特開 2023-92292 製造物の製造方法、情報処理装置およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023092292

(43)【公開日】2023-07-03

(54)【発明の名称】製造物の製造方法、情報処理装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B23B 1/00 20060101AFI20230626BHJP

   B23Q 17/12 20060101ALI20230626BHJP

   B23Q 17/09 20060101ALI20230626BHJP

   B23B 25/06 20060101ALI20230626BHJP

【ＦＩ】

B23B1/00 N

B23Q17/12

B23Q17/09 A

B23B25/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021207443

(22)【出願日】2021-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000166948

【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100125346

【弁理士】

【氏名又は名称】尾形 文雄

(72)【発明者】

【氏名】簗田 修二

【テーマコード（参考）】

3C029

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C029CC01

3C045AA10

3C045EA20

3C045HA05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ワークに対する加工工程において発生する同軸度の異常の検知を実現する。
【解決手段】ワークをワークの軸周りに回転させながら加工して製造する製造物の製造方法であって、ワークを軸方向の２カ所で第１チャック１１１および第２チャック１１２により固定して回転させ、振動検知手段１５０により振動を検知する工程と、ワークを加工する工程と、ワークを第２チャック１１２のみにより固定して回転させ、振動検知手段１５０により振動を検知する工程と、判定手段により、第１チャック１１１および第２チャック１１２によりワークを固定した状態での回転において検知された振動に基づいてワークの同軸度を判定する第１判定と、第２チャックのみにより固定した状態での回転において検知された振動パターンに基づいてワークの同軸度を判定する第２判定とを行う工程と、を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを当該ワークの軸周りに回転させながら加工して製造する製造物の製造方法であって、
前記ワークを軸方向の２カ所で第１チャックおよび第２チャックにより固定して回転させ、振動検知手段により振動を検知する工程と、
前記ワークを加工する工程と、
前記ワークを前記第２チャックのみにより固定して回転させ、前記振動検知手段により振動を検知する工程と、
判定手段により、前記第１チャックおよび前記第２チャックにより前記ワークを固定した状態での回転において検知された振動に基づいて当該ワークの同軸度を判定する第１判定と、前記第２チャックのみにより固定した状態での回転において検知された振動に基づいて当該ワークの同軸度を判定する第２判定とを行う工程と、
を含む、製造物の製造方法。

【請求項2】

前記第１判定は、検知された振動の振動量に基づいて行われることを特徴とする、請求項１に記載の製造物の製造方法。

【請求項3】

前記第２判定は、検知された振動のピークの出現パターンに基づいて行われることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の製造物の製造方法。

【請求項4】

前記加工は、
前記第１チャックおよび前記第２チャックにより前記ワークを固定した状態で行われる当該ワークの切断と、
切断された後に前記第２チャックにより固定されている前記ワークに対する加工と、を含み、
前記第２チャックにより固定されている前記ワークに対する加工において当該ワークに対する工具の接触が開始された際に検知された振動のピークの出現パターンに基づいて、前記第２判定が行われることを特徴とする、請求項３に記載の製造物の製造方法。

【請求項5】

前記第２チャックにより固定されている前記ワークに対する加工は、当該ワークを回転させ、前記工具を当該ワークの回転軸から離れた位置で当該ワークに接触させて行われる加工であることを特徴とする、請求項４に記載の製造物の製造方法。

【請求項6】

前記第２判定では、
検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、
前記対象範囲における前記ピークの出現数に基づいて、前記同軸度の判定が行われることを特徴とする、請求項３に記載の製造物の製造方法。

【請求項7】

前記第２判定では、
検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、
最初の前記ピークが出現してから前記対象範囲が終わるまでの時間に基づいて、前記同軸度の判定が行われることを特徴とする、請求項３に記載の製造物の製造方法。

【請求項8】

前記第２判定は、前記ワークの同軸度が予め定められた基準よりも小さい場合の振動データおよび当該基準よりも大きい場合の振動データを教師データとして学習させた機械学習による判定アルゴリズムにより行われることを特徴とする、請求項３に記載の製造物の製造方法。

【請求項9】

ワークを当該ワークの軸周りに回転させながら加工して製造する製造物の製造方法であって、
前記ワークを固定手段により固定した状態で回転させ、工具を当該ワークに接触させない状態で、振動検知手段により振動を検知する工程と、
前記ワークを加工する工程と、
前記ワークを回転させながら工具を当該ワークに接触させて、前記振動検知手段により振動を検知する工程と、
判定手段により、前記工具を前記ワークに接触させない状態で検知された振動に基づいて当該ワークの同軸度を判定する第１判定と、前記工具を前記ワークに接触させた状態で検知された振動に基づいて当該ワークの同軸度を判定する第２判定とを行う工程と、
を含む、製造物の製造方法。

【請求項10】

前記第１判定は、検知された振動の振動量に基づいて行われることを特徴とする、請求項９に記載の製造物の製造方法。

【請求項11】

前記第２判定は、検知された振動のピークの出現パターンに基づいて行われることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の製造物の製造方法。

【請求項12】

前記ワークを固定した状態で当該ワークを回転させ、前記工具を当該ワークの回転軸から離れた位置で当該ワークに接触させて加工を行い、当該加工において当該ワークに対する工具の接触が開始された際に検知された振動のピークの出現パターンに基づいて、前記第２判定が行われることを特徴とする、請求項１１に記載の製造物の製造方法。

【請求項13】

前記第２判定は、前記ワークに対する最後の加工を行う際に検知された振動に基づいて行われることを特徴とする、請求項１２に記載の製造物の製造方法。

【請求項14】

前記第２判定では、
検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、
前記対象範囲におけるピークの出現数に基づいて、前記同軸度の判定が行われることを特徴とする、請求項１１に記載の製造物の製造方法。

【請求項15】

前記第２判定では、
検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、
前記最初のピークが出現してから前記対象範囲が終わるまでの時間に基づいて、前記同軸度の判定が行われることを特徴とする、請求項１１に記載の製造物の製造方法。

【請求項16】

前記第２判定は、前記ワークの同軸度が予め定められた基準よりも小さい場合の振動データおよび当該基準よりも大きい場合の振動データを教師データとして学習させた機械学習による判定アルゴリズムにより行われることを特徴とする、請求項１１に記載の製造物の製造方法。

【請求項17】

ワークを固定し、固定した当該ワークを駆動手段により当該ワークの軸周りに回転させながら加工手段により加工すると共に、検知手段により動作時の振動を検知する加工装置から当該振動の検知データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記検知データを処理する処理手段と、を備え、
前記処理手段は、前記駆動手段が前記ワークを回転させ、前記加工手段の工具が前記ワークに接触していない状態で検知された振動の前記検知データから得られる振動量の情報に基づいて当該ワークの同軸度を判定する第１判定と、当該加工手段の工具が前記ワークに接触した状態で検知された振動の前記検知データから得られる振動のピークの出現パターンに基づいて当該ワークの同軸度を判定する第２判定とを行うことを特徴とする、情報処理装置。

【請求項18】

コンピュータに、
ワークを固定し、固定した当該ワークを駆動手段により当該ワークの軸周りに回転させながら加工手段により加工すると共に、検知手段により動作時の振動を検知する加工装置から当該振動の検知データを取得する処理と、
前記駆動手段が前記ワークを回転させ、前記加工手段の工具が前記ワークに接触していない状態で検知された振動の前記検知データから得られる振動量の情報に基づいて当該ワークの同軸度を判定する処理と、
前記加工手段の工具が前記ワークに接触した状態で検知された振動の前記検知データから得られる振動のピークの出現パターンに基づいて当該ワークの同軸度を判定する処理と、
を実行させることを特徴とする、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、製造物の製造方法、情報処理装置およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

円柱や円筒状のワークの同軸度の測定は、高価な測定機を用い、安静な環境での測定作業が必要となる。このため、加工後に全てのワークの同軸度を測定することは、製品のコストアップや納期延長に繋がり、特に大量生産が望まれる製品に対して行うのは不向きである。

【0003】

一方、ワークを軸周りに回転させながら加工する自動旋盤等の加工装置において、装置の振動に基づいてワークの同軸度の異常を検出する技術がある。特許文献１には、ワークや工具を装着するために締結動作可能なクランプと、クランプの締結動作を制御する制御部と、クランプの締結動作と同期した所定のタイミングで測定されるクランプの振動または負荷に関連する所定のデータに基づいて、クランプの締結動作に伴う異常を検知する検知部と、を備える工作機械が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－５５０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

振動による同軸度の検査は、特定の条件で加工装置にワークを装着し、工具による加工が行われていない状態で振動を測定した場合の振動とワークの同軸度との相関関係に基づく。しかし、加工工程においてワークを装着し直す場合、固定具によるワークの締結がずれ、ワークの同軸度を低下させる場合がある。また、加工中に、ワークに変形や歪みが生じて同軸度を損なうことが起こり得る。このような場合、加工後の状態は、振動とワークの同軸度との相関関係が成立する条件を満足するとは限らず、同軸度の異常を検知できない場合がある。

【0006】

本発明は、ワークに対する加工工程において発生する同軸度の異常の検知を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成する本発明は、ワークをワークの軸周りに回転させながら加工して製造する製造物の製造方法であって、ワークを軸方向の２カ所で第１チャックおよび第２チャックにより固定して回転させ、振動検知手段により振動を検知する工程と、ワークを加工する工程と、ワークを第２チャックのみにより固定して回転させ、振動検知手段により振動を検知する工程と、判定手段により、第１チャックおよび第２チャックによりワークを固定した状態での回転において検知された振動に基づいてワークの同軸度を判定する第１判定と、第２チャックのみにより固定した状態での回転において検知された振動に基づいてワークの同軸度を判定する第２判定とを行う工程と、を含む、製造物の製造方法である。
より好ましくは、第１判定は、検知された振動の振動量に基づいて行われる。
さらに好ましくは、第２判定は、検知された振動のピークの出現パターンに基づいて行われる。
また、より詳細には、ワークに対する加工は、第１チャックおよび第２チャックによりワークを固定した状態で行われるワークの切断と、切断された後に第２チャックにより固定されているワークに対する加工と、を含み、第２チャックにより固定されているワークに対する加工においてワークに対する工具の接触が開始された際に検知された振動のピークの出現パターンに基づいて、第２判定が行われる。
さらに詳細には、第２チャックにより固定されているワークに対する加工は、ワークを回転させ、工具をワークの回転軸から離れた位置でワークに接触させて行われる加工である。
より詳細には、第２判定では、検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、対象範囲におけるピークの出現数に基づいて、同軸度の判定が行われる。
より詳細には、第２判定では、検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、最初のピークが出現してから対象範囲が終わるまでの時間に基づいて、同軸度の判定が行われる。
より詳細には、第２判定は、ワークの同軸度が予め定められた基準よりも小さい場合の振動データおよびこの基準よりも大きい場合の振動データを教師データとして学習させた機械学習による判定アルゴリズムにより行われる。
また上記の目的を達成する本発明は、ワークをワークの軸周りに回転させながら加工して製造する製造物の製造方法であって、ワークを固定手段により固定した状態で回転させ、工具をワークに接触させない状態で、振動検知手段により振動を検知する工程と、ワークを加工する工程と、ワークを回転させながら工具をワークに接触させて、振動検知手段により振動を検知する工程と、判定手段により、工具をワークに接触させない状態で検知された振動に基づいてワークの同軸度を判定する第１判定と、工具をワークに接触させた状態で検知された振動に基づいてワークの同軸度を判定する第２判定とを行う工程と、を含む、製造物の製造方法である。
より好ましくは、第１判定は、検知された振動の振動量に基づいて行われる。
さらに好ましくは、第２判定は、検知された振動のピークの出現パターンに基づいて行われる。
また、より詳細には、ワークを固定した状態でワークを回転させ、工具をワークの回転軸から離れた位置でワークに接触させて加工を行い、加工においてワークに対する工具の接触が開始された際に検知された振動のピークの出現パターンに基づいて、第２判定が行われる。
さらに詳細には、第２判定は、ワークに対する最後の加工を行う際に検知された振動に基づいて行われる。
より詳細には、第２判定では、検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、対象範囲におけるピークの出現数に基づいて、同軸度の判定が行われる。
より詳細には、第２判定では、検知された振動におけるピークどうしの間の振動量が最初のピークの出現前の振動量に基づいて定められる基準値まで低下する振動パターンが出現する範囲を対象範囲とし、最初のピークが出現してから対象範囲が終わるまでの時間に基づいて、同軸度の判定が行われる。
より詳細には、第２判定は、ワークの同軸度が予め定められた基準よりも小さい場合の振動データおよびこの基準よりも大きい場合の振動データを教師データとして学習させた機械学習による判定アルゴリズムにより行われる。
また上記の目的を達成する本発明は、ワークを固定し、固定したワークを駆動手段によりワークの軸周りに回転させながら加工手段により加工すると共に、検知手段により動作時の振動を検知する加工装置から振動の検知データを取得する取得手段と、取得手段により取得された検知データを処理する処理手段と、を備え、処理手段は、駆動手段がワークを回転させ、加工手段の工具がワークに接触していない状態で検知された振動の検知データから得られる振動量の情報に基づいてワークの同軸度を判定する第１判定と、加工手段の工具がワークに接触した状態で検知された振動の検知データから得られる振動のピークの出現パターンに基づいてワークの同軸度を判定する第２判定とを行うことを特徴とする、情報処理装置である。
また上記の目的を達成する本発明は、コンピュータに、ワークを固定し、固定したワークを駆動手段によりワークの軸周りに回転させながら加工手段により加工すると共に、検知手段により動作時の振動を検知する加工装置から振動の検知データを取得する処理と、駆動手段がワークを回転させ、加工手段の工具がワークに接触していない状態で検知された振動の検知データから得られる振動量の情報に基づいてワークの同軸度を判定する処理と、加工手段の工具がワークに接触した状態で検知された振動の検知データから得られる振動のピークの出現パターンに基づいてワークの同軸度を判定する処理と、を実行させることを特徴とする、プログラムである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ワークに対する加工工程において発生する同軸度の異常を、加工装置の振動により検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態による製造物の製造方法が適用されるシステムの構成を示す図である。

【図2】加工装置の構成を示す図である。

【図3】情報処理装置の構成例を示す図である。

【図4】加工対象であるワークの構成例を示す図である。

【図5】ワークの加工を説明する図であり、図５（Ａ）はワークに対する切削加工の例を示す図、図５（Ｂ）は第１チャックおよび第２チャックの両方でワークを掴んだ状態を示す図、図５（Ｃ）はワークの切断の例を示す図である。

【図6】ワークの加工を説明する図であり、図６（Ａ）は切断されたワークを第２チャックで掴んだ状態を示す図、図６（Ｂ）はワークに対する穿孔の例を示す図、図６（Ｃ）はワークに対する面取り加工の例を示す図である。

【図7】第１処理の対象であるセンサ信号およびその解析結果を示す図であり、図７（Ａ）はセンサ信号の波形の例を示す図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のセンサ信号を高速フーリエ変換（ＦＴＴ）して得られた周波数分布を示す図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のセンサ信号の主軸周波数成分とワークの同軸度との関係を示す図である。

【図8】第２の処理の対象であるセンサ信号およびその解析結果を示す図であり、図８（Ａ）は良品のワークに関するセンサ信号の波形の例を示す図、図８（Ｂ）は不良品のワークに関するセンサ信号の波形の例を示す図、図８（Ｃ）は前接触の回数とワークの同軸度との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

【0011】

＜システム構成＞
図１は、本実施形態による製造物の製造方法が適用されるシステムの構成を示す図である。このシステムは、加工装置１００と、情報処理装置２００とを備える。加工装置１００は、製造物であるワークを加工する装置である。加工装置１００には振動センサ１５０が設けられている。この振動センサ１５０は、加工装置１００の稼働により発生する振動を検知する。振動センサ１５０は、振動を検知すると、検知した振動を示す信号（以下、「センサ信号」と呼ぶ）を情報処理装置２００へ送信する。情報処理装置２００は、取得したセンサ信号を処理し、処理結果に基づいてワークの同軸度を判定して、判定結果を加工装置１００へ送信する。

【0012】

また、加工装置１００は、加工したワークを回収箱１６０へ納める。回収箱１６０は、良品を回収する良品回収箱１６１と、保留品を回収する保留品回収箱１６２と、不良品を回収する不良品回収箱１６３とからなる。加工装置１００は、情報処理装置２００の判定結果に基づいてワークを良品と保留品と不良品とに仕分け、それぞれの回収箱１６１、１６２、１６３へ納める。ここで、保留品とは、情報処理装置２００による判定結果に基づいて良品か不良品かを断定できないワークである。保留品に対しては、例えば、別途、管理者が、測定器を用いて同軸度を測定することにより、個別に良品か不良品かを判断する等としても良い。

【0013】

加工装置１００と情報処理装置２００とは、トリガ信号線２１０、センサ信号線２２０、判定信号線２４０を介して接続されている。トリガ信号線２１０は、情報処理装置２００にワークの同軸度を判定する処理を開始させるためのトリガ信号を伝送する信号線である。センサ信号線２２０は、振動センサ１５０からのセンサ信号を伝送する信号線である。センサ信号線２２０上には、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２３０が設けられている。センサ信号は、振動センサ１５０から出力されると、Ａ／Ｄ変換器２３０で検知された振動を示すデジタル信号（検知データ）に変換され、情報処理装置２００へ送られる。判定信号線２４０は、情報処理装置２００によるワークの同軸度の判定結果を表す信号を加工装置１００へ伝送する信号線である。

【0014】

加工装置１００に設けられた振動センサ１５０と、各信号線２１０、２２０、２４０およびＡ／Ｄ変換器２３０と、情報処理装置２００とで、加工装置１００の振動に基づきワークの同軸度を判定する判定システムＳが構成される。加工装置１００は、判定対象となる振動が得られるタイミングでトリガ信号を出力する。情報処理装置２００は、トリガ信号を受信したことを契機としてＡ／Ｄ変換されたセンサ信号を受け付け、ワークの同軸度の判定処理を行う。そして、情報処理装置２００は、判定結果を加工装置１００へ返す。

【0015】

＜加工装置１００の構成＞
図２は、加工装置１００の構成を示す図である。加工装置１００は、固定具１１０と、駆動機構１２０と、工具１３０と、制御装置１４０とを備える。固定具１１０は、第１チャック１１１と、第２チャック１１２とを含む。また、上記のように、加工装置１００には、振動センサ１５０が設けられている。本実施形態では、ワーク３００として円柱状や円筒状の部材を想定している。そして、ワーク３００を中心軸の周りに回転させながら加工する。

【0016】

固定具１１０は、ワーク３００を加工する際に、ワーク３００を固定する器具である。上記のように、固定具１１０は、第１チャック１１１と、第２チャック１１２とを含み、この第１チャック１１１および第２チャック１１２の一方または両方でワーク３００を掴み、固定する。第１チャック１１１および第２チャック１１２は、ワーク３００の軸方向における異なる２か所でワーク３００を掴む。第１チャック１１１および第２チャック１１２は、同一の回転軸の周りに回転可能である。

【0017】

駆動機構１２０は、第１チャック１１１および第２チャック１１２を回転させる機構である。駆動機構１２０は、第１チャック１１１および第２チャック１１２を、ワーク３００を掴んだ状態でワーク３００の中心軸の周りに回転させるように駆動する。

【0018】

工具１３０は、ワーク３００を加工する道具である。工具１３０は、ワーク３００に対する加工の種類に応じて種々の刃や部材が用意される。また、工具１３０は、第１チャック１１１および第２チャック１１２の一方または両方により固定されて回転されるワーク３００に対し、回転軸と交差する方向や回転軸に沿う方向に移動する。これにより、工具１３０は、ワーク３００に対して様々な向きや角度で接触し、加工することができる。一例として、工具１３０には、切削用の工具、研削用の工具、研磨用の工具、切断用の工具、穿孔用の工具等がある。切削用の工具、研削用の工具、研磨用の工具は、ワーク３００の回転軸と交差する方向や回転軸に沿う方向に移動しながらワーク３００に接触し、ワーク３００の表面を切削したり研削したり研磨したりするのに用いられる。切断用の工具は、ワーク３００の回転軸の中心に向かって移動しながらワーク３００に接触し、ワーク３００を切断（いわゆる突っ切り）するのに用いられる。穿孔用の工具は、ワーク３００の端面に対してワーク３００の回転軸に沿って移動しながらワーク３００に接触し、ワーク３００の端面に孔を形成するのに用いられる。

【0019】

制御装置１４０は、加工装置１００の動作を制御する装置である。例えば、ワーク３００を固定するための第１チャック１１１および第２チャック１１２の動作、駆動機構１２０の動作、工具１３０の動作等を制御する。また、制御装置１４０は、情報処理装置２００との間で信号の送受信を行う。具体的には、制御装置１４０は、情報処理装置２００にワーク３００の同軸度を判定する処理を開始させるためのトリガ信号を出力し、トリガ信号線２１０を介して情報処理装置２００へ送信する。また、制御装置１４０は、判定信号線２４０を介して情報処理装置２００から判定信号を受信し、加工が済んだワーク３００を回収箱１６０へ納める。この時、制御装置１４０は、受信した判定信号に基づき、ワーク３００を良品、保留品、不良品の何れかに仕分け、仕分けの結果に応じて良品回収箱１６１、保留品回収箱１６２、不良品回収箱１６３の何れかにワーク３００を納める。

【0020】

この制御装置１４０は、例えば、数値制御コンピュータにより実現される。制御装置１４０を実現する数値制御コンピュータは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＣＰＵが実行するプログラムを記憶した記憶装置とにより構成しても良い。また、制御装置１４０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、その他の回路により実現しても良い。

【0021】

振動センサ１５０は、加工装置１００の表面または内部に取り付けられ、加工装置１００の振動を感知して振動の大きさを表す信号（センサ信号）を出力するセンサである。振動センサ１５０から出力されるセンサ信号は、センサ信号線２２０を介して情報処理装置２００へ送信される。図１に示した構成では、振動センサ１５０から出力されるセンサ信号はアナログ信号であり、Ａ／Ｄ変換器２３０によりデジタル信号に変換されて情報処理装置２００に入力される。本実施形態では、センサ信号は、振動センサ１５０から常時出力され、情報処理装置２００に送られているものとする。なお、図２に示す構成例では、センサ信号は、振動センサ１５０から直接、情報処理装置２００へ送信されるように構成されているが、制御装置１４０を介して送信するように構成しても良い。

【0022】

＜情報処理装置２００の構成＞
図３は、情報処理装置２００の構成例を示す図である。情報処理装置２００は、例えば、コンピュータにより実現される。情報処理装置２００を実現するコンピュータは、演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、記憶手段であるＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、記憶装置２０４とを備える。ＲＡＭ２０３は、主記憶装置（メイン・メモリ）であり、ＣＰＵ２０１が演算処理を行う際の作業用メモリとして用いられる。ＲＯＭ２０２にはプログラムや予め用意された設定値等のデータが保持されており、ＣＰＵ２０１はＲＯＭ２０２から直接プログラムやデータを読み込んで処理を実行することができる。記憶装置２０４は、プログラムやデータの保存手段である。記憶装置２０４にはプログラムが記憶されており、ＣＰＵ２０１は記憶装置２０４に格納されたプログラムを主記憶装置に読み込んで実行する。また、記憶装置２０４には、ＣＰＵ２０１による処理の結果が格納される。記憶装置２０４としては、例えば磁気ディスク装置やＳＳＤ（Solid State Drive）等が用いられる。

【0023】

情報処理装置２００は、センサ信号線２２０を介して、振動センサ１５０から出力されＡ／Ｄ変換器２３０によりデジタル信号に変換されたセンサ信号（検知データ）を受信する。また、情報処理装置２００は、トリガ信号線２１０を介して加工装置１００からトリガ信号を受信すると、これを契機としてセンサ信号を解析し、ワーク３００の同軸度の判定を行う。そして、情報処理装置２００は、判定信号線２４０を介して、ワーク３００の同軸度の判定結果を加工装置１００へ返す。情報処理装置２００によるこれらの処理は、例えば、図３に示したＣＰＵ２０１がプログラムを実行することにより実行される。言い換えれば、情報処理装置２００は、加工装置１００から振動の検知データを取得する取得手段として機能すると共に、取得手段により取得された検知データを処理する処理手段として機能する。そして、これらの機能は、例えば、図３に示したＣＰＵ２０１がプログラムを実行することにより実現される。センサ信号の解析およびワーク３００の同軸度の判定の詳細については後述する。なお、図３に示した構成例は、情報処理装置２００をコンピュータにより実現する場合の一例に過ぎない。

【0024】

＜ワーク３００の構成例＞
図４は、加工対象であるワーク３００の構成例を示す図である。図２を参照して説明したように、本実施形態の加工装置１００は、固定具１１０である第１チャック１１１および第２チャック１１２の一方または両方でワーク３００を固定し、回転させながらワーク３００に工具１３０を接触させて加工する。したがって、ワーク３００は、円柱や円筒の形状であり、ワーク３００の中心軸３０１と固定具１１０による回転の回転軸とが一致するようにして加工が行われる。

【0025】

図４には、ワーク３００を中心軸３０１に沿う面で切った断面が示されている。図４に示すワーク３００は、軸方向のほぼ全体にわたる主軸部３１０と、主軸部３１０の一端側に形成される太軸部３２０とからなる。ここで、図４においてワーク３００の左側の端部を先端と呼び、ワーク３００の先端側の端面を先端面３１１とする。反対に、図４においてワーク３００の右側の端部を後端と呼び、ワーク３００の後端側の端面を後端面３１２とする。したがって、図４に示す例において、太軸部３２０は主軸部３１０の後端側に形成されている。また、ワーク３００の後端側には、ワーク３００の軸方向の長さの１／２程度の深さの孔３３０が形成されている。この孔３３０は、ワーク３００の後端側から見た形状が円形であり、この孔３３０の中心は、ワーク３００の中心軸３０１と一致している。また、図４に示す例では、ワーク３００の同軸度は、図示の基準位置に対する対象位置の同軸度を判定することを示している。

【0026】

＜ワーク３００の加工＞
次に、ワーク３００に対する加工の具体例を説明する。本実施形態では、ワーク３００に対する具体的な加工の種類は特に限定しないが、一例として、図４に示したワーク３００の加工手順を例示する。ここでは、断面が円形の長尺な棒材を切断してワーク３００を作成するものとする。

【0027】

図５および図６は、ワーク３００の加工を説明する図である。図５（Ａ）はワーク３００に対する切削加工の例を示す図、図５（Ｂ）は第１チャック１１１および第２チャック１１２の両方でワーク３００を掴んだ状態を示す図、図５（Ｃ）はワーク３００の切断の例を示す図である。図６（Ａ）は切断されたワーク３００を第２チャック１１２で掴んだ状態を示す図、図６（Ｂ）はワーク３００に対する穿孔の例を示す図、図６（Ｃ）はワーク３００に対する面取り加工の例を示す図である。

【0028】

以下の説明では、図５および図６において、図４に示したワーク３００の先端と後端に合わせて、図の左方を前方、右方を後方と呼ぶ。ワーク３００の材料である棒材は、第１チャック１１１の後方（図において第１チャック１１１の右側）から繰り出される。そして、ワーク３００の軸方向の長さに相当する長さまで棒材が繰り出された後に、第１チャック１１１が締められ、ワーク３００（棒材）が固定される。

【0029】

次に、駆動機構１２０が第１チャック１１１を駆動してワーク３００を中心軸３０１周りに回転させる。そして、図５（Ａ）に示すように、この状態で、切削用の工具１３０によりワーク３００が切削され、ワーク３００の外形が形成される。この加工において、工具１３０は、例えば、加工により形成されるワーク３００の外形に応じて、ワーク３００の中心軸３０１（回転軸）に対して交差する方向や中心軸３０１に沿う方向に移動しながらワーク３００の外周面を切削する。図５（Ａ）に示す例では、ワーク３００の第１チャック１１１に固定された位置の付近に、太軸部３２０が形成されている。

【0030】

ワーク３００の外形の加工が済むと、次に、ワーク３００に対して第２チャック１１２が締められる。これにより、第１チャック１１１および第２チャック１１２の両方でワーク３００が固定される。図５（Ｂ）に示すように、第２チャック１１２は、第１チャック１１１に対してワーク３００の先端側を掴んで固定する。

【0031】

次に、駆動機構１２０が第１チャック１１１および第２チャック１１２を同期させて駆動し、ワーク３００を中心軸３０１周りに回転させる。ここで、制御装置１４０は、トリガ信号を出力し、情報処理装置２００にセンサ信号の解析およびワーク３００の同軸度の判定を実行させる。また、図５（Ｃ）に示すように、第１チャック１１１および第２チャック１１２によりワーク３００が回転している状態で、切断用の工具１３０によりワーク３００の切断が行われる。この加工において、工具１３０は、例えば、ワーク３００の中心軸３０１に向かって垂直に移動しながらワーク３００を切削する。ワーク３００の切断は、切断されたワーク３００に太軸部３２０が含まれるように、第１チャック１１１に近い位置で行われる。切断されたワーク３００の切断面は、このワーク３００の後端面３１２となる。

【0032】

ワーク３００が切断されると、図６（Ａ）に示すように、ワーク３００は、第２チャック１１２のみにより固定された状態となる。この状態で、駆動機構１２０が第２チャック１１２を駆動してワーク３００を中心軸３０１周りに回転させる。そして、図６（Ｂ）に示すように、穿孔用の工具１３０によりワーク３００の後端面３１２に孔３３０が形成される。この加工において、工具１３０は、例えば、工具１３０の刃の中心をワーク３００の中心軸３０１に合わせ、かつ、ワーク３００の後端面３１２側からワーク３００の中心軸３０１に沿って移動しながらワーク３００を切削する。

【0033】

次に、第２チャック１１２によりワーク３００を回転させた状態で、図６（Ｃ）に示すように、面取り加工用の工具１３０によりワーク３００に対する面取り加工が行われる。面取り加工は、加工装置１００により行われるワーク３００に対する加工のうち、最後の加工であるものとする。この加工において、工具１３０は、例えば、ワーク３００の外形に応じて、ワーク３００の中心軸３０１（回転軸）に対して交差する方向や中心軸３０１に沿う方向に移動しながらワーク３００を切削する。ここで、制御装置１４０は、トリガ信号を出力し、情報処理装置２００にセンサ信号の解析およびワーク３００の同軸度の判定を実行させる。

【0034】

以上のようにして、加工装置１００によるワーク３００に対する加工の工程において２回、振動センサ１５０から出力されたセンサ信号の解析および解析結果に基づくワーク３００の同軸度の判定を行った。上記の工程では、１回目の解析および判定は、第１チャック１１１および第２チャック１１２でワーク３００を固定し、第１チャック１１１および第２チャック１１２を同期させて回転させた際に得られたセンサ信号に対して行った。２回目の解析および判定は、第２チャック１１２でワーク３００を固定し、ワーク３００に対する最後の加工である面取り加工を行う際に得られたセンサ信号に対して行った。

【0035】

図５、６を参照して説明した上記の工程は、ワーク３００を第１チャック１１１で固定し、回転させて、ワーク３００を加工する工程（図５（Ａ））、ワーク３００を第１チャック１１１および第２チャック１１２で固定し、回転させて、得られたセンサ信号の解析およびワーク３００の同軸度の判定（以下、この解析および判定をまとめて「処理」と呼ぶ）を行う工程（図５（Ｂ））、ワーク３００を切断する工程（図５（Ｃ））、ワーク３００を第２チャック１１２で固定し、回転させて、ワーク３００を加工する工程（図６（Ｂ））、ワーク３００を第２チャック１１２で固定し、回転させて、ワーク３００を加工すると共に、加工の際に得られたセンサ信号を処理する工程（図６（Ｃ））として把握される。この工程において、１回目の処理は、ワーク３００を回転させ、ワーク３００に工具１３０を接触させない状態で得られたセンサ信号を対象として行われる。２回目の処理は、ワーク３００を回転させ、加工のためにワーク３００に工具１３０を接触させて得られたセンサ信号を対象として行われる。

【0036】

なお、ワーク３００に対する具体的な加工の内容は、図５、６を参照して説明した上記の加工には限定されない。また、センサ信号の解析およびワーク３００の同軸度の判定を行うタイミング（言い換えれば、制御装置１４０によりトリガ信号が出力されるタイミング）は、上記のタイミングには限定されない。一例としては、図５、６を参照して説明したように、加工が行われる工程において第１チャック１１１および第２チャック１１２によるワーク３００の固定方法が変更される場合、センサ信号に対する処理は、固定方法が変更される前と、変更された後に行われる。

【0037】

上記の工程では、センサ信号に対する処理を２回行うこととしたが、３回以上行っても良い。複数回の処理は、例えば、異なる種類の加工が行われるたびに行っても良い。複数回の処理のうち、最後の処理は、例えば、ワーク３００に対する最後の加工が行われる際に行う。この最後の加工は、必ずしも図６（Ｃ）に示した面取り加工に限らず、他の種類の加工であっても良い。このように、ワーク３００に対する加工の工程で複数回、処理を行うことにより、加工の工程のどの段階でワーク３００の同軸度が悪化したか、どの種類の加工を行うことによってワーク３００の同軸度が悪化したか等、加工の内容とワーク３００の同軸度との関係を診断することができる。

【0038】

また、例えば、ワーク３００に対する加工のうち、第１チャック１１１および第２チャック１１２の両方でワーク３００を固定して行われる加工がある場合、少なくとも１回の処理は、この状態で得られたセンサ信号を対象として行うこととしても良い。この場合、図５（Ｂ）を参照して説明したように、工具１３０をワーク３００に接触させず、単にワーク３００を回転させて得られたセンサ信号を対象とする。

【0039】

＜情報処理装置２００によるセンサ信号の処理＞
次に、情報処理装置２００によるセンサ信号の処理について説明する。上記のように、センサ信号に対する処理は、加工装置１００によるワーク３００に対する加工の工程における種々のタイミングで行うことができ、処理を行う回数も限定されない。ここでは、複数回の処理のうち、一の処理と、その後に行われる他の一の処理とに着目し、各々について説明する。着目する２つの処理のうち先に行われる処理を「第１処理」と呼び、後に行われる処理を「第２処理」と呼ぶ。なお、ここでは着目する２つの処理を区別するために第１処理、第２処理としたが、処理の実行回数自体は３回以上であっても良く、第１処理と第２処理との間に他の一または複数の処理が実行されても良い。すなわち、３回以上の処理が実行される場合、そのうちの２つの処理が着目対象となり、着目された処理のうちの先に行われる方が第１処理、後に行われる方が第２処理となる。

【0040】

第１処理は、加工装置１００における第１チャック１１１および第２チャック１１２の両方でワーク３００を固定して回転させ、得られたセンサ信号を対象として行われる処理とする。第１処理の対象のセンサ信号は、回転するワーク３００に対して工具１３０を接触させない状態で、振動センサ１５０が検知した振動を表す信号である。情報処理装置２００は、第１処理において、このセンサ信号を解析し、解析結果に基づき、ワーク３００の同軸度を判定する（第１判定）。

【0041】

図７は、第１処理の対象であるセンサ信号およびその解析結果を示す図である。図７（Ａ）はセンサ信号の波形の例を示す図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のセンサ信号を高速フーリエ変換（ＦＴＴ）して得られた周波数分布を示す図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のセンサ信号の主軸周波数成分とワーク３００の同軸度との関係を示す図である。

【0042】

図７（Ａ）には、第２チャック１１２がワーク３００を掴む直前から、ワーク３００が工具１３０により切断されるまでに検知された振動が示されている。第２チャック１１２がワーク３００を掴んで締める瞬間には、図７（Ａ）の位置Ｐに示すように、鋭く大きい振動が発生する。この後、ワーク３００の回転が開始され、工具１３０による加工（切断）が開始されるまでの間が、第１処理の対象となる。図７（Ａ）に示す例では、範囲Ｖが、第１処理の対象のセンサ信号である。

【0043】

図７（Ｂ）には、範囲Ｖにおけるセンサ信号を高速フーリエ変換して得られた周波数分布が示されている。図７（Ｂ）において、Ｆ１が主軸周波数成分であり、ＦＨは高調波成分である。この主軸周波数成分における振動の大きさ（振動量）は、ワーク３００の同軸度と相関関係がある。図７（Ｃ）のグラフにおいて、縦軸は主軸周波数成分の振動の大きさであり、横軸はワーク３００の同軸度を表す。例えば、図７（Ｃ）において、センサ信号を解析して得られた主軸周波数成分の振動の大きさが０．０２以下であれば、ワーク３００の同軸度は６．００μｍ以下である。一方、主軸周波数成分の振動の大きさが０．０３以上であれば、ワーク３００の同軸度は９．００μｍ以上である。したがって、例えば、同軸度が６．００μｍ以下のワーク３００を良品とし、同軸度が９．００μｍ以上のワーク３００を不良品とすると、主軸周波数成分の振動の大きさが０．０２以下ならば良品、０．０３以上ならば不良品と判定し得る。このように、良品および不良品の基準となるワーク３００の同軸度を決定し、この基準の同軸度が必ず含まれる主軸周波数成分の振動の大きさを予め求めておくことにより、センサ信号を解析して得られた主軸周波数成分の振動の大きさに応じて、対象のワーク３００が良品か不良品かを判定することができる。また、図７（Ｃ）において、主軸周波数成分の振動の大きさが０．０２から０．０３の間である場合、この範囲に該当するワーク３００の同軸度は、３．００μｍから１０．００μｍ程度であり、良品とも不良品とも判定することができない。これに該当するワーク３００は、保留品として扱い、別途、測定器等を用いた同軸度の測定を行って、良品か不良品かを個別に判定しても良い。

【0044】

第２処理は、加工装置１００における第２チャック１１２でワーク３００を固定して回転させ、得られたセンサ信号を対象として行われる処理とする。第２処理の対象のセンサ信号は、回転するワーク３００に対して工具１３０を接触させた際に振動センサ１５０が検知した振動を表す信号である。情報処理装置２００は、第２処理において、このセンサ信号を解析し、解析結果に基づき、ワーク３００の同軸度を判定する（第２判定）。

【0045】

第１チャック１１１および第２チャック１１２によりワーク３００が固定された状態では、ワーク３００を回転させて検知された振動に基づくセンサ信号の主軸周波数成分の大きさとワーク３００の同軸度とに相関関係があった。そこで、第１判定では、センサ信号の主軸周波数成分の大きさとワーク３００の同軸度との相関関係を利用し、ワーク３００を回転させ、ワーク３００に対する加工が開始されるまでの間に検知された振動に基づくセンサ信号を用いてワーク３００の同軸度を判定した。

【0046】

これに対し、第２チャック１１２のみでワーク３００が固定された状態では、ワーク３００を回転させて検知された振動に基づくセンサ信号の主軸周波数成分の大きさとワーク３００の同軸度とに明確な相関関係は見出されない。このため、第１判定のように、ワーク３００を回転させ、ワーク３００に対する加工が開始されるまでの間に検知された振動に基づくセンサ信号を用い、主軸周波数成分の振動の大きさに基づいてワーク３００の同軸度を判定することができない。本実施形態では、第２チャック１１２のみでワーク３００を固定し回転させて加工する際に検知された振動に基づくセンサ信号を用い、振動のピークの出現パターンに基づいて、第２判定を行う。

【0047】

ここで、ワーク３００の同軸度が大きい場合の振動の発生について検討する。ワーク３００の同軸度が大きい場合、ワーク３００を第１チャック１１１や第２チャック１１２で固定して回転させると、場所によって、回転軸と中心軸３０１とにずれが生じる。このため、加工のために工具をワーク３００に近づけると、ワーク３００の面（外周面または内周面）のうち、回転軸に対して中心軸３０１がずれている側の面から先に工具１３０に接触する。そして、ワーク３００が回転軸の周りに１回転するたびに工具１３０がワーク３００に接触する状態（以下、「前接触」と呼ぶ）が続いた後、ワーク３００の周方向全体にわたって工具１３０が接触して目的の加工（以下、「本加工」と呼ぶ）が行われる状態となる。したがって、同軸度が大きいほど、本加工が開始されるまでの時間が長くなり、この間に生じる前接触の回数が多くなることが想定される。そこで、第２判定では、この前接触の回数や本加工が開始されるまでの時間を用いてワーク３００の同軸度を判定することを考える。

【0048】

図８は、第２の処理の対象であるセンサ信号およびその解析結果を示す図である。図８（Ａ）は良品のワークに関するセンサ信号の波形の例を示す図、図８（Ｂ）は不良品のワークに関するセンサ信号の波形の例を示す図、図８（Ｃ）は前接触の回数とワーク３００の同軸度との関係を示す図である。

【0049】

図８（Ａ）および図８（Ｂ）にはそれぞれ、ワーク３００に対する加工が開始される前のある時点から一定時間に検知された振動が示されている。上述したように、加工のために工具１３０がワーク３００に接近すると、数回の前接触が生じた後に本加工が開始される。前接触が生じると、センサ信号の波形には、前接触による振動を表すピークが形成される。前接触は、ワーク３００が回転軸の周りに１回転するたびに１回生じるので、前接触に基づくセンサ信号のピークは、ワーク３００の１回転に相当する時間ごとに等間隔で発生する。また、前接触が生じている期間において、各前接触の間は、工具１３０がワーク３００に接触していない。このため、センサ信号において、前接触に基づく各ピークの間における振動の大きさは、工具１３０がワーク３００に接触していない状態（例えば、最初の前接触によるピークが発生する前の状態）の振動の大きさ程度まで低下する。

【0050】

図８（Ａ）、（Ｂ）を参照すると、図８（Ａ）に示す例では、Ｐ１～Ｐ３の３回の前接触が生じた後、本加工が開始されている。図８（Ｂ）に示す例では、Ｐ１～Ｐ５の５回の前接触が生じた後、本加工が開始されている。また、最初の前接触Ｐ１が発生してから本加工が開始されるまでの時間（図示の範囲Ｃ）は、図８（Ａ）に示す例の方が短く、図８（Ｂ）に示す例の方が長い。これらは、工具１３０がワーク３００の周方向全体に接触して本加工が開始されるまでに、良品のワーク３００を対象とする図８（Ａ）では３回の前接触を要したのに対し、不良品のワーク３００を対象とする図８（Ｂ）では５回の前接触を要したことを意味する。

【0051】

図８（Ｃ）のグラフにおいて、縦軸は前接触の回数であり、横軸は同軸度を表す。例えば、図８（Ｃ）において、センサ信号における前接触の回数３回以下であれば、ワーク３００の同軸度は１２．００μｍ以下である。一方、前接触の回数が６回以上であれば、ワーク３００の同軸度は１４．００μｍ以上である。したがって、例えば、同軸度が１２．００μｍ以下のワーク３００を良品とし、同軸度が１４．００μｍ以上のワーク３００を不良品とすると、前接触の回数が３回以下ならば良品、６回以上ならば不良品と判定し得る。このように、良品および不良品の基準となるワーク３００の同軸度を決定し、この基準の同軸度が必ず含まれる前接触の回数を予め求めておくことにより、センサ信号における前接触の回数に応じて、対象のワーク３００が良品か不良品かを判定することができる。また、図８（Ｃ）において、前接触の回数が４回または５回である場合、この範囲に該当するワーク３００の同軸度は、７．００μｍから１５．００μｍ程度であり、良品とも不良品とも判定することができない。これに該当するワーク３００は、保留品として扱い、別途、測定器等を用いた同軸度の測定を行って、良品か不良品かを個別に判定しても良い。

【0052】

図８（Ｃ）に示す例では、前接触の回数とワーク３００の同軸度との関係について説明したが、上述したように、前接触の回数に代えて、最初の前接触が生じてから本加工が開始されるまでの時間の長短に基づいてワーク３００の同軸度を判定しても良い。この場合、良品および不良品の基準となるワーク３００の同軸度を決定し、この基準の同軸度が必ず含まれる前接触の発生時間を予め求める。そして、センサ信号における前接触の振動パターンの発生時間が、良品の基準の同軸度が必ず含まれる前接触の発生時間よりも短い場合は良品、不良品の基準の同軸度が必ず含まれる前接触の発生時間よりも長い場合は不良品と判定する。また、センサ信号における前接触の振動パターンの発生時間が、良品の基準の同軸度が必ず含まれる前接触の発生時間と、不良品の基準の同軸度が必ず含まれる前接触の発生時間との間である場合は、保留品と判定する。

【0053】

ここで、前接触の波形の識別について説明する。上述したように、前接触に基づくセンサ信号のピークは、ワーク３００の１回転に相当する時間ごとに等間隔で発生する。そして、前接触に基づく各ピークの間における振動の大きさは、前接触によるピークが発生する前の状態の振動の大きさ程度まで低下する。そこで、前接触によるピークが発生する前の振動の大きさに基づく基準値を設定し、情報処理装置２００は、等間隔で発生するピークの間に基準値まで振動の大きさが低下するような振動パターンが出現する範囲（例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）における範囲Ｃ）を第２判定の対象範囲とする。また、情報処理装置２００は、振動の大きさが基準値まで低下しなくなったならば、本加工が開始されたと判断する。なお、基準値は、例えば、前接触によるピークが発生する前の振動の大きさよりも一定値分大きい値や、かかる振動の大きさに対して一定の比率の値（例えば、１．２倍）等のように設定し得る。

【0054】

また、第２判定では、機械学習による判定アルゴリズムを用いてワーク３００の良品、不良品を判定しても良い。この場合、例えば、同軸度が予め定められた基準よりも小さい良品のワーク３００の加工時の振動パターン（例えば、図８（Ａ）の振動パターン）と、この基準よりも大きい不良品のワーク３００の加工時の振動パターン（例えば、図８（Ｂ）の振動パターン）とを教師データとして用い、機械学習による判定アルゴリズムを学習させる。この場合の振動パターンは、前接触に相当する範囲の振動パターンであっても良いし、本加工時の振動を含むパターンであっても良い。

【0055】

ワーク３００に対する加工には、上記のように前接触が発生しやすい加工と、発生しにくい加工とがある。例えば、工具１３０が、第１チャック１１１や第２チャック１１２により保持されて回転するワーク３００の回転軸に対して交差するように移動しながら行われる加工の場合、工具１３０がワーク３００の外周面や内周面に接触する際に、前接触が生じる。また、工具１３０がワーク３００の外周面や内周面に接触する加工では、工具１３０がワーク３００の回転軸に平行に移動しながら行われる加工であっても、前接触が生じる場合がある。

【0056】

一方、工具１３０が、第１チャック１１１や第２チャック１１２により保持されて回転するワーク３００の回転軸に対して平行に移動しながら行われる加工であって、ワーク３００の端面等のワーク３００の中心軸３０１に垂直な面（以下、「垂直面」と呼ぶ）に対して行われる加工の場合、前接触は生じにくい。例えば、図６（Ｂ）に示したように、ワーク３００の後端面３１２に孔３３０を形成するような加工の場合、工具１３０がワーク３００の後端面３１２に接触する際に、特定の位置のみが先に工具１３０と接触するということが起こり難い。

【0057】

ただし、ワーク３００の垂直面に対し、工具１３０が回転軸に対して平行に移動しながら行われる加工であっても、回転軸から離れた位置で行われる加工（例えば、円形の溝を形成する加工等）である場合、前接触が発生する場合がある。加工時のワーク３００における同軸度の悪化は、ワーク３００自体に起因するものと、ワーク３００の固定状態に起因するものとがある。前者は、加工等の過程において、ワーク３００の形状が中心軸３０１に対して歪みや偏りを生じた場合等に起こる。後者は、第１チャック１１１や第２チャック１１２でワーク３００を掴んで締める際に、ワーク３００が傾いた状態で掴んでしまった場合等に起こる。前者の場合は、ワーク３００の中心軸３０１が回転軸とずれていても平行となるため、ワーク３００の垂直面は、回転軸に対しても垂直となる。したがって、工具１３０がワーク３００の垂直面に接触する際に、特定の位置のみが先に工具１３０と接触することは起こらない。一方、後者の場合、ワーク３００の中心軸３０１は回転軸に対して平行ではないため、ワーク３００の垂直面は、回転軸に対して垂直ではない。したがって、工具１３０がワーク３００の垂直面に接触する際に、回転軸に対する中心軸３０１の傾きに応じて、垂直面の特定の位置のみが先に工具１３０と接触することが起こり得る。そして、この場合は、この前接触が生じた際の振動パターンを利用して第２判定を行うことができる。

【0058】

情報処理装置２００によるセンサ信号の処理において、第１判定は、二つのチャック（第１チャック１１１および第２チャック１１２）でワーク３００を回転させて得られたセンサ信号を解析し、主軸周波数成分の振動の大きさとワーク３００の同軸度との相関関係を用いて行った。一方、第２判定は、一つのチャックでワーク３００を回転させながら加工する際に得られたセンサ信号による振動パターンを用いて行った。しかしながら、この２種類の判定方法の組み合わせは例示に過ぎず、加工の工程においてワーク３００に対する固定方法に応じて他の組み合わせを行っても良い。すなわち、１回目の判定で振動パターンを用いた判定を行っても良いし、２回目の判定で主軸周波数成分の振動の大きさとワーク３００の同軸度との相関関係を用いた判定を行っても良い。

【0059】

ここで、主軸周波数成分の振動の大きさとワーク３００の同軸度との相関関係を用いた判定の方が、加工時の振動パターンを用いた判定よりも高い精度で同軸度を判定し得る。そのため、主軸周波数成分の振動の大きさとワーク３００の同軸度との相関関係を用いて判定を行い得る場合（言い換えれば、二つのチャックを同期させてワーク３００を回転させる工程がある場合）は、その方法により判定を行うようにしても良い。そして、主軸周波数成分の振動の大きさとワーク３００の同軸度との相関関係を用いて判定を行うことができない場合は、加工時の振動パターンを用いた判定を行うようにしても良い。

【0060】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態には限定されない。例えば、上記の実施形態では、まず第１チャック１１１のみでワーク３００を回転させて加工を行い、次に第１チャック１１１および第２チャック１１２でワーク３００を回転させてワーク３００を切断し、その後、第２チャック１１２のみでワーク３００を回転させて加工を行った。そして、第１チャック１１１および第２チャック１１２でワーク３００を回転させた際に得られたセンサ信号を用いて第１判定を行い、第２チャック１１２のみでワーク３００を回転させて加工を行った際に得られたセンサ信号を用いて第２判定を行った。これに対し、ワーク３００の形状によっては、加工工程においてワーク３００の切断が行われない場合がある。このような場合であっても、一方のチャックから他方のチャックへ持ち替える工程があるならば、この持ち替えの際に、第１チャック１１１および第２チャック１１２でワーク３００を回転させた際に得られたセンサ信号を用いた判定を行っても良い。

【0061】

また、上記の実施形態では、振動センサ１５０は検知した振動に基づくセンサ信号を常時出力し、加工装置１００が出力するトリガ信号に応じて情報処理装置２００がセンサ信号に対する処理を実行することとした。これに対し、加工装置１００が、トリガ信号と共に振動センサ１５０のセンサ信号を情報処理装置２００へ送信し、情報処理装置２００がトリガ信号と共に受け取ったセンサ信号に対して処理を実行するようにしても良い。

【0062】

また、図１に示した構成例では、加工装置１００と別に設けられた情報処理装置２００を用いてセンサ信号に対する処理を実行した。これに対し、加工装置１００において例えば制御装置１４０として設けられたコンピュータ等を用いてセンサ信号に対する処理を実行するようにしても良い。各装置およびシステムのハードウェア構成や機能構成は、図を参照して説明した上記の実施形態に示す具体的構成には限定されない。その他、本発明の技術思想の範囲から逸脱しない様々な変更や構成の代替は、本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0063】

１００…加工装置、１１０…固定具、１１１…第１チャック、１１２…第２チャック、１２０…駆動機構、１３０…工具、１４０…制御装置、１５０…振動センサ、１６０…回収箱、１６１…良品回収箱、１６２…保留品回収箱、１６３…不良品回収箱、２００…情報処理装置、３００…ワーク、３０１…中心軸、３１０…主軸部、３１１…先端面、３１２…後端面、３２０…太軸部、３３０…孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】