WO2007080699A1 - 加工システム、接触検出方法及びａｅ接触検出装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

加工システム、 接触検出方法及び A E接触検出装置 技術分野

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 A明E (Acoustic Emission)センサを有す る A E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書術に関する。 背景技術

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、 A Eセンサが使用される。 A E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 A Eセンサは、 数十 k H z〜数百 MH z 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、 ツールをヮ 一夕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ェまたはドレッ シングを行っている場合にも効果がある。

A Eセンサについては、 N D I Sの N o . 2 1 0 6 ― 7 9 2 1

0 6 - 9 1 などに、 A E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、 では A E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、 ぞ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、 A E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、 A E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 A E センサを利用 した従来の A E波測定では、 主にアナログフィル夕を 利用 して A Ε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 A E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 — 1 1 4 6 9 2号公報 発明の開示

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 ログフィル夕を利用 して A E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【ま ドレッサとめ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つたり、 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 夕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、 A Eセンサの出 力における雑^の影響を低減することを目的とする。

図 1 A及び図 1 Bは、 本発明の原理を説明する図である。 A E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 1 Aに示すように、 ツールが被加工物又はッ一ル ド レッサに接触 した時の A E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 1 Bに示す ように、 裨音が混入した A E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。 A E信号の周波数特性を算出するには.、 A E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 A Eセンサと、 前記 A Eセンサの出力する A E信号を処理する A E 信号処理部と、 を備える加工システムにおいて、 前記 A E信号処理 部は、 前記 A E信号をデジタル信号に変換する A Z D変換器と、 デ ジダル A E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 A E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、 A E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 ルが被加工物又はッ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'おさ、 検出した A E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 はッ 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。

A. E信号処理部は 、 差演算部が算出した差から、 .ッ ルが被加ェ 物又はツール ドレッザに接触したことを判定して接触信号を出力す る判定部をざ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 ザ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 ェ制御部は、 ツールをヮーク又はッ ―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 とが確実な第

1位置まで第 1速度でツールをヮ一ク又はッールドレッザに対して 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、 ッ ―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ッールドレソサに接触した 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 デジ夕ル A E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つて差を演算することが望まし いが、 広い周波数範囲に亘つて周波数特性を算出するのは演算時間 が長くなると ^う問題を生じる。 そこで、 あらかじめツールが被加 ェ物又はッ一ルドレッサに接触することによ Ό A E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 つ以上め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 ( D S P ). の性能が向上 しており、 上記のような周彼数解析が安価な D S Pを利用して短時 間に行える なお 、 A E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 D S Pのデジタルフィル夕で行う場合 ίこは、 デジ夕 ルフィル夕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 A Ε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ッ一ルドレッサに接触す る前後の A E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ッ 一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 検出でぎるようになる。 図面の簡単な説明

図 1 A及び図 1 B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、 A E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、 A E制御部の処理を示すフローチャー トである。

図 6 Aから図 6 C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

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 1 1 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 1 2 とが設けられている。 移 動ベース 1 2に.は、 砥石 1 4を回転させる砥石回転機構 1 3が設け られる。 研削盤は、 加工機制御装置 1 5により制御される。 なお、 砥石 1 4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 1 4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 1 4に、 ド レッサを接触させて砥石 1 4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 1 3の筐体には A E (Acoustic Emi ss ion)センサ 2 1が取り付けられ、 砥石 1 4で発生する A E波が砥石回転機構 1 3 の筐体を通して A Eセンサ 2 1 に伝達され、 A Eセンサ 2 1 は A E 信号を発生する。 A E信号処理装置 2 2は、 A E信号を処理して砥 石 1 4がワーク' Wに接触したことを検出して加工機制御装置 1 5に 通知する。 図 3は、 A E信号処理装置 2 2の構成を示す図である。 図示のよ うに、 A E信号処理装置 2 2は、 A Eセンサ 2 1.の出力するアナ口 グ A E信号から、 A E波の対象とする周波数範囲、 例えば 2 0 k. H z〜 5 0 0 k H z 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 3 1 と、 ノ ン ドパスフィルタ 3 1 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 3 2 と、 可変ゲイ ンアンプ 3 2から出力されたアナログ信号をデジタル A E 信号に変換する AZD変換器 3 3 と、 八 0変換器 3 3から出力さ れたデジタル A E信号に対して周波数解析を行う F F T. (高速フー リエ変換器） 3 4と、 F F T 3 4の出力する A E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） を行うスぺク トラムサブス トラクシヨ ンメソッ ド （ S S M ) 3 5 と、 S S M 3 5 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 3 6 と、 F F T 3 4 と S S M 3 5 と判定部 3 6 とを制御する A E処理制御部 3 7 と、 メモリ 3 8 とを'有する。 F F T 3 4、 S S M 3 5、 判定部 3 6及び A E処理制御部 3 7 は、 デ ジ夕ル ， シグナル · プロセッサ （ D S P ) 3 9で構成され、 メモリ 3 8は D S Pが動作するための動作メモリである。 D S P 3 9は、 加工機制御装置 1 5 に接触検出信号を出力すると共に、 加工機制御 装置 1 5から記憶位置信号を受ける。 なお、 F F T 3 4、 S S M 3 5及び判定部 3 6 を D S Pで実現し、 A E処理制御部 3 7はマイク 口コンピュータなどで実現することも可能である。 D S P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 1 4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 1 2上で砥石回転機構 1 3 を移動させる。 なお、 ワーク Wを砥石 1 4 に対して移動させる場合 もある。 この場合、 砥石 1 4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 1 3 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 1 3 を退避位置からヮー ク Wに向けて栘動させ、 回転する砥石 1 4の表面をワーク Wの表面 に接触させる。 この時、 砥石 1 4 (砥石回転機構 1 3 ) 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 1 4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 1 4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 1 4.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 1 4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 1 4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 1 5 は、 A E信号処理装置 2 2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 1 3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 1 4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 1 4が高速でワーク W に接触してヮーク Wに回復不能な傷を生じたり、 砥石 1 4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 卜が非常に低下するといつた問題 が発生する。

本実施例では、 加工機制御装置 1 5力 砥石回転機構 1 3 の移動 速度を変速位置で変化させる時に、 A E信号処理装置 2 2の A E処 理制御部 3 7 に記憶位置信号を出力するようにし、 A E処理制御部 3 7 は、 記憶位置信号を受信すると、 S S M 3 5 においてその時点 の F F T 3 4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、 S S M 3 5 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 F F T 3 4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 S S M 3 5から出力され る。.

図 5 は、 A E処理制御部 3 7 の処理.を示すフローチャー トである 。 ステップ 1 0 1 で、 加 ί機制御装置 1 5から変速位置信号を受信 すると、 ステップ 1 0 2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 1 0 3で S S Μ 3 5 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 フィル夕係数を演算する。 そして、 ステップ 1 0 4で、 演算した係 数を S S M 3 5 に設定する。

次に、 図 6 Αから図 6 C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、 A Eセンサ 2 1 からの A E信号は、 バン ドパスフ ィ ル夕 3 1 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 A E 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 6 Aに示すように、 バン ドパスフィルタ 3 1 を通過した A E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、 A E波の対象とする全範囲について A E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、 所定値より大ぎい場合に、 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フ利点があ る力 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

、 演算時間が長くなつたり、 高性能の D S Pを使用する必要 'がある ためコス 卜が増加するという問題を生じる し し 、 図 6 B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つてちよレ 。 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 6 C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 1 4が ーク W に接触することによる A E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 7一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 様に 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、 D S Pで S S Mを実現して、 A E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 つている力 、 D S Pでは周波数解析 （ F F T ) 処理のみを行い、 A E処理制御部をマイ クロコンピュー夕で実現し、 非接触周波数特性 の記憶、 減算及びパワーの積分処理は、 A E処理制御部が行うよう にすることも可能である。 さ らに、 A Eセシサを設ける位置は対象とする A E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。

立

また、 本発明によれば、 周囲環境による雑曰の影響が除去される ので、 A E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 A Eセンサは、 砥石がヮ一ク又はド レッサに接 触する時に Aぉセンサの出力が大きく変化することが要求される。 曰い換えれば、 A E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。 ぞこで、 従来は 、 A Eセンサの設置場 所の選定は、 オペレー夕が A Eセンサを設置し. 、 実際に砥石をヮー ク又は ドレッサに接触させて接触前後の A E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 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

A Eセンサの出力変化を十分に確認するのが難しいとい 問題があ つだ。 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 A Eセンサの出力変化をよ Ό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 a li.場所に A E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 A E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 A E信号処理装置の 設定を行う。 その後、 砥石をヮーク又はドレッサに接触させ 、 A E 信号処理装置の出力変化を確認する。 砥石がヮ―ク又は レッサに 接触することは、 オペレー夕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夕の 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 A Eセンサを設置し、 出力変化が小さい場合には、 A E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、 A E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 A E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。

Claims

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 A Eセンサと、

前記 A Eセンサの出力する A E信号を処理する A.E信号処理部と

一 P一一

、 を備える加工システムにおいて、

前記 Α Ε·信号処理部は、

前記 A Ε信号をデジタル信号に変換する A Z D変換器と、 デジタル A E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ッ一ル ドレ 囲

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 A E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。

ュ,.

2 . 刖記 A E信号処理部は、 前記差演算部が翼出した HU 己 ¾:から

、 m eelッ一ルが前記被加工物又は前記ッ一ル ド レッサに接触したこ

虫

とを判定して接触信号を出力する判定部を備える SB求項 1 に記載の 加工システム。

3 . 前記加工装置は、 加工制御部を備え、

、 /

記加ェ制御部は 、 前記ツールを前記ヮーク又はツール ドレッサ に接触させる時に、 前記ッ一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 速度で前記ッ一リレを前記 ヮ一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

、 '

、 記ッ一ルが前記第 1位置を通過する時に記憶位置信号を発生し 前記 A E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。 、

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 A E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。 .

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 Α Ε·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。

6 . 前記判定部は、 所定の周波数で、 検出した前記デジタル A Ε 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。

7 . 前記 A E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。

8 . 前記 A E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。

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 A Eセンサの出力する A E信号をデジ タル信号に変換し、

デジタル A E信号の周波数特性を算出レ、

前記ッ一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 ¾数特性として記憶し、

検出した前記デジタル A E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。

1 0 算出した前記差から、 前記ツールが前記被加ェ物又は NIJ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。

1 1 • 前記ツールを前記ヮ一ク又はッ一ルドレッサに.接触させる

、

時に、 刖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ヮ一ク又はッ 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 、

HIJ記ッ —ルが前記第 1位置を通過する時の前記デジ夕ル. A E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 1 0 に記載の方法。

1 2 . 検出した前記デジタル A E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 A E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 1 0 に記載の方法。

1 3 . 検出した前記デジタル A E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、 検出した前記デジ夕 ル A E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 1 0に記載の方法。

1 4； 検出した前記デジタル A E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 A E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 1 0 【こ記載の方法。

1 5. 前記 A E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 1 0に記載の方法。

1 6. 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 1 0に記載の方法。

1 7. 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 A E接触検出装置であって、 ^:

前記加工装置に設けられる A Eセンサと、

前記 A Eセンサの出力する A E信号を処理する A E信号処理部と 、 を備え、

前記 A E信号処理部は、

前記 A E信号をデジタル信号に変換する AZD変換器と、 デジタル A E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ッ一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 A E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 A E接 触検出装置。

1 8 . 前記 A E信号処理部は、 前記差から、 前記ツールが前記被 加ェ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 7 に記載の A E接触検出装置

1 9 . 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 1 7·又は 1 8 に記載の A E接触検出 装置。 ：

2 0 . 前記判定部は、 対応する周波数で、 検出した前記デジタル A E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 i より大きい時に、 接触 信号を出力する請求項 1 8記載の A E接触検出装置。

2 1 . 前記判定部は、 所定の周波数範囲で、. 検出した前記デジ夕 ル A E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 1 8記載の A E接触検出装置。

2 2 . 前記判定部は、 所定の周波数で、 検出した前記デジタル A E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 1 8 に記載の A E接触検出装置。

2 3 . 前記 A E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 1 8 に記載の A E接触検出装置。