JPH1195821A

JPH1195821A - 接触検出方法および装置

Info

Publication number: JPH1195821A
Application number: JP25399097A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyasu Kachi; 光康加知; Toshitaka Tanaka; 利貴田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 1999-04-09
Also published as: EP0903198A3; EP0903198A2

Abstract

(57)【要約】【課題】移動物、接触対象物に大きい損傷を与えるこ
となく、高精度に、信頼性高く、接触検出を行うこと。【解決手段】工具３を被加工物Ｗに接近するＸ軸方向
と、Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向とにそれぞれ移
動可能とし、工具３をＸ軸方向へ所定速度で移動させて
工具３に被加工物Ｗに接近させつつＹ軸方向に、所定周
波数、所定振幅をもって往復移動させ、工具３の移動下
における工具３のＸ軸の負荷変動成分を検出し、この負
荷変動成分より工具３が被加工物Ｗに接触したことを検
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、接触検出方法お
よび装置に関し、特に、工作機械、産業機械やロボット
等における自動ツールセットや位置制御のために、工
具、エフェクタ等の移動物が被加工物や基準位置設定部
材等の接触対象物に接触した位置を検出するための接触
検出方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の接触検出装置として、特開昭６０
−２２１１３号公報に示されているように、工具が被加
工物に接触したことを、主軸の軸送りを行うサーボモー
タの電圧変化より検知するものや、特開昭５８−１２４
９０７号公報に示されているように、スライドテーブル
が所定位置に固定配置されたストッパあるいはストロー
ク規制部（基準位置設定部材）に接触したことを、スラ
イドテーブルを軸送り駆動するモータに流れる電流が過
大電流になったことにより検出するものなどが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の接触検出装置で
は、接触検出の信頼性を高めるためには、比較的大きく
明確な負荷変動成分が得られるべく、工具、スライドテ
ーブル等の移動物が、被加工物、基準位置設定部材等の
接触対象物に実際に接触したのちも、ある程度、同一方
向に駆動し続ける必要があるため、移動物、接触対象物
に損傷を与える可能性がある。

【０００４】特に、移動物が、バイトのような鋭利な工
具の場合には、被加工物に対する食込み面積が小さいた
め、負荷変動が微少で、正確な接触位置が検出できない
ことがある。このことに対して、負荷変動成分を大きく
するためには、食込み量を大きくしたり、突入速度を上
げなければならず、この結果、被加工物に大きい食込み
傷を付けることになり、またバイト等の工具にチッピン
グ等の損傷を与えることになる。

【０００５】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、移動物、接触対象物に大きい損傷
を与えることなく、高精度に、信頼性高く、接触検出を
行う接触検出方法、およびその方法の実施に使用される
接触検出装置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による接触検出方法は、移動物と接触対
象物とが接触したことを検出する接触検出方法におい
て、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方
向と、当該第１の方向に対してある角度を有する第２の
方向とにそれぞれ移動可能とし、前記移動物を前記第１
の方向へ所定速度で移動させて前記移動物と前記接触対
象物とを接近させつつ前記第２の方向に、前記移動物の
移動下における前記第１の方向の負荷変動を生じさせる
移動をさせ、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より
前記移動物と前記接触対象物とが接触したことを検出す
るものである。

【０００７】この発明による接触検出方法では、移動物
を第１の方向（たとえば、Ｘ軸方向）へ所定速度で移動
させて移動物を接触対象物に接近させつつ第２の方向
（たとえば、Ｙ軸方向）に往復移動させた状態で、この
移動物の第１の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動
より移動物が接触対象物に接触したことを検出する。

【０００８】つぎの発明による接触検出方法は、移動物
と接触対象物とが接触したことを検出する接触検出方法
において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第
１の方向に移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向
へ前記移動物の移動下における前記移動物の前記第１の
方向に対してある角度を有する第２の方向の負荷変動を
生じさせる移動をさせて当該移動物と前記接触対象物と
を接近させ、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より
前記移動物と前記接触対象物とが接触したことを検出す
るものである。

【０００９】この発明による接触検出方法では、第２の
方向の移動を停止して移動物を第１の方向（たとえば、
Ｘ軸方向）へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物
に接近させる状態で、この移動物の第２の方向（たとえ
ば、Ｙ軸方向）の負荷変動を検出し、この負荷変動より
移動物が接触対象物に接触したことを検出する。

【００１０】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向の往復
運動を重畳させて前記移動物と前記接触対象物とを接近
させるものである。

【００１１】この発明による接触検出方法では、上述の
発明による接触検出方法において、第２の方向の移動を
停止して移動物を、第１の方向へ所定速度で移動させつ
つ、この移動に往復運動を重畳させて接触対象物に接近
させる状態で、この移動物の第２の方向の負荷変動を検
出し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触した
ことを検出する。

【００１２】つぎの発明による接触検出方法は、移動物
と接触対象物とが接触したことを検出する接触検出方法
において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第
１の方向と、当該第１の方向に対してある角度を有する
第２の方向とにそれぞれ移動可能とし、前記移動物を前
記第１の方向と前記第２の方向とにそれぞれ前記移動物
の移動下における前記移動物の前記第１の方向あるいは
第２の方向の負荷変動を生じさせる移動をさせて当該移
動物と前記接触対象物とを接近させ、前記負荷変動を検
出し、前記負荷変動より前記移動物と前記接触対象物と
が接触したことを検出するものである。

【００１３】この発明による接触検出方法では、移動物
を第１の方向（たとえば、Ｘ軸方向）と第２の方向（た
とえば、Ｙ軸方向）とにそれぞれ所定速度で移動させて
移動物を接触対象物に接近させる状態で、この移動物の
第１の方向あるいは第２の方向の負荷変動を検出し、こ
の負荷変動より移動物が接触対象物に接触したことを検
出する。

【００１４】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向あるい
は前記第２の方向の往復運動を重畳させて前記移動物と
前記接触対象物とを接近させるものである。

【００１５】この発明による接触検出方法では、移動物
を第１の方向と第２の方向とにそれぞれ所定速度で移動
させ、その移動に第１の方向あるいは第２の方向の往復
運動を重畳させて移動物を接触対象物に接近させる状態
で、この移動物の第１の方向あるいは第２の方向の負荷
変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触対象物に
接触したことを検出する。

【００１６】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向の往復
運動と、所定周波数、所定振幅による前記第２の方向の
往復運動とを重畳させて前記移動物と前記接触対象物と
を接近させるものである。

【００１７】この発明による接触検出方法では、移動物
を第１の方向と第２の方向とにそれぞれ所定速度で移動
させ、その移動に第１の方向および第２の方向の往復運
動をそれぞれ重畳させて移動物を接触対象物に接近させ
る状態で、この移動物の第１の方向あるいは第２の方向
の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触対
象物に接触したことを検出する。

【００１８】つぎの発明による接触検出方法は、移動物
と接触対象物とが接触したことを検出する接触検出方法
において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第
１の方向に移動可能とし、前記接触対象物を前記第１の
方向に対してある角度を有する第２の方向に移動可能と
し、前記移動物を前記第１の方向へ所定速度で移動させ
て当該移動物と前記接触対象物とを接近させると共に、
前記接触対象物を前記第２の方向に移動させ、前記移動
物および前記接触対象物の移動下における前記接触対象
物の前記第２の方向の負荷変動を検出し、当該負荷変動
より前記移動物と前記接触対象物とが接触したことを検
出するものである。

【００１９】この発明による接触検出方法では、移動物
を、接触対象物に接近する第１の方向（たとえば、Ｘ軸
方向）へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接
近させると共に、接触対象物を第１の方向に対してある
角度を有する第２の方向（たとえば、Ｙ軸方向）に移動
させた状態で、接触対象物の第２の方向の負荷変動を検
出し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触した
ことを検出する。

【００２０】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向の往復
運動を重畳させて前記移動物と前記接触対象物とを接近
させるものである。

【００２１】この発明による接触検出方法では、移動物
を第１の方向に所定速度で移動させ、その移動に第１の
方向の往復運動を重畳させて移動物を接触対象物に接近
させ、接触対象物を第３の方向に移動させた状態で、接
触対象物の第３の方向の負荷変動を検出し、この負荷変
動より移動物が接触対象物に接触したことを検出する。

【００２２】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記移動物を、前記
第１の方向に加えて前記第１の方向に対してある角度を
有する第３の方向にも移動可能とし、前記移動物を前記
第１の方向へ所定速度で移動させて当該移動物と前記接
触対象物とを接近させつつ前記第３の方向に、所定周波
数、所定振幅をもって往復移動させるものである。

【００２３】この発明による接触検出方法では、移動物
を第１の方向へ所定速度で移動させて移動物を接触対象
物に接近させつつ第２の方向（たとえば、Ｙ軸方向）に
往復移動させて移動物を接触対象物に接近させると共
に、接触対象物を第１の方向に対してある角度を有する
第３の方向に移動させた状態で、接触対象物の第３の方
向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触
対象物に接触したことを検出する。

【００２４】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記接触対象物の移
動に、所定周波数、所定振幅による前記第２の方向の往
復運動を重畳させるものである。

【００２５】この発明による接触検出方法では、移動物
を、接触対象物に接近する第１の方向へ所定速度で移動
させて移動物を接触対象物に接近させると共に、接触対
象物を第２の方向に移動させ、その移動に第２の方向の
往復運動を重畳させた状態で、接触対象物の第２の方向
の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触対
象物に接触したことを検出する。

【００２６】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記第１の方向、前
記第２の方向あるいは前記第３の方向の負荷変動の検出
に加えて、他の方向の負荷変動を検出し、複数の方向の
負荷変動の組み合わせにより前記移動物と前記接触対象
物とが接触したことを検出するものである。

【００２７】この発明による接触検出方法では、第１の
方向と第２の方向、第１の方向と第３の方向、第２の方
向と第３の方向、あるいは第１の方向と第２の方向と第
３の方向の負荷変動の組み合わせにより移動物が接触対
象物に接触したことを検出する。

【００２８】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、負荷変動の検出対象
になる方向への駆動を行うサーボ装置のＰＩ制御におけ
る速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィード
バック値を駆動負荷代表値として検出し、所定期間に亘
る前記駆動負荷代表値と前記移動物の位置データとを時
系列に記憶し、前記所定期間において前記駆動負荷代表
値の増加量が規定値を超えれば、接触と判定し、この接
触判定時点から前記駆動負荷代表値の変化開始時点を検
出し、この変化開始時点での前記移動物の前記第１の方
向の位置データが示す位置を接触位置とするものであ
る。

【００２９】この発明による接触検出方法では、速度積
分指令値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値
などの駆動負荷代表値と移動物の第１の方向の位置デー
タとを所定期間に亘って時系列に記憶し、所定期間にお
いて駆動負荷代表値の変化量が規定値を超えれば、接触
と判定し、この接触判定時点から駆動負荷代表値の変化
開始時点を検出し、この変化開始時点での移動物の前記
第１の方向の位置データが示す位置を接触位置とする。

【００３０】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、負荷変動の検出対象
になる方向への駆動を行うサーボ装置のＰＩ制御におけ
る速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィード
バック値を駆動負荷代表値として検出し、所定期間に亘
る前記駆動負荷代表値と前記移動物の位置データとを時
系列に記憶し、前記所定期間において前記駆動負荷代表
値に往復運動の周波数成分が現れれば、接触と判定し、
この接触判定時点から前記駆動負荷代表値の変化開始時
点を検出し、この変化開始時点での前記移動物の前記第
１の方向の位置データが示す位置を接触位置とするもの
である。

【００３１】この発明による接触検出方法では、速度積
分指令値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値
などの駆動負荷代表値と移動物の第１の方向の位置デー
タとを所定期間に亘って時系列に記憶し、所定期間にお
いて駆動負荷代表値に往復運動の周波数成分が現れれ
ば、接触と判定し、この接触判定時点から駆動負荷代表
値の変化開始時点を検出し、この変化開始時点での移動
物の前記第１の方向の位置データが示す位置を接触位置
とする。

【００３２】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記第１の方向ある
いは前記第２の方向の往復運動により、前記第１の方向
の負荷変動が往復運動の周波数に応じて周期的に上昇す
ると予測される区間を特定し、この区間において負荷変
化量が規定量を超えたか否かによって前記移動物と前記
接触対象物とが接触したかを判定するものである。

【００３３】この発明による接触検出方法では、第１の
方向あるいは第２の方向の往復運動により、第１の方向
の負荷変動が第２の方向の往復運動の周波数に応じて周
期的に上昇すると予測される区間を特定し、この区間に
おいて負荷変化量が規定量を超えたか否かによって移動
物が接触対象物に接触したかを判定する。

【００３４】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、非接触状態での駆動
負荷代表値を前記移動物の位置データと共に予め計測し
て基準変化量として記憶しておき、負荷変動の検出対象
になる方向への駆動を行うサーボ装置のＰＩ制御におけ
る速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィード
バック値を駆動負荷代表値として検出し、この駆動負荷
代表値と前記基準変化量との差分あるいは差分の変化量
が規定量を超えた時点での前記第１の方向の位置を接触
位置と判定し、この接触判定時点から前記駆動負荷代表
値の変化開始時点を検出し、当該変化開始時点での前記
移動物の前記第１の方向の位置データが示す位置を接触
位置とするものである。

【００３５】この発明による接触検出方法では、非接触
状態での駆動負荷代表値を移動物の位置データと共に予
め計測して基準変化量として記憶しておき、負荷変動の
検出対象になる方向への駆動を行うサーボ装置のＰＩ制
御における速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流
フィードバック値を駆動負荷代表値として検出し、この
駆動負荷代表値と基準変化量との差分あるいは差分の変
化量が規定量を超えた時点での第１の方向の位置を接触
位置と判定し、この接触判定時点から駆動負荷代表値の
変化開始時点を検出し、当該変化開始時点での移動物の
第１の方向の位置データが示す位置を接触位置とする。

【００３６】つぎの発明による接触検出方法は、上述の
発明による接触検出方法において、前記往復運動の周波
数、振幅を前記移動物や前記接触対象物の材質に合わせ
て変更可能に設定するものである。

【００３７】この発明による接触検出方法では、往復運
動の周波数、振幅を移動物や接触対象物の材質に合わせ
て変更可能に設定する。

【００３８】また、上述の目的を達成するために、この
発明による接触検出装置は、移動物と接触対象物とが接
触したことを検出する接触検出装置において、前記移動
物を、前記接触対象物に接近する第１の方向と、当該第
１の方向に対してある角度を有する第２の方向とにそれ
ぞれ移動可能とし、前記移動物を、前記接触対象物に接
近する第１の方向へ所定速度で移動させ、前記移動物と
前記接触対象物とを接近させつつ前記第２の方向に、前
記移動物の移動下における前記移動物の前記第１の方向
の負荷変動を生じさせる移動をさせる制御を行う制御手
段と、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より前記移
動物と前記接触対象物とが接触したことを判定する接触
判定手段と、を有しているものである。

【００３９】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって移動物を第１の方向（たとえば、Ｘ軸方向）
へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接近させ
つつ第２の方向（たとえば、Ｙ軸方向）に往復移動させ
た状態で、この移動物の第１の方向の負荷変動を検出
し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触したこ
とを接触判定手段によって判定する。

【００４０】つぎの発明による接触検出装置は、移動物
と接触対象物とが接触したことを検出する接触検出装置
において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第
１の方向に移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向
へ前記移動物の移動下における前記移動物の前記第１の
方向に対してある角度を有する第２の方向の負荷変動を
生じさせる移動をさせて前記移動物と前記接触対象物と
を接近させる制御を行う制御手段と、前記負荷変動を検
出し、前記負荷変動より前記移動物と前記接触対象物と
が接触したことを判定する接触判定手段と、を有してい
るものである。

【００４１】この発明による接触検出装置では、制御手
段により第２の方向の移動を停止して移動物を第１の方
向（たとえば、Ｘ軸方向）へ所定速度で移動させて移動
物を接触対象物に接近させる状態で、この移動物の第２
の方向（たとえば、Ｙ軸方向）の負荷変動を検出し、こ
の負荷変動より移動物が接触対象物に接触したことを接
触判定手段によって判定する。

【００４２】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記制御手段は、前
記移動物の移動に、所定周波数、所定振幅による前記第
１の方向の往復運動を重畳させて前記移動物を前記接触
対象物に接近させる制御を行うものである。

【００４３】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって第２の方向の移動を停止して移動物を第１の
方向へ所定速度で移動させつつ、この移動に第１の方向
の往復運動を重畳させて移動物を接触対象物に接近させ
る状態で、この移動物の第２の方向の負荷変動を検出
し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触したこ
とを接触判定手段によって判定する。

【００４４】つぎの発明による接触検出装置は、移動物
と接触対象物とが接触したことを検出する接触検出装置
において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第
１の方向と、当該第１の方向に対してある角度を有する
第２の方向とにそれぞれ移動可能とし、前記移動物を前
記第１の方向と前記第２の方向とにそれぞれ所定速度で
移動させて前記移動物と前記接触対象物とを接近させる
制御を行う制御手段と、前記移動物の移動下における前
記移動物の前記第１の方向あるいは前記第２の方向の負
荷変動を検出し、当該負荷変動より前記移動物と前記接
触対象物とが接触したことを判定する接触判定手段と、
を有しているものである。

【００４５】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって移動物を第１の方向（たとえば、Ｘ軸方向）
と第２の方向（たとえば、Ｙ軸方向）とにそれぞれ所定
速度で移動させて移動物を接触対象物に接近させる状態
で、この移動物の第１の方向あるいは第２の方向の負荷
変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触対象物に
接触したことを接触判定手段によって判定する。

【００４６】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記制御手段は、前
記移動物の移動に、所定周波数、所定振幅による前記第
１の方向あるいは前記第２の方向の往復運動を重畳させ
て前記移動物と前記接触対象物とを接近させる制御を行
うものである。

【００４７】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって移動物を第１の方向と第２の方向とにそれぞ
れ所定速度で移動させ、その移動に第１の方向あるいは
第２の方向の往復運動を重畳させて移動物を接触対象物
に接近させる状態で、この移動物の第１の方向あるいは
第２の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動
物が接触対象物に接触したことを接触判定手段によって
判定する。

【００４８】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記制御手段は、前
記移動物の移動に、所定周波数、所定振幅による前記第
１の方向の往復運動と、所定周波数、所定振幅による前
記第２の方向の往復運動とを重畳させて前記移動物と前
記接触対象物とを接近させる制御を行うものである。

【００４９】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって移動物を第１の方向と第２の方向とにそれぞ
れ所定速度で移動させ、その移動に第１の方向および第
２の方向の往復運動をそれぞれ重畳させて移動物を接触
対象物に接近させる状態で、この移動物の第１の方向あ
るいは第２の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動よ
り移動物が接触対象物に接触したことを接触判定手段に
よって判定する。

【００５０】つぎの発明による接触検出装置は、移動物
と接触対象物とが接触したことを検出する接触検出装置
において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第
１の方向へ所定速度で移動させて前記移動物と前記接触
対象物とを接近させると共に、前記接触対象物を前記第
１の方向に対してある角度を有する第２の方向に移動さ
せる制御を行う制御手段と、前記移動物および前記接触
対象物の移動下における前記接触対象物の前記第２の方
向の負荷変動を検出し、当該負荷変動より前記移動物と
前記接触対象物とが接触したことを判定する接触判定手
段と、を有しているものである。

【００５１】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって移動物を、接触対象物に接近する第１の方向
（たとえば、Ｘ軸方向）へ所定速度で移動させて移動物
を接触対象物に接近させると共に、接触対象物を第１の
方向に対してある角度を有する第３の方向（たとえば、
Ｚ軸方向）に移動させた状態で、接触対象物の第３の方
向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触
対象物に接触したことを接触判定手段によって判定す
る。

【００５２】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記制御手段は、前
記移動物の移動に、所定周波数、所定振幅による前記第
１の方向の往復運動を重畳させて前記移動物と前記接触
対象物とを接近させる制御を行うものである。

【００５３】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって移動物を、接触対象物に接近する第１の方向
へ所定速度で移動させつつ、この移動に第１の方向の往
復運動を重畳させて移動物を接触対象物に接近させると
共に、接触対象物を第１の方向に対してある角度を有す
る第３の方向に移動させた状態で、接触対象物の第３の
方向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接
触対象物に接触したことを接触判定手段によって判定す
る。

【００５４】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記移動物を、前記
第１の方向に加えて前記第１の方向に対してある角度を
有する第２の方向にも移動可能とし、前記制御手段は、
前記移動物を前記第１の方向へ所定速度で移動させて当
該移動物と前記接触対象物とを接近させつつ前記第２の
方向に、所定周波数、所定振幅をもって往復移動させる
制御を行うものである。

【００５５】この発明による接触検出装置では、制御手
段により移動物を第１の方向へ所定速度で移動させて移
動物を接触対象物に接近させつつ第２の方向（たとえ
ば、Ｙ軸方向）に往復移動させて移動物を接触対象物に
接近させると共に、接触対象物を第１の方向に対してあ
る角度を有する第３の方向に移動させた状態で、接触対
象物の第３の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動よ
り移動物が接触対象物に接触したことを接触判定手段に
よって判定する。

【００５６】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記制御手段は、前
記接触対象物の移動に、所定周波数、所定振幅による前
記第３の方向の往復運動を重畳させる制御を行うもので
ある。

【００５７】この発明による接触検出装置では、制御手
段によって移動物を、接触対象物に接近する第１の方向
へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接近させ
ると共に、接触対象物を第３の方向に移動させつつ、こ
の移動に第３の方向の往復運動を重畳させた状態で、接
触対象物の第３の方向の負荷変動を検出し、この負荷変
動より移動物が接触対象物に接触したことを接触判定手
段によって判定する。

【００５８】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記接触判定手段
は、前記第１の方向、前記第２の方向あるいは前記第３
の方向の負荷変動の検出に加えて、他の方向の負荷変動
を検出し、複数の方向の負荷変動の組み合わせにより前
記移動物と前記接触対象物とが接触したことを判定す
る。

【００５９】この発明による接触検出装置では、接触判
定手段は、第１の方向と第２の方向、第１の方向と第３
の方向、第２の方向と第３の方向、あるいは第１の方向
と第２の方向と第３の方向の負荷変動の組み合わせによ
り移動物が接触対象物に接触したことを判定する。

【００６０】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、負荷変動の検出対象
になる方向への駆動を行うサーボ装置のＰＩ制御におけ
る速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィード
バック値を駆動負荷代表値とし、所定期間に亘る前記駆
動負荷代表値と前記移動物の前記第１の方向の位置デー
タとを時系列に記憶する記憶手段を有し、前記接触判定
手段は、前記所定期間において前記駆動負荷代表値の変
化量が規定値を超えれば、接触と判定し、接触判定時点
から前記駆動負荷代表値の変化開始時点を検出し、この
変化開始時点での前記移動物の前記第１の方向の位置デ
ータが示す位置を接触位置とする接触位置特定手段を有
しているものである。

【００６１】この発明による接触検出装置では、記憶手
段が速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィー
ドバック値などの駆動負荷代表値と移動物の第１の方向
の位置データとを所定期間に亘って時系列に記憶し、接
触判定手段は、所定期間において駆動負荷代表値の変化
量が規定値を超えれば、接触と判定し、接触位置特定手
段は、この接触判定時点から駆動負荷代表値の変化開始
時点を検出し、この変化開始時点での移動物の第１の方
向の位置データが示す位置を接触位置とする。

【００６２】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、負荷変動の検出対象
になる方向への駆動を行うサーボ装置のＰＩ制御におけ
る速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィード
バック値を駆動負荷代表値とし、所定期間に亘る前記駆
動負荷代表値と前記移動物の前記第１の方向の位置デー
タとを時系列に記憶する記憶手段を有し、前記接触判定
手段は、前記所定期間において前記駆動負荷代表値に往
復運動の周波数成分が現れれば、接触と判定し、接触判
定時点から前記駆動負荷代表値の変化開始時点を検出
し、この変化開始時点での前記移動物の前記第１の方向
の位置データが示す位置を接触位置とする接触位置特定
手段を有しているものである。

【００６３】この発明による接触検出装置では、記憶手
段が速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィー
ドバック値などの駆動負荷代表値と移動物の第１の方向
の位置データとを所定期間に亘って時系列に記憶し、接
触判定手段は、所定期間において駆動負荷代表値に往復
運動の周波数成分が現れれば、接触と判定し、接触位置
特定手段は、この接触判定時点から駆動負荷代表値の変
化開始時点を検出し、この変化開始時点での移動物の第
１の方向の位置データが示す位置を接触位置とする。

【００６４】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記接触判定手段
は、前記第１の方向あるいは前記第２の方向の往復運動
により前記第１の方向の負荷変動が前記往復運動の周波
数に応じて周期的に上昇すると予測される区間を特定
し、この区間において負荷変化量が規定量を超えたか否
かによって前記移動物と前記接触対象物とが接触したか
を判定するものである。

【００６５】この発明による接触検出装置では、接触判
定手段は、第１の方向あるいは第２の方向の往復運動に
より、第１の方向の負荷変動が第２の方向の往復運動の
周波数に応じて周期的に上昇すると予測される区間を特
定し、この区間において負荷変化量が規定量を超えたか
否かによって移動物が接触対象物に接触したかを判定す
る。

【００６６】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、負荷変動の検出対象
になる方向への駆動を行うサーボ装置のＰＩ制御におけ
る速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィード
バック値を駆動負荷代表値とし、非接触状態での駆動負
荷代表値を前記移動物の位置データと共に予め基準変化
量として記憶する記憶手段を有し、前記接触判定手段は
駆動負荷代表値と前記記憶手段に記憶されている基準変
化量との差分あるいは差分の変化量が規定量を超えた時
点での前記第１の方向の位置を接触判定位置とし、この
接触判定時点から前記駆動負荷代表値の変化開始時点を
検出し、当該変化開始時点での前記移動物の前記第１の
方向の位置データが示す位置を接触位置とするものであ
る。

【００６７】この発明による接触検出装置では、記憶手
段が非接触状態での駆動負荷代表値を移動物の位置デー
タと共に予め基準変化量として記憶し、接触判定手段
が、駆動負荷代表値と記憶手段に記憶されている基準変
化量との差分あるいは差分の変化量が規定量を超えた時
点での第１の方向の位置を接触判定位置とし、この接触
判定時点から駆動負荷代表値の変化開始時点を検出し、
当該変化開始時点での移動物の第１の方向の位置データ
が示す位置を接触位置とする。

【００６８】つぎの発明による接触検出装置は、上述の
発明による接触検出装置において、前記制御手段は、前
記往復運動の周波数、振幅を前記移動物や前記接触対象
物の材質に合わせて変更可能に設定するものである。

【００６９】この発明による接触検出装置では、制御手
段は、各方向の往復運動の周波数、振幅を移動物や接触
対象物の材質に合わせて変更可能に設定する。

【００７０】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係る接触検出方法および装置の実施の形態を詳細に
説明する。なお、以下に説明する実施の形態において
は、各軸方向を、三次元の直角座標軸系で、つぎのよう
に定義する。第１の軸方向：接触対象物である被加工物Ｗに接近す
るＸ軸方向第２の軸方向：第１の軸方向であるＸ軸方向に対して
直交するＹ軸方向第３の軸方向：第１の軸方向であるＸ軸方向に対して
直交するＺ軸方向

【００７１】（実施の形態１）図１〜図３はこの発明に
よる接触検出装置の実施の形態１を示している。図１に
おいて、１は数値制御方式の工作機械を示している。工
作機械１は、移動物である工具３を保持してＸ軸方向に
往復移動可能なＸ軸工具台５と、Ｘ軸工具台５をＹ軸方
向に往復移動させるＹ軸工具台７と、丸棒状の被加工物
Ｗを保持してＺ軸方向に往復移動可能なＺ軸ワークヘッ
ド９とを有している。

【００７２】Ｘ軸工具台５はＸ軸サーボモータ１１によ
り駆動されるＸ軸送りねじ１３によＸ軸方向に軸移動
し、Ｙ軸工具台７はＹ軸サーボモータ１５により駆動さ
れるＹ軸送りねじ１７によりＹ軸方向に軸移動し、Ｚ軸
ワークヘッド９はＺ軸サーボモータ１９により駆動され
るＹ軸送りねじ２１によりＺ軸方向に軸移動する。Ｘ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸の各サーボモータ１１，１５，１９は、
Ｘ軸サーボアンプ（サーボコントローラ）２３、Ｙ軸サ
ーボアンプ２５、Ｚ軸サーボアンプ２７によりそれぞれ
個別に制御される。

【００７３】Ｘ軸サーボアンプ２３は、数値制御装置の
位置指令作成部１０１よりＸ軸位置指令値（位置指令信
号）Ｐｘ^*を入力し、Ｘ軸サーボモータ１１に付随して
設けられたＸ軸ロータリエンコーダ（位置検出器）２９
より位置フィードバック値（位置フィードバック信号）
Ｐｘを入力し、Ｘ軸サーボモータ１１に対する電力供給
量を制御してフィードバック補償式にＸ軸位置制御を行
う。

【００７４】Ｙ軸サーボアンプ２５は、数値制御装置の
位置指令作成部１０１よりＹ軸位置指令値Ｐｙ^*を入力
し、Ｙ軸サーボモータ１５に付随して設けられたＹ軸ロ
ータリエンコーダ３１より位置フィードバック値Ｐｙを
入力し、Ｙ軸サーボモータ１５に対する電力供給量を制
御してフィードバック補償式にＹ軸位置制御を行う。

【００７５】Ｚ軸サーボアンプ２７は、数値制御装置の
位置指令作成部１０１よりＺ軸位置指令値Ｐｚ^*を入力
し、Ｚ軸サーボモータ１９に付随して設けられたＺ軸ロ
ータリエンコーダ３３より位置フィードバック値Ｐｚを
入力し、Ｚ軸サーボモータ１９に対する電力供給量を制
御してフィードバック補償式にＺ軸位置制御を行う。

【００７６】図２はＸ軸サーボアンプ２３の具体例を示
している。Ｘ軸サーボアンプ２３は、位置制御ループを
メインループとし、速度制御ループ、電流制御ループを
順にマイナループとした一般的な制御系によるものであ
り、Ｘ軸位置指令値Ｐｘ^*と位置フィードバック値Ｐｘ
との偏差に応じたＸ軸位置指令値（位置指令信号）Ｖｘ
^*を生成する位置制御器４１と、速度指令値Ｖｘ^*と速
度演算器４３による速度フィードバック値Ｖｘとの偏差
に応じた電流指令値（電流指令信号）Ｉｘ^*を生成する
速度制御器４５と、電流指令値Ｉｘ^*と電流検出器４７
による電流フィードバック値Ｉｘとの偏差に応じた電圧
指令値（電圧指令信号）Ｅｘ^*を生成する電流制御器４
９と、電流制御器４９よりの電圧指令値（電圧指令信
号）Ｅｘ^*に応じてＸ軸サーボモータ１１に与える電圧
を制御するインバータ等による電圧変換器５１とを有し
ている。

【００７７】速度制御器４５は、ＰＩ制御を行うもので
あり、速度比例指令値（Ｐ成分）Ｉｐｘ^*を算出する速
度比例指令値演算部５３と、速度積分指令値（Ｉ成分）
Ｉｉｘ^*を算出する速度積分指令値演算部５５とを有
し、速度比例指令値Ｉｐｘ^*と速度積分指令値Ｉｉｘ^*
とを加算してＸ軸の電流指令値Ｉｘ^*を出力する。

【００７８】なお、Ｙ軸サーボアンプ２５、Ｚ軸サーボ
アンプ２７も、制御対象軸が相違するだけで、上述のＸ
軸サーボアンプ２３と同等に構成されており、その説明
は省略する。

【００７９】ここに、数値制御装置の位置指令作成部１
０１と、上述のような各軸のサーボアンプ２３，２５，
２７により、各軸の軸制御手段が構成される。

【００８０】位置指令作成部１０１と、Ｘ軸サーボアン
プ２３、Ｙ軸サーボアンプ２５による軸制御手段は、接
触検出動作時には、Ｘ軸工具台５と共に工具３を、接触
対象物である被加工物Ｗの外周面に接近するＸ軸方向へ
所定速度で定速移動させ、工具３を被加工物Ｗの外周面
に接近させつつ、Ｙ軸工具台７を、所定周波数、所定振
幅をもって往復移動させる制御を行う。

【００８１】この往復移動の周波数は、工具３の種類
や、被加工物Ｗの材質、大きさ等により適正値は異なる
が、通常、５〜４０Ｈｚで、振幅は１０〜６０μｍ程度
が妥当である。たとえば、工具３が溝入れバイトであれ
ば、これは、突切りバイトより鈍角で、被加工物Ｗに対
する接触面積が大きいから、突切りバイトの場合に比し
て振幅は小さくてよく、被加工物Ｗが直径２０ｍｍのス
テンレス鋼製である場合、周波数が１５Ｈｚ程度である
と、最適振幅は、溝入れバイトで２０μｍ、突切りバイ
トで３０μｍ程度になる。

【００８２】また、アルミニウムなど、被加工物Ｗの硬
度が柔らかいほど、接触時の負荷変動の傾きが小さいこ
とから、最適振幅は大きくなり、被加工物Ｗが直径２０
ｍｍのアルミニウム製である場合、周波数が１５Ｈｚ程
度であると、突切りバイト使用で、最適振幅は４０μｍ
程度になる。また、被加工物Ｗが小径であるほど、被加
工物Ｗが振動し易いから、最適振幅も最適周波数も小さ
くなる。たとえば、被加工物Ｗが直径４ｍｍのアルミニ
ウム製である場合、突切りバイト使用で、最適周波数５
〜１０Ｈｚ程度で、最適振幅は２０μｍ程度になる。な
お、この周波数、振幅は、パラメータ設定によって、工
具３の種類や、被加工物Ｗの材質、大きさに合わせて変
更可能に設定することができる。

【００８３】接触位置検出装置６１は、記憶手段６３
と、接触判定手段６５と、接触位置特定手段６７とを有
している（図１参照）。

【００８４】この実施の形態における負荷変動の検出対
象軸はＸ軸（一定送り軸）であり、記憶手段６３は、接
触検出動作時において、負荷変動の検出対象になるＸ軸
方向の軸駆動を行うサーボ装置のＰＩ制御における速度
積分指令値Ｉｉｘ^*、電流指令値Ｉｘ^*、あるいは電流
フィードバック値Ｉｘを駆動負荷代表値としてストアす
ると共に、Ｘ軸方向の位置フィードバック値（位置デー
タ）Ｐｘを時系列に記憶する。換言すれば、記憶手段６
３は、Ｘ軸方向の駆動負荷代表値（たとえば、電流指令
値Ｉｘ^*）とＸ軸位置データＰｘとをペアにして時間タ
グを添付して保存する。

【００８５】接触判定手段６５は、基本的には、接触検
出のための上述の工具移動下において、記憶手段６３よ
りＸ軸の駆動負荷代表値（速度積分指令値Ｉｉｘ^*、電
流指令値Ｉｘ^*、あるいは電流フィードバック値Ｉｘ）
を取り込み、この駆動負荷代表値よりＸ軸方向の負荷変
動成分を検出し、当該負荷変動成分より工具３が被加工
物Ｗに接触したことを判定する。接触位置特定手段６７
は、接触判定手段６５による接触判定に基づいて記憶手
段６３よりＸ軸方向の位置データＰｘを取り込み、Ｘ軸
位置データＰｘが示す位置を接触位置とする。

【００８６】上述のように、工具３をＸ軸方向に一定速
度で送りながらＹ軸方向（横方向）に一定周波数で往復
移動させて被加工物Ｗに接触させることにより、接触開
始時には、工具３は被加工物Ｗに対して接触と離脱を繰
り返すことになる。

【００８７】これにより、一定速度送り軸（Ｘ軸）側の
接触時の駆動負荷代表値は、図３に示されているよう
に、Ｙ軸方向の往復運動の周波数に応じた周期をもって
波打ち増減しつつ増加し、その波打ちにより負荷変動が
増幅する。この結果、食込み量を大きくしたり、突入速
度を上げることなく、大きい負荷変動率（負荷上昇の傾
き）が得られ、これにより接触判定が正確に行われる。

【００８８】なお、図３において、（ａ）は一定速度送
り軸（Ｘ軸）の駆動負荷代表値を、（ｂ）はＸ軸位置
を、（ｃ）は往復運動軸（Ｙ軸）位置を、それぞれ示し
ている。また（ａ）で、波線は、Ｙ軸方向の往復運動な
しの場合の駆動負荷代表値を示している。

【００８９】以下、接触判定および接触位置特定の詳細
具体例について説明する。通常、一定速度送り軸（Ｘ
軸）の駆動負荷代表値は、接触前では略一定値であり、
大きい変化はなく、接触後は、Ｙ軸方向の往復、すなわ
ち、往復運動軸（Ｙ軸）の影響で、往復移動にほぼ同期
した負荷変動が現れる。ここで、単位時間ｔ当たりの駆
動負荷変化量の規定値をＩｔｓとする。単位時間ｔの間
に変化した負荷変動値ΔＩ≧Ｉｔｓとなったときに接触
と判定し、軸指令を停止させるか、あるいは被加工物Ｗ
に対する影響を少なくするために逆Ｘ軸方向にある距離
だけ動かして非接触状態にする。

【００９０】つぎに、この負荷変動が何周期前から発生
しているのかを診断する。基準規定値Ｉｔｓは接触時の
最低負荷変動傾きによって設定するので、接触時間が、
サンプリングし記憶されている時間より以前にあること
は無い。そこで、負荷変動の判定時間をだんだん短くし
て行き、いつ接触が起こったかを絞って行く。こうし
て、接触した時間を検出し、この時間に記憶したＸ軸の
フィードバック位置を接触位置とする。

【００９１】これらのことにより、被加工物に大きい食
込み傷を付けることなく、またバイト等の工具にチッピ
ング等の損傷を与えることなく、高精度に、信頼性高
く、接触検出と接触位置検出が行われる。

【００９２】つぎに、図４を参照して接触位置の絞り込
み判定の具体例を説明する。この具体例では、接触位置
検出装置６１は、所定サンプリング数の電流指令値Ｉｘ
^*とＸ軸位置データＰｘとＹ軸位置データＰｙとを記憶
する。このデータ記憶は、最新サンプリングのものをｎ
とし、これより１回前のサンプリング時のものをｎ−1
，２回前のサンプリング時のものをｎ−2 ，３回前の
サンプリング時のものをｎ−3 ，４回前のサンプリング
時のものをｎ−4 ，５回前のサンプリング時のものをｎ
−5 として行う。

【００９３】接触判定は、最新サンプリングの電流値Ｉ
ｎと５回前のサンプリング時の電流値Ｉ_n-5との差ΔＩ
＝（Ｉ_n) −（Ｉ_n-5）が規定値Ｉｔｓ以上であるか否
かにより行い、差ΔＩ＝（Ｉ_n) −（Ｉ_n-5）≧Ｉｔｓ
であれば、接触と判定し、接触点フラグをオンする。

【００９４】接触点フラグのオンにより接触位置の絞り
込みが開始される。この接触位置の絞り込みは、まず、
最新サンプリングの電流値Ｉｎと４回前のサンプリング
時の電流値Ｉ_n-4との差ΔＩ＝（Ｉ_n) −（Ｉ_n-4 ）が
規定値Ｉｔｓ以上であるか否かの判定を行い、（Ｉ_n)
−（Ｉ_n-4）が規定値Ｉｔｓ未満であれば、接触位置を
Ｐｘ_n-5,Ｐｙ_n-5と特定する。

【００９５】これに対し、（Ｉ_n) −（Ｉ_n-4）≧Ｉｔ
ｓであれば、接触は、（Ｐｘ_n-5,Ｐｙ_n-5)の位置より手
前であると判断し、最新サンプリングの電流値Ｉ_nと３
回前のサンプリング時の電流値Ｉ_n-3との差ΔＩ＝（Ｉ
_n) −（Ｉ_n-3）が規定値Ｉｔｓ以上であるか否かの判
定を行い、（Ｉ_n) −（Ｉ_n-3）が規定値Ｉｔｓ未満で
あれば、接触位置をＰｘ_n-4、Ｐｙ_n-4と特定する。

【００９６】（Ｉ_n) −（Ｉ_n-3 ）≧Ｉｔｓであれば、
接触は、（Ｐｘ_n-4,Ｐｙ_n-4）の位置より手前であると
判断し、最新サンプリングの電流値Ｉｎと２回前のサン
プリング時の電流値Ｉｎ−２との差ΔＩ＝（Ｉ_n) −
（Ｉ_n-2）が規定値Ｉｔｓ以上であるか否かの判定を行
い、（Ｉ_n) −（Ｉ_n-2) が規定値Ｉｔｓ未満であれ
ば、接触位置をＰｘ_n-3,Ｐｙ_n-3と特定する。

【００９７】（Ｉ_n) −（Ｉ_n-2)≧Ｉｔｓであれば、接
触は、（Ｐｘ_n-3,Ｐｙ_n-3）の位置より手前であると判
断し、最新サンプリングの電流値Ｉ_nと１回前のサンプ
リング時の電流値Ｉ_n-1との差ΔＩ＝（Ｉ_n) −（Ｉ
_n-1）が規定値Ｉｔｓ以上であるか否かの判定を行い、
（Ｉ_n) −（Ｉ_n-1）が規定値Ｉｔｓ未満であれば、接
触位置をＰｘ_n-2,Ｐｙ_n-2と特定する。

【００９８】上述のようにして接触位置を絞り込んでい
き、（Ｉ_n) −（Ｉ_n-1）≧Ｉｔｓであれば、接触位置
をＰｘ_n-1,Ｐｙ_n-1と特定する。

【００９９】接触位置判定の他の具体例として、非接触
状態での駆動負荷代表値、たとえば電流指令値Ｉｘ^*を
予め計測して工具３の位置データと共に基準変化量Ｉ₀
として記憶しておき、この基準変化量Ｉ₀と電流指令値
Ｉｘ^*の差分（Ｉｘ^*) −（Ｉ₀) が規定量を超えた時
点で接触を判定し、この接触判定に基づいて接触位置を
特定することもできる。

【０１００】また、図５に示されているように、基準変
化量Ｉ₀と電流指令値Ｉｘ^*の差分ΔＩ₀= （Ｉｘ^*)
−（Ｉ₀) を図４におけるサンプリング電流値Ｉ_nと同
等の駆動負荷代表値とし、最新サンプリングの電流差分
ΔＩ_0nと５回前のサンプリング時の電流差分ΔＩ_0n-5と
の差、すなわち差分の変化量ΔＩ₀₀＝（ΔＩ_0n）−（Δ
Ｉ_0n-5）が規定値ΔＩｔｓ以上であるか否かにより行
い、差分の変化量ΔＩ₀₀＝（ΔＩ_0n) −（ΔＩ_0n-5）≧
ΔＩｔｓであれば、接触と判定し、これに基づいて図４
に示されている例と同等に接触位置を絞り込むこともで
きる。

【０１０１】また、この実施の形態では、工具３が被加
工物Ｗに接触すると、Ｙ軸方向の往復運動の周波数にほ
ぼ同期した負荷変動（図３（ａ）に示されている電流指
令値Ｉｘ^*の変化）が発生する。Ｙ軸方向の往復運動の
周波数は既知であるから、電流指令値Ｉｘ^*を往復運動
の周波数と同じＩＩＲフィルタ等を通し、電流指令値Ｉ
ｘ^*が往復運動の周波数にほぼ同期して変動すれば、接
触と判定することもできる。

【０１０２】また、Ｙ軸方向の往復運動のための位置指
令から、負荷変動分が上昇する区間を予め予想すること
ができる。Ｙ軸方向の往復運動周期をＴとすると、接触
時には、電流指令値Ｉｘ^*は必ず４／Ｔの区間で上昇す
ると、予想することができる。従って、この４／Ｔの区
間内で、上述のようなサンプリングを行うことにより、
他の外乱成分が大きい軸であっても安定した状態で接触
を検出できる。

【０１０３】（実施の形態２）図６〜図８はこの発明に
よる接触検出装置の実施の形態２を示している。図６は
実施の形態２の構成図であり、図６に於いて、図１に対
応する部分は図１に付した符号と同一の符号を付けてそ
の説明を省略する。

【０１０４】この実施の形態では、位置指令作成部１０
１と、Ｘ軸のサーボアンプ２３による軸制御手段は、接
触検出動作時には、Ｘ軸方向の所定速度による定速移動
に、所定周波数、所定振幅によるＸ軸方向の往復運動を
重畳させてＸ軸工具台５をＸ軸方向に移動させ、工具３
を丸棒状の被加工物Ｗの外周面に接近させる制御を行
う。

【０１０５】往復運動の周波数は、工具３の種類や、被
加工物Ｗの材質、大きさ等により適正値は異なるが、通
常、１０〜４０Ｈｚで、振幅は３０〜６０μｍ程度が妥
当である。なお、この周波数、振幅も、実施の形態１に
おける場合と同等に、パラメータ設定によって、工具３
の種類や、被加工物Ｗの材質、大きさに合わせて変更可
能に設定することができる。Ｙ軸の軸制御に関しては、
サーボオン状態で、Ｙ軸工具台７を定停止に停止させて
おく。

【０１０６】この実施の形態における負荷変動の検出対
象軸はＹ軸（停止軸）であり、接触位置検出装置６１の
記憶手段６３は、接触検出動作時において、負荷変動の
検出対象になるＹ軸方向の軸駆動を行うサーボ装置のＰ
Ｉ制御における速度積分指令値、電流指令値あるいは電
流フィードバック値を駆動負荷代表値としてストアする
と共に、Ｘ軸方向の位置フィードバック値（位置デー
タ）Ｐｘを時系列に記憶する。ここでは、記憶手段６３
は、Ｙ軸方向の駆動負荷代表値（たとえば、電流指令値
Ｉｙ^*) とＸ軸位置データＰｘとをペアにして時間タグ
を添付して保存する。

【０１０７】接触判定手段６５は、基本的には、接触検
出のための上述の工具移動下において、記憶手段６３よ
りＹ軸の駆動負荷代表値を取り込み、この駆動負荷代表
値よりＹ軸方向の負荷変動成分を検出し、当該負荷変動
成分より工具３が被加工物Ｗに接触したことを判定す
る。

【０１０８】停止軸（Ｙ軸）の駆動負荷代表値は、接触
前では略零で一定値であり、図７に示されているよう
に、工具３がＸ軸方向より被加工物Ｗの外周面に接触す
ると、被加工物Ｗの外周面の傾斜度（円弧）に応じて接
触反力ＦのＹ軸方向成分Ｆｙが生じる。なお、図７で、
Ｆｘは接触反力ＦのＸ軸方向成分を示している。Ｙ軸方
向成分Ｆｙが生じることにより、工具３が被加工物Ｗの
外周面に接触すれば、サーボオン状態にあるＹ軸の駆動
負荷代表値が変化し始め、これの変動成分より工具３が
被加工物Ｗに接触したことを検出できる。

【０１０９】Ｙ軸は停止軸であるから、Ｙ軸の駆動負荷
代表値は送りねじ系などの機械的要因による外乱負荷を
含むことがない。このことにより、接触判定は、軸移動
による機械的な外乱負荷の影響を受けることなく、微少
な負荷変動でも的確に行われ、外乱負荷による負荷変動
により誤判定を生じることがない。

【０１１０】また、この実施の形態でも、被加工物に大
きい食込み傷を付けることなく、バイト等の工具にチッ
ピング等の損傷を与えることなく、高精度に、信頼性高
く、接触検出と接触位置検出を行うことができるように
なる。

【０１１１】さらに、Ｘ軸方向へ所定速度による定速移
動に、所定周波数、所定振幅によるＸ軸方向の往復運動
を重畳させてＸ軸工具台５を被加工物Ｗの外周面に接近
させるから、Ｙ軸の駆動負荷代表値は、接触後には、図
８に示されているように、Ｘ軸方向の往復周波数に応じ
た周期をもって波打ち増減しつつ増加し、その波打ちに
より負荷変動が増幅する。この結果、実施の形態１にお
ける場合と同等に、食込み量を大きくしたり、突入速度
を上げることなく、負荷変動率（負荷上昇の傾き）よ
り、接触判定がより一層、正確に行われる。

【０１１２】なお、図８において、（ａ）は一定速度送
り＋往復運動軸（Ｘ軸）の駆動負荷代表値を、（ｂ）は
停止軸（Ｙ軸）の駆動負荷代表値を、（ｃ）はＸ軸位置
特性を、（ｄ）はＹ軸位置特性を、それぞれ示してい
る。また各図で、波線はＸ軸の往復運動なしの場合の各
特性を示している。

【０１１３】なお、この実施の形態２でも、接触判定お
よび接触位置の特定は、実施の形態１における場合と同
等に行うことができ、実施の形態１における場合と同等
の効果が得られる。

【０１１４】（実施の形態３）図９〜図１２はこの発明
による接触検出装置の実施の形態３を示している。図９
は実施の形態３の構成図であり、図９に於いて、図１に
対応する部分は図１に付した符号と同一の符号を付けて
その説明を省略する。

【０１１５】この実施の形態では、位置指令作成部１０
１と、Ｘ軸サーボアンプ２３、Ｙ軸サーボアンプ２５と
による軸制御手段は、接触検出動作時には、Ｘ軸工具台
５をＸ軸方向へ所定速度によって定速移動させると共
に、Ｙ軸方向の所定速度による定速移動に、所定周波
数、所定振幅によるＹ軸方向の往復運動を重畳させてＹ
軸工具台７をＹ軸方向へ移動させ、工具３を被加工物Ｗ
に接近させる制御を行う。

【０１１６】これにより、工具３はＸ軸方向の移動とＹ
軸方向の移動の合成により被加工物Ｗに対して或る傾斜
角θ（図１０参照）をもって被加工物Ｗに接近、接触す
る。この傾斜角θは、Ｘ軸の送り速度とＹ軸の送り速度
との比により任意の値に設定される。

【０１１７】工具３が被加工物Ｗに対して傾斜角θをも
って被加工物Ｗに接近、接触することにより、工具３が
突切りバイトのように、対称刃先のものの場合でも、傾
斜方向、傾斜角θの選定により、工具３を被加工物Ｗに
対して垂直（直角）に当てる場合に比して初期接触面積
を大きく取ることが可能になり、同一食込み量で、大き
い負荷変動を発生させることができる。

【０１１８】これにより、この実施の形態でも、被加工
物に大きい食込み傷を付けることなく、またバイト等の
工具にチッピング等の損傷を与えることなく、高精度
に、信頼性高く、接触検出と接触位置検出を行うことが
できる。

【０１１９】この実施の形態における負荷変動の検出対
象軸はＸ軸とＹ軸のいずれであってもよく、負荷変動が
大きい方の軸を選択することができる。従って、記憶手
段６３は、接触検出動作時には、負荷変動の検出対象に
なるＸ軸方向あるいはＹ軸方向の駆動負荷代表値とＸ軸
位置データＰｘとをペアにして時間タグを添付して保存
する。

【０１２０】また、この実施の形態では、Ｙ軸方向の送
りには、往復運動が重畳するから、接触時には、図１１
に示されているように、Ｘ軸の接触時の駆動負荷代表値
は、Ｙ軸方向の往復周波数に応じた周期をもって波打ち
増減しつつ増加し、その波打ちにより負荷変動が増幅す
る。この結果、食込み量を大きくしたり、突入速度を上
げることなく、Ｘ軸の負荷変動より、接触判定がより一
層、正確に行われる。

【０１２１】なお、図１１において、（ａ）はＸ軸の駆
動負荷代表値を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値を、そ
れぞれ示している。また各図において、波線はＹ軸の往
復運動なしの場合を示している。

【０１２２】この実施の形態でも、往復運動の周波数
は、工具３の種類や、被加工物Ｗの材質、大きさ等によ
り適正値は異なるが、通常、１０〜４０Ｈｚで、振幅は
３０〜６０μｍ程度が妥当である。なお、この周波数、
振幅も、パラメータ設定によって、工具３の種類や、被
加工物Ｗの材質、大きさに合わせて変更可能に設定する
ことができる。

【０１２３】なお、この実施の形態では、Ｙ軸方向に代
えて、Ｘ軸方向の送りに往復運動を重畳させてもよく、
この場合には、接触時のＹ軸の駆動負荷代表値は、Ｘ軸
方向の往復周波数に応じた周期をもって波打ち増減しつ
つ増加し、その波打ちにより負荷変動が増幅する。この
結果、食込み量を大きくしたり、突入速度を上げること
なく、Ｙ軸の負荷変動より、接触判定を正確に行うこと
が可能になる。

【０１２４】また、Ｘ軸の定速送りにはＸ軸方向の往復
運動を重畳させると共に、Ｙ軸の定速送りにはＹ軸方向
の往復運動を重畳させ、Ｘ軸とＹ軸の両軸にそれぞれ往
復運動を付加してもよい。この場合には、図１２に示さ
れているように、２軸の往復運動の相乗効果により、波
打ちによる負荷変動が更に増幅され、食込み量を大きく
したり、突入速度を上げることなく、Ｘ軸あるいはＹ軸
の負荷変動より、接触判定を、より一層、正確に行うこ
とが可能になる。

【０１２５】なお、図１２において、（ａ）はＸ軸の駆
動負荷代表値を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値を、そ
れぞれ示している。

【０１２６】いずれの場合も、各軸の往復運動の周波数
は、工具３の種類や、被加工物Ｗの材質、大きさ等によ
り適正値は異なるが、通常、１０〜４０Ｈｚで、振幅は
３０〜６０μｍ程度が妥当である。なお、この周波数、
振幅も、実施の形態１における場合と同等に、パラメー
タ設定によって、工具３の種類や、被加工物Ｗの材質、
大きさに合わせて変更可能に設定することができる。

【０１２７】なお、この実施の形態でも、接触判定およ
び接触位置の特定は、実施の形態１における場合と同等
に行うことができる。

【０１２８】（実施の形態４）図１３，図１４はこの発
明による接触検出装置の実施の形態４を示している。

【０１２９】図１３は実施の形態４の構成図であり、図
１３に於いて、図１に対応する部分は図１に付した符号
と同一の符号を付けてその説明を省略する。

【０１３０】この実施の形態では、位置指令作成部１０
１と、Ｘ軸サーボアンプ２３、Ｙ軸サーボアンプ２５、
Ｚ軸サーボアンプ２７とによる軸制御手段は、接触検出
動作時には、Ｘ軸工具台５をＸ軸方向へ所定速度によっ
て定速移動させて工具３を被加工物Ｗの外周面に接近さ
せつつ、Ｙ軸工具台７を、所定周波数、所定振幅をもっ
て往復移動させ、更に、Ｚ軸ワークヘッド９によって被
加工物ＷをＺ軸方向へ所定速度によって定速移動させる
制御を行う。

【０１３１】Ｙ軸の往復移動の周波数は、工具３の種類
や、被加工物Ｗの材質、大きさ等により適正値は異なる
が、通常、１０〜４０Ｈｚで、振幅は３０〜６０μｍ程
度が妥当である。なお、この周波数、振幅も、実施の形
態１における場合と同等に、パラメータ設定によって、
工具３の種類や、被加工物Ｗの材質、大きさに合わせて
変更可能に設定することができる。

【０１３２】この実施の形態における負荷変動の検出対
象軸はＺ軸（ワーク軸）であり、接触位置検出装置６１
の記憶手段６３は、接触検出動作時において、負荷変動
の検出対象になるＺ軸方向の軸駆動を行うサーボ装置の
ＰＩ制御における速度積分指令値、電流指令値あるいは
電流フィードバック値を駆動負荷代表値としてストアす
ると共に、Ｘ軸方向の位置フィードバック値（位置デー
タ）Ｐｘを時系列に記憶する。換言すれば、記憶手段６
３は、Ｚ軸方向の駆動負荷代表値（たとえば、電流指令
値Ｉｚ^*) と位置データＰｘとをペアにして時間タグを
添付して保存する。

【０１３３】接触判定手段６５は、基本的には、接触検
出のための上述の工具・被加工物移動下において、記憶
手段６３よりＺ軸の駆動負荷代表値を取り込み、この駆
動負荷代表値よりＺ軸方向の負荷変動成分を検出し、当
該負荷変動成分より工具３が被加工物Ｗに接触したこと
を判定する。

【０１３４】この実施の形態は、ワーク主軸がサーボオ
フのために、工具３が被加工物Ｗに接触しても、その接
触によって被加工物Ｗが回転し、Ｘ軸あるいはＹ軸にお
いて、大きい負荷変動が発生しない場合に有効であり、
このような場合でも、接触判定を正確に行うことができ
る。

【０１３５】また、上述のように、工具３をＸ軸方向に
一定速度で送りながらＹ軸方向（横方向）に一定周波数
で往復運動させ、被加工物Ｗに接触させることにより、
実施の形態１における場合と同様に、接触開始時には、
工具３が被加工物Ｗに対して接触と離脱を繰り返すこと
になる。

【０１３６】これにより、Ｚ軸の接触時の駆動負荷代表
値は、図１４に示されているように、Ｙ軸方向の往復周
波数に応じた周期をもって波打ち増減しつつ増加し、そ
の波打ちにより負荷変動が増幅する。この結果、食込み
量を大きくしたり、突入速度を上げることなく、負荷変
動率（負荷上昇の傾き）により、接触判定が、より一
層、正確に行われる。

【０１３７】なお、図１４において、（ａ）はＸ軸の駆
動負荷代表値を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値を、
（ｃ）はＺ軸の駆動負荷代表値を、それぞれ示してい
る。また各図で、波線は、Ｙ軸方向の往復運動なしの場
合の特性を示している。

【０１３８】この実施の形態では、工具３をＸ軸方向に
一定速度で送りながらＸ軸方向に一定周波数で往復運動
させることや、被加工物ＷにＺ軸方向に一定周波数で往
復運動させることを組み合わせることもでき、それらの
往復運動によりＺ軸方向の負荷変動を増幅することもで
きる。

【０１３９】なお、この実施の形態でも、接触判定およ
び接触位置の特定は、実施の形態１における場合と同等
に行うことができる。

【０１４０】（実施の形態５）図１５，図１６はこの発
明による接触検出装置の実施の形態５を示している。

【０１４１】図１５は実施の形態５の構成図であり、図
１５に於いて、図１に対応する部分は図１に付した符号
と同一の符号を付けてその説明を省略する。

【０１４２】この実施の形態では、実施の形態１と同等
に、位置指令作成部１０１と、Ｘ軸サーボアンプ２３、
Ｙ軸サーボアンプ２５による軸制御手段は、接触検出動
作時には、Ｘ軸工具台５と共に工具３を接触対象物であ
る被加工物Ｗの外周面に接近するＸ軸方向へ所定速度で
定速移動させ、工具３を被加工物Ｗの外周面に接近させ
つつ、Ｙ軸工具台７を、所定周波数、所定振幅をもって
往復移動させる制御を行う。

【０１４３】この実施の形態における負荷変動の検出対
象軸は、Ｘ軸（一定送り軸）とＹ軸（往復運動軸）であ
り、記憶手段６３は、接触検出動作時において、負荷変
動の検出対象になるＸ軸方向およびＹ軸方向の軸駆動を
行うサーボ装置のＰＩ制御における速度積分指令値、電
流指令値あるいは電流フィードバック値を駆動負荷代表
値としてストアすると共に、Ｘ軸方向の位置フィードバ
ック値（位置データ）Ｐｘを時系列に記憶する。換言す
れば、記憶手段６３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の駆動
負荷代表値（たとえば、電流指令値Ｉｘ^*とＩｙ^*) と
位置データＰｘとをペアにして時間タグを添付して保存
する。

【０１４４】接触位置検出装置６１は駆動負荷代表値合
成手段６９を有している。駆動負荷代表値合成手段６９
は、同一時間タグのＸ軸方向の駆動負荷代表値とＹ軸方
向の駆動負荷代表値とを加算（Ｉｘ^*＋Ｉｙ^*）し、そ
の合計値を接触判定手段６５へ出力する。

【０１４５】接触判定手段６５は、接触検出のための上
述の工具移動下において、Ｘ軸方向の駆動負荷代表値と
Ｙ軸方向の駆動負荷代表値との合計値を入力し、この合
計値より負荷変動成分を検出し、当該負荷変動成分より
工具３が被加工物Ｗに接触したことを判定する。

【０１４６】この実施の形態では、Ｘ軸方向の駆動負荷
代表値とＹ軸方向の駆動負荷代表値との合計値に基づく
負荷変動成分によって接触判定が行われるから、図１５
に示されているように、１軸の場合に比して負荷変動成
分が大きくなり、接触判定が、より一層、正確に行われ
るようになる。また、工具台の慣性が大きく、Ｙ軸方向
の往復振幅を大きくできない場合や、高周波数化により
往復振幅を小さくする場合に有効である。また、負荷変
動成分がどの軸に大きく発生するかが不明の場合も有効
である。

【０１４７】なお、図１６において、（ａ）はＸ軸の駆
動負荷代表値を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値を、
（ｃ）はＸ軸の駆動負荷代表値とＹ軸の駆動負荷代表値
との合計値を、それぞれ示している。

【０１４８】実施の形態５は、実施の形態２〜４のもの
に適用でき、また、駆動負荷代表値の和は、Ｘ軸方向の
駆動負荷代表値とＹ軸方向の駆動負荷代表値とに限られ
ることはなく、実施の形態４では、Ｘ軸方向の駆動負荷
代表値とＺ軸方向の駆動負荷代表値との２軸、Ｙ軸方向
の駆動負荷代表値とＺ軸方向の駆動負荷代表値との２
軸、あるいはＸ軸方向の駆動負荷代表値とＹ軸方向の駆
動負荷代表値とＺ軸方向の駆動負荷代表値との３軸であ
ってもよい。

【０１４９】なお、この実施の形態でも、接触判定およ
び接触位置の特定は、実施の形態１における場合と同等
に行うことができる。

【０１５０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明による接触検出方法によれば、移動物を第１の方向に
所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接近させつ
つ第２の方向に往復移動させるから、接触時の第１の方
向の負荷変動を増幅することができ、この結果、第１の
方向の負荷変動より接触を正確に検出することができ
る。また、工具等の繰り返し接触による金属疲労からの
破損を軽減できる等の効果が得られる。

【０１５１】つぎの発明による接触検出方法によれば、
第２の方向の移動を停止して移動物を第１の方向へ所定
速度で移動させて移動物を接触対象物に接近させる状態
で、停止状態の第２の方向の負荷変動を検出し、この負
荷変動より移動物が接触対象物に接触したことを検出す
るから、機械的な外乱負荷の影響を受けることなく、微
少な負荷変動でも接触を正確に検出することができる。

【０１５２】つぎの発明による接触検出方法によれば、
第２の方向の移動を停止して移動物を、第１の方向へ所
定速度で移動させつつ、この移動に往復運動を重畳させ
て接触対象物に接近させる状態で、停止状態の第２の方
向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触
対象物に接触したことを検出するから、機械的な外乱負
荷の影響を受けることなく、微少な負荷変動でも接触を
正確に検出することができると共に、接触時の第２の方
向の負荷変動を増幅することができ、この結果、第２の
方向の負荷変動より接触を正確に検出することができ
る。また、工具等の繰り返し接触による金属疲労からの
破損を軽減できる等の効果が得られる。

【０１５３】つぎの発明による接触検出方法によれば、
移動物を第１の方向と第２の方向とにそれぞれ所定速度
で移動させて移動物を接触対象物に接近させる状態で、
この移動物の第１の方向あるいは第２の方向の負荷変動
を検出し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触
したことを検出するから、第１の方向と第２の方向の速
度比で移動物の接触対象物に対する接触角度を変更する
ことができ、これを最適設定することにより、大きい負
荷変動が得られ、精度のよい接触検出が行われるように
なる。

【０１５４】つぎの発明による接触検出方法にれば、移
動物を第１の方向と第２の方向とにそれぞれ所定速度で
移動させ、その移動に第１の方向あるいは第２の方向の
往復運動を重畳させて移動物を接触対象物に接近させる
状態で、この移動物の第１の方向あるいは第２の方向の
負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触対象
物に接触したことを検出するから、第１の方向と第２の
方向の速度比で移動物の接触対象物に対する接触角度を
変更することができ、これを最適設定することにより、
大きい負荷変動が得られ、精度のよい接触検出が行われ
るようになり、しかも接触時の負荷変動を増幅すること
ができ、この結果、第１の方向あるいは第２の方向の負
荷変動より接触を正確に検出することができる。また、
工具等の繰り返し接触による金属疲労からの破損を軽減
できる等の効果が得られる。

【０１５５】つぎの発明による接触検出方法によれば、
移動物を第１の方向と第２の方向とにそれぞれ所定速度
で移動させ、その移動に第１の方向および第２の方向の
往復運動をそれぞれ重畳させて移動物を接触対象物に接
近させる状態で、この移動物の第１の方向あるいは第２
の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が
接触対象物に接触したことを検出するから、第１の方向
と第２の方向の速度比で移動物の接触対象物に対する接
触角度を変更することができ、これを最適設定すること
により、大きい負荷変動が得られ、精度のよい接触検出
が行われるようになり、しかも接触時の負荷変動をより
一層大きく増幅することができ、この結果、第１の方向
あるいは第２の方向の負荷変動より接触を正確に検出す
ることができる。また、工具等の繰り返し接触による金
属疲労からの破損を軽減できる等の効果が得られる。

【０１５６】つぎの発明による接触検出方法によれば、
移動物を、接触対象物に接近する第１の方向へ所定速度
で移動させて移動物を接触対象物に接近させると共に、
接触対象物を第１の方向に対してある角度を有する第２
の方向に移動させた状態で、接触対象物の第２の方向の
負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触対象
物に接触したことを検出するから、移動物側では負荷変
動が十分に得られない場合でも、接触を正確に検出する
ことができる。

【０１５７】つぎの発明による接触検出方法によれば、
移動物を第１の方向に所定速度で移動させ、その移動に
第１の方向の往復運動を重畳させて移動物を接触対象物
に接近させ、接触対象物を第３の方向に移動させた状態
で、接触対象物の第３の方向の負荷変動を検出し、この
負荷変動より移動物が接触対象物に接触したことを検出
するから、接触時の第３の方向の負荷変動を増幅するこ
とができ、この結果、第３の方向の負荷変動より接触を
正確に検出することができる。また、工具等の繰り返し
接触による金属疲労からの破損を軽減できる等の効果が
得られる。

【０１５８】つぎの発明による接触検出方法によれば、
移動物を第１の方向へ所定速度で移動させて移動物を接
触対象物に接近させつつ第３の方向に往復移動させて移
動物を接触対象物に接近させると共に、接触対象物を第
１の方向に対してある角度を有する第３の方向に移動さ
せた状態で、接触対象物の第３の方向の負荷変動を検出
し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触したこ
とを検出するから、接触時の第３の方向の負荷変動を増
幅することができ、この結果、第３の方向の負荷変動よ
り接触を正確に検出することができる。また、工具等の
繰り返し接触による金属疲労からの破損を軽減できる等
の効果が得られる。

【０１５９】つぎの発明による接触検出方法によれば、
移動物を、接触対象物に接近する第１の方向へ所定速度
で移動させて移動物を接触対象物に接近させると共に、
接触対象物を第２の方向に移動させ、その移動に第２の
方向の往復運動を重畳させた状態で、接触対象物の第２
の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が
接触対象物に接触したことを検出するから、接触時の第
２の方向の負荷変動を増幅することができ、この結果、
第２の方向の負荷変動より接触を正確に検出することが
できる。また、工具等の繰り返し接触による金属疲労か
らの破損を軽減できる等の効果が得られる。

【０１６０】つぎの発明による接触検出方法によれば、
第１の方向と第２の方向、第１の方向と第３の方向、第
２の方向と第３の方向、あるいは第１の方向と第２の方
向と第３の方向の負荷変動の組み合わせにより移動物が
接触対象物に接触したことを検出するから、１方向の場
合に比して負荷変動が大きくなり、接触検出が、より一
層、正確に行われるようになり、また負荷変動がどの方
向に大きく発生するかが不明の場合でも接触検出が正確
に行われるようになる。

【０１６１】つぎの発明による接触検出方法によれば、
速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィードバ
ック値などの駆動負荷代表値と移動物の第１の方向の位
置データとを所定期間に亘って時系列に記憶し、所定期
間において駆動負荷代表値の変化量が規定値を超えれ
ば、接触と判定し、この接触判定時点から駆動負荷代表
値の変化開始時点を検出し、この変化開始時点での移動
物の前記第１の方向の位置データが示す位置を接触位置
とするから、接触位置の特定が高精度に行われるように
なる。

【０１６２】つぎの発明による接触検出方法によれば、
速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流フィードバ
ック値などの駆動負荷代表値と移動物の第１の方向の位
置データとを所定期間に亘って時系列に記憶し、所定期
間において駆動負荷代表値に往復運動の周波数成分が現
れれば、接触と判定し、この接触判定時点から駆動負荷
代表値の変化開始時点を検出し、この変化開始時点での
移動物の前記第１の方向の位置データが示す位置を接触
位置とするから、外乱の影響を受けることなく接触位置
の特定が高精度に行われるようになる。

【０１６３】つぎの発明による接触検出方法によれば、
第１の方向あるいは第２の方向の往復運動により、前記
第１の方向の負荷変動が往復運動の周波数に応じて周期
的に上昇すると予測される区間を特定し、この区間にお
いて負荷変化量が規定量を超えたか否かによって移動物
が前記接触対象物に接触したかを判定するから、外乱の
影響を受けることなく接触位置の特定が高精度に行われ
るようになる。

【０１６４】つぎの発明による接触検出方法によれば、
非接触状態での駆動負荷代表値を移動物の位置データと
共に予め計測して基準変化量として記憶しておき、負荷
変動の検出対象になる方向への駆動を行うサーボ装置の
ＰＩ制御における速度積分指令値、電流指令値、あるい
は電流フィードバック値を駆動負荷代表値として検出
し、この駆動負荷代表値と前記基準変化量との差分ある
いは差分の変化量が規定量を超えた時点での前記第１の
方向の位置を接触位置と判定し、この接触判定時点から
駆動負荷代表値の変化開始時点を検出し、当該変化開始
時点での移動物の第１の方向の位置データが示す位置を
接触位置とするから、接触位置の特定が高精度に行われ
るようになる。

【０１６５】つぎの発明による接触検出方法によれば、
往復移動あるいは往復運動の周波数、振幅を移動物や接
触対象物の材質に合わせて変更可能に設定するから、往
復移動あるいは往復運動の周波数、振幅を使用する移動
物や接触対象物の材質に合わせて最適化でき、複数の工
具や被加工物を使用する工作機械などにおいて正確で安
定した接触検出が可能となる。

【０１６６】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって移動物を第１の方向（たとえば、Ｘ方
向）へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接近
させつつ第２の方向（たとえば、Ｙ方向）に往復移動さ
せた状態で、この移動物の第１の方向の負荷変動を検出
し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触したこ
とを接触判定手段によって判定するから、接触時の第１
の方向の負荷変動を増幅することができ、この結果、第
１の方向の負荷変動より接触を正確に検出することがで
きる。また、工具等の繰り返し接触による金属疲労から
の破損を軽減できる等の効果が得られる。

【０１６７】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段により第２の方向の移動を停止して移動物を第
１の方向へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に
接近させる状態で、停止状態の第２の方向の負荷変動を
検出し、この負荷変動より移動物が接触対象物に接触し
たことを接触判定手段によって判定するから、機械的な
外乱負荷の影響を受けることなく、微少な負荷変動でも
接触を正確に検出することができる。

【０１６８】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって第２の方向の移動を停止して移動物を
第１の方向へ所定速度で移動させつつ、この移動に往復
運動を重畳させて移動物を接触対象物に接近させる状態
で、停止状態の第２の方向の負荷変動を検出し、この負
荷変動より移動物が接触対象物に接触したことを接触判
定手段によって判定するから、機械的な外乱負荷の影響
を受けることなく、微少な負荷変動でも接触を正確に検
出することができると共に、接触時の第２の方向の負荷
変動を増幅することができ、この結果、第２の方向の負
荷変動より接触を正確に検出することができる。また、
工具等の繰り返し接触による金属疲労からの破損を軽減
できる等の効果が得られる。

【０１６９】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって移動物を第１の方向と第２の方向とに
それぞれ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接
近させる状態で、この移動物の第１の方向あるいは第２
の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が
接触対象物に接触したことを接触判定手段によって判定
するから、第１の方向と第２の方向の速度比で移動物の
接触対象物に対する接触角度を変更することができ、こ
れを最適設定することにより、大きい負荷変動が得ら
れ、精度のよい接触検出が行われるようになる。

【０１７０】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって移動物を第１の方向と第２の方向とに
それぞれ所定速度で移動させ、その移動に第１の方向あ
るいは第２の方向の往復運動を重畳させて移動物を接触
対象物に接近させる状態で、この移動物の第１の方向あ
るいは第２の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動よ
り移動物が接触対象物に接触したことを接触判定手段に
よって判定するから、第１の方向と第２の方向の速度比
で移動物の接触対象物に対する接触角度を変更すること
ができ、これを最適設定することにより、大きい負荷変
動が得られ、精度のよい接触検出が行われるようにな
り、しかも接触時の負荷変動を増幅することができ、こ
の結果、第１の方向あるいは第２の方向の負荷変動より
接触を正確に検出することができる。また、工具等の繰
り返し接触による金属疲労からの破損を軽減できる等の
効果が得られる。

【０１７１】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって移動物を第１の方向と第２の方向とに
それぞれ所定速度で移動させ、その移動に第１の方向お
よび第２の方向の往復運動をそれぞれ重畳させて移動物
を接触対象物に接近させる状態で、この移動物の第１の
方向あるいは第２の方向の負荷変動を検出し、この負荷
変動より移動物が接触対象物に接触したことを接触判定
手段によって判定するから、第１の方向と第２の方向の
速度比で移動物の接触対象物に対する接触角度を変更す
ることができ、これを最適設定することにより、大きい
負荷変動が得られ、精度のよい接触検出が行われるよう
になり、しかも接触時の負荷変動をより一層大きく増幅
することができ、この結果、第１の方向あるいは第２の
方向の負荷変動より接触を正確に検出することができ
る。また、工具等の繰り返し接触による金属疲労からの
破損を軽減できる等の効果が得られる。

【０１７２】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって移動物を、接触対象物に接近する第１
の方向へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接
近させると共に、接触対象物を第１の方向に対してある
角度を有する第３の方向に移動させた状態で、接触対象
物の第３の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動より
移動物が接触対象物に接触したことを接触判定手段によ
って判定するから、移動物側では負荷変動が十分に得ら
れない場合でも、接触を正確に検出することができる。

【０１７３】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって移動物を、接触対象物に接近する第１
の方向へ所定速度で移動させつつ、この移動に第１の方
向の往復運動を重畳させて移動物を接触対象物に接近さ
せると共に、接触対象物を第１の方向に対してある角度
を有する第３の方向に移動させた状態で、接触対象物の
第３の方向の負荷変動を検出し、この負荷変動より移動
物が接触対象物に接触したことを接触判定手段によって
判定するから、接触時の第３の方向の負荷変動を増幅す
ることができ、この結果、第３の方向の負荷変動より接
触を正確に検出することができる。また、工具等の繰り
返し接触による金属疲労からの破損を軽減できる等の効
果が得られる。

【０１７４】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段により移動物を第１の方向へ所定速度で移動さ
せて移動物を接触対象物に接近させつつ第２の方向に往
復移動させて移動物を接触対象物に接近させると共に、
接触対象物を第１の方向に対してある角度を有する第３
の方向に移動させた状態で、接触対象物の第３の方向の
負荷変動を検出し、この負荷変動より移動物が接触対象
物に接触したことを接触判定手段によって判定するか
ら、接触時の第３の方向の負荷変動を増幅することがで
き、この結果、第３の方向の負荷変動より接触を正確に
検出することができる。また、工具等の繰り返し接触に
よる金属疲労からの破損を軽減できる等の効果が得られ
る。

【０１７５】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段によって移動物を、接触対象物に接近する第１
の方向へ所定速度で移動させて移動物を接触対象物に接
近させると共に、接触対象物を第３の方向に移動させつ
つ、この移動に第３の方向の往復運動を重畳させた状態
で、接触対象物の第３の方向の負荷変動を検出し、この
負荷変動より移動物が接触対象物に接触したことを接触
判定手段によって判定するから、接触時の第３の方向の
負荷変動を増幅することができ、この結果、第３の方向
の負荷変動より接触を正確に検出することができる。ま
た、工具等の繰り返し接触による金属疲労からの破損を
軽減できる等の効果が得られる。

【０１７６】つぎの発明による接触検出装置によれば、
接触判定手段は、第１の方向と第２の方向、第１の方向
と第３の方向、第２の方向と第３の方向、あるいは第１
の方向と第２の方向と第３の方向の負荷変動の組み合わ
せにより移動物が接触対象物に接触したことを判定する
から、１方向の場合に比して負荷変動が大きくなり、接
触検出が、より一層、正確に行われるようになり、また
負荷変動がどの方向に大きく発生するかが不明の場合で
も接触検出が正確に行われるようになる。

【０１７７】つぎの発明による接触検出装置によれば、
記憶手段が速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流
フィードバック値などの駆動負荷代表値と移動物の第１
の方向の位置データとを所定期間に亘って時系列に記憶
し、接触判定手段は、所定期間において駆動負荷代表値
の変化量が規定値を超えれば、接触と判定し、接触位置
特定手段は、この接触判定時点から駆動負荷代表値の変
化開始時点を検出し、この変化開始時点での移動物の前
記第１の方向の位置データが示す位置を接触位置とする
から、接触位置の特定が高精度に行われるようになる。

【０１７８】つぎの発明による接触検出装置によれば、
記憶手段が速度積分指令値、電流指令値、あるいは電流
フィードバック値などの駆動負荷代表値と移動物の第１
の方向の位置データとを所定期間に亘って時系列に記憶
し、接触判定手段は、所定期間において駆動負荷代表値
に往復運動の周波数成分が現れれば、接触と判定し、接
触位置特定手段は、この接触判定時点から駆動負荷代表
値の変化開始時点を検出し、この変化開始時点での移動
物の第１の方向の位置データが示す位置を接触位置とす
るから、外乱の影響を受けることなく接触位置の特定が
高精度に行われるようになる。

【０１７９】つぎの発明による接触検出装置によれば、
接触判定手段は、第１の方向あるいは第２の方向の往復
運動により、第１の方向の負荷変動が第２の方向の往復
運動の周波数に応じて周期的に上昇すると予測される区
間を特定し、この区間において負荷変化量が規定量を超
えたか否かによって移動物が接触対象物に接触したかを
判定するから、外乱の影響を受けることなく接触位置の
特定が高精度に行われるようになる。

【０１８０】つぎの発明による接触検出装置によれば
記憶手段が非接触状態での駆動負荷代表値を移動物の位
置データと共に予め基準変化量として記憶し、接触判定
手段が、駆動負荷代表値と記憶手段に記憶されている基
準変化量との差分あるいは差分の変化量が規定量を超え
た時点での第１の方向の位置を接触判定位置とし、この
接触判定時点から駆動負荷代表値の変化開始時点を検出
し、当該変化開始時点での移動物の第１の方向の位置デ
ータが示す位置を接触位置とするから、接触位置の特定
が高精度に行われるようになる。

【０１８１】つぎの発明による接触検出装置によれば、
制御手段は、往復移動あるいは往復運動の周波数、振幅
を移動物や接触対象物の材質に合わせて変更可能に設定
するから、往復移動あるいは往復運動の周波数、振幅を
使用する移動物や接触対象物の材質に合わせて最適化で
き、複数の工具や被加工物を使用する工作機械などにお
いて正確で安定した接触検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による接触検出装置の実施の形態１
の構成を示す説明図である。

【図２】この発明による接触検出装置の実施の形態１
で使用されるＸ軸サーボアンプの一例を示すブロック線
図である。

【図３】（ａ）は実施の形態１におけるＸ軸の駆動負
荷代表値の特性を、（ｂ）はＸ軸位置特性を、（ｃ）は
Ｙ軸位置特性を、それぞれ示すグラフである。

【図４】接触位置の絞り込み判定を行う接触位置検出
装置の具体例を示すブロック線図である。

【図５】接触位置の絞り込み判定を行う接触位置検出
装置の他の具体例を示すブロック線図である。

【図６】この発明による接触検出装置の実施の形態２
の構成を示す説明図である。

【図７】実施の形態２における工具と被加工物との接
触状態を示す側面図である。

【図８】（ａ）は実施の形態２におけるＸ軸の駆動負
荷代表値の特性を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値の特
性を、（ｃ）はＸ軸位置特性を、（ｄ）はＹ軸位置特性
を、それぞれ示すグラフである。

【図９】この発明による接触検出装置の実施の形態３
の構成を示す説明図である。

【図１０】実施の形態３における被加工物に対する工
具の接触進行状態を示す側面図である。

【図１１】（ａ）は実施の形態３におけるＸ軸の駆動
負荷代表値の特性を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値の
特性を、それぞれ示すグラフである。

【図１２】（ａ）は実施の形態３におけるＸ軸の駆動
負荷代表値の特性を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値の
特性を、それぞれ示すグラフである。

【図１３】この発明による接触検出装置の実施の形態
４の構成を示す説明図である。

【図１４】（ａ）は実施の形態４におけるＸ軸の駆動
負荷代表値の特性を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値の
特性を、（ｃ）はＺ軸の駆動負荷代表値の特性を、それ
ぞれ示すグラフである。

【図１５】この発明による接触検出装置の実施の形態
５の構成を示す説明図である。

【図１６】（ａ）は実施の形態５におけるＸ軸の駆動
負荷代表値の特性を、（ｂ）はＹ軸の駆動負荷代表値の
特性を、（ｃ）はＸ軸の駆動負荷代表値とＹ軸の駆動負
荷代表値の合計値の特性を、それぞれ示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１工作機械，３工具，５Ｘ軸工具台，７Ｙ軸工
具台，９Ｚ軸ワークヘッド，１１Ｘ軸サーボモー
タ，１３Ｘ軸送りねじ，１５Ｙ軸サーボモータ，１
７Ｙ軸送りねじ，１９Ｚ軸サーボモータ，２１Ｙ
軸送りねじ，２３Ｘ軸サーボアンプ，２５Ｙ軸サーボ
アンプ，２７Ｚ軸サーボアンプ，２９Ｘ軸ロータリエ
ンコーダ，３１Ｙ軸ロータリエンコーダ，３３Ｚ軸
ロータリエンコーダ，４１位置制御器，４３速度演
算器，４５速度制御器，４７電流検出器，４９電流
制御器，５１電圧変換器，６１接触位置検出装置，
６３記憶手段，６５接触判定手段，６７接触位置
特定手段，６９駆動負荷代表値合成手段，１０１位
置指令作成部，Ｗ被加工物。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動物と接触対象物とが接触したことを
検出する接触検出方法において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向
と、当該第１の方向に対してある角度を有する第２の方
向とにそれぞれ移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向へ所定速度で移動させて前
記移動物と前記接触対象物とを接近させつつ前記第２の
方向に、前記移動物の移動下における前記第１の方向の
負荷変動を生じさせる移動をさせ、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より前記移動物と
前記接触対象物とが接触したことを検出することを特徴
とする接触検出方法。
【請求項２】移動物と接触対象物とが接触したことを
検出する接触検出方法において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向に
移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向へ前記移動物の移動下にお
ける前記移動物の前記第１の方向に対してある角度を有
する第２の方向の負荷変動を生じさせる移動をさせて当
該移動物と前記接触対象物とを接近させ、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より前記移動物と
前記接触対象物とが接触したことを検出することを特徴
とする接触検出方法。
【請求項３】前記移動物の移動に、所定周波数、所定
振幅による前記第１の方向の往復運動を重畳させて前記
移動物と前記接触対象物とを接近させることを特徴とす
る請求項２に記載の接触検出方法。
【請求項４】移動物と接触対象物とが接触したことを
検出する接触検出方法において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向
と、当該第１の方向に対してある角度を有する第２の方
向とにそれぞれ移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向と前記第２の方向とにそれ
ぞれ前記移動物の移動下における前記移動物の前記第１
の方向あるいは第２の方向の負荷変動を生じさせる移動
をさせて当該移動物と前記接触対象物とを接近させ、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より前記移動物と
前記接触対象物とが接触したことを検出することを特徴
とする接触検出方法。
【請求項５】前記移動物の移動に、所定周波数、所定
振幅による前記第１の方向あるいは前記第２の方向の往
復運動を重畳させて前記移動物と前記接触対象物とを接
近させることを特徴とする請求項４に記載の接触検出方
法。
【請求項６】前記移動物の移動に、所定周波数、所定
振幅による前記第１の方向の往復運動と、所定周波数、
所定振幅による前記第２の方向の往復運動とを重畳させ
て前記移動物と前記接触対象物とを接近させることを特
徴とする請求項４に記載の接触検出方法。
【請求項７】移動物と接触対象物とが接触したことを
検出する接触検出方法において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向に
移動可能とし、前記接触対象物を前記第１の方向に対し
てある角度を有する第２の方向に移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向へ所定速度で移動させて当
該移動物と前記接触対象物とを接近させると共に、前記
接触対象物を前記第２の方向に移動させ、前記移動物および前記接触対象物の移動下における前記
接触対象物の前記第２の方向の負荷変動を検出し、当該
負荷変動より前記移動物と前記接触対象物とが接触した
ことを検出することを特徴とする接触検出方法。
【請求項８】前記移動物の移動に、所定周波数、所定
振幅による前記第１の方向の往復運動を重畳させて前記
移動物と前記接触対象物とを接近させることを特徴とす
る請求項７に記載の接触検出方法。
【請求項９】前記移動物を、前記第１の方向に加えて
前記第１の方向に対してある角度を有する第３の方向に
も移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向へ所定速度で移動させて当
該移動物と前記接触対象物とを接近させつつ前記第３の
方向に、所定周波数、所定振幅をもって往復移動させる
ことを特徴とする請求項７または８に記載の接触検出方
法。
【請求項１０】前記接触対象物の移動に、所定周波
数、所定振幅による前記第２の方向の往復運動を重畳さ
せることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記
載の接触検出方法。
【請求項１１】前記第１の方向、前記第２の方向ある
いは前記第３の方向の負荷変動の検出に加えて、他の方
向の負荷変動を検出し、複数の方向の負荷変動の組み合
わせにより前記移動物と前記接触対象物とが接触したこ
とを検出することを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
か一つに記載の接触検出方法。
【請求項１２】負荷変動の検出対象になる方向への駆
動を行うサーボ装置のＰＩ制御における速度積分指令
値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値を駆動
負荷代表値として検出し、所定期間に亘る前記駆動負荷
代表値と前記移動物の位置データとを時系列に記憶し、
前記所定期間において前記駆動負荷代表値の増加量が規
定値を超えれば、接触と判定し、この接触判定時点から
前記駆動負荷代表値の変化開始時点を検出し、この変化
開始時点での前記移動物の前記第１の方向の位置データ
が示す位置を接触位置とすることを特徴とする請求項１
〜１１のいずれか一つに記載の接触検出方法。
【請求項１３】負荷変動の検出対象になる方向への駆
動を行うサーボ装置のＰＩ制御における速度積分指令
値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値を駆動
負荷代表値として検出し、所定期間に亘る前記駆動負荷
代表値と前記移動物の位置データとを時系列に記憶し、
前記所定期間において前記駆動負荷代表値に往復運動の
周波数成分が現れれば、接触と判定し、この接触判定時
点から前記駆動負荷代表値の変化開始時点を検出し、こ
の変化開始時点での前記移動物の前記第１の方向の位置
データが示す位置を接触位置とすることを特徴とする請
求項１，３，５，６，８，９，１０，１１のいずれか一
つに記載の接触検出方法。
【請求項１４】前記第１の方向あるいは前記第２の方
向の往復運動により、前記第１の方向の負荷変動が往復
運動の周波数に応じて周期的に上昇すると予測される区
間を特定し、この区間において負荷変化量が規定量を超
えたか否かによって前記移動物と前記接触対象物とが接
触したかを判定することを特徴とする１，３，５，６，
８，９，１０，１１のいずれか一つに記載の接触検出方
法。
【請求項１５】非接触状態での駆動負荷代表値を前記
移動物の位置データと共に予め計測して基準変化量とし
て記憶しておき、負荷変動の検出対象になる方向への駆
動を行うサーボ装置のＰＩ制御における速度積分指令
値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値を駆動
負荷代表値として検出し、この駆動負荷代表値と前記基
準変化量との差分あるいは差分の変化量が規定量を超え
た時点での前記第１の方向の位置を接触位置と判定し、
この接触判定時点から前記駆動負荷代表値の変化開始時
点を検出し、当該変化開始時点での前記移動物の前記第
１の方向の位置データが示す位置を接触位置とすること
を特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の接
触検出方法。
【請求項１６】前記往復運動の周波数、振幅を前記移
動物や前記接触対象物の材質に合わせて変更可能に設定
することを特徴とする請求項１，３，５，６，８，９，
１０，１１，１３，１４，１５のいずれか一つに記載の
接触検出方法。
【請求項１７】移動物と接触対象物とが接触したこと
を検出する接触検出装置において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向
と、当該第１の方向に対してある角度を有する第２の方
向とにそれぞれ移動可能とし、前記移動物を、前記接触
対象物に接近する第１の方向へ所定速度で移動させ、前
記移動物と前記接触対象物とを接近させつつ前記第２の
方向に、前記移動物の移動下における前記移動物の前記
第１の方向の負荷変動を生じさせる移動をさせる制御を
行う制御手段と、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より前記移動物と
前記接触対象物とが接触したことを判定する接触判定手
段と、を有していることを特徴とする接触検出装置。
【請求項１８】移動物と接触対象物とが接触したこと
を検出する接触検出装置において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向に
移動可能とし、前記移動物を前記第１の方向へ前記移動
物の移動下における前記移動物の前記第１の方向に対し
てある角度を有する第２の方向の負荷変動を生じさせる
移動をさせて前記移動物と前記接触対象物とを接近させ
る制御を行う制御手段と、前記負荷変動を検出し、前記負荷変動より前記移動物と
前記接触対象物とが接触したことを判定する接触判定手
段と、を有していることを特徴とする接触検出装置。
【請求項１９】前記制御手段は、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向の往復
運動を重畳させて前記移動物を前記接触対象物に接近さ
せる制御を行うことを特徴とする請求項１８に記載の接
触検出装置。
【請求項２０】移動物と接触対象物とが接触したこと
を検出する接触検出装置において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向
と、当該第１の方向に対してある角度を有する第２の方
向とにそれぞれ移動可能とし、前記移動物を前記第１の
方向と前記第２の方向とにそれぞれ所定速度で移動させ
て前記移動物と前記接触対象物とを接近させる制御を行
う制御手段と、前記移動物の移動下における前記移動物の前記第１の方
向あるいは前記第２の方向の負荷変動を検出し、当該負
荷変動より前記移動物と前記接触対象物とが接触したこ
とを判定する接触判定手段と、を有していることを特徴とする接触検出装置。
【請求項２１】前記制御手段は、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向あるい
は前記第２の方向の往復運動を重畳させて前記移動物と
前記接触対象物とを接近させる制御を行うことを特徴と
する請求項２０に記載の接触検出装置。
【請求項２２】前記制御手段は、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向の往復
運動と、所定周波数、所定振幅による前記第２の方向の
往復運動とを重畳させて前記移動物と前記接触対象物と
を接近させる制御を行うことを特徴とする請求項２０に
記載の接触検出装置。
【請求項２３】移動物と接触対象物とが接触したこと
を検出する接触検出装置において、前記移動物を、前記接触対象物に接近する第１の方向へ
所定速度で移動させて前記移動物と前記接触対象物とを
接近させると共に、前記接触対象物を前記第１の方向に
対してある角度を有する第２の方向に移動させる制御を
行う制御手段と、前記移動物および前記接触対象物の移動下における前記
接触対象物の前記第２の方向の負荷変動を検出し、当該
負荷変動より前記移動物と前記接触対象物とが接触した
ことを判定する接触判定手段と、を有していることを特徴とする接触検出装置。
【請求項２４】前記制御手段は、前記移動物の移動
に、所定周波数、所定振幅による前記第１の方向の往復
運動を重畳させて前記移動物と前記接触対象物とを接近
させる制御を行うことを特徴とする請求項２３に記載の
接触検出装置。
【請求項２５】前記移動物を、前記第１の方向に加え
て前記第１の方向に対してある角度を有する第２の方向
にも移動可能とし、前記制御手段は、前記移動物を前記
第１の方向へ所定速度で移動させて当該移動物と前記接
触対象物とを接近させつつ前記第２の方向に、所定周波
数、所定振幅をもって往復移動させる制御を行うことを
特徴とする請求項２３または２４に記載の接触検出装
置。
【請求項２６】前記制御手段は、前記接触対象物の移
動に、所定周波数、所定振幅による前記第３の方向の往
復運動を重畳させる制御を行うことを特徴とする請求項
２３〜２５のいずれか一つに記載の接触検出装置。
【請求項２７】前記接触判定手段は、前記第１の方
向、前記第２の方向あるいは前記第３の方向の負荷変動
の検出に加えて、他の方向の負荷変動を検出し、複数の
方向の負荷変動の組み合わせにより前記移動物と前記接
触対象物とが接触したことを判定することを特徴とする
請求項１７〜２６のいずれか一つに記載の接触検出装
置。
【請求項２８】負荷変動の検出対象になる方向への駆
動を行うサーボ装置のＰＩ制御における速度積分指令
値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値を駆動
負荷代表値とし、所定期間に亘る前記駆動負荷代表値と前記移動物の前記
第１の方向の位置データとを時系列に記憶する記憶手段
を有し、前記接触判定手段は、前記所定期間において前記駆動負
荷代表値の変化量が規定値を超えれば、接触と判定し、接触判定時点から前記駆動負荷代表値の変化開始時点を
検出し、この変化開始時点での前記移動物の前記第１の
方向の位置データが示す位置を接触位置とする接触位置
特定手段を有していることを特徴とする請求項１７〜２
７のいずれか一つに記載の接触検出装置。
【請求項２９】負荷変動の検出対象になる方向への駆
動を行うサーボ装置のＰＩ制御における速度積分指令
値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値を駆動
負荷代表値とし、所定期間に亘る前記駆動負荷代表値と前記移動物の前記
第１の方向の位置データとを時系列に記憶する記憶手段
を有し、前記接触判定手段は、前記所定期間において前記駆動負
荷代表値に往復運動の周波数成分が現れれば、接触と判
定し、接触判定時点から前記駆動負荷代表値の変化開始時点を
検出し、この変化開始時点での前記移動物の前記第１の
方向の位置データが示す位置を接触位置とする接触位置
特定手段を有していることを特徴とする請求項１７，１
９，２１，２２，２４，２５，２６，２７，２８のいず
れか一つに記載の接触検出装置。
【請求項３０】前記接触判定手段は、前記第１の方向
あるいは前記第２の方向の往復運動により前記第１の方
向の負荷変動が前記往復運動の周波数に応じて周期的に
上昇すると予測される区間を特定し、この区間において
負荷変化量が規定量を超えたか否かによって前記移動物
と前記接触対象物とが接触したかを判定することを特徴
とする請求項１７，１９，２１，２２，２４，２５，２
６，２７，２８のいずれか一つに記載の接触検出装置。
【請求項３１】負荷変動の検出対象になる方向への駆
動を行うサーボ装置のＰＩ制御における速度積分指令
値、電流指令値、あるいは電流フィードバック値を駆動
負荷代表値とし、非接触状態での駆動負荷代表値を前記移動物の位置デー
タと共に予め基準変化量として記憶する記憶手段を有
し、前記接触判定手段は駆動負荷代表値と前記記憶手段
に記憶されている基準変化量との差分あるいは差分の変
化量が規定量を超えた時点での前記第１の方向の位置を
接触判定位置とし、この接触判定時点から前記駆動負荷
代表値の変化開始時点を検出し、当該変化開始時点での
前記移動物の前記第１の方向の位置データが示す位置を
接触位置とすることを特徴とする請求項１７〜２６のい
ずれか一つに記載の接触検出方法。
【請求項３２】前記制御手段は、前記往復運動の周波
数、振幅を前記移動物や前記接触対象物の材質に合わせ
て変更可能に設定することを特徴とする請求項１７，１
９，２１，２２，２４，２５，２６，２７，２９，３
０，３１のいずれか一つに記載の接触検出装置。