CN115338690A - 检测工具的形状的装置以及检测工具的形状的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置，所述装置具有：照相机，所述照相机对所述形状进行拍摄；特定矢量取得部，所述特定矢量取得部在由所述照相机拍摄的所述工具的边缘上的多个点处分别求出特定矢量；特定矢量比较部，所述特定矢量比较部对由所述特定矢量取得部在第一时刻取得的第一多个特定矢量与在第二时刻取得的第二多个特定矢量进行比较；以及工具形状判断部，当所述特定矢量比较部的比较结果为所述第一多个特定矢量的值和所述第二多个特定矢量的值不同于规定的阈值时，所述工具形状判断部做出所述工具的形状发生变化的判断，所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。

Description

检测工具的形状的装置以及检测工具的形状的方法
技术领域
下面的公开涉及检测工具的形状的装置以及检测工具的形状的方法。
背景技术
近年来，在工件的超精密加工中，由于装置(机床)的运动性能提高了，因此，工具的形状精度在加工精度中所占比重变大。另外，例如利用专利文献1中所示的工具形状测定装置进行工具的形状的测定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2020/090844号公报
发明内容
一般地，在测定工具的形状的情况下，测定器有必要指定测定什么样形状的工具。通常，可以定义(指定)的工具的形状为：球头立铣刀的形状、半径端铣刀的形状、平端铣刀的形状等市售的工具的形状。
不过，存在这样的情况：有时利用形状未知的特殊形状的工具加工工件，对于形状未知的工具，也想要测定其形状，进而对其形状的异常进行检测。
下面公开的装置以及方法，其目的提供一种检测工具的形状的装置以及检测工具的形状的方法，所述检测工具的形状的装置以及检测工具的形状的方法能够测定形状未知的工具的形状，进而对工具的形状的异常进行检测。
根据第一个方面，检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置具有：照相机，所述照相机对所述形状进行拍摄；特定矢量取得部，所述特定矢量取得部在由所述照相机拍摄的所述工具的边缘上的多个点处分别求出特定矢量；特定矢量比较部，所述特定矢量比较部对由所述特定矢量取得部在第一时刻取得的第一多个特定矢量与在第二时刻取得的第二多个特定矢量进行比较；以及工具形状判断部，当所述特定矢量比较部的比较结果为所述第一多个特定矢量的值和所述第二多个特定矢量的值不同于规定的阈值时，所述工具形状判断部做出所述工具的形状发生变化的判断，所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
根据第二个方面，检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置具有：照相机，所述照相机对所述工具的形状进行拍摄；特定矢量取得部，在所述工具使用之前，所述特定矢量取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，在所述工具的边缘上的多个点处求出特定矢量；边缘形状取得部，在所述工具使用之后，所述边缘形状取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；以及工具形状变化量取得部，所述工具形状变化量取得部利用由所述特定矢量取得部求出的特定矢量和由所述边缘形状取得部求出的所述工具的边缘，求出使用之后的所述工具的形状相对于使用之前的所述工具的形状的变化量，所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
根据第三个方面，检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置具有：照相机，所述照相机对所述工具的形状进行拍摄；边缘形状取得部，在所述工具使用之前，所述边缘形状取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；特定矢量取得部，在所述工具使用之后，所述特定矢量取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，在所述工具的边缘上的多个点处求出特定矢量；以及工具形状变化量取得部，所述工具形状变化量取得部利用由所述特定矢量取得部求出的特定矢量和由所述边缘形状取得部求出的所述工具的边缘，求出使用之后的所述工具的形状相对于使用之前的所述工具的形状的变化量，所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
根据第四个方面，检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的方法具有：特定矢量取得阶段，在所述特定矢量取得阶段，在利用对所述工具的形状进行拍摄的照相机拍摄的工具的边缘上的多个点处求出所述多个点处的特定矢量；特定矢量比较阶段，在所述特定矢量比较阶段，对在所述特定矢量取得阶段中取得的第一多个特定矢量与在所述特定矢量取得阶段中随后取得的第二多个特定矢量进行比较；以及工具形状判断阶段，在所述工具形状判断阶段，当所述特定矢量比较阶段中的比较结果为第一多个特定矢量的值和所述第二多个特定矢量的值与规定的阈值不同时，做出所述工具的形状发生变化的判断，所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
发明的效果
根据所公开的装置或者方法，可以测定形状未知的工具的形状，进而，可以检测出工具的形状异常的工具的形状。
附图说明
图1是表示根据一种实施方式的检测工具的形状的装置和设置有所述装置的机床的概略结构的图。
图2是表示检测工具的形状的装置的概略结构的图。
图3是表示由检测工具的形状的装置获得的工具的边缘和法线矢量的图。
图4是在图3中工具的边缘的一部分和法线矢量的放大图。
图5是表示使用前和使用后的工具的边缘和法线矢量的图。
图6是表示图5中所示的法线矢量的成分的图。
图7是表示在图5中工具的边缘的一部分和法线矢量的放大图。
图8是表示检测工具的形状的装置的动作的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图说明几个示例性的实施方式。
根据一种实施方式的检测工具的形状的装置1(工具形状异常检测装置)1，例如，如图1所示，被设置在机床2中使用。
机床2在底座18的上表面具有工作台16、门形的支柱10，主轴箱4经由鞍形部6被支承于支柱10的横梁8。主轴11被支承于主轴箱4。
这里，为了便于说明，将水平的规定的一个方向作为X方向(X轴方向)，将相对于X方向正交的水平的规定的另一个方向作为Y方向(Y轴方向)，将相对于X方向和Y方向正交的上下方向作为Z方向(Z轴方向)。
工作台16能够相对于底座18在X轴方向上移动。鞍形部6能够沿着横梁8在Y轴方向上移动。主轴箱4能够相对于鞍形部6在Z轴方向上移动。
通过使这三个轴移动，可以使工具(例如，立铣刀)相对于被载置在工作台16上的工件14进行三维移动，对工件14进行加工。在工作台16的端部，设置有检测工具的形状的装置1。控制装置20被连接于机床2和检测工具的形状的装置1，能够控制机床2和检测工具的形状的装置1。另外，控制装置20配备有图中未示出的CPU和存储器。
图2是表示由检测工具的形状的装置1测定工具12的形状的图。利用前面所示的三个轴使工具12移动至图2所示的位置，测定工具12的形状。检测工具的形状的装置1包括照相机22、照明装置24，如图2所示，工具12在位于照相机22与照明装置24之间的状态下测定工具12的形状。由于从工具12的后面照射来自于照明装置24的光并对图像进行拍摄，因此，工具12的形状作为影像被拍摄。
照相机22配备有高速快门，即使在工具12以数千转/分钟进行旋转期间，也能够进行静止图像的拍摄。另外，也可以在照相机22上安装变焦镜头，利用控制装置20进行放大率的控制。在主轴11上配备有图中未示出的旋转角度传感器，可以利用控制装置20进行转速或旋转角度的定位等控制。
在工具12以1万转/分钟以上的转速旋转的情况下，只用高速快门难以应对。在这种情况下，使照明装置24具有频闪功能。如果使用数μsec的短的发光时间的频闪灯，即使是旋转中的工具12，也能够进行形状测定。另外，工具12的最大转速可以设定为12万转/分钟的程度。
例如，在通过切削加工形成金属模具的型芯或腔体的表面时，使用工具12。上述切削加工例如是为了对金属模具的型芯或腔体的表面进行最终精加工而实施的加工，通过上述切削加工，使得金属模具的型芯或腔体的表面形成镜面。立铣刀12的外径例如为1mm的程度，进行切削加工时的立铣刀12的转速为6万转/分钟的程度。
另外，通过工具12的拍摄，获得立铣刀12的最大外形的静止图像。该最大外形的部位成为立铣刀12的切削刃，这是因为切削刃的形状对于工件14的加工面的形状造成影响的缘故。另外，对于工具12的拍摄的详细情况，记载于国际公开2020/090844公报中。
作为检测工具的形状的装置1，采用国际公开2020/090844号公报中记载的工具形状测定装置。检测工具的形状的装置1对设置在机床(例如，超精密加工机)2的主轴11上的工具(例如，旋转着的立铣刀等切削工具)12的形状进行检测。
如图2所示，装置1配备有控制部25和对工具12的形状进行拍摄的照相机(数码照相机)22。控制部25例如可以是控制装置20的一部分，不过，控制部25也可以独立于控制装置20设置。
装置1是检测设置在机床(精密加工机)2的主轴11上的工具12的形状的装置。设置在机床2的主轴11上的工具12以规定的中心轴C1为中心旋转。并且，工具11一边旋转一边进行对工件14的切削加工。
另外，如图2所示，装置1配备有法线矢量取得部(特定矢量取得部)27、法线矢量比较部(特定矢量比较部)29和工具形状判断部31。
法线矢量取得部27在由照相机22拍摄的工具12的边缘(与切削刃的尖端相当的外周的部位；最大外形的边缘)13上的多个点处求出这些法线矢量。工具12的边缘13上的多个点在图3、图4等中用附图标记Pn-1、Pn、Pn+1、Pn+2···表示。多个法线矢量在图3、图4等中用附图标记VPn-1、VPn、VPn+1、VPn+2···表示。另外，工具12的边缘13也可以由边缘形状取得部33求出。
工具12的边缘13上的多个点例如相互隔开一定的极微小的距离地在边缘13的延伸方向上依次排列。作为上述一定的极微小的距离，可以设定为照相机22的拍摄像素的像素间距程度的距离。上述一定的极微小的距离也可以比像素间距稍大。
另外，代替由法线矢量取得部27求出法线矢量，也可以求出相对于法线矢量倾斜一定角度的矢量(特定倾斜矢量)。即，也可以求出相对于法线矢量以一定角度交叉的矢量。例如，也可以求出相对于法线矢量正交的切线的矢量(切线矢量)。这里，将法线矢量、特定倾斜矢量、切线矢量作为特定矢量。另外，也可以由法线矢量取得部求出在工具12的边缘13上的多个点的每一个处的边缘13的切线的斜率、或者法线的斜率。
法线矢量比较部29对由法线矢量取得部27在第一时刻取得的第一多个法线矢量与同样在第二时刻取得的第二多个法线矢量进行比较。第一多个法线矢量例如是由工具12形成的在工件14的切削加工之前的时刻的多个法线矢量，第二多个法线矢量例如是由工具12形成的在工件14的切削加工之后的时刻的多个法线矢量。
当由法线矢量比较部29产生的比较结果为第一多个法线矢量的值和第二多个法线矢量的值不同于规定的阈值时，工具形状判断部31做出工具12的形状发生变化的判断。
这里，进而，参照图4以法线矢量VPn+1为例，对于法线矢量取得部27对法线矢量VPn-1、VPn、VPn+1、VPn+2···的取得进行详细说明。
首先，求出将工具12的边缘13上的相互邻接的两个点Pn与Pn+1连接起来的线段LAn。并且，求出将工具12的边缘13上的相互邻接的两个点Pn+1与Pn+2连接起来的线段LAn+1。接着，求出与线段LAn的交叉角度为αn+1、与线段LAn+1的交叉角度为βn+1且以点Pn+1为起点的法线矢量VPn+1。法线矢量VPn+1朝向工具12的中心侧(旋转中心轴C1侧)。另外，交叉角度αn+1与交叉角度βn+1彼此相等。
对于其它的法线矢量，也与法线矢量VPn+1同样地求出。另外，多个法线矢量VPn-1、VPn、VPn+1、VPn+2···的绝对值(标量)彼此相等。多个法线矢量VPn-1、VPn、VPn+1、VPn+2···例如为单位矢量。
另外，也可以利用最小二乘法等，由多个点(点Pn等)求出半直线以代替线段LAn等，求出法线矢量VPn等。即，在图4中，代替线段LAn+1，求出从点Pn+2向斜上方(点Pn+1侧)延伸的第一条半直线。该半直线由多个点(例如，两个点Pn+1、Pn)利用最小二乘法求出。同样地，求出从点Pn+2向斜下方(点Pn+3侧)延伸的第二条半直线。接着，求出与第一条半直线的交叉角度为αn+2、与第二条半直线的交叉角度为βn+2且以点Pn+2为起点的法线矢量VPn+2。另外，交叉角度αn+2与交叉角度βn+2彼此相等。其它的法线矢量也同样地用半直线求出。
其次，对于由法线矢量比较部29进行的第一多个法线矢量与第二多个法线矢量的比较，参照图5、图6进一步详细进行说明。图5所示的实线表示根据第一多个法线矢量的工具(使用前的工具)12的边缘13。图5所示的虚线表示第二多个法线矢量的工具(使用后的工具)12的边缘13a。另外，在图5中，虚线13a的一部分从实线13分离，虚线13a的另外的部位与实线13重合。
第一多个法线矢量由附图标记VPn、VPn+1、VPn+2、VPn+3、VPn+4···表示，第二多个法线矢量由附图标记VQn、VQn+1、VQn+2、VQn+3、VQn+4···表示。对于第二法线矢量VQn、VQn+1、VQn+2、VQn+3、VQn+4···，也可以与第一法线矢量同样地求出，另外，与第一法线矢量一样，例如，为单位矢量。
图6表示第一多个法线矢量VPn、VPn+1、VPn+2、VPn+3、VPn+4···各自的成分和第二多个法线矢量VQn、VQn+1、VQn+2、VQn+3、VQn+4···各自的成分。
例如，法线矢量VPn+1的成分用(Pan+1、Pbn+1)表示，法线矢量VQn+1的成分用(Qan+1、Qbn+1)表示。
在法线矢量比较部29，对于Pan+1/Pbn+1的值(法线矢量的方向)与Qan+1/Qbn+1的值进行比较。另外，在法线矢量比较部29，对于其它的法线矢量也进行同样的比较。例如，对Pan/Pbn的值与Qan/Qbn的值进行比较，另外，对Pan+2/Pbn+2的值与Qan+2/Qbn+2的值进行比较。
作为上述比较的结果，图5中所示的点Pn+1的法线矢量VPn+1的值(Pan+1/Pbn+1)与点Qn+1的法线矢量VQn+1的值(Qan+1/Qbn+1)相互一致。即，点Pn+1的法线矢量VPn+1的值(Pan+1/Pbn+1)与点Qn+1的法线矢量VQn+1的值(Qan+1/Qbn+1)之差比规定的阈值小。
另一方面，点Pn+2的法线矢量VPn+2的值(Pan+2/Pbn+2)与点Qn+2的法线矢量VQn+2的值(Qan+2/Qbn+2)相互不同。即，法线矢量VPn+2的值(Pan+2/Pbn+2)与点Qn+2的法线矢量VQn+2的值(Qan+2/Qbn+2)之差比规定的阈值大。
当进行同样的比较时，法线矢量VPn+3的值与法线矢量VQn+3的值相互不同，法线矢量VPn+4的值与法线矢量VQn+4的值相互不同。另外，法线矢量VPn+5的值与法线矢量VQn+5的值相互不同，法线矢量VPn+6的值与法线矢量VQn+6的值相互一致。
并且，工具形状判断部31做出在点Pn+2(点Qn+2)～点Pn+5(点Qn+5)的部位处工具2的形状发生变化的判断。
接下来，对于工具12的磨损量的检测进行说明。
如上所述，由法线矢量取得部27取得的第一多个法线矢量为在工具12使用之前的法线矢量。另外，装置1配备有边缘形状取得部33和工具形状变化量取得部35。
边缘形状取得部33在工具12使用之后，利用照相机22对工具12进行拍摄，求出工具12的边缘13。另外，如上所述，法线矢量取得部27利用由边缘形状取得部33取得的工具12的边缘13上的多个点和边缘13，求出法线矢量。
工具形状变化量取得部35利用由法线矢量取得部27求出的第一多个法线矢量和由边缘形状取得部33求出的工具12的边缘13，求出使用之后的工具12的形状相对于使用之前的工具12的形状的变化量。另外，作为工具12的形状的变化量，可以列举出工具12的磨损量、工具12的缺损部的缺损量等。
这里，参照图7，对于利用工具形状变化量取得部35求出工具12的形状的变化量详细进行说明。
以点Pn+2为例，说明工具12的形状的变化量的求出方法。首先，求出点Pn+2的法线矢量VPn+2。接着，求出通过Pn+2且斜率与法线矢量VPn+2一致的直线(包含以点Pn+2为起点的法线矢量VPn+2的直线的方程式)。
接着，求出上述直线与边缘13a的交点Qm+2，求出将点Pn+2与交点Qm+2连接起来的线段Ln+2的长度。该线段Ln+2的长度的值为点Pn+2处的工具12的形状的变化量。同样地，对于点Pn+3等其它的点，也求出工具12的形状的变化量。
接下来，参照图8对于检测工具的形状的装置1的动作进行说明。
作为初始状态，工具12旋转，如图2所示，可以利用装置1测定工具12的形状。
在上述初始状态，在控制装置20(控制部25)的控制下，利用照相机22对使用之前的工具12进行拍摄(S1)，利用法线矢量取得部27求出在步骤S1拍摄的工具12的法线矢量(S3)。
接着，使用工具12对工件14实施规定的切削加工(S5)，利用照相机22对在步骤S55中使用之后的工具12进行拍摄(S7)。
接着，利用边缘形状取得部33求出在步骤S7中拍摄的工具12的边缘13，利用法线矢量取得部27求出在步骤S7中拍摄的工具12的法线矢量(S9)。
接着，利用法线矢量比较部29对在步骤S3中求出的工具12的法线矢量与在步骤S9中求出的工具12的法线矢量进行比较(S11)。接着，根据在步骤S11中的比较结果，利用工具形状判断部31判断工具12的形状是否发生变化(S13)。
接着，根据在步骤S3中求出的工具12的法线矢量和在步骤S9中求出的工具12的边缘，利用工具形状变化量取得部35求出工具12的形状的变化量(S15)。
在检测工具的形状的装置1中，利用法线矢量取得部27在工具12的边缘13上的多个点处求出它们的法线矢量，利用法线矢量比较部29对第一多个法线矢量与第二多个法线矢量进行比较。并且，当第一多个法线矢量的值和第二多个法线矢量的值不同于规定的阈值时，由工具形状判断部31进行对工具12的形状发生变化的判断。
由此，可以测定形状未知的工具12的形状，进而检测工具12的形状的异常。进而，由于通过比较法线矢量，判断使用前后的工具12的形状是否发生变化，因此，与简单地对使用前后的工具12进行拍摄并比较工具12的形状的情况相比，可以正确地检测工具12的形状的变化。
不过，也可以把上述装置1理解为一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置，所述装置具有：照相机，所述照相机对所述工具的形状进行拍摄；法线矢量取得部，在所述工具的使用之前，所述法线矢量取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，在所述工具的边缘上的多个点处求出法线矢量；边缘形状取得部，在所述工具的使用之后，所述边缘形状取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；以及工具形状变化量取得部，所述工具形状变化量取得部利用由所述法线矢量取得部求出的法线矢量和由所述边缘形状取得部求出的所述工具的边缘，求出所述使用之后的工具的形状相对于所述使用之前的工具的形状的变化量。
在该装置1中，利用法线矢量取得部27在使用之前的工具12的边缘13上的多个点处求出法线矢量，利用边缘形状取得部33求出使用之后的工具12的边缘13a。并且，利用由法线矢量取得部27求出的法线矢量和由边缘形状取得部33求出的工具12的边缘13a，由工具形状变化量取得部35求出使用之后的工具12的形状相对于使用之前的工具12的形状的变化量。
由此，能够正确地检测由使用引起的缺损或者磨损量、以及工具12的发生了磨损等的部位。
另外，也可以把上述装置1理解为一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置，所述装置具有：照相机，所述照相机对所述工具的形状进行拍摄；边缘形状取得部，在所述工具的使用之前，所述边缘形状取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；法线矢量取得部，在所述工具的使用之后，所述法线矢量取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，在所述工具的边缘上的多个点处求出法线矢量；以及工具形状变化量取得部，所述工具形状变化量取得部利用由所述法线矢量取得部求出的法线矢量和由所述边缘形状取得部求出的所述工具的边缘，求出所述使用之后的工具的形状相对于所述使用之前的工具的形状的变化量。
另外，也可以把上述记载的内容理解为检测工具的形状的方法。
即，也可以理解为一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的方法，所述方法具有：法线矢量取得阶段，在所述法线矢量取得阶段，在由对所述工具的形状进行拍摄的照相机所拍摄的工具的边缘上的多个点处，求出所述多个点处的法线矢量；法线矢量比较阶段，在所述法线矢量比较阶段，对在所述法线矢量取得阶段取得的第一多个法线矢量与在所述法线矢量取得阶段随后取得的第二多个法线矢量进行比较；工具形状判断阶段，在所述工具形状判断阶段，当所述法线矢量比较阶段的比较结果为第一多个法线矢量的值和所述第二多个法线矢量的值不同于规定的阈值时，做出所述工具的形状发生变化的判断。
另外，也可以作为如下的方法来理解，即，根据上面所述的检测的工具的形状的方法，其中，在所述法线矢量取得阶段取得的第一多个法线矢量是所述工具的使用之前的法线矢量，在所述工具的使用之后，具有：边缘形状取得阶段，在所述边缘形状取得阶段，利用所述照相机对所述工具进行拍摄并求出所述工具的边缘；以及工具形状变化量取得阶段，在所述工具形状变化量取得阶段，利用在所述法线矢量取得阶段求出的第一多个法线矢量和在所述边缘形状取得阶段求出的所述工具的边缘，求出所述使用之后的工具的形状相对于所述使用之前的工具的形状的变化量。
上面说明了几种实施方式，但是，可以基于上述公开的内容进行实施方式的修正乃至变形。
附图标记说明
1 装置
2 机床
11 主轴
12 工具
13、13a 工具的边缘
22 照相机
27 法线矢量取得部
29 法线矢量比较部
31 工具形状判断部
33 边缘形状取得部
35 工具形状变化量取得部

Claims (6)

1.一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置，其中，所述装置具有：
照相机，所述照相机对所述形状进行拍摄；
特定矢量取得部，所述特定矢量取得部在由所述照相机拍摄的所述工具的边缘上的多个点处分别求出特定矢量；
特定矢量比较部，所述特定矢量比较部对由所述特定矢量取得部在第一时刻取得的第一多个特定矢量与在第二时刻取得的第二多个特定矢量进行比较；以及
工具形状判断部，当所述特定矢量比较部的比较结果为所述第一多个特定矢量的值和所述第二多个特定矢量的值不同于规定的阈值时，所述工具形状判断部做出所述工具的形状发生变化的判断，
所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
2.如权利要求1所述的装置，其中，由所述特定矢量取得部取得的所述第一多个特定矢量是所述工具的使用之前的特定矢量，所述装置具有：
边缘形状取得部，在所述工具的使用之后，所述边缘形状取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；以及
工具形状变化量取得部，所述工具形状变化量取得部利用由所述特定矢量取得部求出的第一多个特定矢量和由所述边缘形状取得部求出的所述工具的边缘，求出所述使用之后的工具的形状相对于所述使用之前的工具的形状的变化量。
3.一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置，其中，所述装置具有：
照相机，所述照相机对所述工具的形状进行拍摄；
特定矢量取得部，在所述工具的使用之前，所述特定矢量取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，在所述工具的边缘上的多个点处求出特定矢量；
边缘形状取得部，在所述工具的使用之后，所述边缘形状取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；以及
工具形状变化量取得部，所述工具形状变化量取得部利用由所述特定矢量取得部求出的特定矢量和由所述边缘形状取得部求出的所述工具的边缘，求出使用之后的所述工具的形状相对于使用之前的所述工具的形状的变化量，
所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
4.一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的装置，其中，所述装置具有：
照相机，所述照相机对所述工具的形状进行拍摄；
边缘形状取得部，在所述工具的使用之前，所述边缘形状取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；
特定矢量取得部，在所述工具的使用之后，所述特定矢量取得部利用所述照相机对所述工具进行拍摄，在所述工具的边缘上的多个点处求出特定矢量；以及
工具形状变化量取得部，所述工具形状变化量取得部利用由所述特定矢量取得部求出的特定矢量和由所述边缘形状取得部求出的所述工具的边缘，求出使用之后的所述工具的形状相对于使用之前的所述工具的形状的变化量，
所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
5.一种检测被设置于机床的主轴上的工具的形状的方法，其中，所述方法具有：
特定矢量取得阶段，在所述特定矢量取得阶段，在由对所述工具的形状进行拍摄的照相机所拍摄的工具的边缘上的多个点处求出所述多个点处的特定矢量；
特定矢量比较阶段，在所述特定矢量比较阶段，对在所述特定矢量取得阶段中取得的第一多个特定矢量与在所述特定矢量取得阶段中随后取得的第二多个特定矢量进行比较；以及
工具形状判断阶段，在所述工具形状判断阶段，当所述特定矢量比较阶段中的比较结果为所述第一多个特定矢量的值和所述第二多个特定矢量的值不同于规定的阈值时，做出所述工具的形状发生变化的判断，
所述特定矢量是法线矢量、切线矢量、或者相对于所述法线矢量倾斜一定角度的特定倾斜矢量。
6.如权利要求5所述的方法，其中，在所述特定矢量取得阶段取得的第一多个特定矢量是在所述工具的使用之前的特定矢量，所述方法具有：
边缘形状取得阶段，在边缘形状取得阶段，在所述工具的使用之后，利用所述照相机对所述工具进行拍摄，求出所述工具的边缘；以及
工具形状变化量取得阶段，在所述工具形状变化量取得阶段，利用在所述特定矢量取得阶段求出的第一多个特定矢量和在所述边缘形状取得阶段求出的所述工具的边缘，求出所述使用之后的工具的形状相对于所述使用之前的工具的形状的变化量。
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