JP2002116016A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は機械加工装置等における被加工物と切
削工具等のように回転体または振動体と静止体との相対
位置を高精度に検出する位置検出装置及び位置検出方法
を提供する。 【解決手段】堅型フライス盤加工機１０は、被加工物１
７の加工を行う前に、被加工物１７と回転工具１３との
位置検出を行って位置調整を行う。まず、位置検出装置
１で、被加工物１７と回転工具１３とを相対的に近づけ
る前の振動センサ５の振動検出信号の振動レベルを取得
して記憶する。次に、被加工物１７を、Ｘ方向に移動し
て、回転工具１３に近接させながら、振動センサ５の振
動検出信号を信号処理制御部２で信号処理して、オシロ
スコープ３に表示させるとともに、当該振動検出信号の
振動レベルが、被加工物１７と回転工具１３とを相対的
に近づける前の振動レベルに対して、予め設定された基
準レベルを超えるかどうかで、被加工物１７と回転工具
１３との接触時を判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置検出装置及び
位置検出方法に関し、詳細には、機械加工装置等におけ
る被加工物と切削工具等の回転体または振動体と静止体
との相対位置を高精度に検出する位置検出装置及び位置
検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械加工装置における被加工物と切削工
具との相対位置の検出は、従来、例えば、エッジセンサ
を用いて行っている。

【０００３】すなわち、図３に示すように、堅型フライ
ス盤１００の回転スピンドル１０１のチャキング部１０
２に、エッジセンサ１０３を取り付け、被加工物１０４
を、図３に矢印で示すＸ方向に移動させて、波線で被加
工物１０４を示すように、被加工物１０４をエッジセン
サ１０３に接触させることで、電気的導通を制御装置１
０５で検知し、回転体と被加工物１０４の位置を検出し
ている。

【０００４】なお、被加工物１０４は、堅型フライス盤
１００の加工ステージ１０６に固定されたバイス１０７
上の敷板１０８に載せられ、バイス１０７の口金１０９
と可動口金１１０によって締め付けネジ１１１で固定さ
れる。

【０００５】このようにして位置出しが完了すると、エ
ッジセンサ１０３を取り外し、チャキング部１０２に、
エンドミル等の回転工具１１２を取り付けて、加工を行
うこととなる。

【０００６】また、従来、図４に示すように、芯出しバ
ーによる回転偏心スリーブを用いた機械的位置合わせを
行っている。なお、図４では、図３と同様の構成部分、
特に、被加工物１０４側については、同一の符号を付し
て、その説明を省略する。

【０００７】すなわち、図４（ａ）に示すように、堅型
フライス盤１２０の回転スピンドル１２１のチャキング
部１２２に、芯出しバー１２３を取り付け、被加工物１
０４を、図４に矢印で示すＸ方向に移動させて、波線で
被加工物１０４を示すように、芯出しバー１２３の先端
の芯出し軸１２４に接触させることで、図４（ｂ）に示
すように、芯出しバー１２３の偏心スリーブ１２５が芯
出しバー１２３の中心に寄り、固定スリーブ１２６と同
軸となった時点を目視で判定して、位置出しを行う。

【０００８】このようにして位置出しが完了すると、芯
出しバー１２３を取り外し、チャキング部１２２に、エ
ンドミル等の回転工具１２７を取り付けて、加工を行う
こととなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の位置検出方法にあっては、工具と被加工物と
の位置検出を簡単かつより一層高精度に検出するうえ
で、改良の必要があった。

【００１０】すなわち、図３に示した位置検出方法で
は、エッジセンサ１０３と回転工具１１２を差し替える
必要があり、この差し替え作業のわすらわしさがあると
ともに、位置決めに長時間を要し、改良の必要があっ
た。

【００１１】また、被加工物１０４が一般的な金属の場
合は電気的導通を検出することができるが、絶縁性の樹
脂やセラミックスのような絶縁製の被加工物には適用す
ることができず、位置検出を行うことができないという
問題があった。

【００１２】また、図４に示した位置検出方法では、芯
出しバー１２３の偏心スリーブ１２５が芯出しバー１２
３の中心に寄り、固定スリーブ１２６と同軸となった時
点を目視で判定して、位置出しを行うため、位置検出が
操作者の目視による判断に依存し、個人差が出たり、位
置合わせ精度のバラツキが大きくなるという問題があっ
た。

【００１３】さらに、図３及び図４のいずれの位置検出
方法においても、被加工物が回転する旋盤加工での位置
出しには、不向きであり、改良の必要があった。

【００１４】そこで、請求項１記載の発明は、回転体ま
たは振動体と静止体との位置検出を行うに際して、静止
体側に取り付けられた振動センサの検出信号を、信号処
理手段で、処理して、回転体または振動体と静止とが近
接する前の検出信号レベルと回転体または振動体と静止
体とが近接するに伴って増大する検出信号レベルとの差
異を予め設定された基準レベルと比較して、回転体また
は振動体と静止体との接触位置の検出を行うことによ
り、測定対象の被加工物等の回転体や振動体及び静止体
が絶縁性であっても、回転体または振動体と静止体との
接触位置を検出するとともに、個人差を生じることな
く、回転体または振動体と静止体との接触位置を高精度
に検出することのできる位置検出装置を提供することを
目的としている。

【００１５】請求項２記載の発明は、回転体または振動
体を、加工工具とし、静止体を、被加工物として、当該
被加工物に振動センサを取り付けて、位置検出を行うこ
とにより、回転または振動する加工工具と被加工物との
位置検出を、例え、被加工物が絶縁性であっても、行う
とともに、個人差を生じることなく、加工工具と被加工
物との接触位置を高精度に検出することのできる位置検
出装置を提供することを目的としている。

【００１６】請求項３記載の発明は、回転体または振動
体を、加工工具とし、静止体を、所定の取付ステージに
固定された被加工物として、当該取付ステージに振動セ
ンサを取り付けて、位置検出を行うことにより、被加工
物が比較的小さく振動センサの取り付けが困難である場
合であっても、取付ステージに取り付けられた振動セン
サで、回転または振動する加工工具と被加工物との位置
検出を、例え、被加工物が絶縁性であっても、行うとと
もに、被加工物の取り換え毎に振動センサの着脱作業を
行うことなく、また、個人差を生じることなく、加工工
具と被加工物との接触位置を高精度に検出することので
きる作業性が良好で作業時間を短縮することのできる位
置検出装置を提供することを目的としている。

【００１７】請求項４記載の発明は、回転体または振動
体を、被加工物とし、静止体を、加工工具として、当該
加工工具に振動センサを取り付けて、位置検出を行うこ
とにより、旋盤加工のように回転する物体である被加工
物と加工工具であるバイトの位置検出を、例え、加工工
具が絶縁性であっても、行うとともに、個人差を生じる
ことなく、加工工具と被加工物との接触位置を高精度に
検出することのできる位置検出装置を提供することを目
的としている。

【００１８】請求項５記載の発明は、振動センサの検出
信号を処理した検出信号レベルを基準レベルとともに表
示手段に表示することにより、例えば、被加工物と加工
工具との概略位置を目視で行った後、表示手段に表示さ
れる検出信号レベルと基準レベルを操作者が監視して、
この表示手段に表示される検出信号レベルと基準レベル
を対比して、回転体または振動体と静止体との接触位置
をより高精度に検出することのできてる位置検出装置を
提供することを目的としている。

【００１９】請求項６記載の発明は、記回転体または振
動体と静止とが近接する前の検出信号レベルと回転体ま
たは振動体と静止体とが近接するに伴って増大する検出
信号レベルとの差異が基準レベルを超えると、所定の警
告音を発生する警告音発生手段に警告音を発生させるこ
とにより、加工工具と被加工物との接触位置を検出結果
を警告音で通知することで、作業者の特質に幅広く対応
して、個人差を生じることなく、加工工具と被加工物と
の接触位置を高精度に検出・通知し、作業性がより一層
良好な位置検出装置を提供することを目的としている。

【００２０】請求項７記載の発明は、回転体または振動
体と静止体とが近接する前の検出信号レベルと回転体ま
たは振動体と静止体とが近接するに伴って増大する検出
信号レベルとの差異が基準レベルを超えると、所定の警
告を発光で通知する発光手段を発光させることにより、
加工工具と被加工物との接触位置を検出結果を発光で通
知することで、作業者の特質に幅広く対応して、個人差
を生じることなく、加工工具と被加工物との接触位置を
高精度に検出・通知し、作業性がより一層良好な位置検
出装置を提供することを目的としている。

【００２１】請求項８記載の発明は、回転体または振動
体と静止体との位置検出を行うに際して、静止体側に取
り付けられた振動センサの検出信号を処理し、回転体ま
たは振動体と静止とが近接する前の検出信号レベルと回
転体または振動体と静止体とが近接するに伴って増大す
る検出信号レベルとの差異を予め設定された基準レベル
と比較して、回転体または振動体と静止体との接触位置
の検出を行うことにより、測定対象の被加工物等の回転
体や振動体及び静止体が絶縁性であっても、回転体また
は振動体と静止体との接触位置を検出するとともに、個
人差を生じることなく、回転体または振動体と静止体と
の接触位置を高精度に検出することのできる位置検出方
法を提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の位
置検出装置は、回転体または振動体と静止体との位置検
出を行う位置検出装置であって、前記静止体側に取り付
けられた振動センサと、当該振動センサの検出信号を処
理して、前記回転体または前記振動体と前記静止体とが
近接する前の前記検出信号レベルと前記回転体または前
記振動体と前記静止体とが近接するに伴って増大する前
記検出信号レベルとの差異を予め設定された基準レベル
と比較して、前記回転体または前記振動体と前記静止体
との接触位置の検出を行う信号処理手段と、を備えるこ
とにより、上記目的を達成している。

【００２３】上記構成によれば、回転体または振動体と
静止体との位置検出を行うに際して、静止体側に取り付
けられた振動センサの検出信号を、信号処理手段で、処
理して、回転体または振動体と静止体とが近接する前の
検出信号レベルと回転体または振動体と静止体とが近接
するに伴って増大する検出信号レベルとの差異を予め設
定された基準レベルと比較して、回転体または振動体と
静止体との接触位置の検出を行っているので、測定対象
の被加工物等の回転体や振動体及び静止体が絶縁性であ
っても、回転体または振動体と静止体との接触位置を検
出することができるとともに、個人差を生じることな
く、回転体または振動体と静止体との接触位置を高精度
に検出することができる。

【００２４】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記回転体または前記振動体は、加工工具であ
り、前記静止体は、被加工物であり、当該被加工物に前
記振動センサが取り付けられて、前記位置検出を行って
もよい。

【００２５】上記構成によれば、回転体または振動体
を、加工工具とし、静止体を、被加工物として、当該被
加工物に振動センサを取り付けて、位置検出を行ってい
るので、回転または振動する加工工具と被加工物との位
置検出を、例え、被加工物が絶縁性であっても、行うこ
とができるとともに、個人差を生じることなく、加工工
具と被加工物との接触位置を高精度に検出することがで
きる。

【００２６】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記回転体または前記振動体は、加工工具であり、
前記静止体は、所定の取付ステージに固定された被加工
物であり、当該取付ステージに前記振動センサが取り付
けられて、前記位置検出を行うってもよい。

【００２７】上記構成によれば、回転体または振動体
を、加工工具とし、静止体を、所定の取付ステージに固
定された被加工物として、当該取付ステージに振動セン
サを取り付けて、位置検出を行っているので、被加工物
が比較的小さく振動センサの取り付けが困難である場合
であっても、取付ステージに取り付けられた振動センサ
で、回転または振動する加工工具と被加工物との位置検
出を、例え、被加工物が絶縁性であっても、行うことが
できるとともに、被加工物の取り換え毎に振動センサの
着脱作業を行うことなく、また、個人差を生じることな
く、加工工具と被加工物との接触位置を高精度に検出す
ることができ、作業性を向上させて、作業時間を短縮す
ることができる。

【００２８】さらに、例えば、請求項４に記載するよう
に、前記回転体または前記振動体は、被加工物であり、
前記静止体は、加工工具であり、当該加工工具に前記振
動センサが取り付けられて、前記位置検出を行ってもよ
い。

【００２９】上記構成によれば、回転体または振動体
を、被加工物とし、静止体を、加工工具として、当該加
工工具に振動センサを取り付けて、位置検出を行ってい
るので、旋盤加工のように回転する物体である被加工物
と加工工具であるバイトの位置検出を、例え、加工工具
が絶縁性であっても、行うことができるとともに、個人
差を生じることなく、加工工具と被加工物との接触位置
を高精度に検出することができる。

【００３０】また、例えば、請求項５に記載するよう
に、前記位置検出装置は、前記信号レベルを表示する表
示手段をさらに備え、前記信号処理手段は、前記検出信
号レベルを前記基準レベルとともに前記表示手段に表示
させるものであってもよい。

【００３１】上記構成によれば、振動センサの検出信号
を処理した検出信号レベルを基準レベルとともに表示手
段に表示するので、例えば、被加工物と加工工具との概
略位置を目視で行った後、表示手段に表示される検出信
号レベルと基準レベルを操作者が監視して、この表示手
段に表示される検出信号レベルと基準レベルを対比し
て、回転体または振動体と静止体との接触位置をより高
精度に検出することができる。

【００３２】さらに、例えば、請求項６に記載するよう
に、前記位置検出装置は、所定の警告音を発生する警告
音発生手段をさらに備え、前記信号処理手段は、前記回
転体または前記振動体と前記静止とが近接する前の前記
検出信号レベルと前記回転体または前記振動体と前記静
止体とが近接するに伴って増大する前記検出信号レベル
との差異が前記基準レベルを超えると、前記警告音発生
手段に警告音を発生させるものであってもよい。

【００３３】上記構成によれば、回転体または振動体と
静止とが近接する前の検出信号レベルと回転体または振
動体と静止体とが近接するに伴って増大する検出信号レ
ベルとの差異が基準レベルを超えると、所定の警告音を
発生する警告音発生手段に警告音を発生させるので、加
工工具と被加工物との接触位置の検出結果を警告音で通
知することで、作業者の特質に幅広く対応して、個人差
を生じることなく、加工工具と被加工物との接触位置を
高精度に検出・通知することができ、作業性をより一層
向上させることができる。

【００３４】また、例えば、請求項７に記載するよう
に、前記位置検出装置は、所定の警告を発光して通知す
る発光手段をさらに備え、前記信号処理手段は、前記回
転体または前記振動体と前記静止とが近接する前の前記
検出信号レベルと前記回転体または前記振動体と前記静
止体とが近接するに伴って増大する前記検出信号レベル
との差異が前記基準レベルを超えると、前記発光手段を
発光させるものであってもよい。

【００３５】上記構成によれば、回転体または振動体と
静止体とが近接する前の検出信号レベルと回転体または
振動体と静止体とが近接するに伴って増大する検出信号
レベルとの差異が基準レベルを超えると、所定の警告を
発光で通知する発光手段を発光させるので、加工工具と
被加工物との接触位置を検出結果を発光で通知すること
で、作業者の特質に幅広く対応して、個人差を生じるこ
となく、加工工具と被加工物との接触位置を高精度に検
出・通知することができ、作業性をより一層向上させる
ことができる。

【００３６】請求項８記載の発明の位置検出方法は、回
転体または振動体と静止体との位置検出を行う位置検出
方法であって、前記静止体側に取り付けられた振動セン
サの検出信号を処理し、前記回転体または前記振動体と
前記静止とが近接する前の前記検出信号レベルと前記回
転体または前記振動体と前記静止体とが近接するに伴っ
て増大する前記検出信号レベルとの差異を予め設定され
た基準レベルと比較して、前記回転体または前記振動体
と前記静止体との接触位置の検出を行うことにより、上
記目的を達成している。

【００３７】上記構成によれば、回転体または振動体と
静止体との位置検出を行うに際して、静止体側に取り付
けられた振動センサの検出信号を処理し、回転体または
振動体と静止体とが近接する前の検出信号レベルと回転
体または振動体と静止体とが近接するに伴って増大する
検出信号レベルとの差異を予め設定された基準レベルと
比較して、回転体または振動体と静止体との接触位置の
検出を行っているので、測定対象の被加工物等の回転体
や振動体及び静止体が絶縁性であっても、回転体または
振動体と静止体との接触位置を検出することができると
ともに、個人差を生じることなく、回転体または振動体
と静止体との接触位置を高精度に検出することができ
る。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。

【００３９】図１は、本発明の位置検出装置及び位置検
出方法の第１の実施の形態を適用した位置検出装置１の
取り付けられた堅型フライス盤加工機１０の部分拡大正
面図である。

【００４０】図１において、堅型フライス盤加工機１０
は、その回転スピンドル１１のチャキング部１２に回転
工具（回転体、振動体）１３、例えば、エンドミル等が
取り付けられている。

【００４１】堅型フライス盤加工機１０は、その加工ス
テージ（取付ステージ）１４に固定されたバイス１５上
の敷板１６に被加工物（静止体）１７が載せられ、バイ
ス１５の口金１８と可動口金１９の間の敷板１６上に載
せられた被加工物１７を、締め付けネジ２０で可動口金
１９を口金１８方向に移動させて固定する。

【００４２】位置検出装置１は、信号処理制御部２、オ
シロスコープ（表示手段）３、表示灯（発光手段）４及
び振動センサ５等を備え、振動センサ５は、加工ステー
ジ１４または被加工物１７側に取り付けられている。な
お、図１では、被加工物１７に、直接、振動センサ５が
取り付けられており、検出結果を信号処理制御部２に出
力する。振動センサ５としては、加速度ピックアップ
（Ｂ＆Ｋ製静電型ピックアップ）等を用いることができ
る。

【００４３】信号処理制御部２は、振動センサ５の出力
する振動検出信号を信号処理して、オシロスコープ３に
表示させるとともに、予め設定された基準レベルと比較
し、振動検出信号が基準レベルを超えると、表示灯４を
点灯させる。

【００４４】位置検出装置１は、図示しないが、ブザー
鳴動器等の警告音発生器（警告音発生手段）を備えてお
り、信号処理制御部２は、予め設定された基準レベルと
比較し、振動検出信号が基準レベルを超えると、警告音
発生器に警告音を発生させる。

【００４５】次に、本実施の形態の作用を説明する。堅
型フライス盤加工機１０は、被加工物１７の加工を行う
前に、被加工物１７と回転工具１３との位置検出を行
い、回転工具１３の被加工物１７に対する位置調整を行
う。

【００４６】すなわち、まず、位置検出装置１で、被加
工物１７と回転工具１３とを相対的に近づける前の振動
センサ５の振動検出信号の振動レベルを取得して記憶す
る。

【００４７】次に、例えば、被加工物１７を、図１に波
線で示すように、Ｘ方向に移動して、回転工具１３に近
接させながら、振動センサ５の振動検出信号を信号処理
制御部２で信号処理して、オシロスコープ３に表示させ
るとともに、当該振動検出信号の振動レベルが、被加工
物１７と回転工具１３とを相対的に近づける前の振動レ
ベルに対して、予め設定された基準レベルを超えるかど
うか判別する。

【００４８】すなわち、被加工物１７と回転工具１３と
を相対的に近づけていくと、被加工物１７と回転工具１
３との距離が近づくに従って、振動センサ５の検出する
振動検出信号の振動レベルが大きくなる。

【００４９】すなわち、被加工物１７と回転工具１３と
の概略位置を目視で行い、その後、位置検出装置１が、
振動センサ５の振動検出信号の信号処理を行って、オシ
ロスコープ３に信号処理した振動レベルの変化状態を表
示して、操作者は、オシロスコープ３で被加工物１７と
回転工具１３との距離を監視することができる。

【００５０】そして、位置検出装置１は、被加工物１７
と回転工具１３とを相対的に近づける前の振動レベル
と、近接させることによって振動センサ５の検出する振
動検出信号の振動レベルと、の差が基準レベルを超える
と、信号処理制御部２が、被加工物１７と回転工具１３
が接触したと判断し、その旨を、例えば、表示灯４を点
灯させることで通知するとともに、警告音発生器に警告
音を発生させて、通知する。また、操作者は、オシロス
コープ３の信号レベルの表示により、被加工物１７と回
転工具１３との接触時を判定することができる。

【００５１】このように、回転体または振動体としての
回転工具１３と静止体としての被加工物１７との位置検
出を行うに際して、静止体である被加工物１７に取り付
けられた振動センサ５の検出信号を、信号処理制御部２
で、処理して、回転工具１３と被加工物１７とが近接す
る前の検出信号レベルと、回転工具１３と被加工物１７
と、が近接するに伴って増大する検出信号レベルとの差
異を予め設定された基準レベルと比較して、回転工具１
３と被加工物１７との接触位置の検出を行っている。

【００５２】したがって、測定対象の被加工物１７のや
回転工具１３が絶縁性であっても、被加工物１７と回転
工具１３との接触位置を検出することができるととも
に、個人差を生じることなく、被加工物１７と回転工具
１３との接触位置を高精度に検出することができる。

【００５３】また、本実施の形態では、回転体または振
動体を、加工工具である回転工具１３とし、静止体を、
被加工物１７として、当該被加工物１７に振動センサ５
を取り付けて、位置検出を行っている。

【００５４】したがって、回転工具１３と被加工物１７
との位置検出を、例え、被加工物１７が絶縁性であって
も、行うことができるとともに、個人差を生じることな
く、回転工具１３と被加工物１７との接触位置を高精度
に検出することができる。

【００５５】なお、回転体または振動体を、回転工具１
３とし、静止体を、加工ステージ１４に固定された被加
工物１７として、当該加工ステージ１４に振動センサ５
を取り付けて、位置検出を行うと、被加工物１７が比較
的小さく振動センサ５の取り付けが困難である場合であ
っても、加工ステージ１４に取り付けられた振動センサ
５で、回転工具１３と被加工物１７との位置検出を、例
え、被加工物１７が絶縁性であっても、行うことができ
るとともに、被加工物１７の取り換え毎に振動センサ５
の着脱作業を行うことなく、また、個人差を生じること
なく、回転工具１３と被加工物１７との接触位置を高精
度に検出することができ、作業性を向上させて、作業時
間を短縮することができる。

【００５６】また、本実施の形態では、振動センサ５の
検出信号を処理した検出信号レベルを基準レベルととも
に表示手段としてのオシロスコープ３に表示している。

【００５７】したがって、被加工物１７と回転工具１３
との概略位置を目視で行った後、オシロスコープ３に表
示される検出信号レベルと基準レベルを操作者が監視し
て、このオシロスコープ３に表示される検出信号レベル
と基準レベルを対比して、被加工物１７と回転工具１３
との接触位置をより高精度に検出することができる。

【００５８】さらに、本実施の形態では、被加工物１７
と回転工具１３とが近接する前の検出信号レベルと被加
工物１７と回転工具１３とが近接するに伴って増大する
検出信号レベルとの差異が基準レベルを超えると、警告
音発生器に警告音を発生させている。

【００５９】したがって、被加工物１７と回転工具１３
との接触位置の検出結果を警告音で通知することで、作
業者の特質に幅広く対応して、個人差を生じることな
く、回転工具１３と被加工物１７との接触位置を高精度
に検出・通知することができ、作業性をより一層向上さ
せることができる。

【００６０】また、本実施の形態では、回転工具１３と
被加工物１７とが近接する前の検出信号レベルと回転工
具１３と被加工物１７とが近接するに伴って増大する検
出信号レベルとの差異が基準レベルを超えると、表示灯
４を点灯させている。

【００６１】したがって、回転工具１３と被加工物１７
との接触位置を検出結果を発光で通知することで、作業
者の特質に幅広く対応して、個人差を生じることなく、
回転工具１３と被加工物１７との接触位置を高精度に検
出・通知することができ、作業性をより一層向上させる
ことができる。

【００６２】図２は、本発明の位置検出装置及び位置検
出方法の第２の実施の形態を適用した位置検出装置１の
取り付けられた旋盤加工機３０の部分拡大正面図であ
る。

【００６３】なお、位置検出装置１は、上記第１の実施
の形態と同様の構成であり、同様の符号を付して、その
詳細な説明を省略する。

【００６４】旋盤加工機３０は、その回転スピンドル３
１のチャキング部３２に、被加工物（回転体、振動体）
３３が固定される。

【００６５】旋盤加工機３０の本体上の刃物台３４に
は、切削工具であるバイト（静止体）３５が固定設置さ
れる。

【００６６】位置検出装置１の振動センサ５は、加工に
支障のないバイト３５の適当な箇所に固定されるが、振
動センサ５は、必ずしもバイト３５に固定する必要は無
く、例えば、刃物台３４に固定してもよい。

【００６７】次に、本実施の形態の作用を説明する。旋
盤盤加工機３０は、被加工物３３の加工を行う前に、被
加工物３３とバイト３５との位置検出を行い、バイト３
５の被加工物３３に対する位置調整を行う。

【００６８】すなわち、まず、位置検出装置１で、被加
工物３３とバイト３５とを相対的に近づける前の振動セ
ンサ５の振動検出信号の振動レベルを取得して記憶す
る。

【００６９】次に、例えば、バイト３５を、図２に波線
で示すように、Ｘ方向に移動して、チャキング部３２に
固定された被加工物３３に近接させながら、振動センサ
５の振動検出信号を信号処理制御部２で信号処理して、
オシロスコープ３に表示させるとともに、当該振動検出
信号の振動レベルが、被加工物３３とバイト３５とを相
対的に近づける前の振動レベルに対して、予め設定され
た基準レベルを超えるかどうか判別する。

【００７０】すなわち、被加工物３３とバイト３５とを
相対的に近づけていくと、被加工物３３とバイト３５と
の距離が近づくに従って、振動センサ５の検出する振動
検出信号の振動レベルが大きくなる。

【００７１】そして、位置検出装置１は、被加工物３３
とバイト３５とを相対的に近づける前の振動レベルと、
近接させることによって振動センサ５の検出する振動検
出信号の振動レベルと、の差が基準レベルを超えると、
信号処理制御部２が、被加工物３３とバイト３５が接触
したと判断し、その旨を、例えば、表示灯４を点灯させ
ることで通知するとともに、警告音発生器に警告音を発
生させて、通知する。また、操作者は、オシロスコープ
３の信号レベルの表示により、被加工物３３とバイト３
５との接触時を判定することができる。

【００７２】このように、本実施の形態では、回転体
を、被加工物３３とし、静止体を、加工工具であるバイ
ト３５として、当該バイト３５に振動センサ５を取り付
けて、位置検出を行っている。

【００７３】したがって、旋盤加工のように回転する物
体である被加工物３３と加工工具であるバイト３５の位
置検出を、例え、バイト３５が絶縁性であっても、行う
ことができるとともに、個人差を生じることなく、バイ
ト３５と被加工物３３との接触位置を高精度に検出する
ことができる。

【００７４】すなわち、従来のエッジセンサや芯出しバ
ーでは、被加工物が回転する旋盤加工での位置出しには
不向きであったが、上記実施の形態においては、このよ
うな場合でも、個性度に位置検出を行うことができる。

【００７５】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００７６】例えば、上記説明では、堅型フライス盤加
工機１０と旋盤加工機３０に適用した場合について説明
したが、振動する物体と対向する物体との位置検出一般
に適用することができる。

【００７７】

【発明の効果】請求項１記載の発明の位置検出装置によ
れば、回転体または振動体と静止体との位置検出を行う
に際して、静止体側に取り付けられた振動センサの検出
信号を、信号処理手段で、処理して、回転体または振動
体と静止体とが近接する前の検出信号レベルと回転体ま
たは振動体と静止体とが近接するに伴って増大する検出
信号レベルとの差異を予め設定された基準レベルと比較
して、回転体または振動体と静止体との接触位置の検出
を行っているので、測定対象の被加工物等の回転体や振
動体及び静止体が絶縁性であっても、回転体または振動
体と静止体との接触位置を検出することができるととも
に、個人差を生じることなく、回転体または振動体と静
止体との接触位置を高精度に検出することができる。

【００７８】請求項２記載の発明の位置検出装置によれ
ば、回転体または振動体を、加工工具とし、静止体を、
被加工物として、当該被加工物に振動センサを取り付け
て、位置検出を行っているので、回転または振動する加
工工具と被加工物との位置検出を、例え、被加工物が絶
縁性であっても、行うことができるとともに、個人差を
生じることなく、加工工具と被加工物との接触位置を高
精度に検出することができる。

【００７９】請求項３記載の発明の位置検出装置によれ
ば、回転体または振動体を、加工工具とし、静止体を、
所定の取付ステージに固定された被加工物として、当該
取付ステージに振動センサを取り付けて、位置検出を行
っているので、被加工物が比較的小さく振動センサの取
り付けが困難である場合であっても、取付ステージに取
り付けられた振動センサで、回転または振動する加工工
具と被加工物との位置検出を、例え、被加工物が絶縁性
であっても、行うことができるとともに、被加工物の取
り換え毎に振動センサの着脱作業を行うことなく、ま
た、個人差を生じることなく、加工工具と被加工物との
接触位置を高精度に検出することができ、作業性を向上
させて、作業時間を短縮することができる。

【００８０】請求項４記載の発明の位置検出装置によれ
ば、回転体または振動体を、被加工物とし、静止体を、
加工工具として、当該加工工具に振動センサを取り付け
て、位置検出を行っているので、旋盤加工のように回転
する物体である被加工物と加工工具であるバイトの位置
検出を、例え、加工工具が絶縁性であっても、行うこと
ができるとともに、個人差を生じることなく、加工工具
と被加工物との接触位置を高精度に検出することができ
る。

【００８１】請求項５記載の発明の位置検出装置によれ
ば、振動センサの検出信号を処理した検出信号レベルを
基準レベルとともに表示手段に表示するので、例えば、
被加工物と加工工具との概略位置を目視で行った後、表
示手段に表示される検出信号レベルと基準レベルを操作
者が監視して、この表示手段に表示される検出信号レベ
ルと基準レベルを対比して、回転体または振動体と静止
体との接触位置をより高精度に検出することができる。

【００８２】請求項６記載の発明の位置検出装置によれ
ば、回転体または振動体と静止とが近接する前の検出信
号レベルと回転体または振動体と静止体とが近接するに
伴って増大する検出信号レベルとの差異が基準レベルを
超えると、所定の警告音を発生する警告音発生手段に警
告音を発生させるので、加工工具と被加工物との接触位
置の検出結果を警告音で通知することで、作業者の特質
に幅広く対応して、個人差を生じることなく、加工工具
と被加工物との接触位置を高精度に検出・通知すること
ができ、作業性をより一層向上させることができる。

【００８３】請求項７記載の発明の位置検出装置によれ
ば、回転体または振動体と静止体とが近接する前の検出
信号レベルと回転体または振動体と静止体とが近接する
に伴って増大する検出信号レベルとの差異が基準レベル
を超えると、所定の警告を発光で通知する発光手段を発
光させるので、加工工具と被加工物との接触位置を検出
結果を発光で通知することで、作業者の特質に幅広く対
応して、個人差を生じることなく、加工工具と被加工物
との接触位置を高精度に検出・通知することができ、作
業性をより一層向上させることができる。

【００８４】請求項８記載の発明の位置検出方法によれ
ば、回転体または振動体と静止体との位置検出を行うに
際して、静止体側に取り付けられた振動センサの検出信
号を処理し、回転体または振動体と静止体とが近接する
前の検出信号レベルと回転体または振動体と静止体とが
近接するに伴って増大する検出信号レベルとの差異を予
め設定された基準レベルと比較して、回転体または振動
体と静止体との接触位置の検出を行っているので、測定
対象の被加工物等の回転体や振動体及び静止体が絶縁性
であっても、回転体または振動体と静止体との接触位置
を検出することができるとともに、個人差を生じること
なく、回転体または振動体と静止体との接触位置を高精
度に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置検出装置及び位置検出方法の第１
の実施の形態を適用した位置検出装置の取り付けられた
堅型フライス盤加工機の部分拡大正面図。

【図２】位置検出装置及び位置検出方法の第２の実施の
形態を適用した位置検出装置の取り付けられた旋盤加工
機の部分拡大正面図

【図３】従来の堅型フライス盤の位置検出を行っている
状態を示す正面図。

【図４】従来の芯出しバーによる回転偏心スリーブを用
いた機械的位置合わせを行っている状態の堅型フライス
盤の正面図。

【符号の説明】

１ 位置検出装置 ２ 信号処理制御部 ３ オシロスコープ ４ 表示灯 ５ 振動センサ １０ 堅型フライス盤加工機 １１ 回転スピンドル １２ チャキング部 １３ 回転工具 １４ 加工ステージ １５ バイス １６ 敷板 １７ 被加工物 １８ 口金 １９ 可動口金 ２０ 締め付けネジ ３０ 旋盤加工機 ３１ 回転スピンドル ３２ チャキング部 ３３ 被加工物 ３４ 刃物台 ３５ バイト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F068 AA01 CC04 KK16 QQ41 2G064 AA13 AB21 AB23 3C029 AA15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転体または振動体と静止体との位置検出
   を行う位置検出装置であって、前記静止体側に取り付け
   られた振動センサと、当該振動センサの検出信号を処理
   して、前記回転体または前記振動体と前記静止とが近接
   する前の前記検出信号レベルと前記回転体または前記振
   動体と前記静止体とが近接するに伴って増大する前記検
   出信号レベルとの差異を予め設定された基準レベルと比
   較して、前記回転体または前記振動体と前記静止体との
   接触位置の検出を行う信号処理手段と、を備えたことを
   特徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】前記回転体または前記振動体は、加工工具
   であり、前記静止体は、被加工物であり、当該被加工物
   に前記振動センサが取り付けられて、前記位置検出を行
   うことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
3. 【請求項３】前記回転体または前記振動体は、加工工具
   であり、前記静止体は、所定の取付ステージに固定され
   た被加工物であり、当該取付ステージに前記振動センサ
   が取り付けられて、前記位置検出を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の位置検出装置。
4. 【請求項４】前記回転体または前記振動体は、被加工物
   であり、前記静止体は、加工工具であり、当該加工工具
   に前記振動センサが取り付けられて、前記位置検出を行
   うことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
5. 【請求項５】前記位置検出装置は、前記信号レベルを表
   示する表示手段をさらに備え、前記信号処理手段は、前
   記検出信号レベルを前記基準レベルとともに前記表示手
   段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項４
   のいずれかに記載の位置検出装置。
6. 【請求項６】前記位置検出装置は、所定の警告音を発生
   する警告音発生手段をさらに備え、前記信号処理手段
   は、前記回転体または前記振動体と前記静止とが近接す
   る前の前記検出信号レベルと前記回転体または前記振動
   体と前記静止体とが近接するに伴って増大する前記検出
   信号レベルとの差異が前記基準レベルを超えると、前記
   警告音発生手段に警告音を発生させることを特徴とする
   請求項１から請求項５のいずれかに記載の位置検出装
   置。
7. 【請求項７】前記位置検出装置は、所定の警告を発光し
   て通知する発光手段をさらに備え、前記信号処理手段
   は、前記回転体または前記振動体と前記静止とが近接す
   る前の前記検出信号レベルと前記回転体または前記振動
   体と前記静止体とが近接するに伴って増大する前記検出
   信号レベルとの差異が前記基準レベルを超えると、前記
   発光手段を発光させることを特徴とする請求項１から請
   求項６のいずれかに記載の位置検出装置。
8. 【請求項８】回転体または振動体と静止体との位置検出
   を行う位置検出方法であって、前記静止体側に取り付け
   られた振動センサの検出信号を処理し、前記回転体また
   は前記振動体と前記静止とが近接する前の前記検出信号
   レベルと前記回転体または前記振動体と前記静止体とが
   近接するに伴って増大する前記検出信号レベルとの差異
   を予め設定された基準レベルと比較して、前記回転体ま
   たは前記振動体と前記静止体との接触位置の検出を行う
   ことを特徴とする位置検出方法。