WO2020031377A1 - 歯車の位相検出方法、歯車の製造方法、ワークのエッジの位置検出方法、および歯車の位相を検出する工作機械 - Google Patents

歯車の位相検出方法、歯車の製造方法、ワークのエッジの位置検出方法、および歯車の位相を検出する工作機械 Download PDF

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Definitions

  • the magazine arm 132 moves away from the tool spindle 114 in the Z-axis direction, the tool is removed from the tool spindle 114.
  • the magazine arm 132 rotates around an axis along the Z-axis direction to mount another tool on the tool spindle 114, and moves the other tool gripped by the second gripper to the tool mounting position.
  • another tool is mounted on the tool spindle 114.
  • the sensor control circuit 30 drives the contact sensor 150 mounted on the tool spindle 114, and analyzes the detection signal output from the contact sensor 150 to determine whether the contact 152 of the contact sensor 150 has contacted the object. Is detected.
  • the control signal from the control device 1 and the detection signal from the contact sensor 150 are transmitted and received via a cable 140C between the control device 1 and the base 140.
  • the contact 152 moves in a direction (Z-axis direction) perpendicular to the end face TS1 and contacts the end face TS1. Therefore, the contact 152 does not easily slide on the end surface TS1, and the detection accuracy is improved. Further, the contact sensor 150 detects pressure in a first direction substantially parallel to the support bar 154 (see FIG. 5A) extending from the sensor body to the contact 152 and a second direction substantially orthogonal to the support bar 154. In this case, the moving direction of the contact 152 may be matched with the first direction or the second direction.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining a gear phase detection method according to Modification 2 of the method for detecting the phase of the gear held on the main shaft of the machine tool shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the gear phase detection method according to Modification 2 the phase at any position on the edge E4 between the tapered surface TS5 and the tooth surface TS2 of the tooth T is detected as the phase P of the gear G.
  • the shape data of the tapered surface TS5 (for example, the inclination angle with respect to the end surface TS1) is assumed to be included in the gear data 26.
  • FIG. 1 the shape data of the tapered surface TS5
  • the operator operates the gear data 26 including the specifications of the gear G, the diameter of a circle used for detection (for example, the diameter of a circle intersecting the edge of the gear at the phase to be detected), Information necessary for detecting the phase of the gear G gripped by the work spindle 122, such as the feed speed and posture of the child 152 (for example, the direction in which the support rod 154 extends with respect to the feed direction) is input via the operation unit 50.
  • the initial angle is the first angle P1 of the first detection position dp1 (see FIG. 5B).
  • the processor 10 determines the first detection position dp1 and the second detection position dp2 based on the input information.
  • the processor 10, the contact sensor 150 (or the laser-type determination sensor 170), and the sensor control circuit 30 correspond to a determination unit that determines whether the gear G is detected at the detection position.
  • the column 110 and the tool headstock 112 (or the work spindle 122) correspond to angle changing means.
  • the processor 10 corresponds to a control unit that obtains a determination result from the determination unit and controls the angle changing unit.
  • the operation unit 50 and the input circuit 52 correspond to input means for inputting information including the specifications of the gear G.
  • the display 40 and the display circuit 42 correspond to display means for displaying the detected phase of the gear G in the direction C which is the circumferential direction of the rotation axis A4.

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Abstract

歯車（Ｇ）の位相検出方法は、回転軸線（Ａ４）の周方向に第１角度（Ｐ１）を有する第１検出位置（ｄｐ１）で、歯車（Ｇ）が検出されたか否かを示す第１判定結果を求める。基準位置（ＲＬ）から周方向に、第１角度（Ｐ１）と異なる第２角度（Ｐ２）を有する第２検出位置（ｄｐ２）で、歯車（Ｇ）が検出されたか否かを示し且つ第１判定結果と異なる第２判定結果を求める。第１角度（Ｐ１）と第２角度（Ｐ２）との間の第３角度（Ｐ３）を求める。基準位置（ＲＬ）から周方向に第３角度（Ｐ３）を有する第３検出位置（ｄｐ３）で、歯車（Ｇ）が検出されたか否かを示す第３判定結果を求める。第３判定結果と第１判定結果とが同じであれば、第１角度（Ｐ１）を第３角度（Ｐ３）に置き換える。第３判定結果と第１判定結果とが異なれば、第２角度（Ｐ２）を第３角度（Ｐ３）に置き換える。第１角度（Ｐ１）から第２角度（Ｐ２）までの角度に基づいて、周方向における歯車（Ｇ）の位相（Ｐ）を検出する。

Description

歯車の位相検出方法、歯車の製造方法、ワークのエッジの位置検出方法、および歯車の位相を検出する工作機械
　本発明は、歯車の位相検出方法、歯車の製造方法、ワークのエッジの位置検出方法、および歯車の位相を検出する工作機械に関する発明である。
　特許文献１は、回転軸線周りに回転可能な主軸に取り付けられた歯車の後工程を行うために、取り付けられた歯車の位相を検出する加工装置を開示している。
特開２０１３－１２９０００号公報
　本願に開示される技術の課題は、例えば、回転軸線周りに回転可能な主軸に把持された歯車の位相、または、工作機械に取り付けられたワークのエッジの工作機械に対する位置を検出することにある。
　本発明の第１の側面によれば、歯車の位相検出方法は、歯車を把持した主軸の回転軸の周方向における基準位置から、周方向に第１角度を有する第１検出位置で、歯車が検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、基準位置から周方向に、第１角度と異なる第２角度を有する第２検出位置で、歯車が検出されたか否かを示し且つ第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、第１角度と第２角度との間の第３角度を求め、基準位置から周方向に第３角度を有する第３検出位置で、歯車が検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、第３判定結果と第１判定結果とが同じであれば、第１角度を第３角度に置き換え、第３判定結果と第１判定結果とが異なれば、第２角度を第３角度に置き換え、第１角度から第２角度までの角度に基づいて、周方向における歯車の位相を検出する。
　また、本発明の第２の側面によれば、歯車の製造方法は、歯車を把持した主軸の回転軸の周方向における基準位置から、周方向に第１角度を有する第１検出位置で、歯車が検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、基準位置から周方向に、第１角度と異なる第２角度を有する第２検出位置で、歯車が検出されたか否かを示し且つ第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、第１角度と第２角度との間の第３角度を求め、基準位置から周方向に第３角度を有する第３検出位置で、歯車が検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、第３判定結果と第１判定結果とが同じであれば、第１角度を第３角度に置き換え、第３判定結果と第１判定結果とが異なれば、第２角度を第３角度に置き換え、第１角度から第２角度までの角度に基づいて、周方向における歯車の位相を検出し、検出された歯車の位相に基づいて、歯車の歯面の仕上げ加工、歯車のバリ取り、歯面の倣い計測、及び歯車のキー穴形成の少なくとも１つを行う。
　また、本発明の第３の側面によれば、ワークのエッジの位置検出方法は、第１検出位置において工作機械に取り付けられたワークが検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、第１検出位置と異なる第２検出位置においてワークが検出されたか否かを示し且つ第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、第１検出位置と第２検出位置との間の第３検出位置を求め、第３検出位置においてワークが検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、第３判定結果と第１判定結果とが同じであれば、第１検出位置を第３検出位置に置き換え、第３判定結果と第１判定結果とが異なれば、第２検出位置を第３検出位置に置き換え、第１検出位置から第２検出位置までのいずれかの位置を工作機械に対するワークのエッジの位置として検出する。
　また、本発明の第４の側面によれば、工作機械は、歯車を把持し且つ回転軸周りに回転する主軸と、検出位置で歯車が検出されたか否かを判定する判定手段と、回転軸の周方向において、基準位置から検出位置への角度を変更する角度変更手段と、判定手段から判定結果を求め且つ角度変更手段を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、基準位置から周方向に第１角度を有する第１検出位置で、歯車が検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、基準位置から周方向に、第１角度と異なる第２角度を有する第２検出位置で、歯車が検出されたか否かを示し且つ第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、第１角度と第２角度との間の第３角度を求め、基準位置から周方向に第３角度を有する第３検出位置で、歯車が検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、第３判定結果と第１判定結果とが同じであれば、第１角度を第３角度に置き換え、第３判定結果と第１判定結果とが異なれば、第２角度を第３角度に置き換え、第１角度から第２角度までの角度に基づいて、周方向における歯車の位相を検出する。
　本願に開示される技術によれば、例えば、回転軸線周りに回転可能な主軸に把持された歯車の位相、または、工作機械に取り付けられたワークのエッジの工作機械に対する位置を検出することができる。
第１実施形態に係る工作機械の概略構成を示す図である。 制御装置のハードウェアブロック図である。 制御装置の各動作を示すフローチャートである。 歯車の位相を検出するための、制御装置の各動作を示すフローチャートである。 図５Ａは、接触子の移動を示すための図であり、図５Ｂは、接触子と歯車との接触を示すための図である。 検出位置の変更を示すための歯車の端面を示す図である。 図７Ａは、歯車の位相を示すための図であり、図７Ｂは、検出例を示す図である。 歯車のバリ取りを行うときの工作機械の概略構成を示す図である。 歯車のキー穴の形成を説明するための図である。 図１０Ａおよび図１０Ｂは、図５Ａ及び図５Ｂに示す歯車の位相の検出方法の変形例１に係る歯車の位相検出方法を説明するための図である。 図１１Ａは、図５Ａ及び図５Ｂに示す歯車の位相の検出方法の変形例２に係る歯車の位相検出方法を説明するための図であり、図１１Ｂは、図５Ａ及び図５Ｂに示す歯車の位相の検出方法の変形例３に係る歯車の位相検出方法を説明するための図である。 図５Ａ及び図５Ｂに示す歯車の位相の検出方法の変形例４に係る歯車の位相検出方法を説明するための図である。 歯車の位相の検出のための入力画面の例を示す図である。 歯車の位相の検出結果の表示例を示す図である。 第２実施形態に係るワークのエッジの位置を検出する工作機械の概略構成を示す図である。
　以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図中において同じ符号は、対応するまたは実質的に同一の構成を示している。
　＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態に係る工作機械１００の概略構成を示す図である。なお、図１に示すＸ軸は、工作機械１００の高さ方向に沿い、Ｙ軸は、工作機械１００の奥行方向に沿い、Ｚ軸は、工作機械１００の幅方向に沿っている。Ｂ方向は、Ｙ軸の周方向であり、Ｃ方向は、Ｚ軸の周方向である。
　工作機械１００は、前工程として、ワーク主軸１２２に把持されたワークＷ１をホブ加工やギヤスカイビング加工等の歯切り加工を行うことで歯車を形成する。もしくは、工作機械１００とは異なる工作機械により歯車を形成したワークＷ１を、工作機械１００のワーク主軸１２２によって把持する。この状態で、ワーク主軸１２２に把持されたワークＷ１は、ワーク主軸１２２の回転軸線Ａ３の周方向であるＣ方向において、どの角度に歯溝もしくは歯が位置しているかが工作機械１００にとって不明である。すなわち、ワーク主軸１２２に対するワークＷ１に形成された歯車のＣ方向における位相が工作機械１００にとって不明である。そこで、工作機械１００は、後工程のために、ワーク主軸１２２に対する歯車のＣ方向における位相を検出する。工作機械１００は、後工程として、検出した歯車の位相に基づいて歯のバリ取りや仕上げ加工などを行う。図１に示すように、工作機械１００は、コラム１１０と、ワーク主軸台１２０と、工具交換装置１３０と、を備えている。コラム１１０、ワーク主軸台１２０、及び工具交換装置１３０は、基台１４０の上に配置されている。
　コラム１１０は、基台１４０上において、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能である。コラム１１０には、工具主軸台１１２が取り付けられている。工具主軸台１１２は、コラム１１０に対して、Ｘ軸方向に移動可能である。工具主軸台１１２は、コラム１１０に対して、Ｙ軸方向に沿う回転軸線Ａ１の周方向であるＢ方向に旋回可能である。工具主軸台１１２には、工具主軸１１４が取り付けられている。工具主軸１１４は、工具主軸台１１２に対してＸ軸方向に沿う回転軸線Ａ２周りに回転可能である。
　ワーク主軸台１２０は、ワーク主軸１２２を備えている。ワーク主軸１２２は、回転軸線Ａ３の周方向であるＣ方向に回転可能である。回転軸線Ａ３は、Ｚ軸方向に沿っている。ワーク主軸１２２には、ワークＷ１が把持される。ワーク主軸１２２は、チャック等を介して、ワークＷ１を把持してもよい。
　工具交換装置１３０は、工具主軸１１４に装着される工具を交換する。具体的には、工具交換装置１３０は、マガジンアーム１３２とストッカ１３４とを備えている。マガジンアーム１３２は、Ｚ軸方向に沿う軸周りに回転可能である。マガジンアーム１３２は、ストッカ１３４に対してＺ軸方向に移動可能である。ストッカ１３４は、複数の工具をＸ軸方向に移動可能に収納している。ストッカ１３４に収納される複数の工具は、切削工具及びセンサを含む。
　工具交換装置１３０による工具の交換は次の手順で行われる。工具主軸台１１２は、Ｘ軸方向に移動するとともに、Ｂ軸方向に旋回して、工具主軸１１４に装着された工具が工具交換装置１３０に向いた状態にする。コラム１１０は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向において工具交換装置１３０に近づき、工具を工具交換位置に移動させる。マガジンアーム１３２は、マガジンアーム１３２が延びる方向の一端に第１グリッパを有し、当該延びる方向の他端に第２グリッパを有している。第１グリッパは、工具主軸１１４に装着された工具を取り外すために、工具主軸１１４に装着されている工具を把持する。マガジンアーム１３２がＺ軸方向において工具主軸１１４から離れると、工具は工具主軸１１４から取り外される。マガジンアーム１３２は、工具主軸１１４に他の工具を装着するために、Ｚ軸方向に沿う軸周りに回転し、第２グリッパに把持された他の工具を工具取付位置に移動させる。コラム１１０がＺ軸方向において工具交換装置１３０に近づくと、工具主軸１１４に他の工具が装着される。
　工作機械１００は、各回転軸線周りの回転及び各軸方向における移動を制御するために、制御装置１を備えている。制御装置１は、基台１４０に接続されている。ここで、制御装置１は、工作機械１００の他の箇所に接続されてもよく、制御信号の送信や検出結果の受信ができれば、基台１４０とは別に設置されてもよい。制御装置１には、ディスプレイ４０と操作部５０とが設けられている。ディスプレイ４０と操作部５０で、Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅが実現される。ただし、ディスプレイ４０と操作部５０は、制御装置１と別体に設けられてもよい。
　図２は、制御装置１のハードウェアブロック図である。図２に示すように、制御装置１は、プロセッサ１０と、メモリ２０と、センサ制御回路３０と、表示回路４２と、入力回路５２と、を備えている。プロセッサ１０と、メモリ２０と、センサ制御回路３０と、表示回路４２と、入力回路５２とは、バス１Ａを介して互いに接続されている。メモリ２０は、加工に必要なプログラム及びデータを記憶している。プロセッサ１０は、メモリ２０に記憶されたプログラムを読み出して、読みだしたプログラムを実行する。これにより、制御装置１の各機能は、実現される。制御装置１が実現する各機能には、歯車の形成、歯車の位相検出、および歯車のバリ取り、仕上げ加工、歯面の倣い計測などの後工程が含まれる。
　具体的には、メモリ２０は、加工プログラム２２と、検出プログラム２４と、歯車データ２６とを記憶している。加工プログラム２２は、歯車の形成と、形成した歯車のバリ取りを行うための、制御命令を含んでいる。検出プログラム２４は、ワーク主軸１２２のＣ方向における歯車の位相を検出するための制御命令を含んでいる。歯車データ２６は、形成すべき歯車の緒元（例えばモジュール、圧力角、及び歯数）を含んでいる。なお、歯の後工程を行うためのプログラムは、加工プログラム２２と別に設けられてもよい。
　センサ制御回路３０は、工具主軸１１４に装着された接触センサ１５０を駆動し、且つ接触センサ１５０から出力される検出信号を解析することで接触センサ１５０の接触子１５２が物体と接触したか否かを検出する。なお、制御装置１からの制御信号及び接触センサ１５０からの検出信号は、制御装置１と基台１４０との間のケーブル１４０Ｃを介して送受される。
　表示回路４２は、ケーブル１４０Ｃを介してディスプレイ４０と接続されている。表示回路４２は、プロセッサ１０の制御に従って、ディスプレイ４０の描画を制御する。
　入力回路５２は、ケーブル１４０Ｃを介して操作部５０と接続されている。入力回路５２は、操作部５０が受け付けた操作を操作入力信号としてプロセッサ１０へ出力する。
　次に、図３は、制御装置１の各動作を示すフローチャートである。プロセッサ１０は、加工プログラム２２を実行することで、ステップＳ１およびステップＳ２を実行する。まず、プロセッサ１０は、歯車の緒元を特定する（ステップＳ１）。具体的には、プロセッサ１０は、歯車データ２６を読み出すことで歯車の緒元を特定する。ただし、歯車の緒元は、加工プログラム２２に定義されていてもよい。また、プロセッサ１０は、操作部５０を介して入力されたモジュール、圧力角、及び歯数等を取得することで、歯車の緒元を特定してもよい。さらに、プロセッサ１０は、他の装置から出力された設定信号を制御装置１の通信回路が受信することで、歯車の緒元を特定してもよい。
　次に、プロセッサ１０は、歯車の形成のための制御を行う（ステップＳ２）。具体的には、プロセッサ１０は、ホブカッタが工具主軸１１４に装着されるように、マガジンアーム１３２のＺ軸方向における移動及びＺ軸方向に沿う軸回りの回転、コラム１１０のＺ軸方向の移動、並びに工具主軸台１１２の回転軸線Ａ１回りの回転を制御する。例えば、プロセッサ１０は、ＰＷＭ信号をステッピングモータへ出力することで、コラム１１０を移動させる。そして、プロセッサ１０は、ワーク主軸１２２を回転軸線Ａ３回りに回転させ且つ工具主軸１１４を回転軸線Ａ２回りに回転させながら、円柱形上のワークＷ１の外周面にホブカッタを接触させるように、Ｘ軸方向における工具主軸台１１２、Ｙ軸方向およびＺ軸方向におけるコラム１１０の移動を制御する。これにより、ワークＷ１に歯車が形成される。ここで、歯車は、ギヤスカイビング加工によって形成されてもよい。
　そして、歯車が形成されると、プロセッサ１０は、検出プログラム２４を実行することで、ワーク主軸１２２に把持された歯車のワーク主軸１２２のＣ方向における位相を検出する（ステップＳ３）。検出された歯車の位相は、歯車データ２６に含まれるようにメモリ２０に記憶される。
　そして、歯車の位相が検出されると、プロセッサ１０は、再び加工プログラム２２を実行し、歯車データ２６に含まれる歯車の位相に基づいて、Ｃ方向におけるワーク主軸１２２の回転位置を算出し、歯車の後工程のための制御を行う（ステップＳ４）。
　図４は、歯車Ｇの位相Ｐを検出するための制御装置１の各動作を示すフローチャートであり、図３に示すステップＳ３のサブプロセスを示す。図５Ａは、接触子１５２の移動を示すための図であり、図５Ｂは、接触子１５２と歯車Ｇの歯Ｔとの接触を示すための図である。図６は、検出位置の変更を示すための歯車Ｇの端面ＴＳ１を示す図である。
　ここで、本実施形態における歯車Ｇの位相Ｐを定義する。歯車Ｇの位相Ｐは、歯車Ｇの回転軸線Ａ４の周方向であるＣ方向における、基準位置ＲＬと、歯車ＧのエッジＥ１のいずれかの位置との角度とする。なお、基準位置ＲＬは、Ｃ方向における位置であるので、回転軸線Ａ４を通過する線として図示されている。本実施形態では、歯車ＧのエッジＥ１のいずれかの位置を、図６に示すように、歯車Ｇのピッチ円ＰＣと、エッジＥ１の交差点ＣＰとする。エッジＥ１は、回転軸線Ａ４に実質的に直交する端面ＴＳ１と回転軸線Ａ４に実質的に平行な歯面ＴＳ２の境界である。歯面ＴＳ２は、歯底面ＴＳ３と歯先面ＴＳ４とを接続する。なお、本実施形態では、歯車Ｇがワーク主軸１２２によって把持されたままであるので、歯車Ｇの回転軸線Ａ４は、ワーク主軸１２２の回転軸線Ａ３と一致する。したがって、ワーク主軸１２２に把持された歯車ＧはＣ方向に回転する。また、図５Ｂ及び図６に示す基準位置ＲＬは、Ｙ軸方向に沿っているが、ワーク主軸１２２が回転軸線Ａ４周り、すなわちＣ方向に回転することにより、ワーク主軸１２２とともに回転軸線Ａ４周りに回転する。
　図４に示すように、プロセッサ１０は、検出プログラム２４に従って、第１判定結果を取得する（ステップＳ１０）。第１判定結果は、接触子１５２が第１検出位置ｄｐ１で端面ＴＳ１に接触した結果または接触子１５２が第１検出位置ｄｐ１で端面ＴＳ１に接触しなかった結果である。
　具体的には、プロセッサ１０は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第１初期位置ｉｐ１に接触子１５２を移動させる。第１初期位置ｉｐ１は、Ｚ軸方向において、端面ＴＳ１から距離Ｄ１だけ離れている。第１初期位置ｉｐ１は、ピッチ円ＰＣの半径Ｒだけ回転軸線Ａ４から離れている。第１初期位置ｉｐ１および第１検出位置ｄｐ１は、基準位置ＲＬからＣ方向に第１角度Ｐ１を有する。なお、距離Ｄ１は、ワークＷ１や歯車データ２６に含まれる歯車Ｇの厚み（Ｚ軸方向の長さ）などに基づいて算出される。また、工具主軸１１４の位置、ワーク主軸１２２の位置、及び接触子１５２の位置は、検出プログラム２４に定義されているため、歯車データ２６から歯車Ｇの厚みを読み出せば、距離Ｄ１を正確に求めることができる。ただし、距離Ｄ１は、歯車Ｇの位置を測定した上で算出してもよい。ピッチ円ＰＣの半径Ｒは、歯車データ２６から読み出されたピッチ円ＰＣの直径から算出される。プロセッサ１０は、第１初期位置ｉｐ１に接触子１５２が位置するように、Ｚ軸方向及びＹ軸方向におけるコラム１１０の移動、Ｘ軸軸方向における工具主軸台１１２の移動、Ｂ方向における工具主軸台１１２の回転、Ｃ方向におけるワーク主軸１２２の回転、の少なくともいずれかを制御する。
　そして、プロセッサ１０は、図５Ａに示すように、Ｚ軸方向において接触子１５２が第１初期位置ｉｐ１から第１検出位置ｄｐ１まで移動するように、コラム１１０をＺ軸方向に距離Ｄ１と追加距離αとの合計距離だけ移動させる。接触子１５２を合計距離（Ｄ１＋α）だけ移動させる間にセンサ制御回路３０が接触子１５２から接触信号を取得した場合、第１判定結果を、接触子１５２が第１検出位置ｄｐ１で端面ＴＳ１に接触したとする。一方、接触子１５２を合計距離（Ｄ１＋α）だけ移動させる間にセンサ制御回路３０が接触子１５２から接触信号に取得しなかった場合、第１判定結果を、接触子１５２が第１検出位置ｄｐ１で端面ＴＳ１に接触しなかったとする。上述のように距離Ｄ１が正確に求められるので、コラム１１０の移動距離が足りずに接触子１５２が端面ＴＳ１に接触しないことが防がれ、また、コラム１１０が移動しすぎて接触子１５２が端面ＴＳ１に過剰に押し付けられることが防がれる。また、距離Ｄ１が正確に求められるので、追加距離αを短くすることで検出に要する時間を少なくすることができる。当然に、オペレータは、接触子１５２を端面ＴＳ１に近づけるように操作部５０を操作する必要がない。プロセッサ１０は、Ｚ軸方向におけるコラム１１０の移動が終わると、センサ制御回路３０から第１判定結果を取得する。
　次に、プロセッサ１０は、第２判定結果を取得する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は、第１初期位置ｉｐ１を第２初期位置ｉｐ２に変更し、第１検出位置ｄｐ１を第２検出位置ｄｐ２に変更し、且つ、第１判定結果と異なるように第２判定結果を取得する点においてステップＳ１０と相違する。従って、重複する動作の説明は省略される。具体的には、第２初期位置ｉｐ２は、基準位置ＲＬからＣ方向に第２角度Ｐ２を有する点において、第１初期位置ｉｐ１と相違する。同様に、第２検出位置ｄｐ２は、第２角度Ｐ２を有する点において、第１検出位置ｄｐ１と相違する。例えば、プロセッサ１０は、歯車データ２６に含まれる歯数を読み出し、歯数に基づいた角度だけ第１角度Ｐ１を増減させることで第２角度Ｐ２を求める。例えば、歯数が２０である場合、プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１を９°（３６０÷２０÷２）だけ増減した角度を第２角度Ｐ２とする。ただし、第２角度Ｐ２の求め方はこれに限らない。第２角度Ｐ２は、第１角度Ｐ１と異なり且つ第２判定結果が第１判定結果と異なれば、何でもよい。例えば、第２角度Ｐ２は、任意の角度であってもよく、乱数に基づいて求められてもよい。ただし、ピッチ円ＰＣ上の第１検出位置ｄｐ１に対して、理論上の歯車Ｇの円周ピッチの半分だけ第２検出位置ｄｐ２を増減させるように第２角度Ｐ２を求めれば、Ｃ方向において１つのエッジＥ１のみを挟むように第１角度Ｐ１及び第２角度Ｐ２を求められる。従って、より早くエッジＥ１の交差点ＣＰの位相Ｐを求めることができる。さらに、位相の探索範囲が狭すぎて第１判定結果と異なる第２判定結果となる第２角度Ｐ２が求まらないことを防ぐことができる。
　プロセッサ１０は、Ｚ軸方向にコラム１１０を移動させることで接触子１５２を距離Ｄ１と追加距離αの合計距離だけ移動させ、センサ制御回路３０から第２判定結果を取得する。プロセッサ１０は、取得した第２判定結果が第１判定結果と同じであるか否かを判定する。プロセッサ１０は、取得した第２判定結果が第１判定結果と同じであれば、第２角度Ｐ２をさらに変更し、変更した第２角度Ｐ２に対応する第２初期位置ｉｐ２及び第２検出位置ｄｐ２を使って、もう一度、第２判定結果を求める。プロセッサ１０は、取得した第２判定結果が第１判定結果と異なる場合、ステップＳ１２を終了する。
　次に、プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の差が閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１４）。プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の差が閾値より小さい場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、第１角度Ｐ１または第２角度Ｐ２を、歯車Ｇの位相Ｐとしてメモリ２０に記憶させる（ステップＳ２６）。位相Ｐは、歯車データ２６に含められるようにメモリ２０に記憶される。ただし、位相Ｐは、第１角度Ｐ１から第２角度Ｐ２までのいずれかの角度であればよく、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の中間の角度であってもよい。また、位相Ｐは、第１角度Ｐ１、第２角度Ｐ２、及び歯車データ２６から算出されたものでもよい。プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の差が閾値以上の場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、第３角度Ｐ３を算出する（ステップＳ１６）。例えば、プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２とを加算し、加算値の中間値を第３角度Ｐ３として算出する。ただし、第３角度Ｐ３は、中間値に限らない。第３角度Ｐ３は、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の間の角度であればよい。
　プロセッサ１０は、第３角度Ｐ３が算出されると（ステップＳ１６）、第３判定結果を取得する（ステップＳ１８）。具体的には、第３初期位置ｉｐ３は、基準位置ＲＬからＣ方向に第３角度Ｐ３を有する点において、第１初期位置ｉｐ１と相違する。同様に、第３検出位置ｄｐ３は、第３角度Ｐ３を有する点において、第１検出位置ｄｐ１と相違する。そして、プロセッサ１０は、Ｚ軸方向においてコラム１１０を合計距離（Ｄ１＋α）だけ移動させて、センサ制御回路３０から第３判定結果を取得する。第３判定結果は、第３検出位置ｄｐ３において接触子１５２が端面ＴＳ１と接触したか否かを示す。
　次に、プロセッサ１０は、第３判定結果が第１判定結果と同じであるか否かを判定する（ステップＳ２０）。プロセッサ１０は、第３判定結果と第１判定結果が同じであれば（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、第１角度Ｐ１を第３角度Ｐ３に置き換える（ステップＳ２２）。プロセッサ１０は、第３判定結果と第１判定結果とが異なれば（ステップＳ２０：Ｎｏ）、第２角度Ｐ２を第３角度Ｐ３に置き換える（ステップＳ２４）。プロセッサ１０は、ステップＳ２２またはステップＳ２４の後、ステップＳ１４に戻る。例えば、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２のいずれかが第３角度Ｐ３に置き換えられても、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の差が閾値以上であれば（ステップＳ１４：Ｎｏ）、プロセッサ１０は、再び、第３角度Ｐ３を算出し（ステップＳ１６）、第３判定結果を取得する（ステップＳ１８）。
　第１角度Ｐ１または第２角度Ｐ２を第３角度Ｐ３に置き換えて、第３判定結果を取得することを繰り返すと、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の差が小さくなる。このことについて、図６を用いて説明する。なお、第３角度Ｐ３nは、図４に示すフローチャートにおいてｎ回目に算出した第３角度Ｐ３を示す。第３検出位置ｄｐ３nは、第３角度Ｐ３nに対応する。
　図６に示す例では、第１判定結果は、第１角度Ｐ１を有する第１検出位置ｄｐ１において接触子１５２が端面ＴＳ１に接触したことを示す。第２判定結果は、第２角度Ｐ２を有する第２検出位置ｄｐ２において接触子１５２が端面ＴＳ１に接触しなかったことを示す。図６に示すように、プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１と、第２角度Ｐ２の中間の第３角度Ｐ３1を算出する。第３検出位置ｄｐ３1では接触子１５２は端面ＴＳ１に接触しない。すなわち、１回目に求めた第３判定結果は第１判定結果と異なる。従って、プロセッサ１０は、第２角度Ｐ２を第３角度Ｐ３1に置き換える。そして、プロセッサ１０は、第３角度Ｐ３2を算出する。第３検出位置ｄｐ３2では接触子１５２は端面ＴＳ１に接触する。すなわち２回目に求めた第３判定結果は、第１判定結果と同じである。従って、プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１を第３角度Ｐ３2に置き換える。そして、プロセッサ１０は、第３角度Ｐ３3を算出する。そして、プロセッサ１０は、第３検出位置ｄｐ３3において接触子１５２が端面ＴＳ１に接触したか否かを示す第３判定結果をセンサ制御回路３０から取得する。以上の動作を繰り返すことで、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の差が小さくなる。これにより、ピッチ円ＰＣとエッジＥ１の交差点ＣＰの角度Ｐ３3を、歯車Ｇの位相Ｐとして検出することができる。
　本実施形態では、接触子１５２は、端面ＴＳ１に直交する方向（Ｚ軸方向）に移動し、端面ＴＳ１に接触する。従って、接触子１５２が端面ＴＳ１上で滑りにくく、検出精度は向上している。また、センサ本体から接触子１５２まで延びる支持棒１５４（図５Ａを参照）に実質的に平行な第１方向及び支持棒１５４に実質的に直交する第２方向において接触センサ１５０が圧力を検知する場合、接触子１５２の移動する方向を、第１方向または第２方向に一致させるとよい。接触子１５２が移動する方向（端面ＴＳ１に接触する方向）が第１方向及び第２方向と異なる場合、第１方向において検知した圧力と第２方向において検知した圧力とを合成する必要がある。しかし、本実施形態のように、接触子１５２が移動する方向が第１方向または第２方向と一致すれば、合成値は小さくなる。従って、合成に起因する検出誤差は抑制される。また、測定面に対して接触子１５２が斜めに接触することに起因する滑り等による、計測誤差を生じることも抑制される。
　さらに、上述のように、接触子１５２の初期位置から端面ＴＳ１までの距離Ｄ１が正確に求められる。したがって、オペレータの介入なく、一度把持したワークＷ１に対する歯車の前工程から後工程までの一連の工程を実施でき、加工時間を短縮することができる。これに対し、歯車Ｇの位相を検出するために、接触子１５２を歯面ＴＳ２に接触させる従来技術は、歯面ＴＳ２の位置や、接触子１５２の初期位置から歯面ＴＳ２までの距離を正確に求められない。このため、従来技術では、接触子１５２を歯面ＴＳ２に接触させるためには、オペレータは、接触子１５２を端面ＴＳ１に近づけるように操作部５０を操作しなくてはならない。したがって、従来技術では、歯車の前工程から後工程までの一連の工程において、歯車Ｇの位相の検出のために自動運転を中断したり多くの時間を要したりすることで、加工時間が長くなる。
　また、上述のように、工具主軸１１４に装着された接触センサ１５０によって、ワーク主軸１２２が把持した歯車ＧのＣ方向における位相を検出することができる。したがって、位相検出のための専用の測定装置や冶具を必要としないため、歯車Ｇの位相を容易に検出できるとともに、検出のためのコストも削減できる。
　さらに、プロセッサ１０は、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２とを加算し、加算値の中間値を第３角度Ｐ３として算出する。したがって、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の範囲内でＣ方向にワーク主軸１２２（または、接触子１５２）を回転させることで、歯車ＧのＣ方向における位相を検出するため、測定時間を短縮できるとともに、検出動作により工作機械１００にかかる負荷を減らすことができる。
　なお、図４に示すフローチャートでは、歯車Ｇの位相Ｐの検出は、第１角度Ｐ１と第２角度Ｐ２の差が閾値より小さくなったときに、終了した。しかし、プロセッサ１０は、第３角度Ｐ３の算出の繰り返し回数が制限回数を超えるときに、歯車Ｇの位相Ｐの検出を終了してもよい。
　図６に示す例では、回転軸線Ａ４の周方向（Ｃ方向）の一方向の歯車ＧのエッジＥ１とピッチ円ＰＣとの交差点ＣＰの位相Ｐを検出した。しかし、Ｃ方向の他方向の歯車Ｇのエッジとピッチ円ＰＣとの交差点の位相を検出してもよい。例えば、プロセッサ１０は、接触子１５２が端面ＴＳ１に接触する第１検出位置ｄｐ１を求め、第２検出位置ｄｐ２が第１検出位置ｄｐ１からＣ方向における他方向に位置するように、第２角度Ｐ２を求める。
　図６に示す例では、１つの交差点ＣＰの位相Ｐのみが検出された。しかし、第１角度Ｐ１の初期値（ステップＳ１０で用いる値）を変更して図４に示す各動作を繰り返し実行すれば、歯車の複数の位相を検出することができる。また、検出した歯車の複数の位相に基づいて、歯車の所定の位置における位相を算出することもできる。例えば、図７Ａに示すように、Ｃ方向において互いに向き合う２つのエッジＥ１及びエッジＥ２と、ピッチ円ＰＣの交差点ＣＰ1及び交差点ＣＰ2の位相Ｐ1および位相Ｐ2を求め、その中間の位相ＰBを歯底面ＴＳ３の位相として求めてもよい。同様に、歯先面ＴＳ４の位相を求めることもできる。
　また、図６に示す例では、ピッチ円ＰＣとエッジＥ１との交差点ＣＰの位相Ｐが検出された。しかし、交差点ＣＰは、これに限らず、エッジＥ１のいずれかの位置であればよい。また、回転軸線Ａ４の径方向において交差点ＣＰを移動させながら位相を検出することで、図７Ｂに示すように、歯底面ＴＳ３と歯先面ＴＳ４を繋ぎ且つ歯面ＴＳ２に沿う線ＤＬを検出することもできる。すなわち、回転軸線Ａ４の径方向における検出位置と回転軸線Ａ４との間の距離として固定のピッチ円ＰＣの半径Ｒを用いずに、当該距離を所定範囲で異ならせながら、検出位置を算出すれば、線ＤＬを検出できる。ただし、所定範囲の上限値は、回転軸線Ａ４の径方向における回転軸線Ａ４から歯先面ＴＳ４までの距離であり、所定範囲の下限値は、回転軸線Ａ４の径方向における回転軸線Ａ４から歯底面ＴＳ３までの距離である。
　以上のように、歯車Ｇの位相Ｐが検出される。そして、図８に示すように、プロセッサ１０は、工具交換装置１３０等を制御して、工具主軸１１４にエンドミルなどの切削工具１６０を装着させる。接触センサ１５０はストッカ１３４に収納される。そして、プロセッサ１０は、検出された位相Ｐを歯車データ２６から読み出し、加工プログラム２２に基づいて歯車Ｇのバリ取りを実行する。例えば、プロセッサ１０は、エッジＥ１の各位置の位相が検出されると、切削工具１６０を装着した工具主軸１１４を回転させながら、切削工具１６０の刃がエッジＥ１に沿うように、コラム１１０及び工具主軸台１１２を移動させる。
　ただし、歯車の形成の後工程は、図８に示すバリ取りに限らない。後工程は、例えば、図９に示す歯車Ｇのキー穴Ｈの形成であってもよい。キー穴Ｈの位置及び形状は、歯車Ｇの位相Ｐに基づいて定められる。例えば、キー穴Ｈの突起部ＨＰは、Ｃ方向において、突起部ＨＰの中心位置ＨＰＣと歯Ｔの歯先面ＴＳ４の中心位置ＴＳ４Ｃとが同じ位相Ｐを有するように、形成される。また、歯車Ｇの位相Ｐに対する所定の位置に穴あけ加工を行ってもよい。さらに、後工程は、歯面ＴＳ２の仕上げ加工や歯面ＴＳ２の倣い計測などであってもよい。
　また、接触子１５２と歯車Ｇとは相対的に移動すればよく、プロセッサ１０は、Ｚ軸方向における接触子１５２の位置を固定し且つワーク主軸台１２０をＺ軸方向に移動させることで、判定結果を取得してもよい。
　次に、図１０Ａ及び図１０Ｂは、図５Ａ及び図５Ｂに示す歯車の位相の検出方法の変形例１に係る歯車の位相検出方法を説明するための図である。図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、接触子１５２を歯Ｔの端面ＴＳ１に接触させることで位相Ｐが検出された。しかし、変形例１に係る歯車の位相の検出方法は、接触子１５２を歯先面ＴＳ４に接触させることで位相Ｐを求める。図１０Ａに示すように、変形例１に係る歯車の位相の検出方法は、接触子１５２をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸方向における接触子１５２の移動距離は、歯車データ２６に含まれる歯先面直径に基づいて設定される。そして、制御装置１は、第１検出位置ｄｐ１の第１角度Ｐ１と第２検出位置ｄｐ２の第２角度Ｐ２の中間の第３角度Ｐ３を有する第３検出位置ｄｐ３において、接触子１５２が歯先面ＴＳ４に接触したか否かを判定する。これにより、変形例１に係る歯車の位相検出方法は、歯面ＴＳ２と歯先面ＴＳ４のエッジＥ３におけるいずれかの位置の位相を歯車Ｇの位相Ｐとして求める。
　ただし、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例において、接触子１５２の移動する方向は、Ｘ軸方向に限らない。プロセッサ１０は、歯先面ＴＳ４に直交する方向に接触子１５２が移動するように、コラム１１０の移動、ワーク主軸１２２の回転並びに工具主軸台１１２の移動及び工具主軸１１４の回転を制御してもよい。いずれの場合であっても、歯車データ２６から歯先面直径を読み出せば、接触子１５２の移動距離は正確に求められる。
　また、上述の例では、検出位置の角度を変更する際に、歯車Ｇを回転させずに接触子１５２を移動させていた。しかし、接触子１５２の位置を固定し、ワーク主軸１２２を回転させることで、検出位置の角度を変更してもよい。この場合、接触子１５２はＺ軸方向のみ移動させることで検出できるため、検出精度の向上を図ることができる。
　上述の例では、平歯車Ｇの位相が検出された。しかし、上述の歯車の位相検出方法は、はすば歯車、かさ歯車などの歯車や、スプラインシャフトに対しても用いることができる。
　次に、図１１Ａは、図５Ａ及び図５Ｂに示す工作機械の主軸に把持された歯車の位相の検出方法の変形例２に係る歯車の位相検出方法を説明するための図である。変形例２に係る歯車の位相検出方法は、歯Ｔのテーパ面ＴＳ５と歯面ＴＳ２とのエッジＥ４におけるいずれかの位置の位相を歯車Ｇの位相Ｐとして検出する。なお、テーパ面ＴＳ５の形状データ（例えば端面ＴＳ１に対する傾斜角度）は、歯車データ２６に含まれているものとする。図１１Ａに示す例においても、テーパ面ＴＳ５に直交する方向に接触子１５２を移動させて、接触子１５２をテーパ面ＴＳ５に接触させることが望ましい。さらに、図１１Ａに示すように、支持棒１５４が延伸する第１方向に直交する第２方向において、接触子１５２をテーパ面ＴＳ５に接触させることが望ましい。これにより、テーパ面ＴＳ５で接触子１５２が滑りにくくなる。
　また、上述の例では、歯車Ｇの外周面に歯Ｔが設けられた。しかし、図１１Ｂに示す変形例３に係る歯車の位相検出方法のように、内周面に歯が設けられる内歯車ＩＧに対しても、上述の歯車の位相検出方法を用いることができる。なお、図１１Ｂに示すように、支持棒１５４が延伸する第１方向において、接触子１５２を歯Ｔに接触させることが望ましい。これにより、支持棒１５４が内歯車ＩＧに接触しにくくなる。
　次に、図１２は、図５Ａ及び図５Ｂに示す歯車の位相の検出方法の変形例４に係る工作機械の主軸に把持された歯車の位相検出方法を説明するための図である。上述の例では、検出位置において歯車Ｇの歯Ｔと接触子１５２とが接触したか否かが検出された。図１２に示す変形例４に係る歯車の位相検出方法は、レーザ式判別センサ１７０を用いて、歯Ｔが検出位置にあるか否かを検出する。
　レーザ式判別センサ１７０は、レーザ光を照射する発光素子と、受光素子とを備える。レーザ式判別センサ１７０は、歯Ｔで反射したレーザ光の反射光に基づいて検出位置に歯Ｔがあるか否かを検出する。ただし、レーザ式判別センサ１７０は、反射型のレーザ式センサに限らず、透過型のレーザ式センサであってもよい。また、レーザ式判別センサ１７０に代えて、近接センサ（静電容量や磁性体金属を検知）を用いてもよい。
　次に、検出プログラム２４の表示例について、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、ワーク主軸１２２に把持された歯車Ｇの位相の検出に必要な情報を入力するための入力画面の例である。この表示内容は、プロセッサ１０の制御に従って表示回路４２がディスプレイ４０に表示させたものである。操作部５０が操作を受け付けると、操作入力が入力回路５２に入力される。具体的には、オペレータは、図１３に示すように、歯車Ｇの諸元を含む歯車データ２６、検出に用いる円の直径（例えば検出する位相における歯車のエッジと交差する円の直径）、接触子１５２の送り速度、姿勢（例えば送り方向に対する支持棒１５４の延びる方向）など、ワーク主軸１２２に把持された歯車Ｇの位相の検出に必要な情報を、操作部５０を介して入力する。ここで、初期角度とは、第１検出位置ｄｐ１の第１角度Ｐ１（図５Ｂを参照）である。すると、プロセッサ１０は、入力された情報に基づき、第１検出位置ｄｐ１および第２検出位置ｄｐ２を決定する。表示回路４２は、決定した第１検出位置ｄｐ１および第２検出位置ｄｐ２をディスプレイ４０に表示させてもよい。また、決定した第１検出位置ｄｐ１および第２検出位置ｄｐ２は、オペレータの操作によって変更可能にしてもよい。このように、オペレータは、必要な情報を入力するだけで、歯車Ｇ及び接触センサ１５０の仕様に応じた検出プログラム２４の実行条件を簡単に整えることができる。
　また、ディスプレイ４０に表示された歯車Ｇの複数の歯の複数のエッジのいずれかの位置が操作部５０を介して入力回路５２に入力されると、プロセッサ１０は、入力された位置の位相を検出するように、コラム１１０、工具主軸台１１２、ワーク主軸１２２、及び工具交換装置１３０を制御してもよい。
　次に、図１４は、歯車Ｇの位相の検出結果を示す表示例である。プロセッサ１０は、加工プログラム２２又は検出プログラム２４に従って、加工プログラム２２による後工程の実行前に、検出された歯車Ｇの位相をディスプレイ４０に表示させてもよい。例えば、図１４の表示例は、図７Ａに示す位相の検出結果に対応し、縦軸を回転軸線Ａ４の径方向の長さ（mm）とし、横軸をＣ軸（°）としたグラフを含んでいる。このグラフには、交差点ＣＰ1及び交差点ＣＰ2の位相Ｐ1および位相Ｐ2、その中間の位相ＰB（歯底面ＴＳ３の位相）が含まれている。ただし、Ｃ軸とは、グラフ表示のために、回転軸線Ａ４の周方向であるＣ方向を、一直線状の軸として展開したものである。さらに、図１４に示す表示例では、ディスプレイ４０は、歯車Ｇの緒元と、歯底面ＴＳ３の位相ＰBとをテキスト表示している。
　なお、プロセッサ１０、接触センサ１５０（またはレーザ式判別センサ１７０）、センサ制御回路３０は、検出位置で歯車Ｇが検出されたか否かを判定する判定手段に対応する。コラム１１０及び工具主軸台１１２（またはワーク主軸１２２）は、角度変更手段に相当する。プロセッサ１０は、判定手段から判定結果を求め且つ角度変更手段を制御する制御手段に対応する。操作部５０及び入力回路５２は、歯車Ｇの諸元を含む情報を入力する入力手段に対応する。ディスプレイ４０及び表示回路４２は、検出した回転軸線Ａ４の周方向であるＣ方向における歯車Ｇの位相を表示する表示手段に対応する。
　次に、第２実施形態に係る工作機械に取り付けられたワークのエッジの工作機械における位置検出方法について説明する。図１４は、ワークのエッジの位置を検出する工作機械２００の概略構成を示す図である。図１４に示すように、工作機械２００は、搬送台２１０と、機械本体２２０と、工具保持台２３０と、を備えている。ワークＷ２は、工作機械２００の搬送台２１０に取り付けられている。搬送台２１０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において往復可能に、ワークＷ２を搬送する。機械本体２２０の内部構成は、図２に示す構成と同じである。また、メモリ２０には、歯車データ２６に代えてワークＷ２の形状データが含まれる。工具保持台２３０は、機械本体２２０に対してＺ軸方向に移動可能に機械本体２２０に取り付けられている。工具保持台２３０には、接触子１５２を有する接触センサ１５０が取り付けられている。プロセッサ１０は、搬送台２１０の移動及び工具保持台２３０の移動を制御する。
　例えば、ワークＷ２は、孔９００が形成された板形状を有している。工作機械２００は、ワークＷ２における孔９００のエッジＥ４のＸ軸方向の位置を検出する。エッジＥ４は、ワークＷ２の主面９０２（Ｚ軸方向に直交する面）と、孔９００の内面９０４（Ｘ軸方向に直交する面）と、の境界である。プロセッサ１０は、Ｘ軸方向に搬送台２１０を往復移動させてＸ軸方向のワークＷ２の位置を変えながら、接触子１５２をＺ軸方向に移動させて判定結果を取得する。ただし、Ｘ軸方向におけるワークＷ２の位置の基準となる位置は、どこでもよい。また、ワークＷ２の厚み（Ｘ軸方向の長さ）は、メモリ２０のワーク形状データに含まれており、Ｚ軸方向における工具保持台２３０の移動距離は、ワークＷ２の厚みに基づいて求められる。
　まず、プロセッサ１０は、ワークＷ２の主面９０２上におけるＸ軸方向の任意の第１検出位置ｄｐ１に向けて、接触子１５２をＺ軸方向に移動させて、センサ制御回路３０から第１判定結果を取得する。プロセッサ１０は、搬送台２１０をＸ軸方向に移動させて、第１検出位置ｄｐ１と異なる第２検出位置ｄｐ２に向けて接触子１５２をＺ軸方向に移動させ、第１判定結果と異なる第２判定結果を取得する。搬送台２１０によるワークＷ２の搬送距離は、ワークＷ２における第１検出位置ｄｐ１から第２検出位置ｄｐ２までの距離に相当する。そして、プロセッサ１０は、第１検出位置ｄｐ１と第２検出位置ｄｐ２の中間の第３検出位置を求め、Ｘ軸方向において接触子１５２の位置が第３検出位置に一致するように搬送台２１０をＸ軸方向に移動させる。そして、プロセッサ１０は、接触子１５２をＺ軸方向に移動させて第３判定結果をセンサ制御回路３０から取得する。プロセッサ１０は、第３判定結果と第１判定結果が同じであれば、第１検出位置を第３検出位置に置き換える。プロセッサ１０は、第３判定結果と第１判定結果と異なれば、第２検出位置を第３検出位置に置き換える。そして、プロセッサ１０は、第３検出位置を算出し、第３判定結果を再び取得する。プロセッサ１０は、Ｘ軸方向における第１検出位置と第２検出位置との差が閾値より小さくなるまで、第３判定結果を求めることを繰り返す。
　プロセッサ１０は、Ｘ軸方向における第１検出位置と第２検出位置との差が閾値より小さくなると、第１検出位置又は第２検出位置を、工作機械２００に対するワークＷ２のエッジＥ４の位置としてメモリ２０に記憶させる。ただし、工作機械２００に対するワークＷ２のエッジＥ４の位置は、第１検出位置から第２検出位置までのいずれかの位置であればよく、第１検出位置と第２検出位置の中間の位置であってもよい。
　なお、図１４は単なる一例を示し、ワークＷ２をＹ軸方向に往復搬送させながら判定結果を取得すれば、Ｘ軸方向に沿う孔９００のエッジの位置を検出することができる。
　本願においては、「備える」およびその派生語は、構成要素の存在を説明する非制限用語であり、記載されていない他の構成要素の存在を排除しない。これは、「有する」、「含む」およびそれらの派生語にも適用される。
　「～部材」、「～部」、「～要素」、「～体」、および「～構造」という文言は、単一の部分や複数の部分といった複数の意味を有し得る。
　「第１」や「第２」などの序数は、単に構成を識別するための用語であって、他の意味（例えば特定の順序など）は有していない。例えば、「第１要素」があるからといって「第２要素」が存在することを暗に意味するわけではなく、また「第２要素」があるからといって「第１要素」が存在することを暗に意味するわけではない。
　程度を表す「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言は、最終結果が大きく変わらないような合理的なずれ量を意味し得る。本願に記載される全ての数値は、「実質的に」、「約」、および「およそ」などの文言を含むように解釈され得る。
　上記の開示内容から考えて、本発明の種々の変更や修正が可能であることは明らかである。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、本願の具体的な開示内容とは別の方法で本発明が実施されてもよい。
１００        ：工作機械
１            ：制御装置
４０          ：ディスプレイ
５０          ：操作部
１１０        ：コラム
１２０        ：ワーク主軸台
１３０        ：工具交換装置
１５０        ：接触センサ
１５２        ：接触子
２００        ：工作機械
２１０        ：搬送台
２２０        ：機械本体
２３０        ：工具保持台

Claims (15)

  1. 　歯車を把持した主軸の回転軸の周方向における基準位置から、前記周方向に第１角度を有する第１検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、
    　前記基準位置から前記周方向に、前記第１角度と異なる第２角度を有する第２検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示し且つ前記第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、
    　前記第１角度と前記第２角度との間の第３角度を求め、
    　前記基準位置から前記周方向に前記第３角度を有する第３検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、
    　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが同じであれば、前記第１角度を前記第３角度に置き換え、
    　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが異なれば、前記第２角度を前記第３角度に置き換え、
    　前記第１角度から前記第２角度までの角度に基づいて、前記周方向における前記歯車の位相を検出する、
    　歯車の位相検出方法。
  2. 　前記第３角度および前記第３判定結果を繰り返し求める
    　請求項１に記載の歯車の位相検出方法。
  3. 　前記第１角度と前記第２角度の差が閾値より小さい時に、前記歯車の位相を検出する、
    　請求項１または２に記載の歯車の位相検出方法。
  4. 　前記第１角度と前記第２角度の中間の角度を、前記歯車の位相として検出する、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の歯車の位相検出方法。
  5. 　前記第３角度は、前記第１角度と前記第２角度の中間の角度である
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の歯車の位相検出方法。
  6. 　前記歯車の複数の位相を検出し、
    　検出した前記複数の位相に基づいて、前記歯車の所定の位置における位相を算出する、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の歯車の位相検出方法。
  7. 　前記歯車の歯数に基づいて、前記第２角度を求める、
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の歯車の位相検出方法。
  8. 　前記第１判定結果、前記第２判定結果、及び前記第３判定結果を求めるときに、接触センサの接触子と前記歯車とを相対移動させ、前記第１検出位置、前記第２検出位置、および前記第３検出位置で前記接触子と前記歯車とが接触したか否かをそれぞれに判定する、
    　請求項１～７のいずれか1項に記載の歯車の位相検出方法。
  9. 　前記接触子と前記歯車とが接触したか否かを判定するときに、前記接触子と前記歯車とを前記回転軸の軸方向において相対移動させ、前記回転軸に実質的に直交する前記歯車の端面と前記接触子とが接触するか否かを判定する、
    　請求項８に記載の歯車の位相検出方法。
  10. 　前記接触子と前記歯車とを前記回転軸に実質的に直交する方向において相対移動させ、
    　前記回転軸に実質的に平行な前記歯の歯先面と前記接触子とが接触するか否かが判定される、
    　請求項８に記載の歯車の位相検出方法。
  11. 　歯車を把持した主軸の回転軸の周方向における基準位置から、前記周方向に第１角度を有する第１検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、
    　前記基準位置から前記周方向に、前記第１角度と異なる第２角度を有する第２検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示し且つ前記第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、
    　前記第１角度と前記第２角度との間の第３角度を求め、
    　前記基準位置から前記周方向に前記第３角度を有する第３検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、
    　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが同じであれば、前記第１角度を前記第３角度に置き換え、
    　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが異なれば、前記第２角度を前記第３角度に置き換え、
    　前記第１角度から前記第２角度までの角度に基づいて、前記周方向における前記歯車の位相を検出し、
    　検出された前記歯車の位相に基づいて、前記歯車の歯面の仕上げ加工、前記歯車のバリ取り、前記歯面の倣い計測、及び前記歯車のキー穴形成の少なくとも１つを行う、
    　歯車の製造方法。
  12. 　第１検出位置において工作機械に取り付けられたワークが検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、
    　前記第１検出位置と異なる第２検出位置において前記ワークが検出されたか否かを示し且つ前記第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、
    　前記第１検出位置と前記第２検出位置との間の第３検出位置を求め、
    　前記第３検出位置において前記ワークが検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、
    　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが同じであれば、前記第１検出位置を前記第３検出位置に置き換え、
    　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが異なれば、前記第２検出位置を前記第３検出位置に置き換え、
    　前記第１検出位置から前記第２検出位置までのいずれかの位置を前記工作機械に対する前記ワークのエッジの位置として検出する、
    　ワークのエッジの位置検出方法。
  13. 　歯車を把持し且つ回転軸周りに回転する主軸と、
    　検出位置で前記歯車が検出されたか否かを判定する判定手段と、
    　前記回転軸の周方向において、基準位置から前記検出位置への角度を変更する角度変更手段と、
    　前記判定手段から判定結果を求め且つ前記角度変更手段を制御する制御手段と、を備え、
    　前記制御手段は、
    　　前記基準位置から前記周方向に第１角度を有する第１検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示す第１判定結果を求め、
    　　前記基準位置から前記周方向に、前記第１角度と異なる第２角度を有する第２検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示し且つ前記第１判定結果と異なる第２判定結果を求め、
    　　前記第１角度と前記第２角度との間の第３角度を求め、
    　　前記基準位置から前記周方向に前記第３角度を有する第３検出位置で、前記歯車が検出されたか否かを示す第３判定結果を求め、
    　　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが同じであれば、前記第１角度を前記第３角度に置き換え、
    　　前記第３判定結果と前記第１判定結果とが異なれば、前記第２角度を前記第３角度に置き換え、
    　前記第１角度から前記第２角度までの角度に基づいて、前記周方向における前記歯車の位相を検出する、
    　歯車の位相を検出する工作機械。
  14. 　前記歯車の諸元を含む情報を入力する入力手段を、さらに備え、
    　前記制御手段は、前記入力手段に入力された前記情報に基づき、前記第１検出位置および前記第２検出位置を決定する
    　請求項１３に記載の歯車の位相を検出する工作機械。
  15. 　検出した前記周方向における前記歯車の位相を表示する表示手段を、さらに備える、
    　請求項１３または１４に記載の歯車の位相を検出する工作機械。
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