工具异常检测方法_3

文档序号:9597360阅读:来源:国知局
1远离加工机20,也能够无线发送数据。
[0063]接下来,根据图6的流程图对本实施方式的顺序进行说明。本实施方式基于电力值的异常判定和加速度值的异常判定双方的信息来判定并检测工具异常的产生。判定电力值产生异常这一情况的流程与图3的流程图相同,图6的流程图示出判定加速度值产生异常这一情况的流程。
[0064](加速度值数据制作步骤:S21- S23)
[0065]如图6所示,在本实施方式中,判定加速度值产生异常这一情况的流程从步骤S21起开始流程,进入步骤S22,利用加速度传感器13计测加速度值并输出。然后,进入步骤S23,利用数据收集机16以时间ta的间隔对加速度值持续采样并储存。所储存的数据被输送至个人计算机11,形成加速度值数据。以后的步骤利用个人计算机11进行处理。
[0066](第一加速度方差值数据制作步骤:S24、S25)
[0067]接下来,进入步骤S24,求出加速度值数据中的从最新的加速度值至时间ΔΤ3前的加速度值的方差值来作为第一加速度方差值,进入步骤S25,以时间t3的间隔持续求出第一加速度方差值并储存,形成第一加速度方差值数据。
[0068](第二加速度方差值数据制作步骤:S26、S27)
[0069]接下来,进入步骤S26,求出第一加速度方差值数据中的从最新的第一加速度方差值至时间A T4前的第一加速度方差值的方差值来作为第二加速度方差值,进入步骤S27,以时间t4的间隔持续求出第二加速度方差值并储存,形成第二加速度方差值数据。
[0070]在步骤S27中,也可以形成为:相对于已求出第二加速度方差值的、第一加速度方差值的数据组,将接下来求出的一个第一加速度方差值加入数据组,并从数据组中删除时间ΔΤ2前的一个第一加速度方差值,然后,再次求出数据组的方差值来作为第二加速度方差值。然后,通过重复该顺序,可以持续求出第二加速度方差值数据。
[0071](加速度值异常判定步骤:S28- S32)
[0072]接下来,进入步骤S28,依次求出第二加速度方差值数据中的最新的第二加速度方差值Val与相比最新的第二加速度方差值靠前规定个数Na个的时刻的第二加速度方差值Va2之比(Val/Va2)。Na的值适当设定为正整数值,以使得判定为加速度值产生异常的精度尚ο
[0073]接下来,进入步骤29,参照预先根据第二加速度方差值Va2设定的阈值β,进入步骤30,当连续规定次数η次而第二加速度方差值Val与第二加速度方差值Va2之比超过阈值β时,进入步骤S31,判定为加速度值产生异常。
[0074]在本实施方式中,当在步骤S31中判定为加速度值产生异常、且在图3的流程图中判定为电力值产生异常时,基于双方的信息判定为切削工具Τ产生工具异常,检测工具异常的产生。例如,当同时作出电力值产生异常的判定与加速度值产生异常的判定时,判定为产生工具异常。另外,当在步骤S31中未判定为加速度值产生异常时,进入步骤32,继续进行比值(Val/Va2)与阈值β的比较。
[0075]在本实施方式中,由于使用第二加速度方差值数据判定为加速度值产生异常,因此能够增强因产生工具异常所引起的加速度值变化来进行检测。而且,基于加速度的判定能够比基于电力的判定更敏感地检测切削工具T所产生的变化。因此,通过利用加速度值的异常判定对电力值的异常判定进行补充来判定工具异常的产生,能够更高精度地检测工具异常的产生。
[0076]另外,在本实施方式中,根据第二加速度方差值Va2来设定阈值β。S卩,根据加速度值的变化而动态地设定阈值β。由此,能够容易地从第二加速度方差值Va2小、且第二加速度方差值Val与第二加速度方差值Va2之比(Val/Va2)大的加速度值变化辨别出因产生工具异常所引起的加速度值变化,能够更高精度地检测工具异常的产生。
[0077][实施例1]
[0078]接下来,对本发明的实施例1进行说明。本实施例是将第一实施方式应用于在滚筒R外径面形成的热处理表面的除去加工(粗加工)的例子。
[0079]在本实施例中,使用精加工外形尺寸为1200mm的滚筒R。在加工中,使滚筒R绕轴以115m/min的圆周速度旋转,并使切削工具T沿轴向以0.25mm/rot的速度进给。切削工具T使用圆板型的cBN刀头。
[0080]另外,图2所示的电力计9使用Erufai公司制的V382VFD马达负载转换器来计测对切削工具T进行驱动的Z轴伺服马达5的电力值。
[0081]如图7所示,对于电力计9所计测到的电力值,在加工初期,呈现出因使切削工具T高速进给至加工开始位置而引起的波峰71、和因使切削工具T在与滚筒R接触之前空转而引起的空程(air cut)区间72。然后,对于电力值,切削工具T与滚筒R接触而电力值上升,在从区间73起变为稳态加工状态之后,呈现出尽管反复出现稍许的增减但大致稳定的波形。
[0082]而且,在本实施例中,在个人计算机11中,将图3所示的流程图的参数设定为:
[0083]步骤S3的时间tp:1/30秒
[0084]步骤S4的时间Δ Tl:0.5秒
[0085]步骤S5的时间tl:0.5秒
[0086]步骤S6的时间Δ T2:30秒
[0087]步骤S7的时间t2:0.5秒
[0088]步骤S8的规定个数Np:60个
[0089]步骤S10的规定次数m:5次。
[0090]此外,在步骤S7中,相对于已求出第二电力方差值的第一电力方差值的数据组,将接下来求出的一个第一电力方差值加入数据组,并从数据组中删除30秒前的一个第一电力方差值,然后,再次求出数据组的方差值来作为第二电力方差值。然后,通过重复该顺序,持续地求出第二电力方差值并储存,作为第二电力方差值数据。
[0091]另外,如图8所示,在步骤S9中,阈值α设定成随着第二电力方差值Vp2变大而变小。
[0092]图9中,(a)示出判定为电力值产生异常前后的电力值的变化,(b)示出判定为电力值产生异常前后的第一电力方差值的变化,(c)示出判定为电力值产生异常前后的第二电力方差值的变化。此外,图9的(c)中一并示出了电力值的异常判定线J,当第二电力方差值Vpl与第二电力方差值Vp2之比连续5次超过阈值α时,电力值的异常判定线J呈现为零。
[0093]如图9所示,在图9的(a)的电力值的波形中,计测出比周边高的波峰91a和波峰92a。而且,波峰92a在图9的(b)的第一电力方差值的波形中被增强成波峰92b,在图9的(c)的第二电力方差值的波形中被进一步增强成波峰92c。而且,在波峰92c处,电力值的异常判定线J呈现为零,判定为电力值产生异常。在该判定后,使切削工具T从滚筒R退避,确认切削工具T的状态,发现在切削工具T的边缘产生了微小的缺损。
[0094]另外,另一方的波峰91a在图9的(b)的第一方差值的波形中成为波峰91b,在图9的(c)第二方差值的波形中成为难以与周围区分开的波峰91c。而且,在波峰91c处,第二电力方差值Vpl与第二电力方差值Vp2之比只连续2次超过阈值α,电力值的异常判定线J不呈现为零。
[0095]图9的(a)的波形在波峰91a之后以与波峰前相同的水平推移,因此,认为波峰91是因切削工具T啮入滚筒R的异物、缺陷、切肩等所引起的波峰,而并非工具异常。
[0096]综上,能够确认:利用第一实施方式的工具异常检测方法,能够辨别出因产生工具异常所引起的电力值的波峰、与因其他原因所引起的电力值的波峰,能够检测工具异常的产生。
[0097][实施例2]
[0098]接下来,对本发明的实施例2进行说明。本施例也是将第一实施方式应用于在滚筒R的外径面形成的热处理表面的除去加工的例子,是加工比实施例1硬的材质的滚筒R的例子。
[0099]在本实施例中,使用精加工外径尺寸为900mm的滚筒R。在加工中,使该滚筒R绕轴以80m/min的圆周速度旋转,并使切削工具T沿轴向以0.16mm/rot的速度进给。切削工具T使用与实施例1相同的工具。
[0100]除此之外,加工机1以及周边设备的结构、图3的流程图中的时间tp、时间Δ Τ1、时间tl、时间ΔΤ2、时间t2、规定个数Np、规定次数m这些条件均与实施例1相同,阈值α另行设定成随着第二电力方差
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