(57)【要約】【課題】既知の寸法の物体を用意する手間を省略できる砥石径の推定法を提供する。【解決手段】適当な板Ｗを用意しＸ−Ｙ送りを使用して板Ｗの面を砥石Ｓにより削り角を出す（２面が出れば四角にする必要はない）。そこで板Ｗの辺に向けて送るステップと角に向けて送るステップを踏んで数式ｒ＝（ｘ２−ｘ１）／（１−ｓｉｎ（角の半分の角度））のように砥石Ｓの半径ｒが評価できる。Ｘ−Ｙ同時制御ができる機械であれば、砥石Ｓにより削る前の板Ｗの角は、必ずしも直角である必要はなく、板Ｗの辺に砥石Ｓを当てる動作と角に砥石Ｓを当てる動作があれば求められる。【選択図】  図３
2018051687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＸ−Ｙ−Ｚの三軸の送り軸を有しうち二軸以上の同時制御ができるＣＮＣ制御の研削装置が有する砥石を用いて、任意の形状のワークを用いて、該砥石の半径を推定する方法であって、
前記砥石をＸ軸方向に送り、実際に前記ワークを、当該ワークの一辺が直線状になるように研削する工程と、
前記砥石をＹ軸方向に送りし、実際に前記ワークを、当該ワークの前記一辺と直交する他の一辺が直線状になるように研削し、前記ワークに角を形成する工程と、
前記砥石をＸ軸方向に送り、前記ワークの前記他の一辺側から砥石をＸ軸方向でワークを切り込む側に移動させ、接触検知手段によりワークの前記他の一辺と砥石との接触を検知するまでの距離Ｘ１を求める工程と、
砥石がＹ軸上の所定位置にある状態で、砥石をＸ方向に送り、接触検知手段によりワークの前記角と砥石との接触を検知するまでの距離Ｘ２を求める工程とを有し、
求めたＸ１とＸ２の値を用いて、砥石の半径ｒを以下の数式（２Ｂ）により求めることを特徴とする砥石径の推定方法。
【数８】
2018051687.tif 000010
【請求項２】
少なくともＸ−Ｙ−Ｚの三軸の送り軸を有しうち二軸以上の同時制御ができるＣＮＣ制御の研削装置が有する砥石を用いて、任意の形状のワークを研削することにより、該砥石の半径を推定する方法であって、
前記ワークに対し、砥石をＸ−Ｙ軸方向に送り前記ワーク面の一辺を砥石により直線に削りだし略半円形の第１の溝を創り、砥石のＸ−Ｙ軸方向の送りを止めた時の砥石の中心点の座標位置Ｃ１（ｘ１，Ｙ１）を記憶する工程と、
前記略半円形の第１の溝と間隔を開けて２溝分目を砥石により切り込んで略半円形の第２の溝創り、砥石のＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石の中心点の座標位置Ｃ２（ｘ２，Ｙ２）を記憶する工程と、
接触検知手段により前記第１の溝Ｇ１と第２の溝Ｇ２の中間点と砥石との接触を検知するまで砥石を直進させ、前記中間点と砥石との接触を接触検知手段により検知したらスキップ信号で止め、砥石をスキップ信号でＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石の中心点の座標位置Ｃ３（ｘ３，Ｙ３）とスキップ信号で止めた時に砥石がワークに接触している前記中間点の座標位置Ｐ（ｘｐ，Ｙｐ）を記憶する工程と、
以上３つの中心点の座標位置と１つの中間点の座標位置から砥石の半径Ｒを最小二乗法や数値最適化手法を用いた以下の数式（３）を用いた計算により求めることを特徴とする砥石径の推定方法。
【数９】
2018051687.tif 000011
【請求項３】
請求項１又は２に記載の砥石径の推定方法において、前記接触検知手段はＡＥセンサであることを特徴とする砥石径の推定方法。
【請求項４】
請求項３に記載の砥石径の推定方法を用いることを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械  特に研削装置の砥石径の管理技術に関し、特に、ＡＥセンサと工作機械の送り軸を用いた砥石径のブラインド推定方法及びそれを用いた砥石径推定機能付き工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に研削装置では、砥石を回転させ、砥石と工作物とを接触させつつ工作物を削り取ることで加工を行う。この時、砥石は常に磨り減って小さく変化しており径を管理しないと仕上がりの寸法が当初の意図と異なるものに仕上がってしまう。特に、ツルーイングやドレッシングと呼ばれる作業の後には大きく砥石径が変化するため、自動化対応の機械では径を自動測定する装置が設けられる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
この様な砥石径管理に限らず測定用途対応のＮＣ工作機械では送り指令を外部装置の信号で停止できるスキップ機能と呼ばれる機能が利用されており、停止したときの座標を基準として様々な測定に利用されている。そのスキップ機能に使用される、外部装置から出力される信号ないしＮＣに入力される信号をスキップ信号と呼ぶ（例えば、特許文献３参照）。一方で砥石と工作物が接触した時に接触検知の信号を出力するＡＥセンサと呼ばれる装置があり、この装置をスキップ信号として使用する例も多い（例えば、特許文献４参照）。また、従来の砥石径の推定方法として、例えば、ある寸法の既知のブロックを砥石の両側から当ててスキップ機能で接触位置で送りを止めることにより、その座標差から砥石径を推定する方法がある（比較例として後述する）。また、光学機械の分野であるが、ＳＰＭの測定器のチップのブラインド推定方法に関し、測定器の軸方向の移動機構の精度を信頼した上で、その移動距離からＳＰＭの測定器のチップ形状を推定する方法も開示されている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９９７４６号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９５８７号公報
【特許文献３】特開２０１４−００２６５４号公報
【特許文献４】特開２００５−３１３３２３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Algorithm for Scanned Probe Microscope Image Simulation, Surface Reconstruction, and Tip Estimation, J. S. Villarrubia, Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology Volume 102, Number 4, July-August 1997, P425-454
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の砥石径の推定方法のうち、例えば、比較例として後述する方法では、ある寸法の既知のブロックを両側から当て、スキップ機能で接触位置で送りを止めた座標差から砥石径を評価するので、ブロックは正方形である必要はないが寸法既知でなければいけないという制約がある。また、ＡＥセンサ等の接触検知手段を用いる方法では、ＡＥセンサ等の感度が十分ではなく、接触と非接触の差が十分に明瞭とは言えないという問題があった。
【０００７】
このため、工作機械  特に研削装置の砥石径の管理技術の向上が望まれており、特に、ＡＥセンサ等の接触検知手段を用いるのであれば、その感度が十分に高い、即ち、接触と非接触の差が明瞭であり、或いは一定の条件が揃えば、既知の寸法の物体を用意する手間を省略できる砥石径の新規な推定方法及びそれを用いた研削装置等の工作機械の開発が切望されている。
【０００８】
本発明は、以上のような事情から為されたものであり、その目的は、ＡＥセンサ等の接触検知手段の感度が十分に高い、即ち、接触と非接触の差が明瞭であり、一定の条件が揃えば、既知の寸法の物体を用意する手間を省略できる砥石径の推定方法及びそれを用いた工作機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
砥石径の測定は、従来、ブロック状のワークを削ってみて、削ったブロックの寸法と、ブロックに砥石を当てて止めた位置から砥石半径を算出するようにしていたが、削った後の寸法を測らずにＮＣの軸方向の移動距離の精度を信頼し、その移動距離の情報をそのまま用いることで、砥石径のブラインド推定が可能になることに着眼した。即ち、本発明者は、上述した非特許文献１に記載の方法を応用し、ＡＥセンサ等の接触検知手段と工作機械の送り軸を用い、砥石が丸いという前提で、砥石径のブラインド推定が可能になることを見出した。図面を用いて後述するように、適当な板を用意しＸ−Ｙ送りを使用して面を削り角を出す（２面が出れば四角にする必要はない、換言すれば角は直角（９０度）でなくても良い）、そこで辺に向けて送るステップと角に向けて送るステップを踏んで下記の数式（２Ａ）のように砥石の半径ｒが評価できる。Ｘ−Ｙ同時制御ができる機械であれば、板の角は必ずしも直角である必要はなく、辺に当てる動作と角に当てる動作があれば求められる。
【数１】
2018051687.tif 000003
【００１０】
即ち、本発明の第１の様相は、少なくともＸ−Ｙ−Ｚの三軸の送り軸を有し二軸以上の同時制御ができるＣＮＣ制御の研削装置が有する砥石を用いて、任意の形状のワークを用いて、該砥石の半径を推定する方法であって、
前記砥石をＸ軸方向に送り、実際に前記ワークを、当該ワークの一辺が直線状になるように研削する工程と、
前記砥石をＹ軸方向に送りし、実際に前記ワークを、当該ワークの前記一辺と直交する他の一辺が直線状になるように研削し、前記ワークに角を形成する工程と、
前記砥石をＸ軸方向に送り、前記ワークの前記他の一辺側から砥石をＸ軸方向でワークを切り込む側に移動させ、接触検知手段によりワークの前記他の一辺と砥石との接触を検知するまでの距離Ｘ１を求める工程と、
砥石がＹ軸上の所定位置にある状態で、砥石をＸ方向に送り、接触検知手段によりワークの前記角と砥石との接触を検知するまでの距離Ｘ２を求める工程とを有し、
求めたＸ１とＸ２の値を用いて、砥石の半径ｒを数式（２Ｂ）により求めることを特徴とする。三軸のうちどれかが入れ替わるないし座標が回転している場合にも座標変換により同等に扱うことができる場合も含むことは言うまでもない。たとえば、Ｘ−Ｙ平面内における半径推定にとどまる場合にはＺ一軸は推定に使用しない構成も可能である。すなわち、同時制御軸は二軸とする構成も可能であることは言うまでもない。
【数２】
2018051687.tif 000004
【００１１】
また、本発明の第２の様相は、少なくともＸ−Ｙ−Ｚの三軸の送り軸を有し二軸以上の同時制御ができるＣＮＣ制御の研削装置が有する砥石を用いて、任意の形状のワークを研削することにより、該砥石の半径を推定する方法であって、
前記ワークに対し、砥石をＸ−Ｙ軸方向に送り前記ワーク面の一辺を砥石により直線に削りだし略半円形の第１の溝を創り、砥石のＸ−Ｙ軸方向の送りを止めた時の砥石の中心点の座標位置Ｃ１（ｘ１，Ｙ１）を記憶する工程と、
前記略半円形の第１の溝と間隔を開けて２溝分目を砥石により切り込んで略半円形の第２の溝創り、砥石のＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石の中心点の座標位置Ｃ２（ｘ２，Ｙ２）を記憶する工程と、
接触検知手段により前記第１の溝Ｇ１と第２の溝Ｇ２の中間点と砥石との接触を検知するまで砥石を直進させ、前記中間点と砥石との接触を接触検知手段により検知したらスキップ信号で止め、砥石をスキップ信号でＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石の中心点の座標位置Ｃ３（ｘ３，Ｙ３）とスキップ信号で止めた時に砥石がワークに接触している前記中間点の座標位置Ｐ（ｘｐ，Ｙｐ）を記憶する工程と、
以上３つの中心点の座標位置と１つの中間点の座標位置から砥石の半径Ｒを最小二乗法などを用いた以下の数式（３）の左辺の最適化問題または最小化問題と呼称される解法群により求めることを特徴とする。
【数３】
2018051687.tif 000005
【００１２】
前記接触検知手段はＡＥセンサであるのが好適である。また、以上の砥石径の推定方法を用いることを特徴とする工作機械が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、工作機械  特に研削装置の砥石径の管理技術の向上が可能であり、ＡＥセンサ等の接触検知手段の感度が十分に高い、即ち、接触と非接触の差が明瞭であり、一定の条件が揃えば、既知の寸法の物体を用意する手間を省略できる砥石径の推定方法及びそれを用いた砥石径推定機能付き工作機械を提供することができる。また、たとえ工作機械の送りの繰り返し性や分解能に対して妥当なほど正確な数値が得られなくても概ねの数値が得られれば、それを管理することで砥石周辺の異常検知にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される工作機械の一例を示す図である。
【図２】比較例としての従来の砥石径の推定方法について説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の砥石径の推定方法について説明するための第１の図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の砥石径の推定方法について説明するための第２の図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例に係る砥石径の推定方法について説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の砥石径の推定方法について説明するための第１の図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の砥石径の推定方法について説明するための第２の図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の変形例において、計算上の座標を回転（Ｘ-Ｙ → Ｘ’-Ｙ’）し回転後の座標系で砥石径を推定する方法について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明が適用される工作機械の一例を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその右側面図である。本発明の砥石径の推定方法は、少なくともＸ−Ｙ−Ｚの三軸の同時制御ができるＣＮＣ制御の工作機械（研削装置）であれば適用可能である。本発明が適用される工作機械としての研削装置１０は、図１に示すように、ベッド１２上にコラム１４が図示しないレールを介してＹ軸方向（前後方向）へ移動可能に支持されている。ベッド１２の後部には図示しないコラム移動用モータが配設され、このモータにより図示しないボールネジ等を介してコラム１４がレールに沿って前後移動されるようになっている。コラム１４には主軸ヘッド１６がＺ軸方向に移動可能（昇降可能）に支持され、その主軸ヘッド１６の先端には工具としての砥石１８が取り付けられている。
【００１６】
コラム１４の上部には図示しない主軸ヘッド昇降用モータが配設され、このモータにより図示しないボールネジ等を介して主軸ヘッド１６が昇降されるようになっている。主軸ヘッド１６の後部には図示しない砥石回転用モータが配設され、このモータにより回転砥石１８が回転されるようになっている。ヘッド昇降用モータには、図示しない計測手段を構成するエンコーダが付設され、このエンコーダから出力されるデータにより主軸ヘッド１６の昇降量、及び図示しないワークに対する切り込み量が算出される。
【００１７】
ベッド１２上にはワークテーブル２０がレールを介して、コラム１４の移動方向と直交するＸ軸方向（左右方向）へ移動可能に支持され、その上面には図示しないワークが着脱可能に設置固定されるようになっている。ベッド１２には図示しないテーブル移動用モータが配設され、このモータにより図示しないボールネジ等を介してワークテーブル２０がレールに沿って移動されるようになっている。
【００１８】
そして、前記砥石回転用モータにより砥石１８が回転された状態で、前記ヘッド昇降用モータにより主軸ヘッド１６（砥石１８）が下降されて、砥石１８がワークテーブル２０上のワークの上面に接触される。これと同時に、コラム移動用モータによる砥石１８の前後移動をともないながら、テーブル移動用モータによりワークテーブル２０が左右方向へ往復移動される。このため、ワークの表面が砥石１８にて研削されるようになっている。尚、研削装置１０は、砥石１８とワークとの接触検知手段としての図示しないＡＥ（アコースティックエミッション）センサをワーク側に備えている。そして、ＡＥセンサによりワークと砥石１８との接触を検知したら、スキップ信号により砥石１８の送りを止めることができるように構成されている。
【００１９】
まず、本発明の理解を容易にするため、比較例として前述した従来の砥石径の推定方法について図２を参照して簡単に説明しておく。この比較例も、図１に示した工作機械としての研削装置１０に適用可能であるのは、本発明と同様である。図２に示す比較例は、ある寸法の既知のブロックを砥石の両側から当ててスキップ機能で接触位置で送りを止めることにより、その座標差から砥石径を推定する方法である。即ち、図２（ａ）（ｂ）に示すように、例えば正方形で、寸法が既知のブロックＢを用意し、まずは、図２（ａ）に示すように、ブロックＢの右側から砥石ＳをＸ軸方向でブロックＢに切り込む側に移動させ、ブロックＢの右辺との接触を検知するまでの距離Ｘ１を求める。次に、図２（ｂ）に示すように、ブロックＢの左側から砥石ＳをＸ軸方向でブロックＢに切り込む側に移動させ、ブロックＢの左辺との接触を検知するまでの距離Ｘ２を求める。ここでブロックＢの左右方向の寸法ａが既知であれば、砥石Ｓの径（半径）ｒは、下記の数式（１）により求めることができる。
【数４】
2018051687.tif 000006
【００２０】
しかしながら、図２に示しつつ上述した比較例の砥石径の推定方法では、寸法が既知のブロックＢの両側から砥石Ｓを当て、スキップ機能で接触位置で送りを止めた座標差から砥石Ｓの径を評価するので、ブロックＢは図示の正方形である必要はないが、少なくとも寸法が既知でなければいけないという問題がある。
【００２１】
これに対し、本発明の第１の実施形態は、図３（ａ）に示すように、適当な形状の板Ｗを用意し、Ｘ−Ｙ送りを使用して板Ｗの面を砥石Ｓにより削り角を出す。ここで、２面（２辺）が出れば四角（４面・４辺）にする必要はない。そして、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、板Ｗの一辺（一面）に向けて送るステップと角に向けて送るステップを踏んで下記の数式（２Ａ）のように砥石Ｓの半径ｒが評価できる。尚、図面では板Ｗを平面図で示しているので辺と表現するが、板Ｗの厚みを考えた場合が面という意味である（以下、同様の使い方をする）。
【数５】
2018051687.tif 000007
尚、Ｘ−Ｙ同時制御ができる機械であれば、砥石Ｓを当ててスキップ信号により止めるターゲットとなる板Ｗの角は、必ずしも図３（ｂ）（ｃ）に示すような直角（９０度）である必要はなく、後述する図５（ａ）（ｂ）に示すように、例えば１２０度ぐらいの角でも良い。このような角を形成する場合でも、板Ｗの一辺（一面）に砥石Ｓを当てる動作と当該１２０度の角に砥石Ｓを当てる動作があれば求められる。
【００２２】
本発明の第１の実施形態を、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）を参照して分かり易く説明する。即ち、図４（ａ）に示すように、まず、適当な形状の板（ワーク）Ｗを用意する。上述した比較例と異なるのは、板（ワーク）Ｗの形状は任意であり、その寸法は既知である必要は無い。次に、図４（ｂ）に示すように、砥石ＳをＸ軸方向に送り（往復移動）を実行し、実際に板（ワーク）Ｗを、図４（ｂ）における下辺が直線状になるように砥石Ｓにより削る。続いて、図４（ｃ）に示すように、砥石ＳをＹ軸方向に送り（往復移動）を実行し、実際に板（ワーク）Ｗを、図４（ｃ）における左辺が直線状になるように砥石Ｓにより削る。これにより、板（ワーク）Ｗに角（Ｋ）が形成される。そして、次に、図４（ｄ）に示すように、砥石ＳをＸ軸方向に送りを実行し、板（ワーク）Ｗの左側から砥石ＳをＸ軸方向で板（ワーク）Ｗを切り込む側に移動させ、図示しない接触検知手段としてのＡＥ（アコースティックエミッション）センサにより板（ワーク）Ｗの左辺と砥石Ｓとの接触を検知するまでの距離Ｘ１を求める。続いて、図４（ｅ）に示すように、砥石ＳがＹ軸上の所定位置にある状態で、砥石ＳをＸ方向に送りを実行し、図示しない接触検知手段としてのＡＥ（アコースティックエミッション）センサにより板（ワーク）Ｗの角（Ｋ）と砥石Ｓとの接触を検知するまでの距離Ｘ２を求める。これにより、砥石Ｓの径（半径）ｒは、上記した数式（２Ａ）により求めることができることになる。
【００２３】
上述したように、Ｘ−Ｙ同時制御ができる機械であれば、砥石Ｓを当ててスキップ信号により止めるターゲットとなる板Ｗの角は、必ずしも図３（ｂ）（ｃ）に示したような直角（９０度）である必要はなく、図５（ａ）（ｂ）に示すように、例えば１２０度ぐらいの角（Ｋ）でも良い。本発明の第１の実施形態の変形例として、図５（ａ）（ｂ）に示すように、例えば１２０度ぐらいの角（Ｋ）を形成する場合でも、板Ｗの一辺（一面）に砥石Ｓを当てる動作と当該１２０度の角に砥石Ｓを当てる動作があれば砥石Ｓの半径ｒが求められる。その場合、図８の様に計算上の座標を回転（Ｘ-Ｙ → Ｘ’-Ｙ’）し回転後の座標系の中で下記の数式（４）を解くことで同様に扱える。またＸとＹやＸとＺなどが入れ替わっても同様であることは言うまでもない。
【数６】
2018051687.tif 000008
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。本発明の第２の実施形態は、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、少なくともＸ−Ｙ−Ｚの三軸の同時制御ができるＣＮＣ制御の研削装置が有する砥石Ｓを用いて、任意の形状のワークＷを研削することにより、砥石Ｓの半径を推定する方法である。本実施形態では、ワークＷに対し、砥石ＳをＸ−Ｙ軸方向に送りワークＷの面の一辺を砥石Ｓにより直線に削りだし略半円形の第１の溝Ｇ１を創り、砥石ＳのＸ−Ｙ軸方向の送りを止めた時の砥石Ｓの中心点の座標位置Ｃ１（ｘ１，Ｙ１）を記憶しておく。次に、略半円形の第１の溝Ｇ１と間隔を開けて２溝分目を砥石により切り込んで略半円形の第２の溝Ｇ２創り、砥石ＳのＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石Ｓの中心点の座標位置Ｃ２（ｘ２，Ｙ２）を記憶しておく。図示しない接触検知手段としてのＡＥセンサにより第１の溝Ｇ１と第２の溝Ｇ２の中間点Ｃｅと砥石Ｓとの接触を検知するまで砥石Ｓを直進させ、中間点Ｃｅと砥石Ｓとの接触を図示しない接触検知手段としてのＡＥセンサにより検知したらスキップ信号で止め、砥石Ｓをスキップ信号でＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石Ｓの中心点の座標位置Ｃ３（ｘ３，Ｙ３）とスキップ信号で止めた時に砥石ＳがワークＷに接触している上記中間点Ｃｅの座標位置Ｐ（ｘｐ，Ｙｐ）を記憶しておく。以上３つの中心点の座標位置Ｃ１、Ｃ２及びＣ３と１つの中間点Ｃｅの座標位置Ｐから砥石Ｓの半径Ｒを最小二乗法や計算機を用いた数値最適化手法ないし数値最小化手法と呼ばれる方法を用いて以下の数式（３）のε2最小化問題を解くことにより求める。
【数７】
2018051687.tif 000009
【００２５】
本発明の第２の実施形態を、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）及び数式（３）を参照して分かり易く説明する。即ち、図６（ａ）に示すように、まず、適当な板Ｗを用意し砥石ＳをＸ−Ｙ送りを使用して板Ｗの面の一辺を砥石Ｓにより直線に削りだし第１の溝Ｇ１を創る、そして、この砥石ＳをＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石Ｓの中心の座標位置Ｃ１（ｘ１，Ｙ１）を記憶しておく。次に、図６（ｂ）に示すように、そこに間隔を開けて２溝分目を砥石Ｓにより切り込んで第２の溝Ｇ２を創る。そして、この砥石ＳをＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石Ｓの中心の座標位置Ｃ２（ｘ２，Ｙ２）を記憶しておく。更に、図６（ｃ）に示すように、図示しない接触検知手段としてのＡＥセンサにより第１の溝Ｇ１と第２の溝Ｇ２の中間点Ｃｅと砥石Ｓとの接触を検知するまで中間（中央）Ｃｅに向かって砥石Ｓを前進（直進）させ接触を検知したらスキップ信号（スキップ機能）で止める。そして、この砥石Ｓをスキップ信号でＸ−Ｙ送りを止めた時の砥石Ｓの中心の座標位置Ｃ３（ｘ３，Ｙ３）を記憶しておく。これにより、図６（ｄ）に示すように、それぞれ砥石Ｓを止めた時の砥石Ｓの輪郭を構成する３つの円が重なるので、以上３つの点の座標位置から砥石Ｓの半径Ｒは最小二乗法を用いて上記の数式（３）により推定できる。即ち、図７に示すように、それぞれ砥石Ｓを止めた時の砥石Ｓの輪郭を構成する３つの円が重なるので、以上３つの点の座標位置から砥石Ｓの半径Ｒは最小二乗法や計算機を用いた数値最適化手法を用いて上記の数式（３）のε2最小化問題を解くことにより推定できる。
【００２６】
即ち、第１の溝Ｇ１をつける時に止めた座標位置Ｃ１（ｘ１，Ｙ１）、第２の溝Ｇ２をつける時に止めた座標位置Ｃ２（ｘ２，Ｙ２）、スキップ信号で止めた時の座標位置Ｃ３（ｘ３，Ｙ３）は、分かっておりスキップ信号で止めた時に砥石Ｓが接触している点の座標位置Ｐ（ｘｐ，Ｙｐ）と砥石Ｓの半径Ｒは未知であるが、砥石Ｓの半径Ｒは最小二乗法などを用いて上記の数式（３）により推定できる。
【００２７】
本発明によれば、ＡＥセンサ等の接触検知手段の感度が十分に高い、即ち、接触と非接触の差が明瞭であり、一定の条件が揃えば、既知の寸法の物体を用意する手間を省略できる砥石径の推定方法及びそれを用いた砥石径推定機能付き工作機械を提供することができる。即ち、ＡＥセンサ等の接触検知手段の感度が十分に高い、すなわち接触・非接触の差が非常に明瞭であり、ＣＮＣ制御の工作機械の送り軸の制御が常に正しいという条件がそろえば既知の寸法の物体を用意する手間が省略できる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  研削装置、  Ｓ  砥石、  Ｗ  ワーク（板）、  Ｃｅ  中間点、  Ｇ１  第１の溝、
Ｇ２  第２の溝、  Ｋ  角
【図１】
2018051687.tif 000012
【図２】
2018051687.tif 000013
【図３】
2018051687.tif 000014
【図４】
2018051687.tif 000015
【図５】
2018051687.tif 000016
【図６】
2018051687.tif 000017
【図７】
2018051687.tif 000018
【図８】
2018051687.tif 000019