JPS61210949A - Tool breakage detecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of the detection of the tool breakage by using a spurious breakage signal generator and inputting the surface roughness of work so as to set the sensitivity of an acoustic emission (AE) sensor at an optimum value. CONSTITUTION:The spurious breakage signal generator 4, which converts an AE signal into an input signal prior to drilling, is installed at a position where the blade of the drill of the work 1 comes contact with a tool. A level setting device 3 sets the prescribed drive level of the generator 4 in accordance with the size and type of a used tool. A surface roughness setting device 6 sets the surface roughness of the work 1 where the generator 4 with the aid of the spurious breakage signal having a waveform similar to that of the AE signal at the time of tool breakage and the same power spectrum distribution. The AE sensor 8 detects the AE signal from the tool and that from the generator 4. By adjusting the drive level of the spurious breakage signal, the sensitivity of the sensor 8 can be set to an optimum value, whereby a signal processing part composed of a comparator 18, a level deciding device 19, a breakage detecting circuit 21, etc., can detect the breakage with high reliability.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は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ソシ日ン（
以下ＡＥという）を利用して監視。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention is directed to the prevention of breakage and abnormalities of tools in machine tools by acoustic emissive cutting that occurs during cutting and tool breakage.
(hereinafter referred to as AE) for monitoring.

自動検出する工具折損検出装置に関し、特にＩＱ（１２
折損信号を発生する発生部に特徴を有する工具折損検出
装置に関するものである。Regarding the automatic tool breakage detection device, IQ (12
The present invention relates to a tool breakage detection device having a feature in a generating section that generates a breakage signal.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明による工具折損検出装置は、ＡＥセンサの感度を
調整する擬似折損信号発生器を取°付ける加工対象（以
下ワークという）の面粗さ程度によってＡＥセンサに得
られるＡＥ信号レしルが異なることに鑑みてなされたも
ので、ワークの面粗さを入力する入力手段を有し、それ
に基づいて゛補正されたレベルで擬似折損信号発生器を
駆動することによってＡＥセンサの感度を設定するよう
にしたものである。こうすれば面粗さの異なる種々の加
工対象に対してもＡＥセンサの感度を常に最適値に設定
することができる。In the tool breakage detection device according to the present invention, the AE signal level obtained by the AE sensor differs depending on the surface roughness of the workpiece (hereinafter referred to as the work) to which the pseudo breakage signal generator for adjusting the sensitivity of the AE sensor is attached. This design has been developed in view of the above, and has an input means for inputting the surface roughness of the workpiece, and the sensitivity of the AE sensor is set by driving the pseudo-breakage signal generator at a corrected level based on the input means. This is what I did. In this way, the sensitivity of the AE sensor can always be set to the optimum value even for various machining objects having different surface roughness.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

工作機械において工具を用いてワークを切削加工する場
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。When cutting a workpiece using a tool in a machine tool, the tool may break for some reason or become clogged with chips, resulting in abnormal cutting.

近年の工場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倍信号基づいて工具の
折損を検出する装置が提案されている。With the recent progress in factory automation, there is a strong demand for automatic detection of tool breakage and abnormal cutting. As a method for detecting tool breakage in machine tools, a device has been proposed that installs an AE sensor near the tool or workpiece of the machine tool and detects tool breakage based on the AE multiplied signal obtained from the AE sensor. There is.

ところで従来の工具折損検出装置では、工具の折損時の
ＡＥ倍信号折損時にし、か得られないのでＡＥセンサの
取付位置や取付状態の確認が難しく、工具の折損を確実
に検出することが困難であった。However, with conventional tool breakage detection devices, it is difficult to confirm the installation position and installation condition of the AE sensor because it is difficult to obtain the AE multiplied signal at the time of tool breakage, making it difficult to reliably detect tool breakage. Met.

そこで出願人は既に特願昭５９７１０１５５４号等にお
いて工具折損時のＡＥ倍信号同一の特性を有する擬似折
損信号を工作機械に与える擬似折損信号発生手段を設け
、それに基づいてＡＥセンサの感度を設定する装置を提
案している（未公開）。しかしながら擬似折損信号発生
器が取付けられるワークの表面はワーク毎に異なってい
る。ワーク面が粗ければＡＥセンサに伝えられるＡＥ信
号レベルは低下し、又ワーク面が均一であればＡＥセン
サに伝えられるＡＥ信号レベルが上昇するため正しいＡ
Ｅセンサ感度を設定することが難しり、調整が困難であ
り使い難いという問題があった。Therefore, the applicant has already provided in Japanese Patent Application No. 597101554 etc. a pseudo breakage signal generating means for giving a pseudo breakage signal having the same characteristics as the AE multiplied signal at the time of tool breakage to the machine tool, and set the sensitivity of the AE sensor based on this. We are proposing a device (unpublished). However, the surface of the workpiece to which the pseudo-breakage signal generator is attached differs from workpiece to workpiece. If the work surface is rough, the AE signal level transmitted to the AE sensor will decrease, and if the work surface is uniform, the AE signal level transmitted to the AE sensor will increase, so the correct A
There were problems in that it was difficult to set the E-sensor sensitivity, difficult to adjust, and difficult to use.

〔発明の目的〕[Purpose 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、折損時と同一特性の信号を発生
する擬似折損信号発生器を用いると共に、用いられてい
るワークの面粗さデータを入力しワークの種類にかかわ
らずＡＥセンサの感度を最適値に設定することによって
確実に工具の折損を検出することができる信頼性の高い
工具折損検出装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the problems of such a tool breakage detection device, and uses a pseudo-breakage signal generator that generates a signal with the same characteristics as when the tool is broken, and also uses a pseudo-breakage signal generator that generates a signal with the same characteristics as when the tool is broken. The purpose of the present invention is to provide a highly reliable tool breakage detection device that can reliably detect tool breakage by inputting data and setting the sensitivity of the AE sensor to the optimum value regardless of the type of workpiece. .

〔発明の構成と効果〕[Structure and effects of the invention]

本発明は工作機械の工具近傍に設けられたＡＥセンサを
有し、工具の折損時に得られるＡＥ倍信号基づいて折損
を検出する工具折損検出装置であって、工具近傍に取付
けられて擬似折損信号を取付対象に伝えるＡＥ信号変換
器と、工具の折損時に得られるＡＥ倍信号周波数を含む
擬似折損信号を発生する擬似折損信号発生手段と、ＡＥ
信号変換器が取付けられるワークの面粗さを入力する面
粗さ入力手段と、面粗さ入力手段より与えられる面粗さ
入力に基づいて使用される工具に対応するレベルを補正
し、擬似折損信号発生手段の出力を増幅してＡＥ信号変
換器に与える増幅回路と、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、を具備するこ
とを特徴とするものである。The present invention is a tool breakage detection device that has an AE sensor installed near the tool of a machine tool and detects breakage based on an AE multiplied signal obtained when the tool breaks. an AE signal converter that transmits an AE signal to an attachment target; a pseudo-breakage signal generating means that generates a pseudo-breakage signal including an AE multiplied signal frequency obtained when a tool breaks;
A surface roughness input means for inputting the surface roughness of the workpiece to which the signal converter is attached, and a level corresponding to the tool used is corrected based on the surface roughness input given by the surface roughness input means, and the level corresponding to the tool used is corrected. The present invention is characterized in that it includes an amplifying circuit that amplifies the output of the signal generating means and supplies it to the AE signal converter, and a signal processing section that identifies tool breakage based on the output signal of the AE sensor.

このような特徴を有する本発明によれば、ＡＥセンサの
感度を設定する前に入力手段よりワークの面粗さのデー
タを入力するようにしている。そうすれば入力された面
粗さに基づいて擬似折損信号の駆動レベルを適宜調整す
ることによって種々の加工対象に対応して同一レベルの
擬似折損信号を与えることができる。従ってこの擬似折
損信号を用いればＡＥセンサ感度を最適値に設定するこ
とが可能となり、工具折損検出の信頼性を向上させるこ
とができるという効果が得られる。According to the present invention having such characteristics, data on the surface roughness of the workpiece is inputted from the input means before setting the sensitivity of the AE sensor. By doing so, by appropriately adjusting the driving level of the pseudo-breakage signal based on the input surface roughness, it is possible to provide pseudo-breakage signals of the same level corresponding to various processing objects. Therefore, by using this pseudo-breakage signal, it becomes possible to set the AE sensor sensitivity to an optimal value, and it is possible to obtain the effect that the reliability of tool breakage detection can be improved.

〔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。本実施例はボール盤に取付けられ
た状態を示すものであって、ワークｌはボール盤のベー
ス２上に固定されておリワ−クｌの上部よりドリル３を
回転させて所定速度で押下しワーク１に開口が設けられ
る。ここでワーク１の上部のドリルの刃が接触する位置
にワークに切削を行う前にあらかしめＡＥセンサと同じ
＜ＰＺＴ等から成り、入力信号をＡＥ倍信号変換する擬
似折損信号発生器４が取付けられる。レベル設定器５は
この擬似折損信号発生器４の駆動レベルを設定するもの
で、使用工具の大きさ１種類に応じて所定の駆動レベル
を設定するものである。(Overall Configuration of Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tool breakage detection device according to the present invention. This embodiment shows a state in which the workpiece 1 is installed on a drilling machine, and the workpiece 1 is fixed on the base 2 of the drilling machine, and the drill 3 is rotated from the top of the rework 1 to push it down at a predetermined speed. An opening is provided in the opening. Before cutting the workpiece, a pseudo-breakage signal generator 4, which is made of the same material as the AE sensor (PZT, etc.) and converts the input signal into an AE multiplied signal, is installed at the position on the top of the workpiece 1 where the drill blade comes into contact with the workpiece. It will be done. The level setter 5 sets the drive level of the pseudo-breakage signal generator 4, and sets a predetermined drive level according to one type of tool size.

文面粗さ設定器６は擬似折損信号発生器４が取付けられ
るワーク１の面の粗さを設定する設定器であって、これ
らの設定器５．６の設定レベルは駆動回路７に与えられ
る。駆動回路７は工具の折損時のＡＥ信号波形と相似で
且つ同一のパワースペクトル分布を持つ擬似折損信号に
よってＲ折損損信号発生器４を駆動するものである。そ
してワークｌ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２上にＡＥ倍信号検出するＡＥセンサ
８を設ける。ＡＥセンサ８はドリル３等の工具からのＡ
Ｅ倍信号擬似折損信号発生器４からのＡＥ倍信号検出す
る広帯域のＡＥセンサであって、その出力はアナログス
イッチ９に与えられる。アナログスイッチ９は外部の出
力によってアナログ信号を断続するもので、その出力は
増幅器ｌＯに与えられる。増幅器１０は可変抵抗器１１
の調整により増幅率を任意に設定することができる増幅
器であって、その出力を二つのバンドパスフィルタ１２
．１３及び切削レベル表示器１４に与えるものである。The surface roughness setter 6 is a setter for setting the roughness of the surface of the workpiece 1 to which the pseudo-breakage signal generator 4 is attached, and the setting levels of these setters 5 and 6 are given to the drive circuit 7. The drive circuit 7 drives the R-breakage signal generator 4 with a pseudo-breakage signal that is similar to the AE signal waveform at the time of tool breakage and has the same power spectrum distribution. An AE sensor 8 for detecting the AE multiplied signal is provided near the tool on which the work l is placed, for example, on the base 2 as shown in FIG. AE sensor 8 detects A from tools such as drill 3.
This is a wideband AE sensor that detects the AE multiplied signal from the E multiplied signal pseudo-broken signal generator 4, and its output is given to the analog switch 9. The analog switch 9 connects and cuts the analog signal using an external output, and the output is applied to the amplifier IO. Amplifier 10 is variable resistor 11
This is an amplifier whose amplification factor can be arbitrarily set by adjusting the
．． 13 and cutting level indicator 14.

バンドパスフィルタ１２は中心周波数３００　Ｋ　ｌｌ
ｚ　、バンドパスフィルタ１３は中心周波数５０ＫＩＩ
ｚのフィルタであって、夫々の中心周波数付近の信号の
みを次段の検波器１５．１６に伝える。検波器１５．１
６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１５の出力は微分回路１７及び比
較器１８に、検波器１６の出力は比較器１８に与えられ
る。バンドパスフィルタ１２，１３、検波器１５．１６
及び比較器１８により折損時のＡＥ倍信号識別する周波
数識別手段を形成している。微分回路１７は入力信号の
急峻な変化分のみを次段のレベル判定器１９と折損・異
常レベル表示器２０に伝える。The bandpass filter 12 has a center frequency of 300 Kll
z, the bandpass filter 13 has a center frequency of 50KII
Z filters transmit only signals near their respective center frequencies to the next-stage detectors 15 and 16. Detector 15.1
6 detects the input signal and obtains an output according to the amplitude, and the output of the detector 15 is given to a differentiating circuit 17 and a comparator 18, and the output of the detector 16 is given to a comparator 18. Bandpass filters 12 and 13, detectors 15 and 16
The comparator 18 forms frequency identification means for identifying the AE multiplied signal at the time of breakage. The differentiating circuit 17 transmits only the steep changes in the input signal to the level determiner 19 at the next stage and the breakage/abnormal level indicator 20.

レベル判定器１９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２Ｉ及び異常切削検出回路２２に伝える。又比較
器１８は検波５１５．１６の出力を比較し、検波器１５
の出力が大きい場合にのみ出力を折損検出回路２Ｉに伝
える。折損検出回路２１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、出力回路２
３を介して折損検出信号を外部に出力すると共にアナロ
グスイッチ９を制御している。又異常切削検出回路２２
はレベル判定器１９の出力に基づいて異常切削を検出す
るものであって、その出力を出力回路２４を介して外部
に伝えるものである。The level determiner 19 compares the input signal with a predetermined reference level, and if the input signal is large, transmits the output to the breakage detection circuit 2I and the abnormal cutting detection circuit 22. Also, the comparator 18 compares the outputs of the detectors 515 and 16, and
The output is transmitted to the breakage detection circuit 2I only when the output is large. The breakage detection circuit 21 is a logic circuit that takes the logical product of these inputs to detect tool breakage, and the output circuit 2
It outputs a breakage detection signal to the outside through the switch 3 and controls the analog switch 9. Also, abnormal cutting detection circuit 22
Detects abnormal cutting based on the output of the level determiner 19, and transmits the output to the outside via the output circuit 24.

次に第２図はこの工具折損検出装置のパネル面を示す図
である。本図においてレベル設定Ｂ５及び面粗さ設定器
６は夫々１桁のサムロータリースインチが用いられてお
り、その表示部の上下の押しボタンスインチを押すこと
によって夫々の数値を１づつインクリメント又はディク
リメントしてレベルを設定することが可能である。ここ
でレベル設定器５はサムロータリースイッチを用いて例
えば工具の径を入力するものとし、文面粗さ設定器６は
！２似折損信号発生器４が取付けられるワーク１の面粗
さを仕上げ記号等に基づいて入力するものとする。又そ
の右側には同様にして増幅器１０の可変抵抗器１１の抵
抗値がサムロータリースイッチｌｌａを用いて設定する
ことができるよう構成されており、上部には切削レベル
表示器１４及び折損・異常レベル表示器２０がレベルメ
ータ表示器として構成されている。又その左側には動作
モードを定める種々のスイッチ及び表示器が設けられい
る。Next, FIG. 2 is a diagram showing the panel surface of this tool breakage detection device. In this figure, a single-digit thumb rotary inch is used for the level setting B5 and the surface roughness setting device 6, and by pressing the upper and lower push buttons on the display, the respective numerical values can be incremented by 1 or It is possible to set the level by decrementing. Here, the level setting device 5 uses a thumb rotary switch to input, for example, the diameter of the tool, and the surface roughness setting device 6 uses! It is assumed that the surface roughness of the workpiece 1 to which the quasi-breakage signal generator 4 is attached is input based on a finishing symbol or the like. Also, on the right side thereof, the resistance value of the variable resistor 11 of the amplifier 10 can be set using a thumb rotary switch lla, and on the upper part there is a cutting level indicator 14 and a breakage/abnormality level indicator. The display 20 is configured as a level meter display. Also provided on the left side are various switches and indicators for determining operating modes.

（擬似折損信号発生手段の構成） 次に第３図は設定器５．６と駆動回路７の構成を示すブ
ロック図である。駆動回路７は第３図に示すように擬似
折損信号を発生する擬似折損信号発生部とその出力を所
定レベルに増幅する増幅部を有している。ノイズ発生器
３０は周波数３００ＫＨｚを越える周波数までのホワイ
トノイズを発生させる発生回路であって、その出力はバ
ンドパスフィルタ３１に与えられる。バンドパスフィル
タ３１は周波数３００　Ｋ　ｌｌｚ付近の成分を有する
雑音のみを次段に伝えるものである。又クロック発生器
３２は一定の周期のクロック信号を発生する発生器であ
って、その出力は微分回路３３に醪えられる。(Configuration of pseudo-breakage signal generating means) Next, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the setting device 5.6 and the drive circuit 7. As shown in FIG. 3, the drive circuit 7 has a pseudo-breakage signal generating section that generates a pseudo-breakage signal and an amplification section that amplifies the output to a predetermined level. The noise generator 30 is a generating circuit that generates white noise up to a frequency exceeding 300 KHz, and its output is given to a bandpass filter 31. The bandpass filter 31 transmits only noise having components around a frequency of 300 Kllz to the next stage. The clock generator 32 is a generator that generates a clock signal with a constant period, and its output is fed to a differentiating circuit 33.

バンドパスフィルタ３１及び微分回路３３の出力は乗算
器３４に与えられる。乗算器３４は微分信号を包路線と
する擬似折損信号を発生させるものであって、その出力
は８つのアナログスイッチ３５−１〜３５−８に与えら
れる。又アナログスイッチ３５−１〜３５−８には前述
したサムロータリースインチから成るレベル設定器５及
び面粗さ設定器６の各４ビツトのＢＣＤ出力が夫々与え
られており、その信号に基づいてアナログスイッチ３５
−１〜３５−８を開閉する。各アナログスイッチ３５−
１〜３５−８の出力端は夫々そのレベルに対応した異な
る抵抗値を有する抵抗器Ｒ１−Ｒ８を介して増幅器３６
の入力端子に接続され、所定レベルに増幅される。そし
てその出力は電力増幅器３７を介して圧電素子から有り
、入力をＡＥ倍信号変換する擬似折損信号発生器に与え
られる。The outputs of the bandpass filter 31 and the differentiating circuit 33 are given to a multiplier 34. The multiplier 34 generates a pseudo-breakage signal whose envelope is the differential signal, and its output is given to eight analog switches 35-1 to 35-8. Further, the analog switches 35-1 to 35-8 are provided with 4-bit BCD outputs from each of the level setter 5 and surface roughness setter 6, each consisting of the above-mentioned thumb rotary lease inch. analog switch 35
-1 to 35-8 are opened and closed. Each analog switch 35-
The output terminals of 1 to 35-8 are connected to an amplifier 36 via resistors R1 to R8, each having a different resistance value corresponding to its level.
is connected to the input terminal of , and is amplified to a predetermined level. The output is sent from the piezoelectric element via a power amplifier 37, and is applied to a pseudo-breakage signal generator that converts the input into an AE multiplied signal.

（ＡＥセンサ感度設定動作） 次に本実施例の工具折損検出装置を工作機械に設置する
際の操作について説明する。まず！２偵折損信号発生器
４を第１図に示すようにワークｌのドリルにより開口す
る位置に取付ける。そしてまずレベル設定！！３５より
工具径を入力し、次いで擬似折損信号発生器４が取付け
られているワーク１の面粗さを面粗さ設定器６より入力
する。そうすればその入力に応じてアナログスイッチ３
５−１〜３５−８が開閉し、その出力端に接続された抵
抗器Ｒ１〜Ｒ８の合成値とフィードバック抵抗Ｒｏとに
よって定まる増幅率で増幅器３６の増幅率が設定される
。そして増幅器３６を介して電力増幅器３７により増幅
されて擬似折損信号発生器４に伝えられる。そうすれば
折損時と同一のパワースペクトルによって擬似折損信号
発生器４を駆動することができる。(AE Sensor Sensitivity Setting Operation) Next, the operation when installing the tool breakage detection device of this embodiment in a machine tool will be described. first! 2. The breakage signal generator 4 is attached to the work l at the position where it will be opened by a drill, as shown in FIG. First, set the level! ! The tool diameter is input from 35, and then the surface roughness of the workpiece 1 to which the pseudo-breakage signal generator 4 is attached is input from the surface roughness setting device 6. Then, depending on that input, the analog switch 3
5-1 to 35-8 are opened and closed, and the amplification factor of the amplifier 36 is set by the amplification factor determined by the composite value of the resistors R1 to R8 connected to the output ends thereof and the feedback resistor Ro. The signal is then amplified by a power amplifier 37 via an amplifier 36 and transmitted to the pseudo-breakage signal generator 4. In this way, the pseudo-breakage signal generator 4 can be driven by the same power spectrum as at the time of breakage.

そして擬似折損信号がワーク１及びベース２を介してＡ
Ｅセンサ８に与えられ、電気信号に変換されてアナログ
スイッチ９を介して増幅器■０に伝えられる。従って切
削レベル表示器１４の表示レベルが所定値となるように
増幅器１０の増幅率をＡＥセンサの感度設定スイッチｌ
ｌａを用いて可変抵抗器１１によって調整する。このよ
うにしてＡＥセンサ８から適正なレベルで信号処理部に
ＡＥ倍信号伝達することが可能となる。Then, the pseudo-breakage signal is transmitted through the workpiece 1 and the base 2.
The signal is applied to the E sensor 8, converted into an electrical signal, and transmitted to the amplifier 0 via the analog switch 9. Therefore, the amplification factor of the amplifier 10 is adjusted by the sensitivity setting switch l of the AE sensor so that the display level of the cutting level indicator 14 becomes a predetermined value.
It is adjusted by the variable resistor 11 using la. In this way, it becomes possible to transmit the AE multiplied signal from the AE sensor 8 to the signal processing section at an appropriate level.

（信号処理部の動作） さて工具の折損時には周波数３００　Ｋ　ｌｌｚ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１２を介して検波器１５によってそのレベルを検
波し、比較器１８により５０ＫＨｚ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が検出される
。更に微分回路１７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１９より出
力が得られ、折損検出回路２１によりその論理積条件に
基づいて工具の折損が検出される。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って工具の折損
の信頼性を向上させるようにしている。(Operation of Signal Processing Section) Now, when a tool breaks, a breakage signal having a peak around a frequency of 300 KHz is obtained, so its level is detected by the detector 15 via the bandpass filter 12, and the level is detected by the comparator 18 at 50 KHz. A broken tool is detected by comparison with a signal having a frequency component of . Furthermore, when the signal rises rapidly by the differentiating circuit 17, if the level is higher than a predetermined value, an output is obtained from the level determiner 19, and a breakage of the tool is detected by the breakage detection circuit 21 based on the AND condition. Ru. In this way, this tool breakage detection device improves the reliability of tool breakage by combining both frequency domain breakage detection and time domain breakage detection.

尚本実施例はレベル設定器５及び面粗さ設定器６の設定
に基づいてアナログスイッチを開閉しその入力に対応し
た所定のレベルの信号を発生させるようにしているが、
これらの設定値に対応した補正レベルを有する記憶手段
を設け、その設定入力に基づいて記憶手段より補正レベ
ル及び駆動レベルを読出して駆動回路７を駆動するよう
に構成することも可能である。In this embodiment, the analog switch is opened and closed based on the settings of the level setting device 5 and the surface roughness setting device 6, and a signal of a predetermined level corresponding to the input thereof is generated.
It is also possible to provide a storage means having correction levels corresponding to these setting values, and to drive the drive circuit 7 by reading out the correction level and drive level from the storage means based on the setting input.

又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。Further, in this embodiment, breakage is detected by the AND of breakage detection in the frequency domain and breakage detection in the time domain as a signal processing unit, but breakage may be detected by either one of these. It is also possible to use or combine other breakage detection methods.

更に本実施例はボール盤のドリル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に通用することが可能で
ある。Further, although this embodiment describes a drill breakage detection device for a drilling machine, the present invention can be applied to various other machine tools such as lathes and milling machines.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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図は本発明による工具折損検出装置
の操作面を示す図、第３図はレベル設定器と駆動回路を
示すブロック図である。 ■・−・・・−・ワーク　　２−・−・・ベース　　３
−・−・−・−ドリル４−−−−−−一擬似折損信号発
生器　　５−・−レベル設定器　　６・・・−・−面粗
さ設定器　　７−・−駆動回路８−−−−−−・ＡＥセ
ンサ　　９−・・−アナログスイッチ１０・・−・・増
幅器　　１２．１３−−一−−・−バンドパスフィルタ
　　１５．１６−・−・−検波器　　１７・−・−微分
回路　　１８−・−比較器　　１９・・−−−−−レベ
ル判定器　　２１−・−・折損検出回路　　２３　、　
２　、ｌ−一・−・出力回路　　３０−・−・・ノイズ
発生器　　３１−・−一バンドバスフィルタ　　３２−
一−−〜・−クロック発生Ｈ３３−・−・−・微分回路
　　３４−−−−−−・−乗算器３５−１〜３５−８−
・・−・−アナログスイッチ　　Ｒｏ〜Ｒ８−一・−・
−抵抗　　３６　、　３７−−−−−−一増Ｉｌ！ｉ器
特許出願人　　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　岡本宜喜（他１名） 第２図Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the tool breakage detection device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the operation surface of the tool breakage detection device according to the invention, and Fig. 3 shows a level setter and a drive circuit. It is a block diagram. ■・−・・・Work 2−・−・・Base 3
-・-・−・−Drill 4−−−−−−1 Pseudo-breakage signal generator 5−・−Level setter 6−・−・−Surface roughness setter 7−・−−Drive circuit 8−−− ---AE sensor 9--Analog switch 10--Amplifier 12.13--1--Band pass filter 15.16--Detector 17--Differential circuit 18--Comparator 19--Level judger 21--Breakage detection circuit 23,
2, l-1--output circuit 30--noise generator 31--1 band bus filter 32-
1----Clock generation H33----Differentiating circuit 34---Multipliers 35-1 to 35-8-
・・・・Analog switch Ro~R8-1・−・
-Resistance 36, 37---One increase Il! I device patent applicant Tateishi Electric Co., Ltd. agent Patent attorney Yoshiki Okamoto (and one other person) Figure 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）工作機械の工具近傍に設けられたＡＥセンサを有
し、工具の折損時に得られるＡＥ信号に基づいて折損を
検出する工具折損検出装置において、 工具近傍に取付けられて擬似折損信号を取付対象に伝え
るＡＥ信号変換器と、 工具の折損時に得られるＡＥ信号の周波数を含む擬似折
損信号を発生する擬似折損信号発生手段と、 前記ＡＥ信号変換器が取付けられるワークの面粗さを入
力する面粗さ入力手段と、 前記面粗さ入力手段より与えられる面粗さ入力に基づい
て使用される工具に対応するレベルを補正し、前記擬似
折損信号発生手段の出力を増幅して前記ＡＥ信号変換器
に与える増幅回路と、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、を具備するこ
とを特徴とする工具折損検出装置。(1) In a tool breakage detection device that has an AE sensor installed near the tool of a machine tool and detects breakage based on the AE signal obtained when the tool breaks, a pseudo breakage signal is installed near the tool. an AE signal converter that transmits the signal to the object; a pseudo-breakage signal generating means that generates a pseudo-breakage signal including the frequency of the AE signal obtained when the tool breaks; and inputs the surface roughness of the workpiece to which the AE signal converter is attached. a surface roughness input means; and correcting a level corresponding to the tool used based on the surface roughness input given by the surface roughness input means, and amplifying the output of the pseudo-breakage signal generation means to generate the AE signal. A tool breakage detection device comprising: an amplifier circuit that supplies a signal to a converter; and a signal processing unit that identifies tool breakage based on an output signal of the AE sensor. （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装
置。(2) The signal processing unit is configured to control the AE obtained when the tool breaks.
Frequency identifying means that outputs an output when an AE signal having a frequency component that has a strong correlation with the frequency component of the signal is given, and rising signal detecting means that outputs an output when a signal that rises rapidly from the AE sensor is given. and logic output means for identifying tool breakage based on the AND output of the frequency identification means and the rising signal detection means. Device.