(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状又は円柱状のワークを回転させて検出部でワーク外周の変化点を検出し、前記ワークの原点を検出するワーク原点検出方法であって、
溝部又は凸部を有する前記ワークを前記ワークの中心軸周りに３６０°を超える角度で回転させ、前記検出部が前記溝部又は前記凸部における変化点を検出する第１工程と、
前記ワークの中心軸周りに前記ワークを前記第１工程の回転より遅く回転させて、前記検出部が検出した前記変化点に基づいて前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向位置を検出する第２工程と、
前記第２工程で得た前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向位置に基づいて前記原点の位置を求める第３工程と、
を備えていることを特徴とするワークの原点検出方法。
【請求項２】
前記第２工程は、
前記第１工程で検出した前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向位置近傍から、前記第１工程の回転より遅く、前記第１工程の前記ワークの前記中心軸周りに回転する回転方向と逆方向に前記溝部又は前記凸部を通過するように回転させて再度検出した前記変化点に基づいて、前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向位置を検出することを特徴とする請求項１記載のワークの原点検出方法。
【請求項３】
前記原点は、
前記第２工程で得た前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向の幅の中央であることを特徴とする請求項１又は２記載のワークの原点検出方法。
【請求項４】
前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向の位置を検出できなかった際、前記ワークの中心軸方向に前記検出部の位置を移動させてから、前記第１工程から前記第３工程を実行することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のワークの原点検出方法。
【請求項５】
前記ワーク外周の前記変化点は、
設定された閾値に応じて検出されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のワークの原点検出方法。
【請求項６】
円筒状又は円柱状のワークを回転させて検出部でワーク外周の変化点を検出し、前記ワークの原点を検出するワーク原点検出方法であって、
溝部又は凸部を有する前記ワークを前記ワークの中心軸周りに回転させ、前記検出部が前記溝部又は前記凸部における変化点を検出する第１工程と、
前記ワークの中心軸周りに前記ワークを前記第１工程の回転より遅く回転させて、前記検出部が検出した前記変化点に基づいて前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向位置を検出する第２工程と、
前記第２工程で得た前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向位置に基づいて前記原点の位置を求める第３工程と、
を備え、
前記溝部又は前記凸部の前記ワークの周方向の位置を検出できなかった際、前記ワークの中心軸方向に前記検出部の位置を移動させてから、前記第１工程から前記第３工程を実行することを特徴とするワークの原点検出方法。
【請求項７】
円筒状又は円柱状のワークの外周の変化点を検出する検出部と、
前記ワークの両端面に当接させて挟み込み前記ワークを把持する一対の把持部と、
この把持部を介して前記ワークを中心軸周りに両方向に回転する速度を指定自在に回転させる駆動部と、
を備えており、
請求項１乃至６いずれか１項記載のワーク原点検出方法を用いて外周面に中心軸方向に伸びる溝部又は前記凸部が形成された前記ワークの周方向の原点を検出することを特徴とするワークの原点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワークの原点検出方法及びその原点検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は従来のワークの周方向の原点を検出する原点検出方法を開示している。ワークは中心軸方向に平行に伸びるキー溝を有している。このワークの原点検出方法は位置計測用カメラによってワークの軸の端面を長手方向から撮影した画像を基にして自動的にキー溝の周方向の位置を検出する。このワークの原点検出方法は検出したキー溝の周方向の位置を基にしてワークの原点を検出することができる。このため、このワークの原点検出方法は作業者の作業の負担を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３１６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のワークの原点検出方法は、位置計測用カメラから得た画像を基にしてキー溝の位置を自動的に検出するため、画像を処理して原点の位置を検出する演算等を行う制御が複雑になり、原点の位置を検出するのに時間がかかる。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ワークの高精度な原点検出を高速かつ複雑な制御なしに行うことができるワークの原点検出方法及びその原点検出装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のワークの原点検出方法は円筒状又は円柱状のワークを回転させて検出部でワーク外周の変化点を検出し、前記ワークの原点を検出する。このワークの原点検出方法は第１工程〜第３工程を備えている。第１工程は溝部又は凸部を有するワークをワークの中心軸周りに３６０°を超える角度で回転させ、検出部が溝部又は凸部における変化点を検出する。第２工程は、ワークの中心軸周りにワークを第１工程の回転より遅く回転させて、検出部が検出した変化点に基づいて溝部又は凸部のワークの周方向位置を検出する。第３工程は、第２工程で得た溝部又は凸部のワークの周方向位置に基づいて原点の位置を求める。
【０００７】
このワークの原点検出方法は、ワークの外周面にワークの中心軸方向に伸びる溝部又は凸部の周方向の位置を検出してワークの周方向の原点の位置を検出することができる。詳しくは、第１工程で溝部又は凸部の周方向のおよその位置を検出した後、第２工程で溝部又は凸部のワークの周方向の正確な位置を検出することができる。このため、このワークの原点検出方法は、ワークの外周面に設けられた溝部又は凸部の周方向の位置を第２工程のみを実行して検出する場合に比べて、検出に掛かる時間を抑えることができる。また、このワークの原点検出方法は、溝部又は凸部の周方向の位置を位置計測用カメラで撮影した画像を基にして演算して検出する場合に比べて演算等を行う制御を簡単にすることができる。
【０００８】
したがって、本発明のワークの原点検出方法はワークの高精度な原点検出を高速かつ容易に行うことができる。
【０００９】
本発明の第２工程は、
第１工程で検出した溝部又は凸部のワークの周方向位置近傍から、第１工程の回転より遅く第１工程のワークの中心軸周りに回転する回転方向と逆方向に溝部又は凸部を通過するように回転させて再度検出した変化点に基づいて、溝部又は凸部のワークの周方向位置を検出し得る。この場合、このワークの原点検出方法は、第２工程が第１工程で検出した溝部又は凸部の位置近傍から溝部又は凸部の位置を検出することができるため、第２工程において、溝部又は凸部を検出するまでに要する時間を抑えることができる。
【００１０】
本発明の原点は、第２工程で得た溝部又は凸部のワークの周方向の幅の中央であり得る。この場合、このワークの原点検出方法は、溝部又は凸部を加工する刃物の磨耗によって溝部又は凸部の幅寸法が変化する等しても、原点の位置を正確に検出することができる。
【００１１】
本発明の第２工程は、第１工程のワークの中心軸周りに回転する回転方向と逆方向に回転し得る。この場合、このワークの原点検出方法は、第１工程で得られた溝部又は凸部の周方向の位置の近傍で逆方向に回転を開始することができるため、逆回転しないで第２工程を実行する場合に比べて、第２工程で溝部又は凸部をすぐに検出することができるため、溝部又は凸部のワークの周方向の位置の検出に掛かる時間を抑えることができる。
【００１２】
本発明のワークの原点検出方法は、溝部又は凸部のワークの周方向の位置を検出できなかった際、ワークの中心軸方向に検出部の位置を移動させてから、第１工程から第３工程を実行する。このため、このワークの原点検出方法は、溝部又は凸部の一部に水滴等の異物が付着していても溝部又は凸部の周方向の位置を確実に検出することができる。
【００１３】
本発明のワーク外周の変化点は、設定された閾値に応じて検出され得る。この場合、このワークの原点検出方法は、閾値を所望の値に変更することができ、変化点を検出する精度を調節することができる。このため、このワークの原点検出方法は、ワークの外周面についた傷と溝部又は凸部との判別を確実に行うことができる。
【００１４】
本発明のワークの原点検出装置は、検出部、一対の把持部、及び駆動部を備えている。検出部は円筒状又は円柱状のワークの外周の変化点を検出する。一対の把持部はワークの両端面に当接させて挟み込みワークを把持する。駆動部は把持部を介してワークを中心軸周りに両方向に回転する速度を指定自在に回転させる。また、このワークの原点検出装置は、本発明のワークの原点検出方法を用いて外周面に中心軸方向に伸びる溝部又は凸部が形成されたワークの周方向の原点を検出する。
【００１５】
このワークの原点検出装置は、駆動部が把持部を介してワークを中心軸周りに回転させることができる。このため、このワークの原点検出装置は、第１工程でワークを中心軸周りに速く回転させて溝部又は凸部の周方向のおよその位置を検出した後、第２工程でワークを中心軸周りに遅く回転させて溝部又は凸部のワークの周方向の正確な位置を検出することができる。このため、このワークの原点検出装置は、ワークの外周面に設けられた溝部又は凸部の周方向の位置を第２工程のみを実行して検出する場合に比べて、検出に掛かる時間を抑えることができる。
【００１６】
したがって、本発明のワークの原点検出装置はワークの高精度な原点検出を高速かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１のワークの原点検出方法を実行することができる装置を示す模式図である。
【図２】実施形態１のワークの原点検出方法のステップを示すフローチャートである。
【図３】実施形態１のワークの原点検出方法を示す模式図であって、（Ａ）は第１工程、第２工程、第３工程を実行する順序を示し、（Ｂ）は（Ａ）の各順序における変位検出用レーザユニットからワークの外周の測定点までの距離の変化を示し、（Ｃ）は（Ａ）の各順序における変位検出用レーザユニットからワークの外周面の測定点までの距離の変化を基にして生成された溝検出信号の変化を示している。
【図４】実施形態１のワークの原点検出方法を示す模式図であって、変位検出用レーザユニットをワークの中心軸方向である左右方向に移動させてワークの外周面に向けてレーザを照射する状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のワークの原点検出方法を具体化した実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
＜実施形態１＞
実施形態１のワークの原点検出方法は、図１に示すように、円筒状又は円柱状のワークＷを中心軸３１周りに回転させることができるワークＷの原点検出装置である装置１０で実行することができる。この装置１０は、架台１０Ａ、主軸部１１、把持送り部１２、一対のワーク支持部１３、及びレーザ送り部１４を備えている。
【００２０】
架台１０Ａは左右方向（左右は図１における左右。以下同じ。）が上下方向（上下は図１における上下。以下同じ。）に比べて長い平板状をなしている。主軸部１１は、一対の把持部の一方であるワークドライビングセンタ１１Ａ、第１チャック１１Ｅ、及び駆動部である第１サーボモーター１１Ｂを有している。ワークドライビングセンタ１１Ａは、ワークドライビングセンタ本体１１Ｃ、及び４つの把持部材１１Ｄを具備している。
【００２１】
ワークドライビングセンタ本体１１Ｃは円柱状をなしており左右方向に伸びている。また、ワークドライビングセンタ本体１１Ｃは外径が右側より左側が大きい。また、ワークドライビングセンタ本体１１Ｃは左端面に円柱状の中心軸方向に平行に４つの開口穴が設けられている（図示せず。）。これら開口穴は内径が等しく、ワークドライビングセンタ本体１１Ｃの中心軸からそれぞれ等距離の位置に設けられている（図示せず。）。また、隣り合う開口穴の間の寸法は同じである（図示せず。）。これら開口穴は穴の奥側である右側がワークドライビングセンタ本体１１Ｃ内に設けられた空間に連通して互いに連通している（図示せず。）。
【００２２】
把持部材１１Ｄは円柱状をなして左右方向に伸びている。把持部材１１Ｄは一端及び他端が把持部材１１Ｄの中心軸に対して直角をなした平面である。把持部材１１Ｄは外径がワークドライビングセンタ本体１１Ｃの４つの開口穴より僅かに小さい（図示せず。）。把持部材１１Ｄは他端部の外周に設けられた溝に円環状をなしたシール部材が取り付けられている（図示せず。）。把持部材１１Ｄは一端を左方向にして他端をワークドライビングセンタ本体１１Ｃの４つの開口穴にそれぞれに摺動自在に挿入している。これら把持部材１１Ｄはワークドライビングセンタ本体１１Ｃに対して互いに独立して摺動することができる。
【００２３】
ワークドライビングセンタ本体１１Ｃは内部に設けられた空間、及び把持部材１１Ｄが挿入された開口穴の奥側で、把持部材１１Ｄの他端部に取り付けられたシール部材の右側に作動油が充填されている（図示せず。）。作動油は把持部材１１Ｄの他端部の外周に取り付けられたシール部材がワークドライビングセンタ本体１１Ｃの開口穴の内周面に当接することよって、水密状に封止されているため外へ漏出しない。これにより、これら把持部材１１Ｄはそれぞれの一端をワークＷの端面に当接させた場合、ワークＷの端面に対して互いに均等な圧力で当接することができる。
【００２４】
第１チャック１１Ｅは円柱状をなして左右方向に伸びている。第１チャック１１Ｅは外径が右側より左側が大きい。第１チャック１１Ｅは左端面に中心軸上に窪みが設けられている。第１チャック１１Ｅは外周にシールドベアリングが嵌め込まれている（図示せず。）。第１チャック１１Ｅはシールドベアリングを介して架台１０Ａの手前側（手前は図１における手前側。以下同じ。）に回転自在に取り付けられている（図示せず。）。ワークドライビングセンタ本体１１Ｃは右端部を第１チャック１１Ｅの左端面に設けられた窪みに挿入している。つまり、ワークドライビングセンタ本体１１Ｃ及び第１チャック１１Ｅは中心軸周りに架台１０Ａに対して回転自在である。
【００２５】
第１サーボモーター１１Ｂは架台１０Ａの手前側に出力軸を左方向に突出させて取り付けられている。第１サーボモーター１１Ｂは出力軸の左端部を第１チャック１１Ｅの右端部に同軸に連結している。これにより、ワークドライビングセンタ１１Ａ及び第１チャック１１Ｅは第１サーボモーター１１Ｂを駆動することによって中心軸周りに回転する。第１サーボモーター１１Ｂは回転に伴い周期的に変化するパルス信号を装置１０の動作の制御を行う制御部（図示せず）に伝達することができる。第１サーボモーター１１Ｂは両方向に回転する速度を指定して回転することができる。
【００２６】
把持送り部１２は、一対の把持部の他方である従動側センタ１２Ａ、第１スライド台１２Ｂ、第２チャック１２Ｈ、ロータリーエンコーダ１２Ｃ、第２サーボモーター１２Ｄ、及び第１ボールネジ１２Ｅを有している。従動側センタ１２Ａは円柱状をなしており左右方向に伸びている。従動側センタ１２Ａは右端部が右方向に細くなる円錐状である。第１スライド台１２Ｂは左右方向及び上下方向の寸法がほぼ同じの平板状をなしている。
【００２７】
第２チャック１２Ｈは円柱状をなして左右方向に伸びている。第２チャック１２Ｈは外径が左側より右側が大きい。第２チャック１２Ｈは右端面に中心軸上に窪みが設けられている。第２チャック１２Ｈは外周にシールドベアリングが嵌め込まれている（図示せず。）。第２チャック１２Ｈはシールドベアリングを介して第１スライド台１２Ｂの手前側に回転自在に取り付けられている（図示せず。）。従動側センタ１２Ａは左端部を第２チャック１２Ｈの右端面に設けられた窪みに挿入している。つまり、従動側センタ１２Ａ及び第２チャック１２Ｈは回転中心軸周りに第１スライド台１２Ｂに対して回転自在である。従動側センタ１２Ａは、回転中心軸がワークドライビングセンタ１１Ａの回転中心軸上に配置されている。
【００２８】
ロータリーエンコーダ１２Ｃは入力軸を右方向に突出させて第１スライド台１２Ｂの手前側に取り付けられている。ロータリーエンコーダ１２Ｃは入力軸の右端部が第２チャック１２Ｈの左端部に同軸に連結されている。ロータリーエンコーダ１２Ｃは第２チャック１２Ｈの回転に伴い周期的に変化するパルス信号、及び第２チャック１２Ｈの現在の角度に対応する値を制御部に伝達することができる。
【００２９】
第２サーボモーター１２Ｄは出力軸を右方向に突出させて架台１０Ａの手前側に取り付けられている。第１ボールネジ１２Ｅは第１ボールネジ本体１２Ｆ及び第１ナット部材１２Ｊを具備している。第１ボールネジ本体１２Ｆは円柱状をなして左右方向に伸びている。第１ナット部材１２Ｊは筒状をなしており、第１ボールネジ本体１２Ｆが挿通されている。第１ナット部材１２Ｊは第１ボールネジ本体１２Ｆが円柱状の中心軸周りに回転することによって左右方向に移動することができる。
【００３０】
第１ボールネジ１２Ｅは第１ボールネジ本体１２Ｆの左端部を第２サーボモーター１２Ｄの出力軸の右端部に同軸に連結している。第１ボールネジ本体１２Ｆは第２サーボモーター１２Ｄが駆動することによって円柱状の中心軸周りに回転することができる。第１スライド台１２Ｂは第１ナット部材１２Ｊの手前側に取り付けられている。また、従動側センタ１２Ａは第２チャック１２Ｈを介して第１スライド台１２Ｂに取り付けられている。これにより、従動側センタ１２Ａは第２サーボモーター１２Ｄを駆動することによって第１ナット部材１２Ｊと共に左右方向に移動することができる。
【００３１】
ワーク支持部１３は、シリンダ部１３Ａ、及び支持部材１３Ｂを有している。シリンダ部１３Ａはシリンダ本体１３Ｃ、及びピストンロッド１３Ｄを具備している。シリンダ本体１３Ｃは筒状をなして上下方向に伸びて下端が閉鎖されている。シリンダ本体１３Ｃは閉鎖された下端に管１３Ｅの一端が取り付けられている。この管１３Ｅは他端が後述する作動流体の供給源に取り付けられている（図示せず。）。この管１３Ｅはシリンダ本体１３Ｃの内側と作動流体の供給源とを連通している。ピストンロッド１３Ｄは円柱状をなして上下方向に伸びている。ピストンロッド１３Ｄは外径がシリンダ本体１３Ｃの内径より僅かに小さい。ピストンロッド１３Ｄは下端部の外周に円環状のシール部材が取り付けられている（図示せず。）。ピストンロッド１３Ｄはシリンダ本体１３Ｃの上端側から下方向に挿入している。シリンダ部１３Ａは、シリンダ本体１３Ｃの内側で、ピストンロッド１３Ｄに取り付けられたシール部材の下側に、管１３Ｅを介して作動流体を流入出させてピストンロッド１３Ｄをシリンダ本体１３Ｃの上端から上方向に出入させることができる。作動流体はピストンロッド１３Ｄの下端部の外周に取り付けられたシール部材がシリンダ本体１３Ｃの内周面に当接することよって、水密状に封止されているため外へ漏出しない。
【００３２】
支持部材１３Ｂは直方体状をなして上面にＶ字状の溝が設けられている（図示せず。）。Ｖ字状の溝は２つの面が互いに接触して形成する直線が水平方向に伸びている。また、これら２つの面は垂直面となす角度がそれぞれ同じである（図示せず。）。支持部材１３Ｂは下面をピストンロッド１３Ｄの上端面に連結している。
【００３３】
ワーク支持部１３はワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａの間でワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａのそれぞれの近傍の下方に１つずつ配置されてシリンダ本体１３Ｃが架台１０Ａの手前側に取り付けられている。これらワーク支持部１３はＶ字状の溝を形成する２つの面が接触して形成する直線がワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａの回転中心軸の直下に回転中心軸方向に平行に配置されている。こうして、これらワーク支持部１３はＶ字状の溝の上側に円筒状又は円柱状のワークＷを載置することができる。そして、シリンダ本体１３Ｃに作動流体を流入させてピストンロッド１３Ｄをシリンダ本体１３Ｃの上端から上方向に出す。すると、支持部材１３Ｂの上側に載置したワークＷの中心軸３１をワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａの回転中心軸上に配置することができる。
【００３４】
レーザ送り部１４は、検出部である変位検出用レーザユニット１４Ａ、第２スライド台１４Ｂ、第３サーボモーター１４Ｃ、及び第２ボールネジ１４Ｄを有している。変位検出用レーザユニット１４Ａは直方体状をなしている。変位検出用レーザユニット１４Ａは下面にレーザを照射する照射口が設けられている。また、変位検出用レーザユニット１４Ａは下面にワークＷの外周面に照射されて反射したレーザを受光する受光部（図示せず）が設けられている。第２スライド台１４Ｂは左右方向及び上下方向の寸法がほぼ同じの平板状をなしている。変位検出用レーザユニット１４Ａは照射口及び受光部を下方向にして第２スライド台１４Ｂの手前側の左側の下部に取り付けられている。
【００３５】
第３サーボモーター１４Ｃは出力軸を右方向に突出させて架台１０Ａの手前側に取り付けられている。第２ボールネジ１４Ｄは第２ボールネジ本体１４Ｅ及び第２ナット部材１４Ｆを具備している。第２ボールネジ本体１４Ｅは円柱状をなして左右方向に伸びている。第２ナット部材１４Ｆは筒状をなしており、第２ボールネジ本体１４Ｅが挿通されている。第２ナット部材１４Ｆは第２ボールネジ本体１４Ｅが円柱状の中心軸周りに回転することによって左右方向に移動することができる。第２ボールネジ１４Ｄは第２ボールネジ本体１４Ｅの左端部を第３サーボモーター１４Ｃの出力軸の右端部に同軸に連結している。第２ボールネジ本体１４Ｅは第３サーボモーター１４Ｃを駆動することによって円柱状の中心軸周りに回転することができる。第２スライド台１４Ｂは第２ナット部材１４Ｆの手前側に取り付けられている。これにより、第２スライド台１４Ｂに取り付けられた変位検出用レーザユニット１４Ａは第３サーボモーター１４Ｃを駆動することによって左右方向に移動することができる。また、変位検出用レーザユニット１４Ａはワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａの回転中心軸に向けて回転中心軸に対して垂直に照射口からレーザを照射する。
【００３６】
次に、この装置１０の動作について説明する。先ず、円筒状又は円柱状のワークＷの外周面の右端部に溝部である長穴３０を設ける。この長穴３０はワークＷの周方向の原点の位置を検出するために用いる。この長穴３０は長手方向がワークＷの中心軸３１方向に平行である。この長穴３０は長手方向の寸法が約２．５ｍｍで、短手方向の寸法が約１．５ｍｍである。また、この長穴３０はワークＷの径方向に対する深さの寸法が約０．５ｍｍである。次に、ワークＷの外周面に設けた長穴３０を右側にして、ワークＷを一対のワーク支持部１３の支持部材１３Ｂの上に載置する。そして、シリンダ本体１３Ｃに作動流体を流入させてピストンロッド１３Ｄをシリンダ本体１３Ｃの上端から上方向に出して、ワークＷの中心軸３１をワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａの回転中心軸上に配置する。
【００３７】
次に、把持送り部１２の第２サーボモーター１２Ｄを駆動して、第１スライド台１２Ｂと共に従動側センタ１２Ａを右方向に移動させる。そして、ワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２ＡをワークＷの両端面にそれぞれ当接させて挟み込み把持する。
【００３８】
第２サーボモーター１２Ｄはワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２ＡがワークＷを把持している間、常に通電されている。さらに、第２サーボモーター１２Ｄは通電の値の大きさを制御部で監視する。詳しくは、第２サーボモーター１２Ｄの通電の値が大きくなった場合、ワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２ＡがワークＷを把持する力が増大して、第２サーボモーター１２Ｄの負荷が増大したことを示す。また、第２サーボモーター１２Ｄの通電の値が小さくなった場合、ワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２ＡがワークＷを把持する力が減少して、第２サーボモーター１２Ｄの負荷が減少したことを示す。つまり、制御部は第２サーボモーター１２Ｄの通電の値の大きさを把握して所定の値（所定の値は予め制御部に保存されている。）に保ち、ワークＷを所定の力で把持する制御をすることができる。
【００３９】
次に、変位検出用レーザユニット１４Ａの照射口からレーザが照射される。レーザはワークＷの中心軸３１に向けて中心軸３１に対して垂直に照射される。このとき、レーザ送り部１４は第３サーボモーター１４Ｃを駆動して第２スライド台１４Ｂと共に変位検出用レーザユニット１４Ａを左右方向に移動させて、レーザがワークＷの外周面に設けられた長穴３０の左右中央に照射されるように調節することができる。照射口から照射されたレーザはワークＷの外周面で反射されて受光部で受光される。こうして、変位検出用レーザユニット１４ＡはワークＷの外周の変化点を検出する。そして、主軸部１１の第１サーボモーター１１Ｂを駆動してワークドライビングセンタ１１Ａを回転駆動してワークＷを中心軸３１周りに回転させる。つまり、第１サーボモーター１１Ｂはワークドライビングセンタ１１Ａを介してワークＷを中心軸３１周りに回転させる。このとき、制御部は主軸部１１の第１サーボモーター１１Ｂ、及びロータリーエンコーダ１２Ｃのそれぞれから伝達されたパルス信号の単位時間当たりの変化の数を比較する。これにより、ワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａで把持されたワークＷがワークドライビングセンタ１１Ａに対して空転しているかどうかを判定することができる。
【００４０】
次に、このワークの原点検出方法について図２、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に基づいて説明する。このワークの原点検出方法は、変位検出用レーザユニット１４Ａを利用して円筒状又は円柱状のワークＷの外周面の測定点までの距離の変化を検出する。つまり、このワークの原点検出方法は、変位検出用レーザユニット１４Ａを利用して円筒状又は円柱状のワークＷの外周の変化点を検出する。
【００４１】
≪第１工程（粗検出）≫
まず、ワークＷを中心軸３１周りに１００ｄｅｇ／ｓｅｃの回転速度（以下、高速回転という）で３７０°回転させる（ステップＳ１）。併せて、ワークＷの外周面に設けられた溝部である長穴３０の左右中央に変位検出用レーザユニット１４Ａからレーザを照射する。このとき、ワークＷはワークドライビングセンタ１１Ａ側からワークＷの端面を見て時計方向に回転する。また、ワークＷを３７０°回転させることによって検出開始時にレーザが照射されているワークＷの外周面の測定点まで距離を確実に判定することができる。詳しくは、検出開始時において、ワークＷの外周面の位置は決まっていない。このため、検出開始位置が長穴３０であった場合、３６０°回転させると、後述する溝検出信号が正常に取得できないおそれがあるため、ワークＷを３７０°回転させる。
【００４２】
次に、溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったか判定する（ステップＳ２）。詳しくは、変位検出用レーザユニット１４ＡからワークＷの外周面の測定点までの距離の値が閾値３２（閾値３２は予め制御部に保存されている。）以上の場合に溝検出信号がＯＦＦを示し、閾値３２未満の場合に溝検出信号がＯＮを示す（図３（Ｂ）、（Ｃ）参照。）。つまり、ワークＷ外周の変化点は設定された閾値３２に応じて検出される。溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったらステップＳ３に移行する。また、３７０°回転しても溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わらない場合、ステップＳ１４に移行する。
【００４３】
次に、溝検出信号がＯＮからＯＦＦに切り替わったか判定する（ステップＳ３）。詳しくは、変位検出用レーザユニット１４ＡからワークＷの外周面の測定点までの距離の値が閾値３２未満の場合に溝検出信号がＯＮを示し、閾値３２以上の場合に溝検出信号がＯＦＦを示す（図３（Ｂ）、（Ｃ）参照。）。こうして、溝検出信号がＯＦＦからＯＮ、及びＯＮからＯＦＦに切り替わることを判定することによって、ワークＷの外周面の長穴３０と傷とを確実に判別することができる。そして、溝検出信号がＯＮからＯＦＦに切り替わったらワークＷの高速回転を終了させる（ステップＳ４）。この際、ワークＷは長穴３０が変位検出用レーザユニット１４ＡでワークＷの外周面にレーザが照射されている位置を通過し、この位置近傍で長穴３０が停止する。また、高速回転で３７０°回転しても溝検出信号がＯＮからＯＦＦに切り替わらない場合、ステップＳ１４に移行する。なお、変位検出用レーザユニット１４ＡからワークＷの外周面の測定点までの距離の値と比較する閾値３２は、変位検出用レーザユニット１４ＡからワークＷの外周面の測定点までの距離の値が変化する範囲で所望の値に設定することができる。これにより、長穴３０を検出する精度を調節することができる。
【００４４】
また、ワークＷの外周面に長穴３０が設けられている場合、閾値３２は変位検出用レーザユニット１４Ａから長穴３０の底面までの距離を値として設定することができる。また、ワークＷの外周面に径方向に突出した凸部が設けられている場合、変位検出用レーザユニット１４Ａから凸部の頂上までの距離を値として設定することができる。この際、閾値３２は変位検出用レーザユニット１４ＡからワークＷの外周面までの距離は含まない。このように閾値３２を設定した場合、外周面についた傷と長穴３０又は凸部との判別を確実に行うことができるため、より高精度にワークＷの原点を検出することができる。こうして、長穴３０を有するワークＷをワークＷの中心軸３１周りに回転させ、変位検出用レーザユニット１４Ａが長穴３０における変化点を検出する第１工程を終了する。
【００４５】
≪第２工程（高精度検出）≫
次に、ワークＷを中心軸３１周りに３ｄｅｇ／ｓｅｃの回転速度（以下、低速回転という）でステップＳ１と逆方向に回転させる（ステップＳ５）。この際、第１工程に引き続いてワークＷの外周面に設けられた溝部である長穴３０の左右中央に変位検出用レーザユニット１４Ａからレーザを照射している。このとき、ワークＷはワークドライビングセンタ１１Ａ側からワークＷの端面を見て反時計方向に回転する。つまり、第１工程のワークＷの中心軸３１周りに回転する回転方向と逆方向にワークＷを回転させる。この際、ワークＷは長穴３０が変位検出用レーザユニット１４ＡでワークＷの外周面にレーザが照射されている位置近傍から、この位置に向けて回転する。つまり、第２工程は第１工程で検出した長穴３０のワークＷの周方向位置近傍から第１工程の回転より遅く回転させる。
【００４６】
次に、溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったか判定する（ステップＳ６）。溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わったらステップＳ７に移行して、現在の角度を第２角度３３として記憶する（図３（Ｂ）参照。）。詳しくは、溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わった際、ロータリーエンコーダ１２Ｃから制御部に伝達される角度に対応した値を第２角度３３を示す値として制御部に記憶する。また、溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わらない場合、ワークＷの低速回転を終了する（ステップＳ１０）。
【００４７】
次に、溝検出信号がＯＮからＯＦＦに切り替わったか判定する（ステップＳ８）。溝検出信号がＯＮからＯＦＦに切り替わったらステップＳ９に移行して、現在の角度を第１角度３４として記憶する（図３（Ｂ）参照。）。詳しくは、溝検出信号がＯＮからＯＦＦに切り替わった際、ロータリーエンコーダ１２Ｃから制御部に伝達される角度に対応した値を第１角度３４を示す値として制御部に記憶する。こうして、長穴３０のワークＷの周方向の位置である、第２角度３３を示す値及び第１角度３４を示す値を検出する。溝検出信号がＯＮからＯＦＦに切り替わらない場合、ワークＷの低速回転を終了する（ステップＳ１０）。こうして、ワークＷの中心軸３１周りにワークＷを第１工程の回転より遅く回転し、変位検出用レーザユニット１４Ａが検出した変化点に基づいて長穴３０のワークＷの周方向の位置を検出する第２工程を終了する。
【００４８】
≪第３工程（原点位置出し）≫
次に、ステップＳ８及びステップＳ６で制御部に記憶した第１角度３４及び第２角度３３を基にしてワークＷの周方向の原点の位置を検出する（ステップＳ１１）。詳しくは、第１角度３４を示す値から第２角度３３を示す値を減じた値を２で除する。そして、この値を第２角度３３を示す値に加える。つまり、ワークＷの周方向の原点は第２工程で得た溝部である長穴３０の周方向の幅の中央である。これによって、仮に、ワークＷの外周面に長穴３０を加工する刃物の刃先が磨耗によって長穴３０の周方向の幅が狭くなっても、原点の位置に対応する値への影響を抑えることができる。こうして、ワークＷの周方向の原点の位置に対応する値を検出することができる。
【００４９】
次に、ステップＳ１１で検出したワークＷの周方向の原点の位置が適正かどうか判定する（ステップＳ１２）。詳しくは、ワークＷの周方向の原点の位置に対応する値が適正かどうか判定する。そして、ワークＷの周方向の原点の位置に対応する値が適正である場合、ステップＳ１３に移行して、ワークＷの周方向の原点の位置に対応する値を基にして、ワークＷの周方向の原点の位置を加工の周方向の原点の位置に合わせてフローチャートを終了する。こうして、第２工程で得た長穴３０のワークＷの周方向の位置に基づいて原点の位置を求める第３工程を終了する。また、原点の位置に対応する値が適正でない場合、原点検出ＮＧ処理に移行する（ステップＳ１５）。
【００５０】
ステップＳ１４に移行すると、ステップＳ１で開始したワークＷの高速回転を終了する。そして、原点検出ＮＧ処理に移行する（ステップＳ１５）。この原点検出ＮＧ処理は長穴３０のワークＷの周方向の位置を検出できなかった際に実行される。
【００５１】
ステップＳ１５に移行すると、図４に示すように、ワークＷの中心軸３１方向である左右方向に変位検出用レーザユニット１４Ａの位置を移動させてレーザを照射する位置を移動させ、第１工程から第３工程を複数回繰り返して行う。つまり、ワークＷの中心軸方向に変位検出用レーザユニット１４Ａの位置を移動させてから、前記第１工程から前記第３工程を実行する。この際、１回目の再試行はレーザを照射する位置を長穴３０の左右中央で実行する。２回目の再試行はレーザを照射する位置を長穴３０の左右中央より右側に０．５ｍｍ移動させた位置で実行する。３回目の再試行はレーザを照射する位置を長穴３０の左右中央より左側に０．５ｍｍ移動させた位置で実行する。
【００５２】
次に、再試行を３回実行したか判定する（ステップＳ１６）。詳しくは、再試行の回数が３回未満であると判定された場合、ステップＳ１に移行して再試行を実行する。また、再試行の回数が３回であると判定された場合、フローチャートを終了する。こうして、この装置１０は外周面に中心軸方向に伸びる長穴３０が形成されたワークＷの周方向の原点を検出することができる。
【００５３】
このように、このワークの原点検出方法は、ワークＷの外周面にワークＷの中心軸３１方向に平行に伸びる長穴３０の周方向の位置を検出することができる。詳しくは、第１工程で長穴３０の周方向のおよその位置を検出した後、第２工程で長穴３０のワークＷの周方向の正確な位置を検出することができる。このため、このワークの原点検出方法は、ワークＷの外周面に設けられた長穴３０の周方向の位置を高精度検出のみを実行して検出する場合に比べて、検出に掛かる時間を抑えることができる。また、このワークの原点検出方法は、長穴３０の周方向の位置を位置計測用カメラで撮影した画像を基にして演算して検出する場合に比べて演算等を行う制御を簡単にすることができる。
【００５４】
また、本発明の装置１０は、変位検出用レーザユニット１４Ａと、ワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２Ａと、第１サーボモーター１１Ｂとを備えている。変位検出用レーザユニット１４Ａは円筒状又は円柱状のワークＷの外周面の測定点までの距離の変化を検出する。つまり、変位検出用レーザユニット１４Ａは円筒状又は円柱状のワークＷの外周面の変化点を検出する。ワークドライビングセンタ１１Ａ及び従動側センタ１２ＡはワークＷの両端面に当接させて挟み込みワークＷを把持する。第１サーボモーター１１Ｂはワークドライビングセンタ１１Ａを介してワークＷを中心軸周りに両方向に回転する速度を指定自在に回転させる。また、この装置１０は、本発明のワークの原点検出方法を用いて外周面に中心軸方向に伸びる長穴３０が形成されたワークＷの周方向の原点を検出する。
【００５５】
この装置１０は、第１サーボモーター１１Ｂがワークドライビングセンタ１１Ａを介してワークＷを中心軸周りに回転させることができる。このため、この装置１０は、第１工程でワークＷを中心軸周りに速く回転させて長穴３０の周方向のおよその位置を検出した後、第２工程でワークＷを中心軸周りに遅く回転させて長穴３０のワークＷの周方向の正確な位置を検出することができる。このため、この装置１０は、ワークＷの外周面に設けられた長穴３０の周方向の位置を第２工程のみを実行して検出する場合に比べて、検出に掛かる時間を抑えることができる。
【００５６】
したがって、実施形態１のワークの原点検出方法及び装置１０はワークＷの高精度な原点検出を高速かつ容易に行うことができる。
【００５７】
また、本発明の第２工程は、第１工程で検出した長穴３０のワークＷの周方向位置近傍から長穴３０に向けて第１工程の回転より遅く回転させて検出した変化点に基づいて長穴３０のワークＷの周方向位置を検出する。このため、このワークの原点検出方法は、第２工程が第１工程で検出した長穴３０の位置近傍から長穴３０の位置を検出することができるため、第２工程において、長穴３０を検出するまでに要する時間を抑えることができる。
【００５８】
また、本発明の原点は、第２工程で得た長穴３０のワークＷの周方向の幅の中央である。このように、このワークの原点検出方法は、長穴３０を加工する刃物の磨耗によって長穴３０の幅寸法が変化する等しても、原点の位置を正確に検出することができる。
【００５９】
また、本発明の第２工程は、第１工程のワークＷの中心軸３１周りに回転する回転方向と逆方向に回転する。このように、このワークの原点検出方法は、第１工程で得られた長穴３０の周方向の位置の近傍で逆方向に回転を開始することができる。このため、このワークの原点検出方法は、逆回転しないで第２工程を実行する場合に比べて、第２工程で長穴３０をすぐに検出することができるため、長穴３０のワークＷの周方向の位置の検出に掛かる時間を抑えることができる。
【００６０】
また、本発明のワークの原点検出方法は、長穴３０のワークＷの周方向の位置を検出できなかった際、ワークＷの中心軸方向に変位検出用レーザユニット１４Ａの位置を移動させてから、第１工程から第３工程を実行する。このように、このワークの原点検出方法は、長穴３０の一部に水滴等の異物が付着していても長穴３０の周方向の位置を確実に検出することができる。
【００６１】
また、本発明のワークＷ外周の変化点は、設定された閾値３２に応じて検出される。このため、このワークの原点検出方法は、閾値３２を所望の値に変更することができ、変化点を検出する精度を調節することができる。このため、このワークの原点検出方法は、ワークＷの外周面についた傷と長穴３０との判別を確実に行うことができる。
【００６２】
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態１に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施形態１では、ワークの中心軸方向である左右方向に変位検出用レーザユニットの位置を移動させてレーザを照射する位置を移動させ、第１工程から第３工程を３回行っているが、これに限らず、再試行を３回未満行っても良く、４回以上行っても良い。
（２）実施形態１では、長穴の深さの寸法が０．５ｍｍであるが、これに限らず、０．５ｍｍ未満でもよく、０．５ｍｍより深くても良い。
（３）実施形態１では、長穴の長手方向の寸法が２．５ｍｍであるが、これに限らず、２．５ｍｍ未満でもよく、２．５ｍｍより長くても良い。
（４）実施形態１では、長穴の短手方向の寸法が１．５ｍｍであるが、これに限らず、１．５ｍｍ未満でもよく、１．５ｍｍより広くても良い。
（５）実施形態１では、第１工程におけるワークの回転速度が１００ｄｅｇ／ｓｅｃであるが、これに限らず、１００ｄｅｇ／ｓｅｃ未満でもよく、１００ｄｅｇ／ｓｅｃより速くても良い。
（６）実施形態１では、第２工程におけるワークの回転速度が３ｄｅｇ／ｓｅｃであるが、これに限らず、３ｄｅｇ／ｓｅｃ未満でもよく、３ｄｅｇ／ｓｅｃより速くても良い。
（７）実施形態１では、第１工程におけるワークの回転方向が、ワークドライビングセンタ側からワークの端面を見て時計方向であるが、これに限らず、ワークドライビングセンタ側からワークの端面を見て反時計方向に回転させても良い。この場合、第２工程におけるワークの回転方向を、ワークドライビングセンタ側からワークの端面を見て時計方向に回転させる。
（８）実施形態１では、長穴を検出すると溝検出信号がＯＦＦからＯＮに切り替わるが、これに限らず、長穴を検出すると溝検出信号をＯＮからＯＦＦに切り替えても良い。
（９）実施形態１では、円筒状又は円柱状のワークの外周面に溝部である長穴を設けているが、これに限らず、円筒状又は円柱状のワークの外周面に凸部を設けてもよい。
（１０）実施形態１では、第２工程におけるワークの回転方向が、第１工程におけるワークの回転方向と逆方向であるが、これに限らず、第２工程におけるワークの回転方向を、第１工程におけるワークの回転方向と同じ方向で回転させても良い。
【符号の説明】
【００６３】
Ｗ…ワーク、１０…装置（ワークの原点検出装置）、１１Ａ…ワークドライビングセンタ（一対の把持部）、１１Ｂ…第１サーボモーター（駆動部）、１２Ａ…従動側センタ（一対の把持部）、１４Ａ…変位検出用レーザユニット（検出部）、３０…長穴（溝部）、３１…中心軸、３２…閾値
【図１】
0006576769.tif 000002
【図２】
0006576769.tif 000003
【図３】
0006576769.tif 000004
【図４】
0006576769.tif 000005