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公開番号2024178901
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-25
出願番号2024070932
出願日2024-04-24
発明の名称穴加工装置の異常診断装置、異常診断方法及び異常診断プログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類B23Q 17/09 20060101AFI20241218BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】工具の摩耗に伴うライフルマーク発生のような異常を診断する。
【解決手段】穴加工装置は、加工対象物に穴を形成するために回転可能な少なくとも1つの工具を備える。異常診断装置は、加工対象物又は工具の少なくとも一方に設けられる少なくとも1つのAEセンサからAE信号を取得する。AE信号の位相情報に基づいて、工具の異常が判定される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加工対象物に穴を形成するために回転可能な少なくとも１つの工具を備える穴加工装置の異常診断装置であって、
前記加工対象物又は前記工具の少なくとも一方に設けられる少なくとも１つのＡＥセンサからＡＥ信号を取得するためのＡＥ信号取得部と、
前記ＡＥ信号の位相情報に基づいて、前記工具の異常を判定するための異常判定部と、
を備える、穴加工装置の異常診断装置。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記位相情報は、前記ＡＥ信号のうち、前記少なくとも１つの工具の回転周波数に対して整数倍の同期周波数を有する少なくとも１つの回転同期成分の位相の時間的変化を含む、請求項１に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、異なる前記同期周波数に対応する前記回転同期成分ごとに前記異常を判定する、請求項２に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項４】
前記回転同期成分は、前記ＡＥ信号に包絡線処理を実施することにより抽出された振動の変動をフーリエ変換することにより求められる、請求項２に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項５】
前記包絡線処理は、所定の周波数帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタが適用された前記ＡＥ信号に対して実施される、請求項４に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項６】
前記異常判定部は、前記位相の時間的変化を表示するための表示部を含む、請求項２に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項７】
前記異常判定部は、前記位相の時間的変化について求められる近似線に対する前記位相の時間的変化に含まれる各データの乖離度の大きさを示す評価指標が予め設定された閾値以下になった場合に、前記異常が有ると判定する、請求項２に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項８】
前記異常判定部は、前記位相の時間的変化に含まれる互いに異なる時刻に対応する第１位相データ及び第２位相データとの位相差を算出し、
前記位相差の所定期間における集中度が、予め設定された閾値以上になった場合に、前記異常が有ると判定する、請求項２に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項９】
前記第１位相データは現時刻に対応する位相データであり、
前記第２位相データは前記第１位相データより前の時刻に対応する位相データである、請求項８に記載の穴加工装置の異常診断装置。
【請求項１０】
前記集中度は、前記位相差の時間的変化のうち最新データから予め設定された個数のデータに基づいて逐次算出される、請求項８又は９に記載の穴加工装置の異常診断装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、穴加工装置の異常診断装置、異常診断方法及び異常診断プログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
十分な厚さを有する加工対象物に対して、深穴を形成するための深穴切削加工（ＢＴＡ加工）が知られている。深穴切削加工では、切削するための切り刃や、その周囲をガイドするためのガイドパッドが設けられた工具を回転させながら加工対象物を掘り進めることで、厚さ方向に沿った深穴を形成可能である。
【０００３】
このような深穴切削加工の加工対象物として、例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ）に用いられる蒸気発生器に用いられる管板がある。特許文献１には、この種の蒸気発生器の一例が開示されており、その一構成要素として、原子炉によって加熱された一次冷却水の熱交換対象である二次冷却水が流れるＵ字管を支持するための管板が示されている。管板は、十分な厚さを有する板状部材に対して深穴切削加工によって多数の穴が形成されることで構成されており、これらの穴には、二次冷却水が流れる多数のＵ字管が貫通するように挿入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１０６０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
深穴切削加工に用いられる工具には、前述のように切り刃やガイドパッドが設けられる。工具が繰り返し使用されると、これらの切り刃やガイドパッドの摩耗が進行することにより、ライフルマークと称される加工痕が発生することがある。加工痕は摩耗が進行するに従って大きくなり、その大きさが許容値を超えると、加工のやり直しや不良品の発生等、生産性の低下の要因になる可能性がある。従来、このようなライフルマークの発生による生産性低下を防止するために、加工実施後に工具を検査し、その検査結果に応じて工具を比較的早いサイクルで交換する運用をとっているが、工具の交換頻度が増えることにより、コスト増を招いている。
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、工具の摩耗に伴うライフルマーク発生のような異常を好適に診断可能な穴加工装置の異常診断装置、異常診断方法及び異常診断プログラ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】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る穴加工装置の異常診断装置は、上記課題を解決するために、
加工対象物に穴を形成するために回転可能な少なくとも１つの工具を備える穴加工装置の異常診断装置であって、
前記加工対象物又は前記工具の少なくとも一方に設けられる少なくとも１つのＡＥセンサからＡＥ信号を取得するためのＡＥ信号取得部と、
前記ＡＥ信号の位相情報に基づいて、前記工具の異常を判定するための異常判定部と、
を備える。
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態に係る穴加工装置の異常診断方法は、上記課題を解決するために、
加工対象物に穴を形成するために回転可能な少なくとも１つの工具を備える穴加工装置の異常診断方法であって、
前記加工対象物又は前記工具の少なくとも一方に設けられる少なくとも１つのＡＥセンサからＡＥ信号を取得する工程と、
前記ＡＥ信号の位相情報に基づいて、前記工具の異常を判定する工程と、
を備える。
【０００９】
本開示の少なくとも一実施形態に係る穴加工装置の異常診断プログラムは、上記課題を解決するために、
加工対象物に穴を形成するために回転可能な少なくとも１つの工具を備える穴加工装置の異常診断プログラムであって、
コンピュータ装置に、
前記加工対象物又は前記工具の少なくとも一方に設けられる少なくとも１つのＡＥセンサからＡＥ信号を取得する工程と、
前記ＡＥ信号の位相情報に基づいて、前記工具の異常を判定する工程と、
を実行可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、工具の摩耗に伴うライフルマーク発生のような異常を好適に診断可能な穴加工装置の異常診断装置、異常診断方法及び異常診断プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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