专利名称：刀具损害/异常检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在利用机床将相同材料且相同形状的工件加工成一个或持续加工大量工件时，例如相同尺寸大小的组件，用于检测例如加工中使用的刀具的破损的损害/异常的刀具损害/异常检测设备，尤其涉及使得检测设备可以合适的简单的设置损害/异常检测使用的指数允许范围的技术。经受损害/异常检测的典型刀具包括加工中心的钻头，用于攻丝的攻丝刀具等。
背景技术：
通常，机床中使用的刀具具有缘磨损沟(edge worn)，从而切削阻力随着加工时间的推移而逐渐增加。而且随着加工时间的推移，刀具的破损与磨损一起造成损害或近似的异常，从而不能维持工件所必须的加工精确性。在这种情况下，实际上不适合继续这样的加工，而且必须替换新的刀具。前述损害或类似的异常全文中将参考为损害/异常。
在该背景之中已经提出一技术，其用于检测在当前流行的无人看管的加工或长时间自动加工中等同于刀具损害/异常的情形。许多提出的传统技术是基于JP 3446518B，JP 2003-326438A和JP 2004-130407A中描述的系统。在该系统中，在多个加工循环中检测指数，该指数表示作用于加工工件的刀具上的负荷(用于驱动刀具的电动机的扭矩和施加在刀具上的推力负荷)。对于每一加工循环，比较当前加工循环的指数和在当前加工循环前一个加工循环的指数的平均值。如果比较的结果偏离预设指数的允许范围，则得出该刀具正经受损害/异常。
在设置指数的允许范围中，预设用于指数的阈值(通常为，上限和下限值)，从而重要的是如何确定预设阈值。如果预设阈值不合适，损害/异常的检测会被延迟而使得加工失败(因为允许范围向上的或向下的太宽)。另一方面，如果损害/异常的检测出现的太早(或者允许范围向上的或向下的太窄)，浪费了具有充分平均寿命的刀具。
实际上，到目前为止，还未做出令人满意的技术开发，来提供适于设置阈值的方法，该阈值用于表示施加在刀具上的负荷的指数。
例如有一方法，其中，通过例如对切削试验获得的平均负荷或在加工之前即刻获得的平均负荷乘以给定系数，确定用于指数(平均负荷)的阈值。然而，没有为设置给定系数设计特定方法。依照专利文献1，其中描述了“用于旋转刀具的异常检测方法及其装置”，通过示例的方式，依照负荷值的变化率设置阈值。由此，精确的且在实时的基础上合适的检测异常。更特别的，通过对依照钻头大小等固定的损害负荷等级Lmax乘以0到1范围内的常数k，而设置阈值，该常数k基于负荷值的变化率ΔFn而设置。
然而，没有确定前述值Lmax和k的特定方法的明确表述。通常，损害负荷基于机床、刀具、机件材料、加工条件等而变化，从而理想的是收集工作点的数据。在钻头和攻丝的情形下，尽管在加工循环中可以检测到其异常，但是可以只在加工循环结束后进行处理。因而实时检测不是必须的。
发明内容
本发明提供刀具损害/异常检测设备，其中，可以简单且合适的为比较值设置由阈值设置值定义的允许范围。检测设备对多个加工循环检测指数，该指数表示施加在加工工件的刀具上的负荷(例如用于旋转刀具的电动机的扭矩，施加在刀具上的推力负荷，等)；将当前加工循环中的指数与当前加工循环之前紧接的多个加工循环的指数平均值进行比较，从而获得比较值(代表数量关系的值，典型的为当前指数和平均值的比率)；并且当比较值背离预设允许范围时，确定刀具正经受损害/异常。
用于检测刀具的损害/异常的刀具损害/异常检测设备包括用于确定阈值的设置值(全文中参照为设置阈值)的设置阈值确定装置，该阈值的设置值定义指数(表示施加在刀具上的负荷)的可允许范围，该可允许范围用作损害/异常的实际检测的标准。
依照本发明，用于指数的阈值的初始值是由设置阈值确定装置设置的。实际执行加工时，监测刀具损害/异常的出现。通过利用在多个加工循环中获得的指数数据，在延伸指数的可允许范围的方向连续更新用于指数的阈值。当响应于终止更新的指令而终止更新时，基于最近更新的阈值或相应于最近值的阈值数据(由最近更新获取的阈值历史数据)确定设置阈值。通过这样做，设置可允许范围(或确定设置阈值)，从而其反应了实际加工中刀具损害/异常出现时的指数值。
因而，本发明被用于刀具损害/异常检测设备，其中对多个加工循环获取每个皆表示加工工件时施加在刀具上的负荷的指数，将当前加工循环中获取的指数和当前加工循环之前的加工循环中获取的指数平均值进行比较，从而获取表示每一加工循环中比较结果的比较值，且在比较值背离阈值的设置值定义的可允许范围时确定刀具的损害/异常。
刀具损害/异常检测设备包括确定阈值的设置值的设置阈值确定装置，其包括检测装置，其对多个加工循环检测指数；比较装置，其将一加工循环中的指数与该加工循环之前的多个加工循环的指数平均值进行比较，从而获取表示比较结果的比较值；第一存储装置，其存储阈值；写入装置，其将要存入第一存储装置的阈值的初始值写入所述第一存储装置中；更新装置，其用于当加工循环中获取的比较值背离允许范围时，更新存储在所述第一存储装置中的阈值为依照背离允许范围的比较值的值，该允许范围由存储在所述第一存储装置中的阈值所定义；第二存储装置，其存储阈值历史，该阈值历史包括在最近更新之前存储在所述第一存储装置中的阈值的至少一部分；用于响应停止阈值更新指令而停止阈值的更新的装置；以及确定装置，其用于当阈值的更新停止时，基于存储在所述第二存储装置中的阈值历史确定阈值的设置值。
设置阈值确定装置可以进一步包括第二存储装置，其用于在最近更新之前存储阈值历史，该阈值历史包括在所述第一存储装置中存储的阈值的至少一部分。在这种情况下，当阈值的更新停止时，取代存储在第一存储装置中的阈值，而基于存储在第二存储装置中的阈值历史确定阈值的设置值。可选的，当阈值的更新停止时，可以基于存储在所述第二存储装置中的阈值历史和存储在所述第一存储装置中的阈值两者确定阈值的设置值。
所述指数包括包括对于某一个加工循环的最大和最小负荷之间的差值(M)，对于该一个加工循环的负荷值的区域(S)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值(L)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值L和对于前一个加工循环的负荷绝对值的平均值L’之间的差值(Ldiff)，通过将该一个加工循环的最大和最小负荷值之间的差值M除以相同加工循环的负荷绝对值的平均值L而获得的数值(M/L)，在该一个加工循环中负荷增加的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G+)，和/或该一个加工循环中负荷降低的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G-)。对于不同类型的指数确定阈值的设置值，从而基于至少一个确定的阈值设置值检测刀具的损害/异常。
施加在刀具上的负荷被检测作为旋转刀具的电动机的扭矩或施加在刀具上的推力负荷。
写入装置可以基于所述比较装置获取的第一比较值，将阈值的初始值写入所述第一存储装置。刀具包括钻孔刀具或攻丝刀具。
使用依照本发明的刀具损害/异常检测设备，可以简单的且合适的设置指数的允许范围。而且依照本发明，可以在加工操作点简单设置指数的允许范围。
图1是依照本发明的实施例用于控制机床的控制设备的示意方框图；图2是显示依照本实施例确定要实行的阈值的处理程序的步骤大纲的流程图；图3是显示经受损害/异常的加工循环和损害/异常出现之前紧接和之后紧接的加工循环中作为刀具的硬质合金钻头上的负荷(检测值)的转换的示例的曲线图；图4是显示经受损害/异常的加工循环和损害/异常出现之前紧接和之后紧接的加工循环中作为刀具的攻丝刀具(高速钢攻丝)上的负荷(检测值)的转换的示例的曲线图。
具体实施例方式
图1是用于机床控制的控制设备(数控设备)100的方框图，该控制设备又可作为依照本发明的刀具损害/异常检测设备。图1中，CPU11是用于主要控制控制设备100的处理器。CPU11从ROM12经由总线20读取系统程序，且依照系统程序控制整个控制设备100。RAM13存储暂时的计算数据，显示数据，和由操作者经由显示/MDI单元80输入的各种的数据。CMOS存储器14形成作为由电池(未显示)备份的非易失性存储器，从而即使关闭控制设备100其也可以维持存储状态。
CMOS存储器14存储有经由接口15读取的加工程序，由显示/MDI单元80输入的加工程序，等。
而且，ROM12预载有用于处理编辑模式的各种系统程序，该处理编辑模式用于制作和编辑自动操作的加工程序和执行程序。而且依照本实施例，ROM12装载有用于刀具损害/异常检测的处理程序(a)和用于确定设置的阈值的处理程序(b)。
程序(a)是公知的处理程序，用于通过前述刀具损害/异常检测系统检测刀具损害/异常。依照该系统，对于多个加工循环检测指数，该指数表示施加在加工工件的刀具上的负荷。对于每一加工循环，对当前加工循环的指数和多个之前紧接加工循环的平均指数进行比较。如果比较结果背离预设指数的允许范围，得出该刀具正经受损害/异常。
另一方面，程序(b)是合适于本发明的处理程序，且作用为确定设置的阈值，该阈值定义了处理(a)中的预设阈值的允许范围。这些程序的处理内容，尤其是程序(b)的处理将在后面具体描述。
回到图1，接口15使得控制设备100和例如是适配器的外围设备82之间的连接成为可能。从外围设备82侧读取加工程序等。而且，在控制设备100中编辑的加工程序可以经由外围设备82存储到外围存储装置。PC16(可编程的控制器)依照控制设备100中包含的顺序程序将控制信号经由I/O单元17输出到用于机床的辅助设备(例如，诸如用于刀具改变的机器人手的制动器)。
显示/MDI单元80是提供有显示器，键盘等的手动数据输入设备。接口18接收来自键盘的指令数据且将其转送给CPU11。接口19连接于位于机床本体上的操作面板81。操作面板81提供有告警灯和用于输入各种指令到机床的各种开关。
用于单个轴的轴控制电路30-32从CPU11接收用于轴的移动指令，并将其传送至伺服放大器40-42。在接收这些指令时，伺服放大器40-42驱动用于X，Y和Z轴的伺服电动机50-52。伺服电动机50-52单独的包含位置/速度传感器。来自位置/速度传感器的位置/速度反馈信号反馈到轴控制电路30-32，且用于位置/速度反馈控制。
而且，分别从伺服放大器40-42传送到伺服电动机50-52的驱动电流是由电流传感器60-62以与传统情形相同的方式进行检测。它们单独的被反馈到轴控制电路30-32，且用于电流(扭矩)控制。单独的电动机具有基本上相同的流过其的驱动电流、负荷扭矩和由其驱动的进给轴上的推力负荷。因此在本实施例中，用于检测流经用于刀具进给的Z轴驱动伺服电动机52的驱动电流的电流传感器62被用来形成用于检测刀具上推力负荷的装置。位置/速度反馈没有图示。
然后，主轴控制电路70接收主轴旋转指令，并依照指令速度和来自位置编码器73的反馈信号执行速度控制，该位置编码器73生成与主轴电动机72的旋转同步的反馈脉冲。而且，在从检测流过主轴电动机72的驱动电流的电流传感器74的电流反馈信号时，主轴控制电路70执行电流环路控制且控制主轴电动机72的旋转速度。由于施加在主轴电动机上的负荷(扭矩)和驱动电流实质上互相成比例，所以电流传感器74构成了本实施例中检测主轴电动机上的负荷的装置。
假定钻头或攻丝刀具是贴附在本发明中主轴的刀具。例如具有相同尺寸大小的元件的大量工件被连续钻孔或攻丝，并且基于前述系统确定用于钻头或攻丝刀具的损害/异常的检测的设置阈值。刀具(钻头或攻丝刀具)安装在主轴上，且工作台上的每一工件由用于X和Y轴(进给轴)的伺服电动机50和51所驱动。由用于Z轴的伺服电动机52，也就是用于移动Z轴方向的主轴的进给轴将刀具相对工件移动，该Z轴方向垂直于X和Y轴。
同样参考图2到图4，将描述程序(b)(用于确定设置阈值的处理程序)的内容，该程序用于确定设置阈值和与确定的设置阈值相关的项目(比较值，指数，等)。程序(a)(用于刀具损害/异常检测的处理程序)包括这些内容。
图2是显示用于确定阈值的处理程序(b)的步骤大纲的流程图。图3和图4显示经受损害/异常的加工循环和损害/异常出现之前紧接和之后紧接的加工循环中两种类型刀具(图3中的钻孔刀具和图4中的攻丝刀具)上的负荷(检测值)的转换的示例的曲线图。
在程序(b)的处理中，执行等同于程序(a)获得的实际加工(在刀具损害/异常的检测前重复多次的加工循环)的条件(工件类型，加工类型，使用的刀具型号，等)的条件，并且执行实验加工。下面是单独的步骤的要点描述。与设置阈值相关的指数，比较值等将参照图3和4进行描述。
步骤S1将用于加工循环计数的计数器指数i清除而设置初始值(i＝0)。
步骤S2当在给定期间(例如8msec)检测刀具上的负荷(全文中也简单地参照作负荷)时，执行第i个循环的加工，因此获取表示刀具上负荷的指数H(i)。由本实施例计算的指数由符号H合适的代表。而且，后缀(i)贴附到第i个循环中获得指数H，从而获得指数H(i)。旋转刀具的电动机的扭矩和刀具的Z轴进给的推力负荷是要检测的典型负荷。如前所述，电动机扭矩可由电流传感器74检测，该电流传感器74用于检测流过驱动主轴的主轴电动机72的驱动电流。推力负荷可由电流传感器62检测，该电流传感器62用于检测流过Z轴驱动伺服电动机52的驱动电流。
公知的，施加在刀具上的负荷对于每一加工循环具有相似的负荷转换模式。通常如果刀具承受损害/异常，在损害/异常出现后负荷转换模式立刻开始急剧的变化。图3和4显示的变化的示例。
图3是经受损害/异常(见箭头A)的加工循环(例如第j个循环；j＝2456)和损害/异常出现之前紧接和之后紧接的加工循环中进给轴(Z轴)的推力负荷的测量值所画的曲线图。测量值是基于以7490min-1的主轴速度S、3,758mm/min的进给速度F、和使用作为刀具的6.8mm直径的硬质合金钻头在27.2mm厚度的steel-S50C工件上的重复钻孔工作。如果检测用于驱动刀具(硬质合金钻头)的主轴电动机的扭矩(驱动电流)，可以获得相似的转换模式(未显示)。
另一方面，图4是经受损害/异常(见箭头B)的加工循环(例如第k个循环；k＝1826)和损害/异常出现之前紧接的一个的加工循环和之后紧接一部分的加工循环中进给轴(Z轴)的推力负荷的测量值所画的曲线图。测量值是基于以717min-1的主轴速度S、501.9mm/min的进给速度F、和使用作为刀具的4mm直径的高速钢攻丝(攻丝刀具)在相同的工件上的重复攻丝工作。如果检测用于驱动刀具(高速钢攻丝)的主轴电动机的扭矩(驱动电流)，可以获得相似的转换模式(未显示)。
依照该方式中检测的负荷数据连续计算不同的指数。
可以获取不同的指数H，并且计算其中一个。在这种情况下，假定计算指数M，S，L，Ldiff，M/L，G+或G-。在图3和4中，符号T代表加工时间(不包括用于钻孔工作中钻的移除的时间)。
M对于某一个加工循环的最大和最小负荷之间的差值。通常，取正值。在一些情况下，最大和最小负荷值可以被极性反转。例如，在如图4(攻丝)所示的循环的后半部分，刀具反向旋转，而且推力负荷反向施加，从而最小负荷值是负。
S对于某一个加工循环的负荷值的区域。如果用于循环的前半部和后半部的负荷是极性相反，具有每一负荷＞0的区域S+部分和具有每一负荷＜0的区域S-部分相加计算S＝S++S-。
L对于某一个加工循环的负荷绝对值的平均值S/T。
Ldiff对于某一个加工循环的负荷绝对值的平均值L和前一个加工循环的负荷绝对值的平均值L’之间的差值(绝对值)。
M/L对于某一个加工循环的差值M除以对于相同加工循环的平均值L所获得的值。
G-在某一个加工循环中负荷的下降过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(见图3和图4)。
G+在某一个加工循环中负荷的增加过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(见图3和图4)。
在相关加工循环终止后确定这些指数的最终确定值。然而，在加工工作过程中开始这些指数的计算，这些指数可以通过一方法计算，从而以每一给定期间更新例如积分值的瞬变值。例如，在以每一检测期间积分负荷检测值(绝对值)的过程的步骤中，可以获得指数S(S＝最终积分值X检测期间)步骤S3对计数器指数i值增加1。
步骤S4检查计数器指数i值。如果超出了预定值n，过程行进到步骤S5。如果没有超出值n，过程返回到步骤S2。这里n是不小于2的正整数，其是相应于具有平均值的之前加工循环的数目的预定数目，该平均值是与前述检测系统中对于当前加工循环的指数相比较。通常，n的适当值为从3到10。如果例如给定n＝5，从处理开始的第6个步骤S4时第一次获得判决输出YES。当上述完成时，累积5个指数H(1)，H(2)，H(3)，H(4)和H(5)。
步骤S5当在给定期间检测施加在刀具上的负荷时，执行第i个循环的加工，而且获取表示施加在负荷上的指数H(i)。之前已经结合步骤S2描述了获取H(i)的类型。
步骤S6对于获取的指数H(i)的每一类，获取且存储比较值R(1)。如果给定n＝5，R(1)为R(1)＝5×H(6)/(H(1)+H(2)+H(3)+H(4)+H(5))。
例如对于指数L，R(1)L为R(1)L＝5×L(6)/(L(1)+L(2)+L(3)+L(4)+L(5))尽管在这种情况下对于比较值使用“比率”，也只是一典型的示例。其可以由其他相似的数量(代表大小优选的数值)代替。而且，在比较值计算中使用的之前循环的数目“n”不需要等于用于在实际刀具损害/异常检测中使用的比较值计算的之前循环的数目“n real”。通常，其关系可以为n real≤n，然而理想的是n real＝n。
步骤S7利用从指数H(6)获取的比较值R(1)，将设置的阈值rmax0和rmin0在阈值列表中写为初始设置阈值。以各种方法执行初始设置，例如rmax0＝(1+α)R(1)，rmin0＝(1-α)R(1)。
这里，rmax0代表比较值R的上限阈值rmax的初始设置值，而rmin代表比较值R的下限阈值rmin的初始设置值。而且，α是调节允许范围来对每一指数的比较值进行初始设置的参数，且其范围为从0到约0.1。如果给定α＝0，获得了rmax0＝rmin0＝R(1)，意味着对于初始设置的比较值的允许范围的宽度为零。然而由于假设α之后被更新，所以这没有产生问题。相反，应注意的是α不应该设置得太大。
对于从指数G-和G+的当前循环和之前n个加工循环中的检测值计算的比较值的阈值，在M，S，L，Ldiff，M/L，G+和G-中，只有rmax0以前述方式初始设置，且rmin0初始设置为rmin0＝0。由于管理倾角的绝对值的下限是没有意义的，下限值可以只是形式上的。
因而，在本实施例的情况下，初始设置下述14个阈值对于M的比较值上限，对于M的比较值下限，对于S的比较值上限，对于S的比较值下限，对于L的比较值上限，对于L的比较值下限，对于Ldiff的比较值上限，对于Ldiff的比较值下限，对于M/L的比较值上限，对于M/L的比较值下限，对于G-的比较值上限，对于G-的比较值下限，对于G+的比较值上限，对于G+的比较值下限。
而且，对于从各个指数计算的比较值可以分开初始设置rmax0和rmin0。对于这种情况的设置值的示例如下给出(1)对于指数G+和G-的每一比较值设置rmax0＝1和rmin0＝0。
(2)对于指数M，S，L，Ldiff和M/L的每一比较值设置rmax0＝1.05和rmin0＝0.95。
步骤S8对计数器指数i值增加1。
步骤S9在给定期间检测施加在刀具上的负荷时，执行第i个循环的加工，且获取表示施加在刀具上负荷的指数H(i)。之前已经结合步骤S2描述了获取的指数H(i)的类型。
步骤S10对于获取指数H(i)的每一类型获取且存储比较值R(i-n)。如果给定n＝5，R(i-5)为R(i-5)＝5×H(i)/(H(i-1)+H(i-2)+H(i-3)+H(i-4)+H(i-5))。
例如对于指数S，R(i-5)S为R(i-5)S＝5×S(i)/(S(i-1)+S(i-2)+S(i-3)+S(i-4)+S(i-5))。
步骤S11对于每一指数类型检查比较值R(i-n)，从而看是否背离允许范围(在下限和上限阈值之间)。如果它们是在允许范围内，过程返回到步骤S8。如果不在，过程行进到步骤S12。
步骤S12依照背离允许范围的比较值更新阈值列表中的最近阈值。迄今获得的数据被存储作为历史数据(阈值的更新和历史数据的续篇(postscript))。历史数据包括比较值，相关循环数目，和表示数值所背离的上限和下限的识别码。
步骤S13检查是否输入停止阈值更新的指令。如果没有输入指令，过程返回到步骤S8。如果输入了该指令，过程行进到步骤S14。例如，操作者通过视觉识别刀具的损害/异常的出现或经由分开提供的失败传感器的输出而监测阈值更新停止指令。当他/她识别损害/异常的出现，操作者通过手动操作做出输入。可选的，可以期望加工后操作者很快的检查状况(例如，孔的形状和大小等)，从而在得出低精确性开始时，他/她可以做出手动输入。而且，可选的，失败传感器的输出等可以用于输入自动停止阈值更新的指令。
步骤S14在当前开始的加工循环完成后停止加工。
步骤S15基于阈值列表中写入的数据，对于每一指数类型，确定比较值的设置阈值rmaxset和rminset。例如依照给定的规则可以自动做出最终判决。典型的规则是对于每一指数类型的每一比较值收集最近阈值的更新值，且直接用于设置阈值。依照另一规则，收集最近阈值的更新值，且进行精细调节，例如对每一都乘以安全因数。
上面是确定阈值的处理程序的大纲的描述。在本实施例中，确定阈值(共14个)以设置允许范围，该允许范围由指数M，S，L，Ldiff，M/L，G+和G-的比较值的上限和下限值定义。然而，这些值只作为示例，且可以只是确定其中的一些。而且，除这些示例之外的其他指数也可用为代表刀具上负荷的指数。
以这种方式确定的全部或部分设置阈值被用于基于前述系统的刀具损害/异常检测。由于该系统是公知的，其将只是简要的说明。
首先，设置实际用于刀具损害/异常检测的设置阈值(例如前述的14个值)，且将新的刀具安装在位置上。在这些预安置后，以如步骤S1到S5的处理获取对于n个循环的指数。在第(n+1)个循环和之后的循环中，对于每一指数类型获取比较值。以与前述处理相同的方式获取比较值。特别的，当前加工循环之前的加工循环的数目假定为与步骤S6等中使用的数目(例如5)相同。
每次获取比较值，检查是否背离由设置阈值定义的允许范围。如果任一比较值背离允许范围，则得出刀具正经受损害/异常。于是，输出警报且停止加工。从前述确定设置阈值的处理的描述中明显可知，在该情况中使用的设置阈值不是由操作者的本能和技巧所设定，而是自动的反映出实际测试结果。因而，可以不具有归因于经验差别的差量而设定设置阈值，且提高了刀具损害/异常检测的可靠性。
权利要求
1.一种刀具损害/异常检测设备，其中，对于多个加工循环获取指数，每一指数表示施加在加工工件的刀具上的负荷，将当前加工循环中获取的指数与当前加工循环之前的加工循环中获取的指数的平均值进行比较，从而获取表示每一加工循环中比较的结果的比较值，并且当比较值背离阈值的设置值所定义的允许范围时确定刀具出现了损害/异常，包括用于确定阈值的设置值的装置的所述刀具损害/异常检测设备包括检测装置，其对多个加工循环检测指数；比较装置，其将一加工循环中的指数与该加工循环之前的多个加工循环的指数平均值进行比较，从而获取表示比较结果的比较值；第一存储装置，其存储阈值；写入装置，其将要存入第一存储装置的阈值的初始值写入所述第一存储装置中；更新装置，其用于当加工循环中获取的比较值背离允许范围时，更新存储在所述第一存储装置中的阈值为依照背离允许范围的比较值的值，该允许范围由存储在所述第一存储装置中的阈值所定义；用于响应停止阈值更新指令而停止阈值的更新的装置；以及确定装置，其用于当阈值的更新停止时，基于存储在所述第一存储装置中的阈值确定阈值的设置值。
2.如权利要求1所述的刀具损害/异常检测设备，其中，所述指数包括对于某一个加工循环的最大和最小负荷之间的差值(M)，对于该一个加工循环的负荷值的区域(S)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值(L)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值L和对于前一个加工循环的负荷绝对值的平均值L’之间的差值(Ldiff)，通过将该一个加工循环的最大和最小负荷值之间的差值M除以相同加工循环的负荷绝对值的平均值L而获得的数值(M/L)，在该一个加工循环中负荷增加的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G+)，和/或该一个加工循环中负荷降低的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G-)，以及对于不同类型的指数确定阈值的设置值，从而基于至少一个确定的阈值设置值检测刀具的损害/异常。
3.如权利要求1所述的刀具损害/异常检测设备，其中，施加在刀具上的负荷被检测作为旋转刀具的电动机的扭矩。
4.如权利要求1所述的刀具损害/异常检测设备，其中，施加在刀具上的负荷被检测作为施加在刀具上的推力负荷。
5.如权利要求1所述的刀具损害/异常检测设备，其中，所述写入装置基于所述比较装置获取的第一比较值，将阈值的初始值写入所述第一存储装置。
6.如权利要求1所述的刀具损害/异常检测设备，其中，刀具包括钻孔刀具或攻丝刀具。
7.一种刀具损害/异常检测设备，其中，对于多个加工循环获取指数，每一指数表示施加在加工工件的刀具上的负荷，将当前加工循环中获取的指数与当前加工循环之前的加工循环中获取的指数的平均值进行比较，从而获取表示每一加工循环中比较的结果的比较值，并且当比较值背离阈值的设置值所定义的允许范围时确定刀具出现了损害/异常，包括用于确定阈值的设置值的装置的所述刀具损害/异常检测设备包括检测装置，其对多个加工循环检测指数；比较装置，其将一加工循环中的指数与该加工循环之前的多个加工循环的指数平均值进行比较，从而获取表示比较结果的比较值；第一存储装置，其存储阈值；写入装置，其将要存入第一存储装置的阈值的初始值写入所述第一存储装置中；更新装置，其用于当加工循环中获取的比较值背离允许范围时，更新存储在所述第一存储装置中的阈值为依照背离允许范围的比较值的值，该允许范围由存储在所述第一存储装置中的阈值所定义；第二存储装置，其存储阈值历史，该阈值历史包括在最近更新之前存储在所述第一存储装置中的阈值的至少一部分；用于响应停止阈值更新指令而停止阈值的更新的装置；以及确定装置，其用于当阈值的更新停止时，基于存储在所述第二存储装置中的阈值历史确定阈值的设置值。
8.如权利要求7所述的刀具损害/异常检测设备，其中，所述指数包括对于某一个加工循环的最大和最小负荷之间的差值(M)，对于该一个加工循环的负荷值的区域(S)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值(L)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值L和对于前一个加工循环的负荷绝对值的平均值L’之间的差值(Ldiff)，通过将该一个加工循环的最大和最小负荷值之间的差值M除以相同加工循环的负荷绝对值的平均值L而获得的数值(M/L)，在该一个加工循环中负荷增加的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G+)，和/或该一个加工循环中负荷降低的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G-)，以及对于不同类型的指数确定阈值的设置值，从而基于至少一个确定的阈值设置值检测刀具的损害/异常。
9.如权利要求7所述的刀具损害/异常检测设备，其中，施加在刀具上的负荷被检测作为旋转刀具的电动机的扭矩。
10.如权利要求7所述的刀具损害/异常检测设备，其中，施加在刀具上的负荷被检测作为施加在刀具上的推力负荷。
11.如权利要求7所述的刀具损害/异常检测设备，其中，所述写入装置基于所述比较装置获取的第一比较值，将阈值的初始值写入所述第一存储装置。
12.如权利要求7所述的刀具损害/异常检测设备，其中，刀具包括钻孔刀具或攻丝刀具。
13.一种刀具损害/异常检测设备，其中，对于多个加工循环获取指数，每一指数表示施加在加工工件的刀具上的负荷，将当前加工循环中获取的指数与当前加工循环之前的加工循环中获取的指数的平均值进行比较，从而获取表示每一加工循环中比较的结果的比较值，并且当比较值背离阈值的设置值所定义的允许范围时确定刀具出现了损害/异常，包括用于确定阈值的设置值的装置的所述刀具损害/异常检测设备包括检测装置，其对多个加工循环检测指数；比较装置，其将一加工循环中的指数与该加工循环之前的多个加工循环的指数平均值进行比较，从而获取表示比较结果的比较值；第一存储装置，其存储阈值；写入装置，其将要存入第一存储装置的阈值的初始值写入所述第一存储装置中；更新装置，其用于当加工循环中获取的比较值背离允许范围时，更新存储在所述第一存储装置中的阈值为依照背离允许范围的比较值的值，该允许范围由存储在所述第一存储装置中的阈值所定义；第二存储装置，其存储阈值历史，该阈值历史包括在最近更新之前存储在所述第一存储装置中的阈值的至少一部分；用于响应于停止阈值更新指令而停止阈值的更新的装置；以及确定装置，其用于当阈值的更新停止时，基于存储在所述第二存储装置中的阈值历史和存储在所述第一存储装置中的阈值确定阈值的设置值。
14.如权利要求13所述的刀具损害/异常检测设备，其中，所述指数包括对于某一个加工循环的最大和最小负荷之间的差值(M)，对于该一个加工循环的负荷值的区域(S)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值(L)，对于该一个加工循环的负荷绝对值的平均值L和对于前一个加工循环的负荷绝对值的平均值L’之间的差值(Ldiff)，通过将该一个加工循环的最大和最小负荷值之间的差值M除以相同加工循环的负荷绝对值的平均值L而获得的数值(M/L)，在该一个加工循环中负荷增加的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G+)，和/或该一个加工循环中负荷降低的过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G-)，以及对于不同类型的指数确定阈值的设置值，从而基于至少一个确定的阈值设置值检测刀具的损害/异常。
15.如权利要求13所述的刀具损害/异常检测设备，其中，施加在刀具上的负荷被检测作为旋转刀具的电动机的扭矩。
16.如权利要求13所述的刀具损害/异常检测设备，其中，施加在刀具上的负荷被检测作为施加在刀具上的推力负荷。
17.如权利要求13所述的刀具损害/异常检测设备，其中，所述写入装置基于所述比较装置获取的第一比较值，将阈值的初始值写入所述第一存储装置。
18.如权利要求13所述的刀具损害/异常检测设备，其中，刀具包括钻孔刀具或攻丝刀具。
全文摘要
一刀具损害/异常检测设备，其可以对于表示刀具上的负荷的指数，简单的合适的设置当前值和最近经过的平均值之间的比较值的允许范围。加工循环计数器指数i调节为i＝0，当在给定期间检测负荷时执行加工，且对于n个循环获取指数H(i)(负荷值的区域S，负荷下降过程中获得的两点之间的最大倾角的绝对值(G
文档编号G01N3/58GK1796973SQ20051009388
公开日2006年7月5日 申请日期2005年8月31日 优先权日2004年12月28日
发明者安木国晴, 前川进 申请人:发那科株式会社