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公開番号2024124835
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023032776
出願日2023-03-03
発明の名称工具異常検出システム
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類B23Q 17/09 20060101AFI20240906BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】工具の異常を誤判定し難くできる工具異常検出システムを提供する。
【解決手段】工具140を用いて被削材200を加工する際に発生する音波を検出する検出部10と、検出部10で検出された音波に基づいて工具140の摩耗を判定する制御部30と、を備える。工具140が摩耗することで発生する摩耗音波に共鳴して共鳴音波を発生させる共鳴部20を備え、検出部10は、共鳴部20からの共鳴音波も検出し、制御部30は、検出部10で検出した音波に基づく判定信号の強度と摩耗閾値とを比較し、判定信号の強度が摩耗閾値以上である場合に工具に摩耗が発生していると判定するようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
工具異常検出システムであって、
工具（１４０、４１０）を用いて被削材（２００）を加工する際に発生する音波を検出する検出部（１０）と、
前記検出部で検出された音波に基づいて前記工具の摩耗を判定する制御部（３０）と、を備え、
前記工具が摩耗することで発生する摩耗音波に共鳴して共鳴音波を発生させる共鳴部（２０）を有し、
前記検出部は、前記共鳴部からの共鳴音波も検出し、
前記制御部は、前記検出部で検出した音波に基づく判定信号の強度と摩耗閾値とを比較し、前記判定信号の強度が前記摩耗閾値以上である場合に前記工具に摩耗が発生していると判定する工具異常検出システム。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記工具に摩耗が発生していると判定した場合、前記判定信号の強度が前記摩耗閾値より小さい破損閾値以下であるか否かを比較し、前記判定信号の強度が前記破損閾値以下である場合に前記工具が破損したと判定する請求項１に記載の工具異常検出システム。
【請求項３】
前記共鳴部は、複数備えられて互いに固有振動数が異なっており、かつ、それぞれの前記固有振動数が前記被削材の状況に応じて発生し得る前記摩耗音波の範囲に含まれている請求項１または２に記載の工具異常検出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具異常検出システムに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、工作機械における工具の異常を検出する工具異常検出システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この工具異常検出システムは、工具を用いて被削材を加工している際に発生する音波を検出する検出部と、制御部とを備えている。そして、制御部は、暗騒音に起因するノイズ音波の影響を低減するために所定の周波数帯域における音波の強度を抽出した後、抽出した周波数帯域の強度を閾値と比較することにより、工具の異常（すなわち、摩耗）を判定している。なお、暗騒音に起因するノイズ音波とは、工作機械周辺で監視する作業員の声、対象となる工作機械の周辺に設置されている別の工作機械の稼働音、工作機械が配置される工場のチャイム等が挙げられる。また、暗騒音に起因する音波とは、対象となる工作機械に備えられる機器等の音波も挙げられ、モータ、自動交換機（すなわち、ＡＴＣ（Automatic Tool Changerの略））、クーラント装置、オイルミスタコレクタ等の稼働音が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２２２９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような工具異常検出システムにおいても、設定した周波数帯域に暗騒音に起因するノイズ音波が含まれてしまう場合には、工具の異常を誤判定する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑み、工具の異常を誤判定し難くできる工具異常検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１は、工具異常検出システムであって、工具（１４０、４１０）を用いて被削材（２００）を加工する際に発生する音波を検出する検出部（１０）と、検出部で検出された音波に基づいて工具の摩耗を判定する制御部（３０）と、を備え、工具が摩耗することで発生する摩耗音波に共鳴して共鳴音波を発生させる共鳴部（２０）を有し、検出部は、共鳴部からの共鳴音波も検出し、制御部は、検出部で検出した音波に基づく判定信号の強度と摩耗閾値とを比較し、判定信号の強度が摩耗閾値以上である場合に工具に摩耗が発生していると判定する。
【０００７】
これによれば、摩耗音波によって共鳴可能な共鳴部が配置され、判定信号は、摩耗音波および共鳴音波に基づくものとなる。このため、判定信号の強度を高くでき、ノイズ音波の影響を低減できるため、誤判定することを抑制できる。
【０００８】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態における工具異常検出システムの模式図である。
制御部のブロック図である。
周波数と強度との関係を示す図である。
制御部が実行するフローチャートである。
第２実施形態における工具異常検出システムの模式図である。
第３実施形態における工具異常検出システムの模式図である。
第４実施形態における制御部の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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