ウェーブレット解析を用いたフライス加工のモニタリング

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06855018
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 川合 忠雄 名古屋大学, 工学部, 講師 (20177637)
• Keywords: モニタリング / フライス加工 / ウェーブレット解析 / 工具の磨耗 / 異常診断

Research Abstract

申請の研究では,フライス盤が発生する切削音,モータ音等の各種の音をウェーブレット解析して,それぞれの音のパターンの特徴をパターンマッチングの手法を用いて分類し,これらの音が混在する場合にもそれらを分離することが可能となる方法を検討した.特に切削工具に磨耗やチッピングが発生する場合の特性を求め,これを検知することを目指した.
計算機を用いたシミュレーションでは,フライス盤から発生する音が,主軸および主軸頭から発生すると考えて,音の発生システムを(コンピュータ上に)設定し,発生する信号のウェーブレットによる表現を求めた.その結果,いくつかの周波数成分を持った信号が連続的に発生する場合と切削によって断続的に発生する場合についてのウェーブレット解析によるパターンを求めることができ,それをパターンマッチングの手法を用いて分離することができた.
実際のフライス加工における実験では,まず,フライス盤から発生する各種の音のウェーブレットによる表現を求めるために,一つ一つの音源から発生する音をそれぞれマイクロホンによって測定し,ウェーブレット解析によってそのパターンを求めた.次に,シミュレーションに用いた方法を実際にフライス盤から発生している音に適用して,音の種類に応じてそれを分離できることを確認した.最後に,工具に発生する異常を検知るするために,上記の方法を用いて工具から発生した音に注目し,正常な場合と異常が発生した場合との比較を行い,パターンマッチングの手法を用いて異常状態を検知することができた.