, the load applied to the rotary tool increases rapidly, and the rate of change of the load applied to the rotary tool increases. That is, it takes a short time from when the load starts to increase to reach the damage level of the rotary tool.
【０００４】このため、負荷と比較するためのしきい値
を高く設定した場合には、上述した負荷のばらつきや急
激な上昇により、回転工具の異常検出が遅れることとな
る。また、しきい値を低く設定した場合には回転工具の
交換頻度が高くなることとなる。そのため、検出された
負荷のばらつきや急激な上昇を考慮し、しきい値を適切
に設定するため、種々の従来の技術が考えられている。For this reason, when the threshold value for comparison with the load is set high, the abnormality detection of the rotary tool is delayed due to the above-mentioned load variation and rapid increase. Further, when the threshold value is set low, the frequency of exchanging the rotary tool becomes high. Therefore, various conventional techniques have been considered in order to appropriately set the threshold value in consideration of the variation in the detected load and the rapid increase.
【０００５】従来の技術としては、特開昭６１−１９２
４４９号公報に開示された多刃工具の異常検出方法が知
られている。この方法においては、多刃工具における切
削力変化パターンを検出すると共に、検出した切削力変
化パターンとこの切削力変化パターンを所定周期だけ遅
延させた遅延パターンとから自己相関係数を算出し、こ
の自己相関係数を予め設定したしきい値と比較してこの
比較結果に基づいて多刃工具の異常を検出するものであ
る。As a conventional technique, Japanese Patent Laid-Open No. 61-192 has been proposed.
An abnormality detection method for a multi-edged tool disclosed in Japanese Patent No. 449 is known. In this method, the cutting force change pattern in the multi-edged tool is detected, and the autocorrelation coefficient is calculated from the detected cutting force change pattern and the delay pattern obtained by delaying the cutting force change pattern by a predetermined period. The autocorrelation coefficient is compared with a preset threshold value, and an abnormality of the multi-edged tool is detected based on the comparison result.
【０００６】また、別の従来の技術として、特開平２−
９５５４号公報に開示された切削工具損傷検出装置が知
られている。このものにおいては、切削負荷力を検出す
る手段と、最新の所定回数の切削加工時における切削負
荷力を算出する累積平均負荷力算出手段と、累積平均負
荷力算出手段の出力に対する検出部の出力の変動比率を
算出する変動比率算出手段と、変動比率算出手段の出力
を設定値と比較する比較手段と、比較手段の出力に応じ
て工作機械を停止させる工作機械制御装置とを備えてい
る。なお、比較手段により変動比率算出手段の出力と比
較される設定値（しきい値）は、加工条件および被削材
質等で異なり、切削テスト等により決定される（公報第
２頁右下欄第１１行ないし同欄第１３行）。Further, as another conventional technique, Japanese Patent Laid-Open No.
A cutting tool damage detection device disclosed in Japanese Patent Publication No. 9554 is known. In this one, a means for detecting the cutting load force, a cumulative average load force calculating means for calculating the cutting load force at the latest predetermined number of times of cutting, and an output of the detecting section with respect to the output of the cumulative average load force calculating means The change ratio calculating means for calculating the change ratio, the comparing means for comparing the output of the changing ratio calculating means with the set value, and the machine tool control device for stopping the machine tool according to the output of the comparing means. The set value (threshold value) to be compared with the output of the variation ratio calculation means by the comparison means differs depending on the machining conditions, the material to be machined, etc., and is determined by a cutting test or the like (see page 2, lower right column of the publication). (Line 11 to line 13 of the same column).
【０００７】さらに、別の従来の技術として、特開平４
−２０１１５９号公報に開示された回転工具の異常予知
装置が知られている。このものにおいては、回転工具を
保持するホルダに設けた切削力検出器と、この切削力検
出器からの信号が所定しきい値を越えた場合に警告信号
を出力する演算装置とを備え、演算装置は、１回の切削
毎に最初のスパイク信号を検出し、このスパイク信号の
検出直前の切削信号に基づいてしきい値を設定するもの
である。このものにあっては、最初のスパイク状信号発
生の直前においてはトルク信号、スラスト信号は安定し
ているので、このスパイク状信号直前のトルク、スラス
トの値（平均値）を１回の切削毎に検出し、これの所定
倍数をしきい値とするものである（公報第３頁右上欄第
１９行ないし同頁左下欄第５行）。[0007] Further, as another conventional technique, Japanese Patent Laid-Open No. Hei.
There is known a rotary tool abnormality prediction device disclosed in Japanese Patent Publication No. 2011159. In this device, a cutting force detector provided in a holder for holding a rotary tool and a calculation device for outputting a warning signal when a signal from the cutting force detector exceeds a predetermined threshold are provided. The device detects the first spike signal for each cutting, and sets the threshold value based on the cutting signal immediately before the detection of the spike signal. In this device, the torque signal and the thrust signal are stable immediately before the first spike-shaped signal is generated, so the torque (thrust) value (average value) immediately before this spike-shaped signal is calculated for each cutting. And the threshold value is a predetermined multiple thereof (Publication page 3, upper right column, line 19 to same page, lower left column, line 5).
【０００８】さらにまた、別の従来の技術として、特開
昭６１−２５２０５３号公報に開示された穴明工具の異
常検出装置が知られている。このものにおいては、穴明
工具に加わる負荷を検出する手段と、この負荷検出手段
から負荷信号を受け、負荷信号のうち穴明加工毎の代表
負荷データを記憶するデータ記憶手段と、所定の過去最
新加工回数における代表負荷データから標準偏差を算出
する演算手段と、演算手段で求められた標準偏差と基準
標準偏差とを比較し、標準偏差が基準標準偏差より大で
あるときに、異常判定信号を出力する異常判定手段とを
備えている。そして、このものにあっては、基準標準偏
差の設定は、算出された標準偏差にドリル個体差を補償
する補正係数として、実験により得た係数ｋを乗算する
ことによりなされ、また、標準偏差は、ドリルの交換毎
に算出されることが記載されている（公報第３頁左上欄
１７行ないし同頁右上欄第２行）。Furthermore, as another conventional technique, an abnormality detecting device for a drilling tool, which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-252053, is known. In this device, means for detecting the load applied to the drilling tool, data storage means for receiving a load signal from the load detecting means and storing representative load data for each drilling process in the load signal, and a predetermined past A calculation means for calculating the standard deviation from the representative load data in the latest number of times of machining is compared with the standard deviation calculated by the calculation means and the reference standard deviation, and when the standard deviation is larger than the reference standard deviation, an abnormality determination signal And an abnormality determination means for outputting. In this case, the standard deviation is set by multiplying the calculated standard deviation by a coefficient k obtained by an experiment as a correction coefficient for compensating the individual difference of the drill, and the standard deviation is It is described that it is calculated every time the drill is exchanged (Publication page 3, upper left column, line 17 to same page, upper right column, second line).
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のう
ち、特開昭６１−１９２４４９号公報や特開平２−９５
５４号公報に開示されたものにあっては、設定したしき
い値（設定値）が加工中の回転工具に加わる負荷の変化
の状況に応じて修正されるようなことがないため、回転
工具に加わる負荷のばらつきや急激な変化に対応するこ
とができず、異常検出の精度向上が望まれていた。Among the above-mentioned conventional techniques, JP-A-61-292449 and JP-A-2-95 are available.
In the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-54, the set threshold value (set value) is not modified according to the change situation of the load applied to the rotating tool during machining, so that the rotating tool Since it is not possible to deal with variations in load applied to and sudden changes, it has been desired to improve the accuracy of abnormality detection.
【００１０】また、特開平４−２０１１５９号公報に開
示されたものにあっては、最初のスパイク状信号発生の
直前の信号値の平均値に所定値を乗算または加算した値
をしきい値としており、回転工具の損傷レベルを直接考
慮してしきい値を設定するものではなかった。また、信
号値の平均値に基づいてしきい値を算出するために、平
均値を算出するためのデータをとり込む途中で上述した
ように外乱的要因により回転工具に加わる負荷が急激に
上昇する場合には、異常検出が遅れて適切に対処できな
いという問題があった。Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-201159, a threshold value is a value obtained by multiplying or adding an average value of signal values immediately before the first spike-shaped signal generation by a predetermined value. However, the threshold value is not set by directly considering the damage level of the rotary tool. Further, in order to calculate the threshold value based on the average value of the signal values, the load applied to the rotary tool sharply rises due to a disturbance factor as described above while the data for calculating the average value is taken in. In this case, there is a problem that the abnormality detection is delayed and cannot be dealt with appropriately.
【００１１】さらに、特開昭６１−２５２０５３号公報
に開示されたものにあっては、しきい値（基準標準偏
差）の設定は、標準偏差に、ドリル個体差を補償するた
めの補正係数ｋを乗算するものであり、また、標準偏差
の算出はドリルの交換毎であるため、加工中の回転工具
の異常をリアルタイムで検出することができないという
問題があった。Further, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-252053, the threshold value (reference standard deviation) is set by a correction coefficient k for compensating the drill deviation for the standard deviation. In addition, since the standard deviation is calculated every time the drill is replaced, there is a problem that the abnormality of the rotary tool during machining cannot be detected in real time.
【００１２】本発明は、上記問題を優位に解決するため
になされたもので、簡単な構成で、精度よく回転工具の
異常をリアルタイムで適切に検出することができる回転
工具の検出方法およびその装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems predominantly, and has a simple structure and is capable of accurately detecting an abnormality of a rotary tool in real time, and a device therefor. The purpose is to provide.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
上記目的を達成するため、加工中に回転工具に加わる負
荷を検出し、該負荷としきい値とに基づいて回転工具の
異常を検出する方法であって、回転工具に応じた損傷負
荷レベルを設定し、検出された負荷からその変化率を求
め、損傷負荷レベルおよび負荷の変化率に基づいてしき
い値を設定し、該設定されたしきい値と検出された負荷
とを比較することにより回転工具の異常を判断すること
を特徴とするものである。The invention according to claim 1 is
In order to achieve the above object, a method of detecting a load applied to a rotary tool during machining and detecting an abnormality of the rotary tool based on the load and a threshold value, and setting a damage load level according to the rotary tool Then, the rate of change is determined from the detected load, a threshold is set based on the damage load level and the rate of change of the load, and rotation is performed by comparing the set threshold with the detected load. It is characterized by judging an abnormality of the tool.
【００１４】請求項２に係る発明は、上記目的を達成す
るため、加工中に回転工具に加わる負荷を検出する負荷
検出手段と、該負荷検出手段により検出された負荷とし
きい値とに基づいて回転工具の異常を検出する演算手段
とを備えた回転工具の異常検出装置であって、演算手段
は、回転工具に応じて設定された損傷負荷レベルが格納
され、検出された負荷の変化率を求め、損傷負荷レベル
および負荷の変化率からしきい値を設定し、該しきい値
と負荷とを比較演算することにより回転工具の異常を判
断することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is based on a load detecting means for detecting a load applied to a rotary tool during machining, and a load and a threshold value detected by the load detecting means. A rotating tool abnormality detecting device comprising a calculating means for detecting an abnormality of a rotating tool, wherein the calculating means stores a damage load level set according to the rotating tool, and calculates a change rate of the detected load. It is characterized in that a threshold value is set from the damage load level and the rate of change of the load, and an abnormality of the rotary tool is judged by comparing and calculating the threshold value and the load.
【００１５】請求項１に係る発明では、回転工具に応じ
た損傷負荷レベルを設定し、加工中に回転工具に加わる
負荷を検出してその変化率を求める。設定された損傷負
荷レベルに、求められた負荷の変化率から決定される定
数を乗算することによりしきい値を決定する。しきい値
は、求められた負荷の変化率が大きい場合には低下し、
負荷の変化率が小さい場合には上昇するように、変化率
に応じて変動する。しきい値と検出された負荷とを比較
し、負荷がしきい値を越える場合には異常と判定する。According to the first aspect of the present invention, the damage load level is set according to the rotary tool, the load applied to the rotary tool during machining is detected, and the rate of change thereof is obtained. The threshold value is determined by multiplying the set damage load level by a constant determined from the obtained rate of change of load. The threshold value decreases when the calculated load change rate is large,
When the rate of change of load is small, it fluctuates according to the rate of change so as to increase. The threshold value is compared with the detected load, and if the load exceeds the threshold value, it is determined to be abnormal.
【００１６】請求項２に係る発明では、回転工具に応じ
た損傷負荷レベルが設定され演算手段に格納される。負
荷検出手段により加工中に回転工具に加わる負荷を検出
してその変化率を求める。演算手段は、設定された損傷
負荷レベルに、求められた負荷の変化率から決定される
定数を乗算することにより、しきい値を決定する。しき
い値は、求められた負荷の変化率が大きい場合には低下
し、負荷の変化率が小さい場合には上昇するように、変
化率に応じて変動する。演算手段は、しきい値と検出さ
れた負荷とを比較し、負荷がしきい値を越える場合には
異常と判定する。According to the second aspect of the present invention, the damage load level corresponding to the rotary tool is set and stored in the calculating means. The load detecting means detects the load applied to the rotary tool during machining and obtains the rate of change. The calculation means determines the threshold value by multiplying the set damage load level by a constant determined from the obtained change rate of the load. The threshold value fluctuates according to the change rate such that the threshold value decreases when the obtained load change rate is large and rises when the load change rate is small. The computing means compares the threshold value with the detected load, and when the load exceeds the threshold value, determines that the load is abnormal.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明に係る回転工具の異常検出
方法およびその装置の実施の一形態を図１ないし図４に
基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態におい
ては、回転工具Ｔとして加工装置Ｄの主軸モータＭに取
付けられたドリルの場合で説明するが、本発明はこれに
限定されることなく他の回転工具の場合にも適用できる
ことはもちろんのことである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a method for detecting an abnormality of a rotary tool and an apparatus thereof according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, in this embodiment, the case where the rotary tool T is a drill attached to the spindle motor M of the processing apparatus D will be described, but the present invention is not limited to this and may be applied to other rotary tools. Of course, it can be applied.
【００１８】図１に示すように、本発明に係る回転工具
の異常検出装置１は、概略、加工装置Ｄの主軸モータＭ
の駆動電流を検出することにより、加工中にドリルＴに
加わる負荷値Ｘnを検出する負荷検出手段１０と、この
負荷検出手段１０により検出された負荷値Ｘnとしきい
値Ｌとに基づいてドリルＴの異常を検出する演算手段１
１とを備えたもので、演算手段１１は、ドリルＴに応じ
て設定された損傷負荷レベルＬmaxが格納され、負荷検
出手段１０により検出された負荷値Ｘnの変化率ΔＸnを
求め、損傷負荷レベルＬmaxと負荷値Ｘnの変化率ΔＸn
からしきい値Ｌを設定し、このしきい値Ｌと負荷値Ｘn
とを比較演算してドリルＴの異常を判断するよう構成さ
れている。As shown in FIG. 1, an abnormality detecting apparatus 1 for a rotary tool according to the present invention is generally, a spindle motor M of a machining apparatus D.
Load detecting means 10 for detecting the load value Xn applied to the drill T during machining by detecting the drive current of the drill T, and the drill T based on the load value Xn and the threshold value L detected by the load detecting means 10. Means 1 for detecting abnormalities in
The calculation means 11 stores the damage load level Lmax set according to the drill T, obtains the change rate ΔXn of the load value Xn detected by the load detection means 10, and calculates the damage load level. Change rate ΔXn between Lmax and load value Xn
Set a threshold value L from this threshold value L and load value Xn
It is configured to compare and calculate the abnormality of the drill T.
【００１９】ドリルＴは、チャック（図示を省略した）
等を介して加工装置Ｄの主軸モータＭに保持され軸回り
に回転駆動される。加工装置ＤのベッドＢ上にはワーク
ＷがドリルＴと対向するように配置されている。負荷検
出手段１０は、主軸モータＭの駆動電流を検出すること
により、ドリルＴのワーク加工時毎の負荷値Ｘnを検出
し、演算手段１１に負荷値Ｘnの値を出力する。なお、
負荷検出手段１０は、負荷電流を検出するものの他に、
トルクセンサやスラストセンサ等、電気的あるいは機械
的に負荷値Ｘnを検出する最適な手段を回転工具Ｔに応
じて選択することができる。The drill T is a chuck (not shown).
It is held by the spindle motor M of the processing apparatus D via the above, and is driven to rotate about the axis. A work W is arranged on the bed B of the processing device D so as to face the drill T. The load detecting means 10 detects the load value Xn of the drill T every time the workpiece is machined by detecting the drive current of the spindle motor M, and outputs the load value Xn to the calculating means 11. In addition,
The load detection means 10 detects, in addition to the load current,
Optimal means for electrically or mechanically detecting the load value Xn, such as a torque sensor and a thrust sensor, can be selected according to the rotary tool T.
【００２０】図３に示すように、演算手段１１に格納さ
れる損傷負荷レベルＬmax は、ドリルＴの大きさ等に応
じて一定に設定される。図２はこの実施の形態における
演算手段１１が行う１回のドリルＴの異常判断アルゴリ
ズムを示したものである。演算手段１１は、負荷検出手
段１０から出力された各加工毎の負荷値信号Ｘn を取り
込み（Ｓ１０）、負荷値の変化率ΔＸn（＝（Ｘn −Ｘn
-1 ）／サンプリングタイム）を計算する（Ｓ１１）。
次いで、演算手段１１は、負荷値の変化率ΔＸn から、
０ないし１の範囲の定数ｋを決定する（Ｓ１２）。この
定数ｋは、図４に示すように、負荷値の変化率ΔＸn が
大きいほどその数値が小さく、負荷値の変化率ΔＸn が
小さいほどその数値が大きくなるように予め設定されて
いる。As shown in FIG. 3, the damage load level Lmax stored in the calculation means 11 is set to a constant value according to the size of the drill T and the like. FIG. 2 shows a one-time drill T abnormality determination algorithm performed by the computing means 11 in this embodiment. The calculation means 11 fetches the load value signal Xn for each machining output from the load detection means 10 (S10), and the load value change rate ΔXn (= (Xn-Xn
-1) / sampling time) is calculated (S11).
Next, the calculation means 11 calculates from the change rate ΔXn of the load value,
A constant k in the range of 0 to 1 is determined (S12). As shown in FIG. 4, the constant k is set in advance such that its numerical value is smaller as the load value change rate ΔXn is larger, and its numerical value is larger as the load value change rate ΔXn is smaller.
【００２１】続いて、この決定された定数ｋを損傷負荷
レベルＬmax に乗算することにより、損傷負荷レベルＬ
max に対して所定の割合のレベルとなるしきい値が設定
される（Ｓ１３）。したがって、図３に示すように、通
常の加工状態における負荷値Ｘndの変化率ΔＸndは比較
的小さいため、しきい値は損傷負荷レベルＬmax の近く
に設定され、逆に、外乱的要因により異常が発生して負
荷値Ｘneの変化率ΔＸneが急激に上昇した場合には、し
きい値は通常の加工状態における負荷値Ｘndにより設定
されるしきい値よりも低く設定されることとなる。Subsequently, the damage load level Lmax is multiplied by the determined constant k to obtain the damage load level Lmax.
A threshold value that sets a predetermined ratio level with respect to max is set (S13). Therefore, as shown in FIG. 3, since the change rate ΔXnd of the load value Xnd in the normal working state is relatively small, the threshold value is set near the damage load level Lmax, and conversely, the abnormality is caused by a disturbance factor. When the change rate ΔXne of the load value Xne suddenly rises after the occurrence, the threshold value is set lower than the threshold value set by the load value Xnd in the normal working state.
【００２２】その後、設定されたしきい値と検出された
負荷値とを比較し（Ｓ１４）、負荷値Ｘn がしきい値よ
りも小さい場合（Ｘn ＜ＬがＹＥＳの場合）にはドリル
に異常が発生していないものとしてその回の判断アルゴ
リズムを終了する。また、負荷値Ｘn がしきい値Ｌを越
える場合（Ｘn ＜ＬがＮＯの場合）にはドリルに異常が
発生したと判断し、異常信号が出力される（Ｓ１５）。Then, the set threshold value is compared with the detected load value (S14). If the load value Xn is smaller than the threshold value (Xn <L is YES), the drill is abnormal. As a result, the judgment algorithm of that time is ended. When the load value Xn exceeds the threshold value L (when Xn <L is NO), it is determined that an abnormality has occurred in the drill, and an abnormality signal is output (S15).
【００２３】以上説明したように、この実施の形態にお
いては、負荷値の変化率に応じてしきい値を設定すると
いう簡単な構成で、回転工具の異常をリアルタイムで精
度よく適切に検出することができる。As described above, in this embodiment, the abnormality of the rotary tool can be accurately detected in real time with a simple structure in which the threshold value is set according to the change rate of the load value. You can
【００２４】[0024]
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、加工中に
回転工具に加わる負荷を検出し、該負荷としきい値とに
基づいて回転工具の異常を検出する方法であって、回転
工具に応じた損傷負荷レベルを設定し、検出された負荷
からその変化率を求め、損傷負荷レベルおよび負荷の変
化率に基づいてしきい値を設定し、該設定されたしきい
値と検出された負荷とを比較することにより回転工具の
異常を判断することとしたことにより、回転工具の異常
検出方法の構成を簡単なものとすることができ、しか
も、異常検出を精度よくリアルタイムで行うことができ
る。According to the first aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a load applied to a rotary tool during machining and detecting an abnormality of the rotary tool based on the load and a threshold value. The damage load level according to the above is set, the change rate is obtained from the detected load, the threshold value is set based on the damage load level and the change rate of the load, and the detected threshold value is detected. By determining the abnormality of the rotary tool by comparing it with the load, the configuration of the method for detecting abnormality of the rotary tool can be simplified, and moreover, the abnormality can be detected accurately in real time. it can.
【００２５】請求項２に係る発明によれば、演算手段に
回転工具に応じて設定された損傷負荷レベルを格納し、
演算手段により検出された負荷の変化率を求め、損傷負
荷レベルおよび負荷の変化率からしきい値を設定し、該
しきい値と負荷とを比較演算するよう構成したため、回
転工具の異常検出装置の構成を簡単なものとすることが
でき、しかも、異常検出を精度よくリアルタイムで行う
ことができる。According to the invention of claim 2, the damage load level set in accordance with the rotary tool is stored in the calculating means,
Since the change rate of the load detected by the calculating means is obtained, the threshold value is set from the damage load level and the change rate of the load, and the threshold value and the load are compared and calculated, an abnormality detecting device for a rotary tool is provided. The configuration can be simplified, and the abnormality can be detected accurately in real time.
【図１】本発明に係る回転工具の異常検出装置の説明図
である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an abnormality detection device for a rotary tool according to the present invention.
【図２】本発明の実施の一形態における演算手段が行う
１回のドリルの異常を判断するためのアルゴリズムを示
すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing an algorithm for determining abnormality of one drill performed by a computing unit according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の一形態における回転工具に加わ
る負荷値および設定された回転工具の負荷のしきい値の
変化と、設定された回転工具に応じた損傷レベルとを示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a change in a load value applied to a rotary tool and a set threshold value of the load of the rotary tool, and a damage level according to the set rotary tool in the embodiment of the present invention. .
【図４】本発明の実施の一形態において、設定された回
転工具に応じた損傷レベルに乗算される定数ｋの負荷変
化率に対する変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a change in a constant k multiplied by a damage level according to a set rotary tool with respect to a load change rate in the embodiment of the present invention.
【図５】回転工具の摩擦および外乱的要因による損傷の
変化の違いを説明するためのグラフである。FIG. 5 is a graph for explaining a difference in change in damage due to friction of a rotary tool and a disturbance factor.
１ 回転工具の異常検出装置 １０ 負荷検出手段 １１ 演算手段 Ｔ ドリル（回転工具） Ｘn 負荷値 ΔＸn 負荷値の変化率 Ｌmax 損傷負荷レベル ｋ 定数 1 Rotating tool abnormality detection device 10 Load detection means 11 computing means T drill (rotary tool) Xn load value ΔXn Load value change rate Lmax Damage load level k constant
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−15954（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−234445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−252053（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−146740（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−3755（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−65948（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−9554（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 17/09 B23B 47/24 B23B 49/00 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) References JP-A-2-15954 (JP, A) JP-A-3-234445 (JP, A) JP-A 60-186353 (JP, A) JP-A 61- 252053 (JP, A) JP 10-146740 (JP, A) JP 3-3755 (JP, A) JP 2-65948 (JP, A) JP 2-9554 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23Q 17/09 B23B 47/24 B23B 49/00
Claims (2)
し、該負荷としきい値とに基づいて回転工具の異常を検
出する方法であって、 回転工具に応じた損傷負荷レベルを設定し、検出された
負荷からその変化率を求め、損傷負荷レベルおよび負荷
の変化率に基づいてしきい値を設定し、該設定されたし
きい値と検出された負荷とを比較することにより回転工
具の異常を判断することを特徴とする回転工具の異常検
出方法。1. A method of detecting a load applied to a rotary tool during machining and detecting an abnormality of the rotary tool based on the load and a threshold value, wherein a damage load level is set according to the rotary tool, Obtaining the rate of change from the detected load, setting a threshold value based on the damage load level and the rate of change of the load, and comparing the set threshold value and the detected load An abnormality detection method for a rotary tool, which is characterized by determining an abnormality.
る負荷検出手段と、該負荷検出手段により検出された負
荷としきい値とに基づいて回転工具の異常を検出する演
算手段とを備えた回転工具の異常検出装置であって、 演算手段は、回転工具に応じて設定された損傷負荷レベ
ルが格納され、検出された負荷の変化率を求め、損傷負
荷レベルおよび負荷の変化率からしきい値を設定し、該
しきい値と負荷とを比較演算することにより回転工具の
異常を判断することを特徴とする回転工具の異常検出装
置。2. A load detecting means for detecting a load applied to the rotary tool during machining, and a calculating means for detecting an abnormality of the rotary tool based on the load detected by the load detecting means and a threshold value. An abnormality detecting device for a rotating tool, wherein the calculating means stores a damage load level set according to the rotating tool, obtains a change rate of the detected load, and calculates a threshold value from the damage load level and the change rate of the load. An abnormality detecting device for a rotating tool, wherein a value is set and an abnormality of the rotating tool is judged by comparing and calculating the threshold value and a load.
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1997
- 1997-02-25 JP JP04105997A patent/JP3446518B2/en not_active Expired - Fee Related
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