JP3446518B2 - 回転工具の異常検出方法およびその装置 - Google Patents
回転工具の異常検出方法およびその装置Info
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- JP3446518B2 JP3446518B2 JP04105997A JP4105997A JP3446518B2 JP 3446518 B2 JP3446518 B2 JP 3446518B2 JP 04105997 A JP04105997 A JP 04105997A JP 4105997 A JP4105997 A JP 4105997A JP 3446518 B2 JP3446518 B2 JP 3446518B2
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Description
【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。
出方法およびその装置に関するものである。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
−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）。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
変化の違いを説明するためのグラフである。
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
─────────────────────────────────────────────────────
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
Claims (2)
- 【請求項１】 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回転工具の異常検
出方法。 - 【請求項２】 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回転工具の異常検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04105997A JP3446518B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 回転工具の異常検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04105997A JP3446518B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 回転工具の異常検出方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235538A JPH10235538A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3446518B2 true JP3446518B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=12597858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04105997A Expired - Fee Related JP3446518B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 回転工具の異常検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446518B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1679566A1 (en) | 2004-12-28 | 2006-07-12 | Fanuc Ltd | Threshold determination for a tool damage/abnormality detecting device |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990062056A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 오상수 | 절삭 장치의 공구 마모 방지 방법 및 이에 적합한 장치 |
| US6286992B1 (en) * | 1999-02-12 | 2001-09-11 | Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc | Axle temperature monitor |
| JP2004184390A (ja) * | 2002-05-13 | 2004-07-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 放射性物質容器の状態検出装置及び方法 |
| JP4569494B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2010-10-27 | 三菱電機株式会社 | 工具異常検出装置及び工具異常検出システム |
| JP5405160B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2014-02-05 | 東芝機械株式会社 | 深穴加工方法および深穴加工装置 |
| JP5947057B2 (ja) * | 2012-02-24 | 2016-07-06 | 愛知機械工業株式会社 | フィレットローラ欠損判定装置およびその方法 |
| EP3229088B1 (de) * | 2016-04-08 | 2020-08-19 | Klingelnberg AG | Verfahren zum überwachen der maschinengeometrie einer verzahnungsbearbeitenden maschine und vorrichtung mit einer verzahnungsbearbeitenden maschine, einer messeinrichtung und einem softwaremodul |
| JP6848845B2 (ja) | 2017-12-15 | 2021-03-24 | オムロン株式会社 | サーボモータの負荷状態診断装置及び負荷状態診断方法 |
| JP6813517B2 (ja) * | 2018-01-08 | 2021-01-13 | 株式会社竹中電機 | 加工異常検出装置および加工異常検出方法 |
| KR102243915B1 (ko) * | 2018-12-27 | 2021-04-26 | (주)아이티공간 | 가공기 툴의 건전성 지수 검출방법 |
| KR102180147B1 (ko) * | 2018-12-27 | 2020-11-17 | (주)아이티공간 | 가공기 툴의 건전성 지수 검출방법 |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP04105997A patent/JP3446518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1679566A1 (en) | 2004-12-28 | 2006-07-12 | Fanuc Ltd | Threshold determination for a tool damage/abnormality detecting device |
| US7092786B2 (en) | 2004-12-28 | 2006-08-15 | Fanuc Ltd | Tool damage/abnormality detecting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10235538A (ja) | 1998-09-08 |
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