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JPH08261818A - Vibration detecting method and apparatus for rotor - Google Patents

Vibration detecting method and apparatus for rotor

Info

Publication number
JPH08261818A
JPH08261818A JP7064452A JP6445295A JPH08261818A JP H08261818 A JPH08261818 A JP H08261818A JP 7064452 A JP7064452 A JP 7064452A JP 6445295 A JP6445295 A JP 6445295A JP H08261818 A JPH08261818 A JP H08261818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
rotating body
detected
sensor
grinding wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7064452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Wakuta
学 和久田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP7064452A priority Critical patent/JPH08261818A/en
Publication of JPH08261818A publication Critical patent/JPH08261818A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a vibration detecting method and apparatus of a rotor which can simplify a structure to detect vibration generated in the rotor during grinding or the like. CONSTITUTION: An acoustic emission generated from a grinding stone G as rotor is detected by an AE sensor 1. A signal detected undergoes an envelope detection with a rectifier circuit and the signal after the envelope detection is subjected to a frequency analysis to detect vibration generated in the grinding stone G.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械等における回
転体の振動を検出するのに好適な回転体の振動検出方法
およびこれに用いる装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting vibration of a rotating body suitable for detecting vibration of the rotating body in a machine tool or the like, and an apparatus used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】工作機械等における回転体に生ずる振動
を検出する手段としては、例えば、図10および図11
に示すようなものがある。
2. Description of the Related Art As means for detecting a vibration generated in a rotating body in a machine tool or the like, for example, FIGS.
There is something like that shown in

【0003】図10は、研削加工装置における回転体の
振動検出および接触検知を行なう様子を示す説明図であ
って、研削加工装置51は、コラム52に配設された砥
石頭53に内蔵された駆動装置によって研削砥石Gを回
転させて、テーブル54上に設置された被加工物Wを研
削加工するものであり、また、図11は、図10に示す
信号処理装置58の構成を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how vibration and contact detection of a rotating body is performed in a grinding apparatus. The grinding apparatus 51 is built in a grindstone head 53 arranged in a column 52. The grinding wheel G is rotated by the driving device to grind the workpiece W placed on the table 54. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of the signal processing device 58 shown in FIG. Is.

【0004】ここで、回転体である研削砥石Gが回転し
ているときの振動は、砥石頭53の研削砥石Gの近傍に
取り付けた加速度センサ56によって検出される。ま
た、原点検出センサ55は、研削砥石Gの回転数および
位相を算出するために使用される砥石軸の原点位置信号
を検出する。
The vibration of the grinding wheel G, which is a rotating body, while it is rotating is detected by an acceleration sensor 56 attached to the grinding wheel head 53 near the grinding wheel G. Further, the origin detection sensor 55 detects the origin position signal of the grindstone shaft used for calculating the rotation speed and the phase of the grinding grindstone G.

【0005】一方、AE(アコースティックエミッショ
ン)センサ57は、振動の検出ではなく研削砥石Gとワ
ークWとの接触検知を行なうのに用いられる。
On the other hand, the AE (acoustic emission) sensor 57 is used to detect the contact between the grinding wheel G and the work W, not the vibration.

【0006】なお、図11に示すように、加速度センサ
56からの加速度信号はバンドパスフィルタ59を介し
て中央演算処理装置(CPU)63に入力され、また、
AEセンサ57からの出力信号は、増幅のためのプリア
ンプ60,低周波成分を除去するためのハイパスフィル
タ61および包絡線検波のための整流回路62を介して
中央演算処理装置(CPU)63に入力される。
As shown in FIG. 11, the acceleration signal from the acceleration sensor 56 is input to the central processing unit (CPU) 63 via the bandpass filter 59, and
An output signal from the AE sensor 57 is input to a central processing unit (CPU) 63 via a preamplifier 60 for amplification, a high-pass filter 61 for removing low frequency components, and a rectifier circuit 62 for envelope detection. To be done.

【0007】そして、各センサで検出された信号はCP
U63で演算処理される。原点検出センサ55からの原
点位置信号および加速度センサ56からの加速度信号よ
り研削砥石Gのバランス状態や振動の大きさが算出さ
れ、また、AEセンサ7からの出力信号より研削砥石G
と被加工物Wとの接触の有無に関する情報が算出されそ
れぞれ表示部64に表示される。
The signal detected by each sensor is CP
U63 performs arithmetic processing. The balance state of the grinding wheel G and the magnitude of vibration are calculated from the origin position signal from the origin detection sensor 55 and the acceleration signal from the acceleration sensor 56, and the grinding wheel G is calculated from the output signal from the AE sensor 7.
And the information regarding the presence or absence of contact between the workpiece W and the workpiece W are calculated and displayed on the display unit 64.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の振動検出手段にあっては、研削砥石Gの振動
のために加速度センサ56を使用しており、これと同時
に、研削砥石GとワークWとの接触検知のためにAEセ
ンサ57を使用しているため、研削砥石GやワークWの
近傍にそれぞれのセンサを配設しなければならず、構造
が複雑化してしまい、コストがかかるという問題点があ
り、この問題を解決することが課題であった。
However, in such a conventional vibration detecting means, the acceleration sensor 56 is used for the vibration of the grinding wheel G, and at the same time, the grinding wheel G and the workpiece are simultaneously used. Since the AE sensor 57 is used for detecting the contact with W, each sensor must be arranged in the vicinity of the grinding wheel G and the workpiece W, which complicates the structure and increases the cost. There was a problem, and the task was to solve this problem.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明は、このような従来の課題に鑑み
てなされたもので、研削加工等における回転体に生ずる
振動を検出するための構造を簡素なものとすることがで
きる回転体の振動検出方法および装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a rotary body having a simple structure for detecting vibrations generated in the rotary body during grinding or the like. An object of the present invention is to provide a vibration detection method and device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
回転体の振動検出方法は、研削加工や旋削加工等の加工
における研削砥石や被加工物等の回転体から発生するア
コースティックエミッションをAEセンサにより検出
し、この検出された信号を整流回路により包絡線検波
し、この包絡線検波された信号から回転体の振動を検出
する構成とし、請求項2として、包絡線検波後の信号を
周波数分析し、この周波数分析の結果における回転体の
回転数に相当する振動周波数成分の振幅から回転体のバ
ランス状態を判別する構成とし、請求項3として、加工
中に加工工具とワークとの接触点近傍で発生するアコー
スティックエミッションをAEセンサで検出し、加工工
具とワークとの接触により発生した異常振動の振動周波
数および振動レベルを検出する構成としている。また、
本発明の請求項4に係る回転体の振動検出装置は、請求
項1〜3に記載の方法によって回転体の振動を検出する
のに使用される装置であって、回転体から発せられるア
コースティックエミッションを検出するAEセンサと、
前記AEセンサからの信号を包絡線検波する整流回路
と、前記整流回路からの出力に基づいて回転体の振動を
判定する判定手段を備えた構成としており、上記の構成
を課題を解決するための手段としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibration detecting method for a rotating body, wherein an acoustic emission generated from a rotating body such as a grinding wheel or a workpiece in grinding or turning. Detected by the AE sensor, the detected signal is envelope-detected by the rectifier circuit, and the vibration of the rotating body is detected from the envelope-detected signal. The frequency analysis is performed, and the balance state of the rotating body is determined from the amplitude of the vibration frequency component corresponding to the rotation speed of the rotating body in the result of the frequency analysis. The acoustic emission generated near the point is detected by the AE sensor, and the vibration frequency and vibration level of the abnormal vibration generated by the contact between the processing tool and the workpiece are detected. It is configured to be out. Also,
A vibration detecting device for a rotating body according to claim 4 of the present invention is a device used for detecting the vibration of the rotating body by the method according to any one of claims 1 to 3, and is an acoustic emission emitted from the rotating body. An AE sensor for detecting
A configuration is provided that includes a rectifier circuit that performs envelope detection of a signal from the AE sensor and a determination unit that determines the vibration of the rotating body based on the output from the rectifier circuit. As a means.

【0011】[0011]

【発明の作用】本発明の請求項1に係る回転体の振動検
出方法は、研削加工や旋削加工等の加工における研削砥
石や被加工物等の回転体から発生するアコースティック
エミッションをAEセンサにより検出し、この検出され
た信号を整流回路により包絡線検波し、この包絡線検波
された信号から回転体の振動を検出する構成としたこと
により、AEセンサにより回転体に発生する振動が検出
されることとなるため、振動の検出に加速度センサを用
いる必要がなくなり、また、回転体の接触検知に使用さ
れているAEセンサが同時に振動検出のためにも使用さ
れるため、回転体に生ずる振動を検出するための構造が
簡素なものとなる。
According to the method of detecting vibration of a rotating body according to the first aspect of the present invention, acoustic emission generated from a rotating body such as a grinding wheel or a workpiece in grinding or turning is detected by an AE sensor. Then, the detected signal is envelope-detected by the rectifier circuit, and the vibration of the rotating body is detected from the envelope-detected signal, whereby the vibration generated in the rotating body is detected by the AE sensor. Therefore, it is not necessary to use an acceleration sensor to detect vibration, and since the AE sensor used to detect contact of the rotating body is also used to detect vibration at the same time, the vibration generated in the rotating body is eliminated. The structure for detecting is simple.

【0012】本発明の請求項2に係る回転体の振動検出
方法は、上記の構成としており、例えば、回転体である
研削砥石の回転のアンバランス量が大きいときは、周波
数分析の結果に研削砥石の回転数に相当する周波数成分
にピークが現れ、そのピーク(振幅)の大きさによりア
ンバランス量の大きさが判断されることとなる。
A method for detecting vibration of a rotating body according to a second aspect of the present invention is configured as described above. For example, when the amount of unbalance of rotation of the grinding wheel, which is the rotating body, is large, the result of the frequency analysis indicates that grinding is performed. A peak appears in the frequency component corresponding to the rotational speed of the grindstone, and the magnitude of the peak (amplitude) determines the magnitude of the unbalance amount.

【0013】本発明の請求項3に係る回転体の振動検出
方法は、上記の構成としており、例えば、研削砥石のア
ンバランスによって発生する強制振動の他に、研削砥石
により被加工物を研削加工している最中に発生した自励
振動やびびり振動のような振動も検出されることとな
り、この検出した振動の周波数および振幅に基づいて研
削砥石の寿命等が判断されることとなる。
The method for detecting vibration of a rotating body according to a third aspect of the present invention is configured as described above. For example, in addition to the forced vibration generated by the imbalance of the grinding wheel, the workpiece is ground by the grinding wheel. Vibrations such as self-excited vibrations and chattering vibrations that occur during operation are also detected, and the life of the grinding wheel is judged based on the frequency and amplitude of the detected vibrations.

【0014】本発明の請求項4に係る回転体の振動検出
装置は、上記の構成としており、請求項1〜3の方法を
実施するのに好適なものとなる。
A vibration detecting device for a rotating body according to a fourth aspect of the present invention is configured as described above, and is suitable for carrying out the methods according to the first to third aspects.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明の一実施例を示す説明図で
あって、クーラントの飛散を防止するためのカバー20
内に設けられた回転体である研削砥石Gによりテーブル
21上に設置された被加工物Wを研削加工するものであ
り、テーブル21の上面にはAEセンサ1が設けられて
いる。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, in which a cover 20 for preventing the scattering of the coolant.
The workpiece W installed on the table 21 is ground by a grinding wheel G that is a rotating body provided inside, and an AE sensor 1 is provided on the upper surface of the table 21.

【0017】そして、クーラント供給ノズル2から、研
削砥石GとワークWとの隙間に向けてクーラントCがい
きおいよく供給されており、研削砥石G単体の回転によ
る振動を検出する場合、即ち、研削砥石GとワークWと
が接触していない場合には、研削砥石Gに発生したアコ
ースティックエミッションが前記のクーラントCを介し
てワークWに伝播し、AEセンサ1で検出される。
When the coolant C is being supplied from the coolant supply nozzle 2 toward the gap between the grinding wheel G and the workpiece W, and vibration of the grinding wheel G alone is detected, that is, the grinding wheel. When G and the work W are not in contact with each other, the acoustic emission generated in the grinding wheel G propagates to the work W via the coolant C and is detected by the AE sensor 1.

【0018】この際、研削砥石GとワークWとの隙間が
小さいほど、また供給されるクーラントCの流量が多い
ほど、発せられるアコースティックエミッションの量が
多くなる。
At this time, the smaller the gap between the grinding wheel G and the work W, and the larger the flow rate of the coolant C supplied, the larger the amount of acoustic emission emitted.

【0019】一方、研削加工中においては、研削砥石G
とワークWとの接触点で発せられるアコースティックエ
ミッションが、AEセンサ1で検出される。
On the other hand, during the grinding process, the grinding wheel G
Acoustic emission generated at the contact point between the workpiece W and the work W is detected by the AE sensor 1.

【0020】図2は、AEセンサ1により検出されたア
コースティックエミッション信号の信号処理装置3にお
ける信号処理の手順を示したものである。
FIG. 2 shows a signal processing procedure in the signal processing device 3 of the acoustic emission signal detected by the AE sensor 1.

【0021】図2において、AEセンサ1で検出された
アコースティックエミッション信号は、プリアンプ11
で増幅された後、ハイパスフィルタ12を通って低周波
ノイズ成分が除去され、整流回路13で包絡線検波処理
される。
In FIG. 2, the acoustic emission signal detected by the AE sensor 1 is the preamplifier 11
After being amplified by, the low-frequency noise component is removed through the high-pass filter 12, and the rectifier circuit 13 performs envelope detection processing.

【0022】そして、包絡線検波処理された信号は回転
体である研削砥石Gの振動を判定する判定手段である周
波数解析器14に入力され、フーリエ変換処理されて周
波数スペクトラムが出力表示される。
Then, the signal subjected to the envelope detection processing is inputted to the frequency analyzer 14 which is a judging means for judging the vibration of the grinding wheel G which is the rotating body, and is subjected to the Fourier transform processing to output and display the frequency spectrum.

【0023】この包絡線検波処理されたアコースティッ
クエミッション信号の周波数スペクトラムの例を図3お
よび図4に示す。
An example of the frequency spectrum of the acoustic emission signal subjected to the envelope detection processing is shown in FIGS. 3 and 4.

【0024】図3は、研削砥石Gのアンバランス量が小
さいときの周波数スペクトラムを示しており、図4は、
研削砥石Gのアンバランス量が大きいときの周波数スペ
クトラムを示している。
FIG. 3 shows the frequency spectrum when the unbalance amount of the grinding wheel G is small, and FIG. 4 shows
The frequency spectrum when the unbalance amount of the grinding wheel G is large is shown.

【0025】回転体である研削砥石Gのアンバランス量
が小さいときには目立った周波数成分は存在しないが、
アンバランス量が大きいときには研削砥石Gの回転数に
相当する周波数成分のピークが顕著に表れており、この
ことから研削砥石Gの回転のアンバランスにより発生す
る振動の存在を確認することができる。
When the unbalance amount of the grinding wheel G, which is a rotating body, is small, there are no noticeable frequency components,
When the amount of unbalance is large, the peak of the frequency component corresponding to the rotation speed of the grinding wheel G is conspicuous, and from this, it is possible to confirm the existence of vibration caused by the unbalance of the rotation of the grinding wheel G.

【0026】次に、図5は、研削砥石Gのアンバランス
検出のフローチャートを示したものであって、研削砥石
Gを回転させ(S1)、研削砥石Gの回転中のAE信号
周波数スペクトラムを監視し(S2)、研削砥石Gの回
転数に相当する周波数成分が設定値を越えていなければ
そのまま加工を開始し(S3)、研削砥石Gの回転数に
相当する周波数成分が設定値を越えている場合はバラン
ス修正を行う(S4)。こうすることで、良好なバラン
ス状態で加工を開始することができる。
Next, FIG. 5 shows a flow chart of the imbalance detection of the grinding wheel G, in which the grinding wheel G is rotated (S1) and the frequency spectrum of the AE signal during the rotation of the grinding wheel G is monitored. If the frequency component corresponding to the rotation speed of the grinding wheel G does not exceed the set value (S2), the machining is started (S3), and the frequency component corresponding to the rotation speed of the grinding wheel G exceeds the set value. If so, the balance is corrected (S4). By doing so, processing can be started in a good balance state.

【0027】ところで、研削加工における振動には、砥
石Gのアンバランスなどによって発生する強制振動の他
に、非加工中には振動せず加工中にだけ振動する自励振
動があるが、このような振動が発生しているかどうかを
検知して加工状態をインプロセス監視する必要性は大き
い。
Incidentally, vibrations in the grinding process include not only forced vibrations caused by the imbalance of the grindstone G but also self-excited vibrations that do not vibrate during non-machining but only during machining. There is a great need to detect in-process the processing state by detecting whether or not various vibrations are occurring.

【0028】上記したように、研削砥石GとワークWと
の接触点で発せられるアコースティックエミッション
が、AEセンサ1で検出されるため、加工中の振動検出
も可能であり、周波数スペクトラムから振動周波数を特
定することもできる。
As described above, since the acoustic emission generated at the contact point between the grinding wheel G and the work W is detected by the AE sensor 1, it is possible to detect the vibration during processing, and the vibration frequency can be detected from the frequency spectrum. It can also be specified.

【0029】さらに、例えば、研削砥石Gの摩耗が徐々
に進行したことによる自励振動の場合には、振動の成長
を検出し、研削砥石Gの寿命を判定することも可能であ
る。
Further, for example, in the case of self-excited vibration due to the gradual wear of the grinding wheel G, it is possible to detect the growth of vibration and determine the life of the grinding wheel G.

【0030】次に、図6は、びびり振動発生による研削
砥石Gの寿命判定のフローチャートである。
Next, FIG. 6 is a flowchart for determining the life of the grinding wheel G due to chatter vibration.

【0031】図6に示すように、研削加工中のAE信号
の周波数スペクトラムを監視し(S5)、特定の周波数
成分が設定値を越えた場合は研削砥石Gの寿命と判断し
(S6)、ツルーイングと呼ばれる研削砥石Gの修正を
行う(S7)。このようにすれば、研削砥石Gの寿命時
期を知ることができ、常に良好な状態の研削砥石Gで研
削加工を行なうことができる。
As shown in FIG. 6, the frequency spectrum of the AE signal during the grinding process is monitored (S5), and when the specific frequency component exceeds the set value, it is judged that the grinding wheel G has reached the end of its life (S6). The grinding wheel G called truing is corrected (S7). By doing so, it is possible to know the life time of the grinding wheel G, and it is possible to always perform the grinding process with the grinding wheel G in a good state.

【0032】以上のように、本発明によれば、AEセン
サ1で回転体である研削砥石Gの振動検出が可能とな
り、また従来のように研削砥石GとワークWとの接触検
知にも使用できるため、1つのAEセンサ1で複数の現
象を監視することが可能となり、回転体である研削砥石
Gに生ずる振動を検出するための構造を簡単なものにす
ることができる。
As described above, according to the present invention, the AE sensor 1 can detect the vibration of the grinding wheel G, which is a rotating body, and can also be used for detecting the contact between the grinding wheel G and the work W as in the conventional case. Therefore, it is possible to monitor a plurality of phenomena with one AE sensor 1, and it is possible to simplify the structure for detecting the vibration generated in the grinding wheel G that is the rotating body.

【0033】図7および図8は、本発明の他の実施例を
示す説明図であって、図7は、研削加工装置における回
転体の振動検出および接触検知を行なう様子を示してお
り、研削加工装置は、コラム31に配設された砥石頭3
2に内蔵された駆動装置によって研削砥石Gを回転させ
て、テーブル21上に設置された被加工物Wを研削加工
するものであり、また、図8は、図7に示す信号処理装
置3の構成を示す説明図である。
FIGS. 7 and 8 are explanatory views showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows a state in which vibration detection and contact detection of a rotating body in a grinding apparatus are performed. The processing device is the grindstone head 3 arranged in the column 31.
The grinding wheel G is rotated by a driving device incorporated in the No. 2 to grind the workpiece W placed on the table 21, and FIG. 8 shows the signal processing device 3 shown in FIG. It is explanatory drawing which shows a structure.

【0034】ここで、砥石頭32の端部に取り付けられ
た原点検出センサ5は、研削砥石Gの回転数および位相
を算出するために使用される砥石軸の原点位置信号を検
出する。
Here, the origin detection sensor 5 attached to the end of the grindstone head 32 detects the origin position signal of the grindstone shaft used for calculating the rotational speed and the phase of the grinding grindstone G.

【0035】一方、AEセンサ1は、振動の検出ととも
に研削砥石GとワークWとの接触検知を行なう。
On the other hand, the AE sensor 1 detects not only vibration but also contact between the grinding wheel G and the work W.

【0036】そして、AEセンサ1が検出したアコース
ティックエミッション信号は、プリアンプ11,ハイパ
スフィルタ12,整流回路13およびバンドパスフィル
タ15を順に通り、CPU16に入力される、また、原
点検出センサ5で検出された信号も同時にCPU16に
入力される。
The acoustic emission signal detected by the AE sensor 1 passes through the preamplifier 11, the high-pass filter 12, the rectifier circuit 13 and the band-pass filter 15 in order and is input to the CPU 16 and also detected by the origin detection sensor 5. Signal is also input to the CPU 16 at the same time.

【0037】CPU16においては、原点検出センサ5
からの原点位置信号のパルス周期を測定することによっ
て研削砥石Gの回転数を判定するとともに、その回転数
に対応する中心周波数の帯域のみを通過させるようにバ
ンドパスフィルタ15に対して制御信号を出力する。
In the CPU 16, the origin detection sensor 5
The rotational frequency of the grinding wheel G is determined by measuring the pulse cycle of the origin position signal from the control signal to the band pass filter 15 so that only the band of the center frequency corresponding to the rotational frequency is passed. Output.

【0038】また、このバンドパスフィルタ15を介し
て、包絡線検波処理されたAE信号がCPU16に入力
され、その検出信号から研削砥石Gの振動の大きさを判
定するとともに、原点検出センサ5からの原点位置信号
と照らし合わせることにより、振動が最大となる位相位
置を判定する。即ち、CPU16は回転体である研削砥
石Gの振動を判定する判定手段として機能する。
Further, the AE signal subjected to the envelope detection processing is input to the CPU 16 via the band pass filter 15, and the magnitude of the vibration of the grinding wheel G is determined from the detection signal, and the origin detection sensor 5 detects the vibration. The phase position at which the vibration is maximized is determined by comparing with the origin position signal of. That is, the CPU 16 functions as a determination unit that determines the vibration of the grinding wheel G that is a rotating body.

【0039】この結果、振動の大きさとアンバランスの
位置とが表示部17に表示され、研削砥石Gのバランス
状態を知ることができる。
As a result, the magnitude of the vibration and the position of the imbalance are displayed on the display unit 17, and the balance state of the grinding wheel G can be known.

【0040】図9は、本発明のさらに他の実施例を示す
説明図であって、本実施例では、旋削加工における振動
の検出を行なうものである。
FIG. 9 is an explanatory view showing still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the vibration in the turning process is detected.

【0041】図9において、刃物台10に取り付けられ
たチップTにより回転するワークWの旋削加工中に、加
工点で発せられるアコーステイックエミッションが刃物
台10の側部に取り付けられたAEセンサ1によって検
出される。
In FIG. 9, the acoustic emission emitted at the processing point is detected by the AE sensor 1 mounted on the side of the tool rest 10 during the turning of the workpiece W rotated by the tip T mounted on the tool rest 10. To be done.

【0042】このAEセンサ1で検出されたアコーステ
ィックエミッションを図2に示す手順と同様に信号処理
装置3で信号処理することにより、最終的に周波数スペ
クトラムが得られる。
By finally processing the acoustic emission detected by the AE sensor 1 by the signal processing device 3 in the same manner as in the procedure shown in FIG. 2, a frequency spectrum is finally obtained.

【0043】そして、旋削加工中にびびり振動が発生す
ればこの周波数スペクトラムに顕著なピークが表れるた
め、これをもって振動を判定することが可能となる。
If chatter vibration occurs during turning, a remarkable peak appears in this frequency spectrum, and the vibration can be determined by this.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の請求
項1に係る回転体の振動検出方法によれば、研削加工や
旋削加工等の加工における研削砥石や被加工物等の回転
体から発生するアコースティックエミッションをAEセ
ンサにより検出し、この検出された信号を整流回路によ
り包絡線検波し、この包絡線検波された信号から回転体
の振動を検出する構成としたことにより、AEセンサに
より回転体に発生する振動が検出されることとなるた
め、振動の検出に加速度センサを用いる必要がなくな
り、また、回転体の接触検知に使用されているAEセン
サが同時に振動検出のためにも使用されるため、回転体
に生ずる振動を検出するための構造を簡単なものとする
ことができるという優れた効果がもたらされる。
As described above, according to the vibration detecting method for a rotating body according to the first aspect of the present invention, the rotating body such as the grinding wheel or the workpiece in the machining such as the grinding or the turning is processed. The acoustic emission generated is detected by the AE sensor, the detected signal is envelope-detected by the rectifier circuit, and the vibration of the rotating body is detected from the envelope-detected signal. Since the vibration generated in the body is detected, it is not necessary to use the acceleration sensor for detecting the vibration, and the AE sensor used for detecting the contact of the rotating body is also used for the vibration detection at the same time. Therefore, there is an excellent effect that the structure for detecting the vibration generated in the rotating body can be simplified.

【0045】本発明の請求項2に記載の構成とすれば、
例えば、回転体である研削砥石の回転のアンバランス量
が大きいときは、周波数分析の結果に研削砥石の回転数
に相当する周波数成分にピークが現れ、そのピーク(振
幅)の大きさによりアンバランス量の大きさを判断する
ことができるという効果がもたらされる。
According to the second aspect of the present invention,
For example, when the amount of unbalance of rotation of the grinding wheel, which is a rotating body, is large, a peak appears in the frequency component corresponding to the number of revolutions of the grinding wheel in the frequency analysis result, and the peak (amplitude) causes an unbalance. The effect is that the size of the quantity can be determined.

【0046】本発明の請求項3に記載の構成とすれば、
例えば、研削砥石のアンバランスによって発生する強制
振動の他に、研削砥石により被加工物を研削加工してい
る最中に発生した自励振動やびびり振動のような振動も
検出することが可能となり、この検出した振動の周波数
および振動レベル振動の振幅に基づいて研削砥石の寿命
等を判断することができるという効果がもたらされる。
According to the third aspect of the present invention,
For example, in addition to the forced vibration generated due to the unbalance of the grinding wheel, it is possible to detect vibrations such as self-excited vibration and chatter vibration that occur while grinding the work piece with the grinding wheel. The life of the grinding wheel can be judged based on the detected vibration frequency and vibration level vibration amplitude.

【0047】本発明の請求項4に係る回転体の振動検出
装置によれば、上記の構成とすることにより、請求項1
〜3の方法を実施するのに好適なものとなるという効果
がもたらされる。
According to the vibration detecting device for a rotating body of claim 4 of the present invention, by virtue of the above structure,
The effect that it becomes suitable for implementing the method of ~ 3 is brought about.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1における信号処理装置の構成を示した説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a signal processing device in FIG.

【図3】AE信号の周波数分析の結果の一例を示す説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a result of frequency analysis of an AE signal.

【図4】AE信号の周波数分析の結果の他の例を示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example of the result of frequency analysis of the AE signal.

【図5】本発明のフローチャートを示した説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a flowchart of the present invention.

【図6】本発明のフローチャートを示した説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a flowchart of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention.

【図8】図7における信号処理装置の構成を示した説明
図である。
8 is an explanatory diagram showing a configuration of a signal processing device in FIG.

【図9】本発明のさらに他の実施例を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図10】従来の回転体の振動検出の一例を示した説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of conventional vibration detection of a rotating body.

【図11】図10における信号処理装置の構成を示した
説明図である。
11 is an explanatory diagram showing a configuration of a signal processing device in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 AEセンサ 2 クーラント供給ノズル 3 信号処理装置 5 原点検出センサ 10 刃物台 11 プリアンプ 12 ハイパスフィルタ 13 整流回路 14 周波数解析器 15 バンドパスフィルタ 16 CPU 17 表示部 20 カバー 21 テーブル 31 コラム 32 砥石頭 G 研削砥石 W ワーク C クーラント T チップ 1 AE sensor 2 Coolant supply nozzle 3 Signal processing device 5 Origin detection sensor 10 Turret 11 Preamplifier 12 High-pass filter 13 Rectifier circuit 14 Frequency analyzer 15 Band-pass filter 16 CPU 17 Display 20 Cover 21 Table 31 Column 32 Grindstone G Grinding Whetstone W Work C Coolant T Tip

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研削加工や旋削加工等の加工における研
削砥石や被加工物等の回転体から発生するアコースティ
ックエミッションをAEセンサにより検出し、この検出
された信号を整流回路により包絡線検波し、この包絡線
検波された信号から回転体の振動を検出することを特徴
とする回転体の振動検出方法。
1. An acoustic emission generated from a rotating body such as a grinding wheel or a workpiece in machining such as grinding or turning is detected by an AE sensor, and the detected signal is envelope-detected by a rectifier circuit, A vibration detecting method for a rotating body, which comprises detecting the vibration of the rotating body from the signal subjected to the envelope detection.
【請求項2】 包絡線検波後の信号を周波数分析し、こ
の周波数分析の結果における回転体の回転数に相当する
振動周波数成分の振幅から回転体のバランス状態を判別
することを特徴とする請求項1に記載の回転体の振動検
出方法。
2. A balance state of the rotor is determined by frequency-analyzing the signal after the envelope detection, and determining the balance state of the rotor from the amplitude of the vibration frequency component corresponding to the rotation speed of the rotor in the frequency analysis result. Item 1. A vibration detection method for a rotating body according to item 1.
【請求項3】 加工中に加工工具とワークとの接触点近
傍で発生するアコースティックエミッションをAEセン
サにより検出し、加工工具とワークとの接触により発生
した異常振動の振動周波数および振動レベルを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の回転体の振動検出方
法。
3. An acoustic emission generated in the vicinity of a contact point between a machining tool and a workpiece during machining is detected by an AE sensor, and a vibration frequency and a vibration level of abnormal vibration generated by the contact between the machining tool and the workpiece are detected. The method for detecting vibration of a rotating body according to claim 1, wherein.
【請求項4】 請求項1〜3に記載の方法によって回転
体の振動を検出するのに使用される装置であって、回転
体から発生するアコースティックエミッションを検出す
るAEセンサと、前記AEセンサからの信号を包絡線検
波する整流回路と、前記整流回路からの出力に基づいて
回転体の振動を判定する判定手段を備えたことを特徴と
する回転体の振動検出装置。
4. An apparatus used for detecting vibration of a rotating body by the method according to claim 1, comprising an AE sensor for detecting acoustic emission generated from the rotating body, and the AE sensor. A vibration detecting device for a rotating body, comprising: a rectifying circuit that envelope-detects the signal of 1. and a determining unit that determines the vibration of the rotating body based on an output from the rectifying circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006281402A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Micron Seimitsu Kk Method and apparatus for judging condition of grinding operation, and method for controlling grinding operation
JP2012137327A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Okuma Corp Vibration detecting device and vibration detecting method
TWI472402B (en) * 2012-02-10 2015-02-11 中原大學 Tool flutter monitoring method

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Effective date: 20040129