(57)【要約】加工機でのＡＥセンサの出力における雑音の影響を低減することを目的とする。ツール１４を被加工物Ｗに接触させることにより加工を行う加工装置と、ＡＥセンサ２１と、ＡＥセンサの出力するＡＥ信号を処理するＡＥ信号処理部２２と、を備える加工システムにおいて、ＡＥ信号処理部２２は、ＡＥ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３と、デジタルＡＥ信号の周波数特性を算出する周波数解析部３４と、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触していない時の周波数特性を非接触周波数特性として記憶する記憶部３５，３７と、検出したデジタルＡＥ信号の周波数特性と非接触周波数特性の差を算出する差演算部３５と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置と、
前記加工装置に設けられたＡＥセンサと、
前記ＡＥセンサの出力するＡＥ信号を処理するＡＥ信号処理部と、を備える加工システムにおいて、
前記ＡＥ信号処理部は、
前記ＡＥ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
デジタルＡＥ信号の周波数特性を算出する周波数解析部と、
前記加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶する記憶部と、
検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出する差演算部と、を備えることを特徴とする加工システム。
【請求項２】
前記ＡＥ信号処理部は、前記差演算部が算出した前記差から、前記ツールが前記被加工物又は前記ツールドレッサに接触したことを判定して接触信号を出力する判定部を備える請求項１に記載の加工システム。
【請求項３】
前記加工装置は、加工制御部を備え、
前記加工制御部は、前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに接触させる時に、前記ツールが前記ワーク又はツールドレッサに接触しないことが確実な第１位置まで第１速度で前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに対して相対的に移動させ、その後前記第１速度より低速の第２速度で移動させて接触させるように制御し、前記ツールが前記第１位置を通過する時に記憶位置信号を発生し、
前記ＡＥ信号処理部の前記記憶部は、前記記憶位置信号に応じて前記非接触周波数特性を記憶する請求項１又は２に記載の加工システム。
【請求項４】
前記判定部は、対応する周波数で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項２に記載の加工システム。
【請求項５】
前記判定部は、所定の周波数範囲で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項２に記載の加工システム。
【請求項６】
前記判定部は、所定の周波数で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項２に記載の加工システム。
【請求項７】
前記ＡＥセンサは、前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触する時に、前記差演算部が算出する前記差が十分に大きくなるように前記加工装置に設けられる請求項２に記載の加工システム。
【請求項８】
前記ＡＥ信号処理部の前記周波数解析部、前記記憶部及び前記判定部は、デジタル・シグナル・プロセッサで構成される請求項２に記載の加工システム。
【請求項９】
ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触したことを検出する接触検出方法であって、
前記加工装置に設けられたＡＥセンサの出力するＡＥ信号をデジタル信号に変換し、
デジタルＡＥ信号の周波数特性を算出し、
前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶し、
検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出することを特徴とする方法。
【請求項１０】
算出した前記差から、前記ツールが前記被加工物又は前記ツールドレッサに接触したことを検出する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに接触させる時に、前記ツールが前記ワーク又はツールドレッサに接触しないことが確実な第１位置まで第１速度で前記ツールを前記ワーク又はツールドレッサに対して相対的に移動させ、その後前記第１速度より低速の第２速度で移動させて接触させるように制御され、
前記ツールが前記第１位置を通過する時の前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性を記憶する請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の前記差は、対応する周波数で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算することにより算出され、
算出した差のパワーが所定値より大きい時に、接触したと判定する請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の前記差は、所定の周波数範囲で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算することにより算出され、
算出した差のパワーが所定値より大きい時に、接触したと判定する請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の前記差は、所定の周波数で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算することにより算出され、
算出した差のパワーが所定値より大きい時に、接触したと判定する請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＡＥセンサは、前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触する時に、算出される前記差が十分に大きくなるように前記加工装置に設けられる請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記周波数特性の算出、前記非接触周波数特性の記憶及び前記接触したことの検出は、デジタル・シグナル・プロセッサにより行われる請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置に取り付けられるＡＥ接触検出装置であって、
前記加工装置に設けられるＡＥセンサと、
前記ＡＥセンサの出力するＡＥ信号を処理するＡＥ信号処理部と、を備え、
前記ＡＥ信号処理部は、
前記ＡＥ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
デジタルＡＥ信号の周波数特性を算出する周波数解析部と、
前記加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶する記憶部と、
検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出する差演算部と、を備えることを特徴とするＡＥ接触検出装置。
【請求項１８】
前記ＡＥ信号処理部は、前記差から、前記ツールが前記被加工物又は前記ツールドレッサに接触したことを判定して接触信号を出力する判定部、を備える請求項１７に記載のＡＥ接触検出装置。
【請求項１９】
前記記憶部は、前記加工装置からの信号に応じて前記非接触周波数特性を記憶する請求項１７又は１８に記載のＡＥ接触検出装置。
【請求項２０】
前記判定部は、対応する周波数で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項１８記載のＡＥ接触検出装置。
【請求項２１】
前記判定部は、所定の周波数範囲で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項１８記載のＡＥ接触検出装置。
【請求項２２】
前記判定部は、所定の周波数で、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性から前記非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する請求項１８に記載のＡＥ接触検出装置。
【請求項２３】
前記ＡＥ信号処理部の前記周波数解析部、前記記憶部及び前記判定部は、デジタル・シグナル・プロセッサで構成される請求項１８に記載のＡＥ接触検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石などのツールを被加工物に接触させて加工を行う加工システム、ツールと被加工物又はツールドレッサとの接触を検出する接触検出方法、及びＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサを有するＡＥ接触検出装置に関し、特に周囲環境の影響を低減してツールと被加工物の接触を確実に検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ツールを被加工物（ワーク）に接触させて加工を行う加工装置、特に回転する砥石を回転するワークに接触させて研削する研削盤では、ツール（砥石）とワークとの接触検出、ドレッシングツール（ドレッサ）によるツール（砥石）のドレッシングの完了検出、ツール（砥石）が所定の基準ピンと接触することを検出することによるツールの位置決め、及びツール（砥石）と加工装置のほかの部分との衝突の検出などのために、ＡＥセンサが使用される。ＡＥセンサは、対象とする周波数などに応じて各種の方式があるが、研削盤などの加工装置で使用するＡＥセンサは、数十ｋＨｚ〜数百ＭＨｚの超音波領域を対象とし、圧電素子などで構成される。
以下、研削盤において、砥石でワークを研削する場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、ツールをワークに接触させて加工を行う加工装置であればどのようなものにも適用可能である。また、ここでは、砥石がワーク又はドレッサに接触したことを検出する場合を例として説明するが、本発明はこれに限らず、砥石をワーク又はドレッサに接触させて加工またはドレッシングを行っている場合にも効果がある。
ＡＥセンサについては、ＮＤＩＳのＮｏ．２１０６−７９、２１０６−９１などに、ＡＥセンサを使用した研削盤については、特許文献１などに記載されているように、広く知られているので、ここではＡＥセンサ及び研削盤の詳しい説明は省略し、本発明に直接関係する部分についてのみ説明する。
一般に、研削盤が配置されるのは周囲にも研削盤などの他の加工機が配置される場所であり、それらの他の加工機からの雑音の影響が避けられない。また、研削盤では、砥石がワーク又はドレッサに接触していない状態でもワークや砥石が回転しており、ＡＥセンサは砥石とワーク又はドレッサが非接触の状態でも大きな信号を検出しており、このような状況下で砥石とワーク又はドレッサとの接触を検出する必要がある。そのため、ＡＥセンサの出力のうち、特に砥石のワーク又はドレッサとの接触により変化する周波数範囲の成分を対象とし、それ以外の周波数範囲の成分を除去した上で、接触を検出することが行われている。そのために、研削盤におけるＡＥセンサを利用した従来のＡＥ波測定では、主にアナログフィルタを利用してＡＥ信号と対象外の周波数成分を分離している。そして、対象周波数範囲内のＡＥ信号の強度を判定して接触を検出していた。
【特許文献１】特開平６−１１４６９２号公報
【発明の開示】
【０００３】
しかし、雑音には対象周波数範囲内の成分も含まれるため、アナログフィルタを利用してＡＥ信号と対象外の周波数範囲の成分を除去しただけでは、十分に雑音を除去することはできない。そのため、砥石のワーク又はドレッサとの接触を十分な精度で検出できないという問題があった。
また、対象周波数成分が広い範囲に亘ったり、複数の部分に分かれている場合などは、それに対応する特性を有するアナログフィルタを実現するのは難しかった。
本発明は、上記のような問題を解決するもので、ＡＥセンサの出力における雑音の影響を低減することを目的とする。
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の原理を説明する図である。ＡＥ信号の周波数解析を行うと、その周波数特性は比較的安定している。図１Ａに示すように、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触した時のＡＥ信号の周波数特性には、接触により発生する信号成分と、接触以外の原因で発生する雑音成分が含まれており、雑音成分は接触の前後でも変化しないと考えられる。そこで、図１Ｂに示すように、雑音が混入したＡＥ信号から、接触前に記憶しておいた雑音成分を減ずれば、接触により発生する信号成分のみを抽出することができる。ＡＥ信号の周波数特性を算出するには、ＡＥ信号をデジタル信号に変換して周波数解析処理を行う必要がある。
すなわち、本発明の加工システムは、ツールを被加工物に接触させることにより加工を行う加工装置と、前記加工装置に設けられたＡＥセンサと、前記ＡＥセンサの出力するＡＥ信号を処理するＡＥ信号処理部と、を備える加工システムにおいて、前記ＡＥ信号処理部は、前記ＡＥ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、デジタルＡＥ信号の周波数特性を算出する周波数解析部と、前記加工装置において前記ツールが前記被加工物又はツールドレッサに接触していない時の前記周波数特性を非接触周波数特性として記憶する記憶部と、検出した前記デジタルＡＥ信号の周波数特性と前記非接触周波数特性の差を算出する差演算部と、を備えることを特徴とする。
本発明の加工システムによれば、ＡＥ信号をデジタル信号に変換した上でデジタル信号処理により周波数解析が行われて周波数特性が算出されるので、周波数特性を記憶することが可能になる。ツールが被加工物又はツールドレッサに接触していない時の非接触周波数特性を記憶しておき、検出したＡＥ信号の周波数特性から非接触周波数特性を減じた差を算出すれば、この差はツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことなどにより生じる変化分を正確に示す。
ＡＥ信号処理部は、差演算部が算出した差から、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことを判定して接触信号を出力する判定部をさらに備えることが望ましい。
上記の差に基づいてツールの被加工物又はツールドレッサとの接触を判定すれば、より正確に判定することが可能になる。
非接触周波数特性の記憶は、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触していない時に行う必要があると共に、正確な判定を行う上ではワーク及びツール（砥石）が回転している状態で行うことが望ましい。そこで、非接触周波数特性の記憶は、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触する直前で且つ確実に非接触であることが保証される時に行われるようにする。具体的には、加工装置の加工制御部は、ツールをワーク又はツールドレッサに接触させる時に、ツールがワーク又はツールドレッサに接触しないことが確実な第１位置まで第１速度でツールをワーク又はツールドレッサに対して相対的に移動させ、その後第１速度より低速の第２速度で移動させて接触させるように制御するので、ツールが第１位置を通過する時に非接触周波数特性の記憶を行うようにする。
ツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことを判定するには各種の方法があり得る。例えば、対応する周波数で、検出したデジタルＡＥ信号の周波数特性から非接触周波数特性を減算して差信号を算出し、算出した差信号のパワーが所定値より大きい時に、接触信号を出力する。
本発明では、広い周波数範囲に亘って差を演算することが望ましいが、広い周波数範囲に亘って周波数特性を算出するのは演算時間が長くなるという問題を生じる。そこで、あらかじめツールが被加工物又はツールドレッサに接触することによりＡＥ信号が大きく変化する周波数範囲を算出しておき、それに対応した所定の周波数範囲で差を算出するようにしたり、１つ以上の所定の周波数で差を算出するようにしてもよい。
近年、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の性能が向上しており、上記のような周波数解析が安価なＤＳＰを利用して短時間に行える。なお、ＡＥ信号の周波数特性から非接触周波数特性を減算する処理をＤＳＰのデジタルフィルタで行う場合には、デジタルフィルタが非接触周波数特性を記憶することになる。
以上の本発明の特徴は、加工装置においてツールが被加工物又はツールドレッサに接触したことを検出する接触検出方法やＡＥ接触検出装置でも同様である。
本発明によれば、ツールが被加工物又はツールドレッサに接触する前後のＡＥ信号の周波数特性の変化が検出されるので、接触をより正確に検出できるようになる。
また、接触を検出する場合だけでなく、ツールを被加工物又はツールドレッサに接触させて加工などを行っている間の変化を検出する場合でも、雑音成分を除くことができるので、より正確に変化を検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の原理を説明する図である。
図２は、本発明の実施例の加工システムの全体構成を示す図である。
図３は、ＡＥ信号処理装置の構成を示す図である。
図４は、接触時の移動動作を説明する図である。
図５は、ＡＥ制御部の処理を示すフローチャートである。
図６Ａから図６Ｃは、周波数特性に基づく演算・判定方法の例を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図２は、本発明の実施例の研削盤を含む加工システムの全体構成を示す図である。図２において、ベース１１の上にはワークＷを保持して回転させる機構と、移動ベース１２とが設けられている。移動ベース１２には、砥石１４を回転させる砥石回転機構１３が設けられる。研削盤は、加工機制御装置１５により制御される。なお、砥石１４は、新しいものに交換した時やある程度の時間使用した時に、砥石１４の表面を研削に適した状態にするため、ドレッシング処理と呼ばれる処理を行う。この処理では、回転する砥石１４に、ドレッサを接触させて砥石１４の表面処理を行う。以上の部分は通常の研削盤を含む加工システムと同じである。
砥石回転機構１３の筐体にはＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ２１が取り付けられ、砥石１４で発生するＡＥ波が砥石回転機構１３の筐体を通してＡＥセンサ２１に伝達され、ＡＥセンサ２１はＡＥ信号を発生する。ＡＥ信号処理装置２２は、ＡＥ信号を処理して砥石１４がワークＷに接触したことを検出して加工機制御装置１５に通知する。
図３は、ＡＥ信号処理装置２２の構成を示す図である。図示のように、ＡＥ信号処理装置２２は、ＡＥセンサ２１の出力するアナログＡＥ信号から、ＡＥ波の対象とする周波数範囲、例えば２０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの範囲の信号を通過させ、それ以外の周波数の信号を遮断するバンドパスフィルタ３１と、バンドパスフィルタ３１を通過した信号を所定の強度に増幅する可変ゲインアンプ３２と、可変ゲインアンプ３２から出力されたアナログ信号をデジタルＡＥ信号に変換するＡ／Ｄ変換器３３と、Ａ／Ｄ変換器３３から出力されたデジタルＡＥ信号に対して周波数解析を行うＦＦＴ（高速フーリエ変換器）３４と、ＦＦＴ３４の出力するＡＥ信号の周波数特性に対して所定の処理（ここでは減算処理と積分処理）を行うスペクトラムサブストラクションメソッド（ＳＳＭ）３５と、ＳＳＭ３５の出力が所定値以上であるかを判定し、所定値以上の時に接触検出信号を出力する判定部３６と、ＦＦＴ３４とＳＳＭ３５と判定部３６とを制御するＡＥ処理制御部３７と、メモリ３８とを有する。ＦＦＴ３４、ＳＳＭ３５、判定部３６及びＡＥ処理制御部３７は、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）３９で構成され、メモリ３８はＤＳＰが動作するための動作メモリである。ＤＳＰ３９は、加工機制御装置１５に接触検出信号を出力すると共に、加工機制御装置１５から記憶位置信号を受ける。なお、ＦＦＴ３４、ＳＳＭ３５及び判定部３６をＤＳＰで実現し、ＡＥ処理制御部３７はマイクロコンピュータなどで実現することも可能である。ＤＳＰを使用した周波数解析処理については広く知られているので、これ以上の説明は省略する。
図４は、図２に示した加工システムで、加工のために、回転するワークＷに回転する砥石１４を接触させる時の移動動作を説明する図である。加工を行う場合、移動ベース１２上で砥石回転機構１３を移動させる。なお、ワークＷを砥石１４に対して移動させる場合もある。この場合、砥石１４のワークＷに対する相対移動速度は、小さいほどワークＷの表面を滑らかに正確に研削することができ、相対移動速度が大きいとワークＷの表面は粗い表面となる。
砥石回転機構１３を退避位置に移動させた上で、ワークＷを回転機構に取り付けて回転させ、砥石回転機構１３を退避位置からワークＷに向けて移動させ、回転する砥石１４の表面をワークＷの表面に接触させる。この時、砥石１４（砥石回転機構１３）をワークＷに対して、加工時に要求されるような非常な低速で移動させると、退避位置から砥石１４がワークＷに接触するまでに非常に長時間を要することになり、加工のスループットが低いという問題を生じる。
そこで、図４に示すように、砥石１４がワークＷに接触しないことが確実な位置を変速位置（第１位置）として、砥石１４を、退避位置から変速位置までは第１速度で高速に移動させ、変速位置から砥石１４がワークＷに接触するまでは第１速度より遅い第２速度で低速で移動させ、砥石１４がワークＷに接触した後は加工時に必要な非常な低速で移動させることが行われている。加工機制御装置１５は、ＡＥ信号処理装置２２が接触検出信号を出力すると、この第２速度から加工時に必要な非常な低速へ砥石回転機構１３の移動速度を変化させる。
変速位置は、ワークの初期形状と砥石の直径などから、バラツキを考慮して砥石１４がワークＷに確実に接触しないように決定される。もし、変速位置が不正確であると、砥石１４が高速でワークＷに接触してワークＷに回復不能な傷を生じたり、砥石１４が破損するといった事故が発生したり、変速位置を通過してから接触するまで長時間を要するためスループットが非常に低下するといった問題が発生する。
本実施例では、加工機制御装置１５が、砥石回転機構１３の移動速度を変速位置で変化させる時に、ＡＥ信号処理装置２２のＡＥ処理制御部３７に記憶位置信号を出力するようにし、ＡＥ処理制御部３７は、記憶位置信号を受信すると、ＳＳＭ３５においてその時点のＦＦＴ３４の出力する非接触周波数特性を減算するように設定を行う。これにより、ＳＳＭ３５には記憶位置信号を受信した時の非接触周波数特性が記憶され、それ以後ＦＦＴ３４の出力する周波数特性から非接触周波数特性を減算した値がＳＳＭ３５から出力される。
図５は、ＡＥ処理制御部３７の処理を示すフローチャートである。ステップ１０１で、加工機制御装置１５から変速位置信号を受信すると、ステップ１０２でその時点の周波数特性（非接触周波数特性）を読み取り、ステップ１０３でＳＳＭ３５において非接触周波数特性を減算し、対象範囲のパワーの合計を算出するように、減算フィルタ係数を演算する。そして、ステップ１０４で、演算した係数をＳＳＭ３５に設定する。
次に、図６Ａから図６Ｃを参照して、周波数特性の処理範囲について説明する。
前述のように、ＡＥセンサ２１からのＡＥ信号は、バンドパスフィルタ３１により、対象とする周波数範囲の成分のみを残し、それ以外の周波数範囲の成分は除去される。従って、処理の対象になるのはこの周波数成分である。図示のように、実線で示すようなＡＥ信号に対して、破線で示すような雑音成分が混入しているとする。図６Ａに示すように、バンドパスフィルタ３１を通過したＡＥ信号の全周波数範囲について所定のサンプリング周波数ピッチで周波数特性を演算すれば、ＡＥ波の対象とする全範囲についてＡＥ信号から雑音を減算した周波数特性が得られる。そして、全範囲についてパワーを積分して得られた合計値が、所定値より大きい場合に、接触が発生したと判定する。
上記のように、全範囲について周波数特性を演算すればいろいろな周波数で発生する接触による変化が捕らえられるという利点があるが、全範囲について周波数特性を演算する場合演算量が多くなり、演算時間が長くなったり、高性能のＤＳＰを使用する必要があるためコストが増加するという問題を生じる。そこで、図６Ｂに示すように、周波数特性を演算する範囲を狭い範囲に限ってもよい。この場合、対象範囲は、接触による変化の大きな周波数範囲をあらかじめ実験などにより決定する。
また、図６Ｃに示すように、１つ又は複数の周波数について周波数特性を演算するようにしてもよい。例えば、砥石１４がワークＷに接触することによるＡＥ信号の変化は、所定の周波数とその整数倍の周波数で特に大きいので、そのような周波数をあらかじめ実験などにより決定する。
以上、本発明の実施例を説明したが、各種の変形例が可能である。例えば、実施例では、砥石とワークの接触の場合を説明したが、砥石とドレッサの接触の場合も同様に適用可能であり、砥石を有する研削盤でなく、旋盤やフライス盤などの場合も同様に適用可能である。
さらに、実施例では、ＤＳＰでＳＳＭを実現して、ＡＥ信号からの非接触周波数特性の減算と対象範囲内でのパワーの積分処理を行っているが、ＤＳＰでは周波数解析（ＦＦＴ）処理のみを行い、ＡＥ処理制御部をマイクロコンピュータで実現し、非接触周波数特性の記憶、減算及びパワーの積分処理は、ＡＥ処理制御部が行うようにすることも可能である。
さらに、ＡＥセンサを設ける位置は対象とするＡＥ波が検出できればどのような位置でもよく、特許文献１に記載されたような構成の場合にも適用可能である。
また、本発明によれば、周囲環境による雑音の影響が除去されるので、ＡＥセンサの設置場所の選定をより適確に行えるようになる。接触検出のためのＡＥセンサは、砥石がワーク又はドレッサに接触する時にＡＥセンサの出力が大きく変化することが要求される。言い換えれば、ＡＥセンサの出力が大きく変化しない場所は、設置場所としては不適当である。そこで、従来は、ＡＥセンサの設置場所の選定は、オペレータがＡＥセンサを設置し、実際に砥石をワーク又はドレッサに接触させて接触前後のＡＥセンサの出力の変化の大きさを確認しながら、変化の大きな設置場所を選定していた。しかし、従来の構成では、周囲環境による雑音が大きく、接触前後のＡＥセンサの出力変化を十分に確認するのが難しいという問題があった。これに対して、実施例の構成であれば、周囲環境による雑音が除去されるので、接触前後のＡＥセンサの出力変化をより確実に確認できるようになる。
具体的には、実施例の構成において、ある設置場所にＡＥセンサを設置し、砥石がワーク又はドレッサに接触する前のＡＥセンサの出力の周波数特性を算出して減算されるようにＡＥ信号処理装置の設定を行う。その後、砥石をワーク又はドレッサに接触させ、ＡＥ信号処理装置の出力変化を確認する。砥石がワーク又はドレッサに接触することは、オペレータが目視で確認するか、砥石又はワークなどを回転するモータのトルク変化を検出するなどの各種方法により確認する。そして、出力変化が十分に大きい場合には、その場所にＡＥセンサを設置し、出力変化が小さい場合には、ＡＥセンサの設置場所を変えて、出力変化が十分に大きい場所を探す。
以上のようにして、ＡＥセンサを適切な場所に設置することが可能になる。
本発明は、加工機にＡＥセンサを設ける構成であれば、どのようなものにも適用可能であり、周囲環境による雑音の影響を除去して検出精度を向上させることが可能である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【国際調査報告】
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2007080699.tif 000013
2007080699.tif 000014
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2007080699.tif 000016
2007080699.tif 000017
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