用于作业机械的振动监测方法和系统技术方案

该振动监测方法具有以下步骤：在总阈值超过显示部(56)的显示栏(56a)中显示充当工具通过频率下的峰值加速度的TPF峰值超过TPF阈值的次数；在总阈值超过显示部(56)的显示栏(56b‑56d)中显示谐波频率下的谐波TPF峰值超过谐波TPF阈值的次数；以及在变化显示部(58)上显示超过TPF阈值的次数与超过谐波TPF阈值的次数的比较。

Vibration Monitoring Method and System for Operating Machinery

The vibration monitoring method has the following steps: displaying in the display bar (56a) where the total threshold exceeds the display panel (56) the number of times the peak TPF value of the peak acceleration acting as a tool passing through the frequency exceeds the TPF threshold; displaying in the display bar (56b 56d) where the total threshold exceeds the display panel (56) the number of times the harmonic TPF peak value exceeds the harmonic TPF threshold value under the harmonic frequency; and displaying on the change display panel (58). The number of times exceeding the TPF threshold is compared with the number of times exceeding the harmonic TPF threshold.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于作业机械的振动监测方法和系统
本专利技术涉及用于作业机械的振动监测方法和系统，该振动监测方法和系统用于在借助加工工具对工件执行加工时，监测由加工工具产生的震动状态。
技术介绍
通常，各种机床用于借助加工工具对工件执行加工。例如，镗孔是通过将设置有镗刀(刀刃)的镗孔工具附接到机床的旋转主轴并在使镗孔工具高速旋转的同时使镗孔工具沿着预制孔连续延伸，来用镗刀的刀刃加工直径在预定位置处加工高精度孔部。在这种作业机械中，为了执行高精度加工，需要确定加工状态是否良好。传统上，加工状态是否良好基于加工声音(即，切割声音)是否良好来确定。声音和振动具有同源，并且通过检测加工振动的特性，可以确定加工状态是否良好。例如，专利文献1所公开的加工状态监测方法具有：正常状态确定步骤，该正常状态确定步骤确定对工件的加工是否处于正常状态；颤动确定步骤，该颤动确定步骤确定颤动是否发生；预测阶段确定步骤，该预测阶段确定步骤在确定加工未处于正常状态且颤动未发生时，确定它是正常状态转变到颤动的预测阶段；以及预测阶段监测步骤，该预测阶段监测步骤在确定是预测阶段时，监测预测阶段的加工状态并在屏幕上显示预测阶段的加工状态。因此，通过从预测阶段的加工状态获得特性信息，可以在颤动发生之前快速且有效地作出反应。引用列表专利文献专利文献1日本公开未审查专利申请NO.2016-083759
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术关于上述技术思想来实现，并且本专利技术的目的是提供能够由简单步骤且以简单构造高精度地有效执行加工状态是否良好的确定的、用于作业机械的振动监测方法和系统。解决技术问题的手段本专利技术涉及用于作业机械的振动监测方法和系统，在该振动监测方法和系统中，由傅里叶级数展开在包括频率和加速度的频谱中展开在加工时检测的加工振动。该振动监测方法包括以下步骤：将充当从加工工具的转数和刀片数计算出的工具通过频率下的峰值加速度的TPF峰值与充当对于频谱预设的工具通过频率的峰值阈值的TPF阈值进行比较，并且在TPF阈值超过累计和显示部上显示TPF峰值超过TPF阈值的次数；将充当作为工具通过频率的整数倍的谐波频率下的峰值加速度的谐波TPF峰值与充当对于频谱预设的谐波频率的峰值阈值的谐波TPF阈值进行比较，并且在谐波TPF阈值超过累计和显示部上显示谐波TPF峰值超过谐波TPF阈值的次数；以及将超过TPF阈值的次数与超过谐波TPF阈值的次数进行比较，并且在变化显示部上显示。在该振动监测方法中，优选地，谐波TPF阈值超过累计和显示部至少具有：第一谐波TPF阈值超过累计和显示部，该第一谐波TPF阈值超过累计和显示部显示在是工具通过频率两倍的谐波频率下的第一谐波TPF峰值超过谐波TPF阈值的次数；和第二谐波TPF阈值超过累计和显示部，该第二谐波TPF阈值超过累计和显示部显示在是工具通过频率三倍的谐波频率下的第二谐波TPF峰值超过谐波TPF阈值的次数；并且变化显示部将超过TPF阈值的次数与超过第一谐波TPF阈值的次数和超过第二谐波TPF阈值的次数至少这二者的和进行比较并显示。进一步地，该振动监测系统包括：TPF阈值超过累计和显示部，该TPF阈值超过累计和显示部将充当从加工工具的转数和刀片数计算出的工具通过频率下的峰值加速度的TPF峰值与充当对于频谱预设的工具通过频率的峰值阈值的TPF阈值进行比较，并且显示TPF峰值超过TPF阈值的次数；谐波TPF阈值超过累计和显示部，该谐波TPF阈值超过累计和显示部将充当是工具通过频率的整数倍的谐波频率下的峰值加速度的谐波TPF峰值与充当对于频谱预设的谐波频率的峰值阈值的谐波TPF阈值进行比较，并且显示谐波TPF峰值超过谐波TPF阈值的次数；以及变化显示部，该变化显示部将超过TPF阈值的次数与超过谐波TPF阈值的次数进行比较并且显示。进一步地，在该振动监测系统中，优选地，谐波TPF阈值超过累计和显示部至少包括：第一谐波TPF阈值超过累计和显示部，该第一谐波TPF阈值超过累计和显示部显示在是工具通过频率两倍的谐波频率下的第一谐波TPF峰值超过谐波TPF阈值的次数；和第二谐波TPF阈值超过累计和显示部，该第二谐波TPF阈值超过累计和显示部显示在是工具通过频率三倍的谐波频率下的第二谐波TPF峰值超过谐波TPF阈值的次数；并且变化显示部将超过TPF阈值的次数与超过第一谐波TPF阈值的次数和超过第二谐波TPF阈值的次数至少这二者的和进行比较并显示。本专利技术的效果凭借根据本专利技术的振动监测方法和系统，在借助加工工具对工件执行加工时，可以看到在工具通过频率(TPF)下发生的峰值的次数与在谐波频率下发生的峰值的次数之间的相互关系。在良好加工状态下，在工具通过频率下发生的峰值的次数较显著，而在不良加工状态下，在谐波频率下发生的峰值的次数随同工具通过频率一起增大。因此，从两者之间的关系的变化，可以高精度地高效执行加工状态是否良好的确定。附图说明图1是根据本专利技术的实施方式的用于作业机械的振动监测系统应用于的作业机械的示意例示图。图2是形成振动监测系统的控制器的例示图。图3是形成振动监测系统的显示单元的例示构造图。图4是在形成显示单元的频谱显示部上显示的良好加工振动的例示图。图5是由图4所示的加工振动的傅里叶变换获得的谱的例示图。图6是在频谱显示部上显示的不良加工振动的例示图。图7是由图6所示的加工振动的傅里叶变换获得的谱的例示图。图8是显示在良好加工状态下的、累积比较值的随着时间的变化的例示图。图9是显示在不良加工状态下的、累积比较值的随着时间的变化的例示图。具体实施方式如图1所示，根据本专利技术的实施方式的用于作业机械的加工状态监测系统(振动监测系统)10适用于机床12。机床12适用于系统的作业机械，在该系统中，功能地编译稍后要描述的加速度传感器26、麦克风28、以及控制器30。机床12包括：心轴(主轴)18，该心轴借助轴承16可旋转地设置在壳体14中；和工具架(加工工具)20，该工具架可附接到心轴18和与其分离。刀具22安装在工具架20的前端中。工件W安装在工作台24上。加工状态监测系统10包括为了检测在开始由刀具22加工时发生的振动而安装在壳体14的侧部中的加速度传感器26、和通过声波获取振动声音的麦克风28中的至少一者。加速度传感器26和(或)麦克风28连接到控制器30，并且控制器30连接到机械控制面板32。机械控制面板32控制机床12，并且连接到控制操作面板34。如图2所述，控制器30包括算术单元(算术机构)38，由加速度传感器26和(或)麦克风28检测的机械振动(加工振动)由放大器和滤波器电路36放大并取入到算术单元中。输入心轴18的转数、刀具22的刀片数以及自然振动数等的输入设置单元(输入设置部)40连接到算术单元38。在输入设置单元40中，可以设置阈值，用于在超过阈值的振动发生时监测、识别以及确定处理信号的过程等。在输入设置单元40中，根据需要设置重复计数器(电路)42。加工状态确定单元44、和用于输出稍后要描述的算数确定的信号的输入/输出单元46连接到算术单元38。在屏幕上显示算术结果、检测结果等的显示单元48连接到算术单元38。更新后的数据例如每一秒从算术单元38发送到加工状态确定单元44。如图3所示，显示单元48包括频谱显示部52、阈值超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于作业机械的振动监测方法，在该振动监测方法中，通过傅里叶级数展开，在包括频率和加速度的频谱中展开在加工时检测到的加工振动，该振动监测方法包括以下步骤：将充当在从加工工具的转数和刀片数计算出的工具通过频率下的峰值加速度的TPF峰值与充当对于频谱而预设的所述工具通过频率的峰值阈值的TPF阈值进行比较，并且在TPF阈值超过累计和显示部上显示所述TPF峰值超过所述TPF阈值的次数；将充当在是所述工具通过频率的整数倍的谐波频率下的峰值加速度的谐波TPF峰值与充当对于所述频谱而预设的所述谐波频率的峰值阈值的谐波TPF阈值进行比较，并且在谐波TPF阈值超过累计和显示部上显示所述谐波TPF峰值超过所述谐波TPF阈值的次数；以及将超过所述TPF阈值的次数与超过所述谐波TPF阈值的次数进行比较，并且在变化显示部上显示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.28 JP 2016-2039221.一种用于作业机械的振动监测方法，在该振动监测方法中，通过傅里叶级数展开，在包括频率和加速度的频谱中展开在加工时检测到的加工振动，该振动监测方法包括以下步骤：将充当在从加工工具的转数和刀片数计算出的工具通过频率下的峰值加速度的TPF峰值与充当对于频谱而预设的所述工具通过频率的峰值阈值的TPF阈值进行比较，并且在TPF阈值超过累计和显示部上显示所述TPF峰值超过所述TPF阈值的次数；将充当在是所述工具通过频率的整数倍的谐波频率下的峰值加速度的谐波TPF峰值与充当对于所述频谱而预设的所述谐波频率的峰值阈值的谐波TPF阈值进行比较，并且在谐波TPF阈值超过累计和显示部上显示所述谐波TPF峰值超过所述谐波TPF阈值的次数；以及将超过所述TPF阈值的次数与超过所述谐波TPF阈值的次数进行比较，并且在变化显示部上显示。2.根据权利要求1所述的用于作业机械的振动监测方法，其中，所述谐波TPF阈值超过累计和显示部至少具有：第一谐波TPF阈值超过累计和显示部，该第一谐波TPF阈值超过累计和显示部显示在是所述工具通过频率两倍的谐波频率下的第一谐波TPF峰值超过所述谐波TPF阈值的次数；和第二谐波TPF阈值超过累计和显示部，该第二谐波TPF阈值超过累计和显示部显示在是所述工具通过频率三倍的谐波频率下的第二谐波TPF峰值超过所述谐波TPF阈值的次数；并且所述变化显示部将超过所述第一谐波TPF阈值的次数和超过所述第二谐波TPF阈值的次数至少这二者的和、与超过所述TPF阈值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：驹井保宏，
申请(专利权)人：日本NT工程技术株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP