JP2023084017A - Tool imaging device - Google Patents

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幸泰 長瀬
Yukiyasu Nagase
武志 板津
Takeshi Itatsu
諒介 井村
Ryosuke Imura
智幸 川下
Tomoyuki Kawashita
彰浩 坂口
Akihiro Sakaguchi
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Nagase Integrex Co Ltd
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Abstract

To provide a tool imaging device that can set an interval of imaging positions with high accuracy, in imaging the whole of a processing surface of a tool.SOLUTION: A tool imaging device 20 repeatedly executes imaging of a processing surface 40 of a wire 11, in a state where the wire 11 which is a tool of a wire saw 10 is moving. An electronic control device 30 detects a movement speed in a moving direction of the processing surface 40, and sets a target execution period for an execution period during which imaging with a camera 21 is executed on the basis of the movement speed. The electronic control device 30 executes the imaging with the camera 21 on the basis of the target execution period.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、加工装置による加工に利用される工具の加工面を撮像する工具撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a tool imaging device for imaging a machined surface of a tool used for machining by a machining apparatus.

加工装置に用いられる工具は、研削加工装置における回転砥石やワイヤソーにおけるダイヤモンドワイヤなど、多種多様である。加工装置による加工に際しては、そうした工具の加工面の状態により、ワークの加工面の仕上げ品質が左右される。 A wide variety of tools are used in processing apparatuses, such as rotating grindstones in grinding apparatuses and diamond wires in wire saws. During machining by a machining apparatus, the finish quality of the machined surface of the workpiece depends on the condition of the machined surface of the tool.

従来、工具の加工面の状態を判定する装置が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の装置では、カメラを装着した金属顕微鏡を用いて工具の加工面が撮像される。そして、その撮像データをもとに加工面の状態が判定される。 Conventionally, there has been proposed a device for determining the state of a machined surface of a tool (for example, Patent Document 1). In the apparatus described in Patent Document 1, the machined surface of the tool is imaged using a metallurgical microscope equipped with a camera. Then, the state of the machined surface is determined based on the imaging data.

特開2004-45078号公報JP-A-2004-45078

加工装置に用いられる工具のうち、回転砥石やダイヤモンドワイヤは、加工面がその移動方向(具体的には、回転砥石の回転方向、あるいはダイヤモンドワイヤの軸線方向)において長尺状をなしている。そうした長尺状の加工面の状態を判定するために、同加工面全体の撮像画像を取得する場合には、カメラによる加工面の撮像を次のように実行することが考えられる。すなわち、加工装置を作動させて加工面を移動させた状況下において、予め定められた撮像パターンで、カメラによる加工面の撮像を繰り返し実行する。これにより、予め想定した間隔で加工面の撮像画像を取得して、加工面の全体についての撮像画像を取得することが可能になる。 Among the tools used in the processing apparatus, the grindstone and the diamond wire have an elongated working surface in the moving direction (specifically, the rotation direction of the grindstone or the axial direction of the diamond wire). In order to determine the state of such a long machined surface, when acquiring a captured image of the entire machined surface, it is conceivable to image the machined surface with a camera as follows. That is, under the condition in which the processing device is operated to move the processing surface, the camera repeatedly captures images of the processing surface in accordance with a predetermined imaging pattern. Accordingly, it is possible to obtain captured images of the entire processed surface by acquiring captured images of the processed surface at intervals assumed in advance.

加工装置の作動中において工具の加工面は高速で移動するため、加工面の撮像に際して実際に撮像画像を取得するタイミングは、同加工面の移動速度のばらつきの影響を受けやすい。したがって、単に予め定めた撮像パターンでカメラによる加工面の撮像を実行したとしても、予め想定した移動位置の間隔で撮像画像を精度良く取得することは難しいと云える。 Since the machining surface of the tool moves at high speed during the operation of the machining apparatus, the timing of actually acquiring the captured image when imaging the machining surface is susceptible to variations in the movement speed of the machining surface. Therefore, even if the camera simply captures images of the machined surface using a predetermined image capturing pattern, it is difficult to obtain captured images with high accuracy at the intervals between the movement positions assumed in advance.

上記課題を解決するための工具撮像装置は、加工装置による加工に利用される工具であって、且つ、加工面が同加工面の移動方向に延びる長尺状をなす前記工具に適用され、前記加工面が移動している状態で同加工面の撮像を繰り返し実行する工具撮像装置において、前記加工面の前記移動方向における移動速度を検出する速度検出部と、前記速度検出部によって検出される前記移動速度に基づいて前記撮像を実行する実行時期についての目標値を設定する目標設定部と、前記目標値に基づき前記撮像を実行する撮像実行部と、を有する。 A tool imaging device for solving the above problems is applied to a tool that is used for processing by a processing device and has an elongated shape with a processing surface extending in a moving direction of the processing surface, In a tool imaging device that repeatedly captures images of a machined surface while the machined surface is moving, a speed detection unit that detects a moving speed of the machined surface in the moving direction, and the It has a target setting unit that sets a target value for execution timing for performing the imaging based on the movement speed, and an imaging execution unit that performs the imaging based on the target value.

上記構成によれば、そのときどきにおける工具の加工面の実際の移動速度に応じて、その後において加工面の撮像を実行するタイミング(具体的には、目標値)を設定することができる。そのため、加工面が移動している状態で同加工面の撮像を繰り返し実行するにあたり、実際に撮像される撮像部分の間隔を高い精度で定めることができる。これにより、工具の加工面の全体についての撮像画像を、予め想定した態様に合わせて高い精度で取得することができる。 According to the above configuration, it is possible to set the timing (specifically, the target value) for executing the imaging of the machined surface after that, depending on the actual moving speed of the machined surface of the tool at that time. Therefore, when repeatedly imaging the processed surface while the processed surface is moving, it is possible to determine the interval between the imaging portions that are actually imaged with high accuracy. As a result, it is possible to obtain a captured image of the entire machining surface of the tool with high accuracy in accordance with a presupposed mode.

本発明によれば、工具の加工面全体を撮像する際に撮像位置の間隔を高い精度で定めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when imaging the whole machining surface of a tool, the space|interval of an imaging position can be determined with high precision.

第1実施形態の工具撮像装置およびその周辺の概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the tool imaging device of 1st Embodiment, and its periphery. 同工具撮像装置が適用されるワイヤソーの加工用ローラおよびワイヤを示す平面図である。It is a top view which shows the roller and wire for processing of a wire saw to which the tool imaging device is applied. 同ワイヤソーの作動時におけるワイヤの移動態様の一例を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing an example of a wire movement mode during operation of the wire saw. 第1照明部および第2照明部の配置態様を示す略図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement|positioning aspect of a 1st illumination part and a 2nd illumination part. ワイヤの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the wire; 学習器の学習態様を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a learning mode of a learning device; 学習器から出力される生成誤差を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining generation errors output from a learning device; (a)~(e)はワイヤの状態の一例を示す側面図である。(a) to (e) are side views showing examples of wire states. カメラ制御処理の実行手順を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an execution procedure of camera control processing; 作動制御処理の実行手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an execution procedure of operation control processing; 第2実施形態にかかるカメラ制御処理の実行手順を示すフローチャートである。10 is a flow chart showing the execution procedure of camera control processing according to the second embodiment; 第1撮像画像および第2撮像画像を示す略図である。It is a schematic diagram which shows a 1st captured image and a 2nd captured image. (a)~(c)は第3実施形態におけるワイヤとカメラによる撮像位置との関係を説明するための説明図である。(a) to (c) are explanatory diagrams for explaining the relationship between the wire and the imaging position of the camera in the third embodiment. 第3実施形態にかかるカメラ制御処理の実行手順を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flow chart showing the execution procedure of camera control processing according to the third embodiment; FIG. 他の実施形態の工具撮像装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the tool imaging device of other embodiment. (a)~(c)はワイヤの加工面における砥粒の分散状態の一例を示す側面図である。(a) to (c) are side views showing an example of how abrasive grains are dispersed on the working surface of the wire. 他の実施形態の工具撮像装置が適用されるワイヤ放電加工装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the wire electric discharge machining apparatus with which the tool imaging device of other embodiment is applied. その他の実施形態の工具撮像装置が適用される研削加工装置の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a grinding apparatus to which a tool imaging device of another embodiment is applied;

(第1実施形態)
以下、工具撮像装置の第1実施形態について、図1~図10を参照しつつ説明する。
図1および図2に示すように、本実施形態の工具撮像装置20は、ワイヤソー10による加工に利用されるダイヤモンドワイヤ(以下、ワイヤ11)に適用される。
(First embodiment)
A first embodiment of the tool imaging device will be described below with reference to FIGS. 1 to 10. FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the tool imaging device 20 of the present embodiment is applied to a diamond wire (hereinafter referred to as wire 11) used for machining by the wire saw 10. As shown in FIG.

<ワイヤソー10>
以下、加工装置としてのワイヤソー10について説明する。
ワイヤソー10は、上記ワイヤ11が巻き付けられる一対のリール12,13を有している。これらリール12,13は平行に延びる軸線を中心に回転可能に支持されている。またワイヤソー10は、一対の加工用ローラ14,15を有している。加工用ローラ14,15は、平行に延びる軸線を中心に回転可能に支持されている。加工用ローラ14,15の外周面には、多数の環状溝141,151(図2)が一定ピッチで形成されている。ワイヤソー10では、一本のワイヤ11が加工用ローラ14,15の環状溝141,151間に架設状態で周回されている。
<Wire saw 10>
The wire saw 10 as a processing device will be described below.
A wire saw 10 has a pair of reels 12 and 13 around which the wire 11 is wound. These reels 12 and 13 are rotatably supported about axes extending in parallel. The wire saw 10 also has a pair of processing rollers 14 and 15 . The processing rollers 14 and 15 are rotatably supported about axes extending in parallel. A large number of annular grooves 141 and 151 (FIG. 2) are formed at a constant pitch on the outer peripheral surfaces of the processing rollers 14 and 15, respectively. In the wire saw 10, a single wire 11 is wound in a suspended state between annular grooves 141 and 151 of processing rollers 14 and 15. As shown in FIG.

リール12には回転駆動部16が接続されている。回転駆動部16は、リール12を回転駆動するサーボモータ16Mと、同サーボモータ16Mの回転位相や回転速度を検出するためのエンコーダ16Eと、サーボモータ16Mの作動を制御するモータ制御装置16Cとを有している。リール13には回転駆動部17が接続されている。回転駆動部17は、リール13を回転駆動するサーボモータ17Mと、同サーボモータ17Mの回転位相や回転速度を検出するためのエンコーダ17Eと、サーボモータ17Mの作動を制御するモータ制御装置17Cとを有している。 A rotation drive unit 16 is connected to the reel 12 . The rotation drive unit 16 includes a servomotor 16M that rotates the reel 12, an encoder 16E that detects the rotation phase and rotation speed of the servomotor 16M, and a motor control device 16C that controls the operation of the servomotor 16M. have. A rotation drive unit 17 is connected to the reel 13 . The rotary drive unit 17 includes a servomotor 17M that rotates the reel 13, an encoder 17E that detects the rotation phase and rotation speed of the servomotor 17M, and a motor control device 17C that controls the operation of the servomotor 17M. have.

ワイヤソー10によるワークW1の加工に際しては、回転駆動部16,17の作動制御を通じて、リール12,13が回転駆動される。これにより、リール12,13に巻き付けられているワイヤ11が、加工用ローラ14,15上に導かれるとともに、両加工用ローラ14,15間で周回走行するようになる。 When the work W1 is machined by the wire saw 10, the reels 12 and 13 are rotationally driven through operation control of the rotational drive units 16 and 17. As shown in FIG. As a result, the wire 11 wound around the reels 12 and 13 is guided onto the processing rollers 14 and 15 and travels around between the processing rollers 14 and 15 .

ワイヤソー10は、ワークW1を着脱可能な状態で支持する支持部18を有している。支持部18は、加工用ローラ14,15間におけるワイヤ11の上方に配置されている。支持部18は、ワイヤ11に近づく方向(図1の下方)や同ワイヤ11から離間する方向(図1の上方)に移動可能な構造になっている。 The wire saw 10 has a support portion 18 that detachably supports the work W1. The support portion 18 is arranged above the wire 11 between the working rollers 14 and 15 . The support portion 18 has a structure capable of moving in a direction toward the wire 11 (downward in FIG. 1) and a direction away from the wire 11 (upward in FIG. 1).

ワイヤソー10は電子制御装置30を有している。電子制御装置30には回転駆動部16,17が接続されている。電子制御装置30はCPU31と、ROM32と、RAM33と、各種のプログラムやデータを記憶する記憶部34とを有している。記憶部34は、ハードディスクドライブやソリッドステートドライブ等の随時書き込み読み出しが可能な不揮発性メモリによって構成されている。電子制御装置30は、各種のプログラムやデータに基づいて各種の演算処理を実行するように構成されている。電子制御装置30は、その演算結果をもとに、回転駆動部16,17の作動制御を実行する。 The wire saw 10 has an electronic controller 30 . Rotation drive units 16 and 17 are connected to the electronic control unit 30 . The electronic control unit 30 has a CPU 31, a ROM 32, a RAM 33, and a storage section 34 for storing various programs and data. The storage unit 34 is composed of a non-volatile memory such as a hard disk drive or a solid state drive that can be written and read at any time. The electronic control unit 30 is configured to execute various arithmetic processes based on various programs and data. The electronic control unit 30 controls the operation of the rotary drive units 16 and 17 based on the calculation results.

本実施形態では、ワイヤ11の移動パターンが予め定められている。そして、この移動パターンを実現する態様で、回転駆動部16,17(詳しくは、サーボモータ16M,17M)の作動制御が実行される。 In this embodiment, the movement pattern of the wire 11 is predetermined. Operation control of the rotary drive units 16 and 17 (specifically, the servo motors 16M and 17M) is executed in a manner that realizes this movement pattern.

図3に、ワイヤソー10の作動時におけるワイヤ11の移動態様の一例を示す。
図3に示すように、ワイヤソー10は、以下に記載する[往動](時刻T11~T16)と[復動](時刻T16~T21)とを交互に繰り返すように動作(いわゆるトラバース動作)するようになっている。
FIG. 3 shows an example of how the wire 11 moves when the wire saw 10 is in operation.
As shown in FIG. 3, the wire saw 10 operates (so-called traverse operation) so as to alternately repeat [forward movement] (time T11 to T16) and [backward movement] (time T16 to T21) described below. It's like

[往動]所定長さLGのワイヤ11がリール12から繰り出されるとともにリール13に巻き取られる。
[復動]所定長さLB(ただし、LG>LB)のワイヤ11がリール12に巻き取られるとともにリール13から繰り出される。
[Forward Movement] A wire 11 of a predetermined length LG is let out from the reel 12 and wound on the reel 13 .
[Return] A wire 11 of a predetermined length LB (where LG>LB) is wound on a reel 12 and unwound from a reel 13 .

上記[往動]期間では、ワイヤ11は先ず、その加速期間(時刻T11~T13)において、同ワイヤ11を繰り出す方向(順方向)に加速される。そして、ワイヤ11が所定速度になると、その後の定速期間(時刻T13~T14)において同ワイヤ11の移動速度が所定速度一定に保たれる。その後の減速期間(時刻T14~T16)においてワイヤ11は減速されて一旦停止される。 In the [forward movement] period, the wire 11 is first accelerated in the direction in which the wire 11 is let out (forward direction) during the acceleration period (time T11 to T13). Then, when the wire 11 reaches a predetermined speed, the moving speed of the wire 11 is kept constant at the predetermined speed during the subsequent constant speed period (time T13 to T14). During the subsequent deceleration period (time T14 to T16), the wire 11 is decelerated and temporarily stopped.

上記[復動]期間では、ワイヤ11は先ず、その加速期間(時刻T16~T18)において、同ワイヤ11を巻き取る方向(逆方向)に加速される。そして、ワイヤ11が所定速度になると、その後の定速期間(時刻T18~T19)においてはワイヤ11の移動速度は所定速度一定に保たれる。その後の減速期間(時刻T19~T21)においてワイヤ11は減速されて一旦停止される。 In the [return] period, the wire 11 is first accelerated in the winding direction (reverse direction) during the acceleration period (time T16 to T18). Then, when the wire 11 reaches the predetermined speed, the moving speed of the wire 11 is kept constant at the predetermined speed during the subsequent constant speed period (time T18 to T19). During the subsequent deceleration period (time T19 to T21), the wire 11 is decelerated and temporarily stopped.

本実施形態では、こうしたワイヤソー10の作動が実現される実行プログラムが定められるとともに電子制御装置30の記憶部34に予め記憶されている。
図1に示すように、ワイヤソー10によるワークW1の加工は次のように実行される。先ず、回転駆動部16,17の作動制御を通じて、加工用ローラ14,15間においてワイヤ11が周回走行する状態にされる。その後、支持部18の下部にワークW1を支持させた状態で、図1中に白抜きの矢印で示すように同支持部18が下降される。これにより、ワークW1がワイヤ11に押し付けられるようになるため、同ワイヤ11によってワークW1が切断される。このときワイヤ11は、リール12から所定長さLGだけ繰り出された後に同リール12に所定長さLBだけ巻き取られるといったようにトラバース動作する。このトラバース動作を通じて、ワイヤ11によるワークW1の切断加工が進行される。
In this embodiment, an execution program that realizes the operation of the wire saw 10 is determined and stored in advance in the storage unit 34 of the electronic control unit 30 .
As shown in FIG. 1, machining of a work W1 by the wire saw 10 is performed as follows. First, the wire 11 is made to travel around between the processing rollers 14 and 15 through operation control of the rotary drive units 16 and 17 . After that, with the workpiece W1 supported on the lower part of the support part 18, the support part 18 is lowered as indicated by the white arrow in FIG. As a result, the workpiece W1 is pressed against the wire 11, and the wire 11 cuts the workpiece W1. At this time, the wire 11 performs a traverse operation such that it is reeled out from the reel 12 by a predetermined length LG and then wound on the reel 12 by a predetermined length LB. Through this traverse operation, the cutting of the work W1 by the wire 11 proceeds.

<工具撮像装置20>
次に、本実施形態の工具撮像装置20について説明する。
工具撮像装置20は、ワイヤ11の加工面40を撮像するための装置である。本実施形態では、撮像画像(詳しくは、後述する判定画像50)を入力データとして学習済みの学習器51を利用することで、加工面40の状態を判定する。
<Tool imaging device 20>
Next, the tool imaging device 20 of this embodiment will be described.
The tool imaging device 20 is a device for imaging the machined surface 40 of the wire 11 . In the present embodiment, the state of the machined surface 40 is determined by using a learned learning device 51 with a captured image (detailed later-described determination image 50) as input data.

<カメラ21>
工具撮像装置20は、ワイヤ11の加工面40を撮像する撮像部としてのカメラ21を有している。カメラ21は、リール12と加工用ローラ14との間に、その撮像部分がワイヤ11の加工面40に対向する状態で配置されている。カメラ21は前記電子制御装置30に接続されている。電子制御装置30により、カメラ21の作動制御が実行される。カメラ21によって撮像された画像は、電子制御装置30の記憶部34に記憶される。
<Camera 21>
The tool imaging device 20 has a camera 21 as an imaging section that images the machined surface 40 of the wire 11 . The camera 21 is arranged between the reel 12 and the processing roller 14 so that its imaging portion faces the processing surface 40 of the wire 11 . A camera 21 is connected to the electronic control unit 30 . The electronic control unit 30 controls the operation of the camera 21 . Images captured by the camera 21 are stored in the storage unit 34 of the electronic control device 30 .

<第1照明部25、第2照明部26>
工具撮像装置20は、ワイヤ11の加工面40を照らすための第1照明部25と第2照明部26とを有している。
<First Illumination Unit 25, Second Illumination Unit 26>
The tool imaging device 20 has a first illumination section 25 and a second illumination section 26 for illuminating the machined surface 40 of the wire 11 .

第1照明部25は光源としての発光素子251を有している。本実施形態では、カメラ21によってワイヤ11の加工面40を撮像する際には、発光素子251に電力が供給されることで、同発光素子251が点灯および発光するようになっている。第1照明部25は、発光素子251からの出射光によって、ワイヤ11の加工面40における上記カメラ21によって撮像される側の面(以下、撮像対象面27)を照らすものである。第1照明部25は、加工面40におけるカメラ21によって撮像される部分を照らす態様で設けられている。本実施形態では、第1照明部25とカメラ21とが上記撮像対象面27に沿って並ぶ態様で設けられている。本実施形態では、詳しくは、第1照明部25とカメラ21との並び方向(図4の左右方向)がワイヤ11の軸線と略平行になっている。本実施形態では、図4中に矢印OP1で示す第1照明部25の光軸(詳しくは、発光素子251からの出射光の光軸)とワイヤ11の軸線とが斜めに交差する態様で、第1照明部25は取り付けられている。 The first illumination section 25 has a light emitting element 251 as a light source. In this embodiment, when the camera 21 captures an image of the machined surface 40 of the wire 11, the light emitting element 251 is supplied with electric power so that the light emitting element 251 lights up and emits light. The first illumination unit 25 illuminates the surface of the processed surface 40 of the wire 11 that is imaged by the camera 21 (hereinafter referred to as the imaging target surface 27 ) with light emitted from the light emitting element 251 . The first illumination unit 25 is provided in a manner that illuminates a portion of the processing surface 40 that is imaged by the camera 21 . In the present embodiment, the first illumination section 25 and the camera 21 are arranged along the imaging target plane 27 . In this embodiment, more specifically, the direction in which the first lighting unit 25 and the camera 21 are arranged (horizontal direction in FIG. 4) is substantially parallel to the axis of the wire 11 . In this embodiment, the optical axis of the first illumination unit 25 (more specifically, the optical axis of the light emitted from the light emitting element 251) indicated by the arrow OP1 in FIG. The first lighting section 25 is attached.

第2照明部26は光源としての発光素子261を有している。本実施形態では、カメラ21によってワイヤ11の加工面40を撮像する際には、発光素子261に電力が供給されることで、同発光素子261が点灯および発光するようになっている。第2照明部26は、発光素子261からの出射光によって、ワイヤ11の加工面40における上記撮像対象面27の裏面28を照らすものである。第2照明部26は、カメラ21との間でワイヤ11が延びる態様で設けられている。これにより、第2照明部26とカメラ21との間をワイヤ11が移動するようになっている。本実施形態では、図4中に矢印OP2で示す第2照明部26の光軸(詳しくは、発光素子251からの出射光の光軸)とカメラ21の撮像方向(図4の上下方向)とが一致する態様で、第2照明部26が取り付けられている。また本実施形態では、第2照明部26の光軸とワイヤ11の軸線とが直交する態様で、第2照明部26は取り付けられている。 The second lighting section 26 has a light emitting element 261 as a light source. In this embodiment, when the camera 21 captures an image of the machined surface 40 of the wire 11, the light emitting element 261 is supplied with electric power so that the light emitting element 261 lights up and emits light. The second illumination section 26 illuminates the rear surface 28 of the imaging target surface 27 on the processing surface 40 of the wire 11 with light emitted from the light emitting element 261 . The second lighting section 26 is provided in such a manner that the wire 11 extends between it and the camera 21 . This allows the wire 11 to move between the second lighting section 26 and the camera 21 . In this embodiment, the optical axis of the second illumination unit 26 (specifically, the optical axis of the light emitted from the light emitting element 251) indicated by an arrow OP2 in FIG. The second illumination section 26 is attached in such a manner that the . In addition, in the present embodiment, the second illumination section 26 is attached such that the optical axis of the second illumination section 26 and the axis of the wire 11 are perpendicular to each other.

ここで、ワイヤ11の表面(詳しくは、砥粒41の表面)は、同ワイヤ11の使用による劣化に伴って略円弧面になることが多い。そのため、照明部によって加工面40(砥粒41の表面)の撮像対象面27を照らす場合に、ワイヤ11の軸線と直交する方向から照らす、いわゆる垂直落射を採用すると、次のような現象が生じるおそれがある。この場合には、照明部から加工面40に対して照射される照射光は、略円弧面をなす加工面40の表面で反射することで、その反射光の殆どが照明部から離間する方向に偏向されて拡散してしまう。これに対して、加工面40の表面で反射する反射光のうち、ワイヤ11の軸線方向と直交する方向に進む反射光は、高い光度を維持したままで照明部の側に戻るようになる。したがって、垂直落射を採用した場合には、照明部側に戻る反射光のコントラストが強くなりやすくなってしまう。これにより、カメラ21による加工面40(撮像対象面27)の撮像を、適切に実行できくなるおそれがある。 Here, the surface of the wire 11 (specifically, the surface of the abrasive grains 41) often becomes a substantially arcuate surface as the wire 11 deteriorates due to use. Therefore, when illuminating the imaging target surface 27 of the processing surface 40 (the surface of the abrasive grains 41) by the illumination unit, if so-called vertical epi-illumination, which is illumination from a direction orthogonal to the axis of the wire 11, is adopted, the following phenomenon occurs. There is a risk. In this case, the irradiation light emitted from the illumination unit to the processing surface 40 is reflected by the surface of the processing surface 40 forming a substantially arc surface, and most of the reflected light is directed away from the illumination unit. Deflect and diffuse. On the other hand, of the reflected light reflected on the surface of the processing surface 40, the reflected light traveling in the direction orthogonal to the axial direction of the wire 11 returns to the illumination unit side while maintaining high luminous intensity. Therefore, when vertical epi-illumination is employed, the contrast of the reflected light returning to the illumination unit tends to be high. As a result, the camera 21 may not be able to properly capture the image of the processing surface 40 (image capturing target surface 27).

この点、本実施形態では、カメラ21による加工面40の撮像に際して、第1照明部25によって加工面40の撮像対象面27を照らす場合に、発光素子251からの出射光がワイヤ11の軸線に対して斜め方向から照射される。これにより、ワイヤ11の軸線と直交する方向から加工面40を照らす場合と比較して、第1照明部25側に戻る反射光のコントラストを弱くすることができる。そのため、加工面40の状態を判定するうえで適当なコントラストになるように、同加工面40をカメラ21によって撮像することができる。 In this regard, in the present embodiment, when imaging the processed surface 40 by the camera 21 , when the first illumination unit 25 illuminates the imaging target surface 27 of the processed surface 40 , the emitted light from the light emitting element 251 is directed to the axis of the wire 11 . Illuminated from an oblique direction. As a result, the contrast of the reflected light returning to the first illumination section 25 can be made weaker than when the machining surface 40 is illuminated from the direction perpendicular to the axis of the wire 11 . Therefore, the processed surface 40 can be imaged by the camera 21 so that the contrast is suitable for judging the state of the processed surface 40 .

しかも、本実施形態では、第2照明部26によって加工面40の裏面28が照らされる。これにより、ワイヤ11の外郭線が明確になるため、同ワイヤ11の幅方向の両側の形状(砥粒41の表面形状や、砥粒41の突出高さなど)が明確になる態様で、加工面40を撮像することができる。 Moreover, in this embodiment, the back surface 28 of the processing surface 40 is illuminated by the second illumination section 26 . As a result, since the outline of the wire 11 becomes clear, the shape of both sides of the wire 11 in the width direction (the surface shape of the abrasive grains 41, the protrusion height of the abrasive grains 41, etc.) becomes clear. Surface 40 can be imaged.

このように、本実施形態によれば、カメラ21による加工面40の撮像に際して、同加工面40の全体(詳しくは、撮像対象面27およびその裏面28)を第1照明部25および第2照明部26によって適切に照らすことができる。そのため、カメラ21による加工面40の撮像を適切に実行することができる。 As described above, according to the present embodiment, when imaging the processed surface 40 by the camera 21, the entire processed surface 40 (more specifically, the imaging target surface 27 and its back surface 28) is illuminated by the first illumination section 25 and the second illumination. It can be properly illuminated by the portion 26 . Therefore, the image of the processing surface 40 can be properly captured by the camera 21 .

本実施形態では、カメラ21の作動制御は以下のように実行される。
本実施形態では、ワイヤ11の移動方向の切り替えに伴い同ワイヤ11の移動速度が低くなる低速期間TVL(図3の時刻T11~T12、T15~T17、T20~T21)であることを条件に、カメラ21による撮像が実行される。
In this embodiment, operation control of the camera 21 is performed as follows.
In the present embodiment, on the condition that it is the low speed period TVL (time T11 to T12, T15 to T17, T20 to T21 in FIG. 3) in which the moving speed of the wire 11 decreases as the moving direction of the wire 11 is switched. Imaging by the camera 21 is executed.

また本実施形態では、カメラ21による撮像が実行される度に、同撮像を実行した時期(実行時期TR)とワイヤ11の移動速度V1とに基づいて、次回のカメラ21による撮像の実行時期についての制御目標値(目標実行時期TET)が設定される。そして、目標実行時期TETになったタイミングで、カメラ21による撮像が実行される。 Further, in the present embodiment, every time an image is captured by the camera 21, the timing for performing the next image capturing by the camera 21 is determined based on the time when the image capturing is performed (execution time TR) and the moving speed V1 of the wire 11. control target value (target execution time TET) is set. Then, at the timing when the target execution time TET has come, the imaging by the camera 21 is executed.

図5に、カメラ21による撮像範囲(S1,S2,S3,S4)とワイヤ11の加工面40との関係を示す。図5に示すように、カメラ21による撮像画像(判定画像50)をもとに加工面40の全体を効率よく判定するうえでは、撮像されない部分や重複して撮像される部分が少なくなる撮像態様で、カメラ21による撮像が実行されることが好ましい。 FIG. 5 shows the relationship between the imaging range (S1, S2, S3, S4) of the camera 21 and the machined surface 40 of the wire 11. As shown in FIG. As shown in FIG. 5, in order to efficiently determine the entire processed surface 40 based on an image captured by the camera 21 (determination image 50), an imaging mode in which portions that are not imaged or portions that are imaged redundantly is reduced. Then, it is preferable that the imaging by the camera 21 is executed.

図5から明らかなように、そうした撮像態様を実現するためには、カメラ21による撮像範囲(S1,S2,S3,S4)の移動方向(図5の左右方向)における長さLSだけワイヤ11が移動する度に、カメラ21による撮像を実行すればよい。ここで、上記「長さLS」だけワイヤ11が移動するのに要する時間ΔT(=LS/V1)は、同「長さLS」とワイヤ11の移動速度V1とから求めることができる。そして、カメラ21による撮像を実行した時期(実行時期TR)から上記時間ΔTだけ進んだ時期を次回の撮像の実行時期(目標実行時期TET)に設定することで、上述した撮像態様でのカメラ21による撮像が実現される。 As is clear from FIG. 5, in order to realize such an imaging mode, the wire 11 must be extended by a length LS in the moving direction (horizontal direction in FIG. 5) of the imaging range (S1, S2, S3, S4) by the camera 21. The camera 21 may take an image every time it moves. Here, the time ΔT (=LS/V1) required for the wire 11 to move by the “length LS” can be obtained from the “length LS” and the moving speed V1 of the wire 11 . Then, by setting the timing (target execution time TET) of the next imaging to the timing advanced by the time ΔT from the timing (execution time TR) of imaging by the camera 21, the camera 21 in the above-described imaging mode can be set. Imaging by is realized.

本実施形態では、こうした実行時期TRと移動速度V1と目標実行時期TETとの関係が予め求められるとともに、目標実行時期TETの設定に利用する演算式として電子制御装置30の記憶部34に記憶されている。そして、低速期間TVLにおいてカメラ21による撮像を実行する際には、同カメラ21による撮像の実行時期TRとワイヤ11の移動速度V1とに基づいて前記演算式から目標実行時期TETが設定される。 In this embodiment, the relationship between the execution time TR, the movement speed V1, and the target execution time TET is obtained in advance, and is stored in the storage unit 34 of the electronic control unit 30 as an arithmetic expression used for setting the target execution time TET. ing. When imaging by the camera 21 is performed in the low speed period TVL, the target execution time TET is set from the above equation based on the execution time TR of imaging by the camera 21 and the moving speed V1 of the wire 11 .

<電子制御装置30>
図1に示すように、電子制御装置30の記憶部34は、各種の実行プログラム52を記憶する記憶領域や、学習器51の機械学習に利用される教師データ53を記憶する記憶領域を有している。記憶部34は、学習済みの学習器51(詳しくは、機械学習の実行を通じて作成された学習データ)を記憶する記憶領域を有している。また記憶部34は、判定対象のワイヤ11の加工面40を撮像した画像(判定画像50)を記憶する記憶領域や、ワイヤ11の加工面40の状態を判定した結果を示す判定結果データ54を記憶する記憶領域を有している。
<Electronic control unit 30>
As shown in FIG. 1, the storage unit 34 of the electronic control unit 30 has a storage area for storing various execution programs 52 and a storage area for storing teacher data 53 used for machine learning of the learning device 51. ing. The storage unit 34 has a storage area for storing a learned learning device 51 (more specifically, learning data created through execution of machine learning). The storage unit 34 also stores a storage area for storing an image (determination image 50) of the processed surface 40 of the wire 11 to be determined, and determination result data 54 indicating the result of determining the state of the processed surface 40 of the wire 11. It has a storage area for storing.

電子制御装置30は、各種の演算結果をもとに、カメラ21による加工面40の撮像にかかる各種処理や、ワイヤ11の加工面40の状態の判定にかかる各種処理を実行する。本実施形態では、CPU31とROM32とRAM33とを有する制御部が、目標設定部および撮像実行部に相当する。 The electronic control unit 30 executes various processes related to imaging of the machined surface 40 by the camera 21 and various processes related to determination of the state of the machined surface 40 of the wire 11 based on various calculation results. In this embodiment, the control section having the CPU 31, the ROM 32, and the RAM 33 corresponds to the target setting section and the imaging execution section.

実行プログラム52は、カメラ21による撮像を実行させるための撮像プログラムを含んでいる。また、実行プログラム52は、学習器51の機械学習を実行させるとともに同機械学習の実行結果を示すデータである学習データを生成させるためのプログラムを含んでいる。さらに実行プログラム52は、ワイヤ11の加工面40の状態の判定にかかる処理(判定処理)を実行させるための判定プログラムを含んでいる。 The execution program 52 includes an imaging program for causing the camera 21 to perform imaging. The execution program 52 also includes a program for causing the learning device 51 to perform machine learning and for generating learning data, which is data indicating the execution result of the machine learning. Further, the execution program 52 includes a determination program for executing processing (determination processing) for determining the state of the machined surface 40 of the wire 11 .

教師データ53は、ワイヤ11の加工面40の状態を判定する能力を獲得するように、学習器51の機械学習を行うためのデータである。
<学習器51>
本実施形態では、学習器51として、敵対的生成ネットワーク(Generative Adversarial Networks:GAN)が採用されている。本実施形態では、記憶部34に記憶された教師データ53をもとに学習器51の機械学習が実行される。詳しくは、教師データ53を構成する複数の画像の一つを抽出するとともに同画像を入力データとして学習器51を機械学習させるといった学習処理が、教師データ53を構成する画像毎に繰り返し実行される。そして、機械学習の実行を通じて作成された学習データが記憶部34に記憶される。本実施形態では、こうした学習器51の機械学習にかかる一連の処理が自動的に実行されるように、実行プログラム52が構築されて記憶部34に記憶されている。
The teacher data 53 is data for performing machine learning of the learner 51 so as to acquire the ability to determine the state of the machined surface 40 of the wire 11 .
<Learning device 51>
In this embodiment, as the learner 51, a Generative Adversarial Network (GAN) is adopted. In this embodiment, machine learning is performed by the learning device 51 based on the teacher data 53 stored in the storage unit 34 . More specifically, a learning process of extracting one of the plurality of images that make up the teacher data 53 and using the same image as input data to cause the learning device 51 to perform machine learning is repeatedly executed for each image that makes up the teacher data 53. . Learning data created through execution of machine learning is stored in the storage unit 34 . In this embodiment, an execution program 52 is constructed and stored in the storage unit 34 so that a series of processing related to machine learning by the learning device 51 is automatically executed.

図6に概念的に示すように、学習器51の機械学習は、詳しくは、入力データと、同入力データをもとに学習器51によって生成される生成画像データとを同一の画像を示すデータ(画像A)にする態様で実行される。そして、学習済みの学習器51からは、入力データと生成画像データとの差分に相当する値(以下、生成誤差ΔP)が出力される。これにより、学習器51が適正に学習されている場合には、判定対象のワイヤ11(詳しくは、その加工面40)の状態を判定する判定処理が実行されると、学習器51から以下の値(生成誤差ΔP)が出力される。本実施形態では、生成誤差ΔPが判定画像50に対応する加工面40の状態の指標値に相当する。 As conceptually shown in FIG. 6, the machine learning of the learning device 51 is, in detail, the input data and the generated image data generated by the learning device 51 based on the same input data. (Image A) is executed. A value corresponding to the difference between the input data and the generated image data (hereinafter referred to as generation error ΔP) is output from the learning device 51 that has already been trained. As a result, when the learning device 51 is properly learned, when the determination processing for determining the state of the wire 11 to be determined (more specifically, the machined surface 40 thereof) is executed, the learning device 51 outputs the following: A value (generated error ΔP) is output. In this embodiment, the generated error ΔP corresponds to the index value of the state of the processing surface 40 corresponding to the determination image 50 .

ここで、教師データ53(図1)を構成する画像を取得する場合には、カメラ21による加工面40の撮像が次のように実行される。この場合には、未使用の状態のワイヤ11が用意されるとともに、同ワイヤ11がワイヤソー10に取り付けられる。そして、ワークW1の加工を行わない態様で、ワイヤソー10が作動される。この状態で、カメラ21によるワイヤ11の加工面40の撮像が実行されるとともに、その撮像画像が上記教師データ53を構成する画像として電子制御装置30の記憶部34に記憶される。なお、教師データ53を構成する画像を取得する際には、本実施形態のワイヤソー10および工具撮像装置20を利用することの他、別途の装置を利用することも可能である。 Here, when acquiring an image that constitutes the teacher data 53 (FIG. 1), the image of the processing surface 40 is captured by the camera 21 as follows. In this case, an unused wire 11 is prepared and attached to the wire saw 10 . Then, the wire saw 10 is operated without machining the work W1. In this state, the camera 21 captures an image of the machined surface 40 of the wire 11 , and the captured image is stored in the storage section 34 of the electronic control unit 30 as an image forming the teaching data 53 . In addition to using the wire saw 10 and the tool imaging device 20 of the present embodiment, it is also possible to use a separate device when acquiring the images that constitute the teacher data 53 .

また、判定画像50を取得する場合には、カメラ21による加工面40の撮像が次のように実行される。この場合には、ワークW1の加工を行うべくワイヤソー10を作動させた状態で、カメラ21によるワイヤ11の加工面40の撮像が実行されるとともに、その撮像画像が判定画像50として電子制御装置30の記憶部34に記憶される。 Further, when obtaining the determination image 50, the image of the processing surface 40 is captured by the camera 21 as follows. In this case, while the wire saw 10 is operated to machine the work W1, the camera 21 takes an image of the machined surface 40 of the wire 11, and the imaged image is used as the determination image 50 by the electronic control unit 30. is stored in the storage unit 34 of the

そのため、判定処理の実行に際して、判定対象のワイヤ11の加工面40が未使用の状態である場合には、入力データ(判定画像50)と学習器51によって生成される生成画像データとが略同一になる。したがって、この場合には学習器51から出力される生成誤差ΔPはごく小さい値(例えば「0」)になる。 Therefore, when the processing surface 40 of the wire 11 to be determined is in an unused state when executing the determination process, the input data (determination image 50) and the generated image data generated by the learning device 51 are substantially the same. become. Therefore, in this case, the generated error ΔP output from the learning device 51 becomes a very small value (for example, "0").

その一方で、判定処理の実行に際して、ワイヤ11がある程度使用されて加工面40が劣化した状態になっている場合には、図7に概念的に示すように、入力データである判定画像50(画像B1)と生成画像データ(画像B2)とが一致しなくなる。この場合には、学習器51から出力される生成誤差ΔPは、入力データと生成画像データとの差分に応じた「正の値」になる。しかも、この場合には、実際の状態と未使用の状態との差が大きいときほど、入力データと生成画像データとの差分が大きくなるため、学習器51から出力される生成誤差ΔPも大きい値になる。したがって、学習器51を利用した判定処理では、生成誤差ΔPが大きい値であるときほどワイヤ11の加工面40の劣化が進んでいると判断することができる。 On the other hand, when the wire 11 is used to some extent and the machined surface 40 is in a degraded state when executing the determination process, as conceptually shown in FIG. The image B1) and the generated image data (image B2) do not match. In this case, the generated error ΔP output from the learning device 51 becomes a “positive value” corresponding to the difference between the input data and the generated image data. Moreover, in this case, the greater the difference between the actual state and the unused state, the greater the difference between the input data and the generated image data. become. Therefore, in the determination process using the learning device 51, it can be determined that the deterioration of the machined surface 40 of the wire 11 progresses as the value of the generation error ΔP increases.

<ワイヤ11の状態>
図5に示すように、ワイヤ11は、金属線からなる芯材の外面に複数の砥粒41が結合剤43によって固着された構造をなしている。ワイヤ11の加工面40は上記移動方向に延びる長尺状をなしている。ワイヤ11の使用に伴い、同ワイヤ11の加工面40の状態は、次のように変化する。
<State of wire 11>
As shown in FIG. 5, the wire 11 has a structure in which a plurality of abrasive grains 41 are bonded to the outer surface of a core material made of metal wire with a binder 43 . A machined surface 40 of the wire 11 has an elongated shape extending in the moving direction. As the wire 11 is used, the state of the machined surface 40 of the wire 11 changes as follows.

図8(a)に示すように、未使用状態のワイヤ11は、砥粒41が摩耗していないため、同砥粒41の突端が尖った状態になっている。図8(b)に示すように、ワイヤ11の使用に伴って加工面40が劣化すると、砥粒41の突端が徐々に平坦になる。図8(c)に示すように、ワイヤ11の加工面40の劣化が進むと、同ワイヤ11における結合剤43の層からの砥粒41の突出量が小さくなる。さらにワイヤ11の加工面40の劣化が進むと、図8(d)に示すように、同ワイヤ11における結合剤43の層がひび割れてしまったり、図8(e)に示すように、結合剤43の層の一部が剥落してしまったりする。その他、ワイヤ11の使用に伴い、結合剤43の表面に削りカスが付着したり同結合剤43の表面が削られたりすることで、ワイヤ11の加工面40の最外周面において移動方向に延びる部分が現れたりもする。本実施形態では、ワイヤ11の使用に伴って同ワイヤ11の加工面40に現れる「特徴的な状態の部分」を捉えることで、同加工面40の状態の判定を行うことができる。 As shown in FIG. 8(a), in the unused wire 11, since the abrasive grains 41 are not abraded, the tips of the abrasive grains 41 are sharp. As shown in FIG. 8(b), as the processing surface 40 deteriorates with use of the wire 11, the tips of the abrasive grains 41 gradually flatten. As shown in FIG. 8(c), as the deterioration of the machined surface 40 of the wire 11 progresses, the amount of projection of the abrasive grains 41 from the layer of the binder 43 on the wire 11 becomes smaller. Further, as the deterioration of the processed surface 40 of the wire 11 progresses, the layer of the binder 43 on the wire 11 cracks as shown in FIG. Part of the layer 43 may be peeled off. In addition, as the wire 11 is used, shavings adhere to the surface of the binder 43 or the surface of the binder 43 is scraped, so that the outermost peripheral surface of the processing surface 40 of the wire 11 extends in the moving direction. Some parts may appear. In the present embodiment, the state of the machined surface 40 can be determined by capturing the "characteristic portion" that appears on the machined surface 40 of the wire 11 as the wire 11 is used.

<統計的処理>
本実施形態では、ワイヤ11の加工面40を判定する際には、「生成誤差ΔP」に統計的処理を施すことによってワイヤ11の状態についての指標値が算出される。本実施形態では、上記指標値としては、予め定められた所定期間TJにおいて学習器51から出力されて電子制御装置30の記憶部34に記憶された「生成誤差ΔP」の中央値が算出される。そして、この指標値をもとにワイヤ11の加工面40の状態が判定される。上述したように「生成誤差ΔP」が大きい値であるときほど加工面40の劣化が進んでいると判断することができることから、上記中央値が大きい値であるときほどワイヤ11の劣化が進んでいると判断することができる。
<Statistical processing>
In the present embodiment, when determining the machined surface 40 of the wire 11, an index value for the state of the wire 11 is calculated by performing statistical processing on the "generated error ΔP". In the present embodiment, as the index value, the median value of the "generation error ΔP" output from the learning device 51 and stored in the storage unit 34 of the electronic control unit 30 during a predetermined period TJ is calculated. . Then, the state of the machined surface 40 of the wire 11 is determined based on this index value. As described above, it can be determined that the deterioration of the machined surface 40 progresses as the "generation error ΔP" increases. can be determined to be

上記所定期間TJとしては、所定長さLGだけワイヤ11を繰り出す[往動]期間と直後に所定長さLBだけワイヤ11を巻き取る[復動]期間とからなる同ワイヤ11の一往復期間が定められている。本実施形態では、この所定期間TJにおいて電子制御装置30の記憶部34に記憶された「生成誤差ΔP」が取り込まれるとともに、それら「生成誤差ΔP」に統計的処理が施されて、ワイヤ11の状態についての指標値(上記中央値)が算出される。 As the predetermined period TJ, one reciprocating period of the wire 11 is composed of a [forward movement] period in which the wire 11 is paid out by a predetermined length LG and a [backward movement] period in which the wire 11 is wound by a predetermined length LB immediately after. It is defined. In the present embodiment, the "generated error ΔP" stored in the storage unit 34 of the electronic control unit 30 is taken in during the predetermined period TJ, and the "generated error ΔP" is subjected to statistical processing to An index value (the median value above) for the condition is calculated.

こうした統計的処理を施すことで所定期間TJにおける「生成誤差ΔP」の出力傾向を把握することができるため、それら「生成誤差ΔP」をもとにワイヤ11の加工面40の状態を広範囲にわたって判定することができる。これにより、次の[誤判定1]および[誤判定2]のように、加工面40の一部の判定結果をもとに加工面40全体の状態が誤って判定されることを抑えることができる。[誤判定1]加工面40全体の劣化が進んでいるのにも関わらず、ごく一部において加工面40の劣化が進んでいないと判定されることで、加工面40の劣化が進んでいないと判定される。[誤判定2]加工面40全体の劣化が進んでいないのにも関わらず、ごく一部において加工面40の劣化が進んでいると判定されることで、加工面40の劣化が進んでいると判定される。 By performing such statistical processing, it is possible to grasp the output tendency of the "generation error ΔP" in the predetermined period TJ, so based on these "generation error ΔP", the state of the machined surface 40 of the wire 11 can be determined over a wide range. can do. As a result, it is possible to prevent the state of the entire machined surface 40 from being erroneously judged based on the judgment result of a part of the machined surface 40, as in the following [erroneous judgment 1] and [erroneous judgment 2]. can. [Incorrect judgment 1] Although the deterioration of the entire machined surface 40 has progressed, it is judged that the deterioration of the machined surface 40 has not progressed in a small part, so the deterioration of the machined surface 40 has not progressed. is determined. [Incorrect judgment 2] Although the deterioration of the entire machined surface 40 has not progressed, it is judged that the deterioration of the machined surface 40 has progressed in only a small part, so the deterioration of the machined surface 40 has progressed. is determined.

<判定結果の反映>
本実施形態では、判定処理の判定結果(具体的には、上記中央値)は、ワイヤソー10(図1)の回転駆動部16,17の作動制御に反映される。具体的には、判定処理において算出される中央値が判定値以上であるときには、前記[往動]における「所定長さLG」に所定値αを加算した値(=LG+α)が、新たな所定長さLGとして定められる。一方、中央値が判定値未満であるときには、「所定長さLG」から所定値αを減算した値(=LG-α)が、新たな所定長さLGとして定められる。
<Reflection of judgment results>
In the present embodiment, the determination result (specifically, the median value) of the determination process is reflected in the operation control of the rotation drive units 16 and 17 of the wire saw 10 (FIG. 1). Specifically, when the median value calculated in the determination process is equal to or greater than the determination value, a value (=LG+α) obtained by adding a predetermined value α to the “predetermined length LG” in the [forward movement] is used as a new predetermined value. defined as length LG. On the other hand, when the median value is less than the judgment value, a value (=LG-α) obtained by subtracting the predetermined value α from the "predetermined length LG" is determined as the new predetermined length LG.

ここで、中央値が大きい場合には、所定期間TJにおいて生成誤差ΔPが大きくなる傾向があることが分かるため、ワイヤ11の劣化が想定より進んでいると判断することができる。この場合には、想定よりも劣化した状態のワイヤ11によってワークW1の加工が実行されるため、ワークW1の加工精度の低下を招くおそれがある。 Here, when the median value is large, it can be seen that the generation error ΔP tends to increase during the predetermined period TJ, so it can be determined that the wire 11 has deteriorated more than expected. In this case, since the work W1 is machined by the wire 11 in a state deteriorated more than expected, the machining accuracy of the work W1 may be lowered.

本実施形態では、こうした場合には、[往動]における所定長さLGを大きくすることで、ワイヤ11の新規送り出し量、詳しくは[往動]における所定長さLGから[復動]における所定長さLBを減算した量(=LG-LB)が大きくされる。そのため、ワイヤ11における上記ワークW1の加工に供されている部分が更新されるようになる更新時間が短くなるため、ワイヤ11の劣化が想定よりも進んだ状況になることが抑えられる。これにより、ワイヤソー10によるワークW1の加工精度を高い水準で保つことができる。 In this embodiment, in such a case, by increasing the predetermined length LG in [forward movement], the new feed amount of the wire 11, more specifically, from the predetermined length LG in [forward movement] to the predetermined length in [backward movement] The amount obtained by subtracting the length LB (=LG-LB) is increased. Therefore, the update time for updating the portion of the wire 11 that is used for machining the work W1 is shortened. Thereby, the machining accuracy of the workpiece W1 by the wire saw 10 can be maintained at a high level.

一方、中央値が小さい場合には、所定期間TJにおいて生成誤差ΔPが小さくなる傾向があることが分かるため、ワイヤ11の劣化が想定より進んでいないと判断することができる。この場合には、ワークW1の加工精度を高く保つことができるものの、ワイヤ11が未だ使用可能な状態であるのにも関わらず更新されてしまっている可能性がある。本実施形態では、こうした場合には、[往動]における所定長さLGを小さくすることで、ワイヤ11の新規送り出し量が小さくされる。これにより、上記更新時間を長くすることができるため、ワイヤ11の使用期間を伸ばすことができる。 On the other hand, when the median value is small, it can be seen that the generation error ΔP tends to be small during the predetermined period TJ, so it can be determined that the deterioration of the wire 11 has not progressed as expected. In this case, although the machining accuracy of the work W1 can be kept high, there is a possibility that the wire 11 has been updated even though it is still usable. In this embodiment, in such a case, the new feeding amount of the wire 11 is reduced by reducing the predetermined length LG in the [forward motion]. As a result, the update time can be lengthened, so that the usage period of the wire 11 can be extended.

本実施形態では、発明者等による各種の実験やシミュレーションの結果から、ワークW1の加工精度を高い水準で保ちつつワイヤ11の長寿命化が図られるようになる上記判定値や所定値αが予め求められている。そして、これら判定値や所定値αは、ワイヤソー10を作動させるための実行プログラムに組み込まれるとともに電子制御装置30の記憶部34に記憶されている。 In the present embodiment, from the results of various experiments and simulations by the inventors, etc., the judgment value and the predetermined value α are set in advance so that the life of the wire 11 can be extended while maintaining the machining accuracy of the workpiece W1 at a high level. It has been demanded. These determination values and the predetermined value α are incorporated in the execution program for operating the wire saw 10 and stored in the storage section 34 of the electronic control unit 30 .

<カメラ制御処理>
以下、カメラ21の作動制御にかかる処理(カメラ制御処理)について具体的に説明する。図9はカメラ制御処理の実行手順を示している。同図9のフローチャートに示される一連の処理は、所定時間周期毎の処理として、電子制御装置30によって実行される。
<Camera control processing>
Processing (camera control processing) related to operation control of the camera 21 will be specifically described below. FIG. 9 shows the execution procedure of camera control processing. A series of processes shown in the flowchart of FIG. 9 are executed by the electronic control unit 30 as processes at predetermined time intervals.

図9に示すように、この処理では先ず、ワイヤソー10の作動期間が前記低速期間TVL(図3参照)であるか否かが判断される(ステップS11)。そして、前記低速期間TVLではない場合には(ステップS11:NO)、以下の処理(ステップS12~ステップS15の処理)を実行することなく、本処理は終了される。 As shown in FIG. 9, in this process, first, it is determined whether or not the operation period of the wire saw 10 is the low speed period TVL (see FIG. 3) (step S11). Then, if it is not the low speed period TVL (step S11: NO), this process is terminated without executing the following processes (processes of steps S12 to S15).

ワイヤソー10の作動期間が前記低速期間TVLである場合には(ステップS11:YES)、目標実行時期TETになったか否かが判断される(ステップS12)。なお、本実施形態では、低速期間TVLになったときには、このときの時刻が目標実行時期TETに設定される。そして、目標実行時期TETになっていない場合には(ステップS12:NO)、以下の処理(ステップS13~ステップS15の処理)を実行することなく、本処理は終了される。 When the operation period of the wire saw 10 is the low speed period TVL (step S11: YES), it is determined whether or not the target execution time TET has come (step S12). In the present embodiment, when the low speed period TVL is reached, the time at this time is set as the target execution time TET. Then, if the target execution time TET has not yet reached (step S12: NO), this process ends without executing the following processes (processes of steps S13 to S15).

その後において目標実行時期TETになると(ステップS12:YES)、カメラ21による加工面40の撮像が実行される(ステップS13)。また、このときのワイヤ11の移動速度V1が検出される(ステップS14)。本実施形態では、回転駆動部16がエンコーダ16Eの出力信号をもとにサーボモータ16Mの回転速度VMを算出している。ステップS14の処理では、上記回転速度VMが、ワイヤ11の移動速度V1として電子制御装置30に取り込まれる。本実施形態では、回転駆動部16が速度検出部に相当する。 After that, when the target execution time TET comes (step S12: YES), the image of the processing surface 40 is captured by the camera 21 (step S13). Also, the moving speed V1 of the wire 11 at this time is detected (step S14). In this embodiment, the rotary drive unit 16 calculates the rotational speed VM of the servomotor 16M based on the output signal of the encoder 16E. In the process of step S14, the rotational speed VM is taken into the electronic control unit 30 as the moving speed V1 of the wire 11. FIG. In this embodiment, the rotation drive section 16 corresponds to the speed detection section.

そして、ワイヤ11の移動速度V1と、今回の撮像の実行時期TR(詳しくは、目標実行時期TET)とに基づいて、前記演算式から、新たな目標実行時期TETが設定される(ステップS15)。この後においては、新たに設定された目標実行時期TETをもとに、本処理は実行される。このようにして目標実行時期TETが設定された後、本処理は終了される。 Then, based on the movement speed V1 of the wire 11 and the current imaging execution time TR (more specifically, the target execution time TET), a new target execution time TET is set from the above equation (step S15). . After this, this process is executed based on the newly set target execution time TET. After the target execution time TET is set in this way, this process is terminated.

このように上記カメラ制御処理では、カメラ21による撮像を実行するとともに、その撮像に合わせて新たな目標実行時期TETを設定するといった処理が繰り返し実行される。本実施形態では、カメラ制御処理を通じて取得された撮像画像が、教師データ53を構成する画像や判定画像50として用いられる。 As described above, in the camera control process, a process of capturing an image by the camera 21 and setting a new target execution time TET in accordance with the image capturing is repeatedly performed. In the present embodiment, captured images acquired through camera control processing are used as the images forming the teacher data 53 and the determination image 50 .

<作動制御処理>
次に、ワイヤソー10の作動にかかる各種処理(作動制御処理)について具体的に説明する。図10は作動制御処理の実行手順を示している。同図10のフローチャートに示される一連の処理は、回転駆動部16,17の作動制御およびカメラ21の作動制御の実行中であることを条件に、所定時間期毎の処理として、電子制御装置30によって実行される。
<Operation control processing>
Next, various processing (operation control processing) relating to the operation of the wire saw 10 will be specifically described. FIG. 10 shows the execution procedure of the operation control process. The series of processes shown in the flowchart of FIG. 10 is performed by the electronic control unit 30 as a process for each predetermined time period on the condition that the operation control of the rotation drive units 16 and 17 and the operation control of the camera 21 are being executed. performed by

図10に示すように、この処理では先ず、カメラ制御処理を通じて判定画像50が取得されたか否かが判断される(ステップS21)。判定画像50が新たに取得されていないと判断される場合には(ステップS21:NO)、以下の処理(ステップS22~ステップS26の処理)を実行することなく、本処理は終了される。 As shown in FIG. 10, in this process, first, it is determined whether or not the determination image 50 has been acquired through the camera control process (step S21). If it is determined that the judgment image 50 has not been newly acquired (step S21: NO), this process ends without executing the following processes (processes of steps S22 to S26).

その後において本処理が繰り返し実行されて、判定画像50が新たに取得されると(ステップS21:YES)、この判定画像50を入力データとして、学習済みの学習器51から、生成誤差ΔPが出力される(ステップS22)。そして、この生成誤差ΔPは電子制御装置30の記憶部34に記憶される(ステップS23)。 After that, when this process is repeatedly executed and a new determination image 50 is acquired (step S21: YES), the generated error ΔP is output from the learned learning device 51 using this determination image 50 as input data. (step S22). Then, this generated error ΔP is stored in the storage unit 34 of the electronic control unit 30 (step S23).

その後、所定期間TJにわたり生成誤差ΔPが記憶されたか否かが判断される(ステップS24)。生成誤差ΔPを記憶した期間が所定期間TJに至っていないと判断される場合には(ステップS24:NO)、以下の処理(ステップS25およびステップS26の処理)を実行することなく、本処理は終了される。 Thereafter, it is determined whether or not the generated error ΔP has been stored for a predetermined period of time TJ (step S24). If it is determined that the period during which the generation error ΔP is stored has not reached the predetermined period TJ (step S24: NO), the process ends without executing the following processes (steps S25 and S26). be done.

その後において本処理が繰り返し実行されて、所定期間TJにわたり生成誤差ΔPが記憶されたと判断されると(ステップS24:YES)、ワイヤ11の状態についての指標値(前記中央値)が算出される(ステップS25)。ステップS25の処理では、所定期間TJにおいて記憶された生成誤差ΔPに統計的処理を施すことで、上記指標値として、それら生成誤差ΔPの中央値が算出される。 After that, this process is repeatedly executed, and when it is determined that the generation error ΔP has been stored for the predetermined period TJ (step S24: YES), the index value (the median value) for the state of the wire 11 is calculated ( step S25). In the processing of step S25, the median value of the generated errors ΔP is calculated as the index value by performing statistical processing on the generated errors ΔP stored during the predetermined period TJ.

そして、ワイヤ11の状態の指標値(前記中央値)に基づいて、前記[往動]における所定長さLGが補正される(ステップS26)。これにより、以後においては、ステップS26の処理で補正された所定長さLGをもとに、回転駆動部16,17の作動制御が実行される。このようにして所定長さLGが補正された後、本処理は終了される。 Then, based on the index value (the median value) of the state of the wire 11, the predetermined length LG in the [forward movement] is corrected (step S26). As a result, the rotation drive units 16 and 17 are subsequently controlled based on the predetermined length LG corrected in step S26. After the predetermined length LG is corrected in this manner, this process is terminated.

<作用効果>
本実施形態によれば、以下に記載する作用効果が得られるようになる。
(1-1)ワイヤ11の移動速度V1が検出されるとともに、同移動速度V1に基づいて次回の撮像の実行時期についての目標実行時期TETが設定される。そして、この目標実行時期TETに基づいてカメラ21による撮像が実行される。
<Effect>
According to this embodiment, the effects described below can be obtained.
(1-1) A moving speed V1 of the wire 11 is detected, and a target execution time TET for the next imaging execution time is set based on the moving speed V1. Then, imaging by the camera 21 is executed based on this target execution time TET.

本実施形態によれば、そのときどきにおけるワイヤ11の実際の移動速度V1に応じて、その後において加工面40の撮像を実行するタイミング(具体的には、目標実行時期TET)を設定することができる。そのため、加工面40が移動している状態で同加工面40の撮像を繰り返し実行するにあたり、実際に撮像される撮像部分の間隔を高い精度で定めることができる。これにより、ワイヤ11の加工面40の全体についての撮像画像を、予め想定した態様に合わせて高い精度で取得することができる。具体的には、カメラ21によって撮像されない部分や重複して撮像される部分が少なくなる態様で、ワイヤ11の加工面40の全体についての撮像画像を取得することができる。 According to the present embodiment, it is possible to set the timing (specifically, the target execution time TET) for executing the imaging of the machined surface 40 thereafter according to the actual moving speed V1 of the wire 11 at that time. . Therefore, when repeatedly imaging the processing surface 40 while the processing surface 40 is moving, the interval between the imaging portions that are actually imaged can be determined with high accuracy. As a result, it is possible to obtain a captured image of the entire processed surface 40 of the wire 11 with high accuracy in accordance with a previously assumed mode. Specifically, a captured image of the entire processed surface 40 of the wire 11 can be obtained in a mode in which the portions that are not captured by the camera 21 and the portions that are captured redundantly are reduced.

(1-2)ワイヤソー10は、ワイヤ11を軸線方向において往復移動させた状態で、同ワイヤ11による加工を実行する。カメラ21による撮像は、ワイヤ11の移動方向の切り替えに伴い同ワイヤ11の移動速度V1が低くなる低速期間TVLに限り実行される。 (1-2) The wire saw 10 performs machining with the wire 11 while reciprocating the wire 11 in the axial direction. The imaging by the camera 21 is performed only during the low-speed period TVL in which the moving speed V1 of the wire 11 decreases as the moving direction of the wire 11 is switched.

ここで、高速で移動している工具の加工面を撮像する場合には、高速での撮像が可能な高価なカメラを採用する必要がある。本実施形態の工具撮像装置20は、工具としてのワイヤ11が高速で移動するタイプの加工装置であるワイヤソー10に適用される。とはいえ、工具撮像装置20では、ワイヤ11の移動速度V1が低くなる低速期間TVLに限って同ワイヤ11の加工面40の撮像が実行される。そのため、高速での撮像に対応していない比較的安価なカメラ21を採用することができる。これにより、工具撮像装置20を安価に構成することができる。 Here, when capturing images of the machining surface of a tool that is moving at high speed, it is necessary to employ an expensive camera capable of capturing images at high speed. A tool imaging device 20 of the present embodiment is applied to a wire saw 10 which is a processing device in which a wire 11 as a tool moves at high speed. However, in the tool imaging device 20, imaging of the machined surface 40 of the wire 11 is performed only during the low speed period TVL in which the moving speed V1 of the wire 11 is low. Therefore, a relatively inexpensive camera 21 that is not compatible with high-speed imaging can be used. Thereby, the tool imaging device 20 can be configured at low cost.

上記低速期間TVLは、ワイヤ11の移動速度V1が加速している期間(図3の時刻T11~T12、T16~T17)と、ワイヤ11の移動速度V1が減速している期間(同時刻T15~T16、T20~T21)とによって構成されている。この低速期間TVLは、ワイヤ11の移動方向が切り替えられる期間であるため、同ワイヤ11の移動速度V1が大きく変化する期間であると云える。本実施形態によれば、こうした低速期間TVLにおいて、ワイヤ11の移動速度V1の実際の変化に合わせて同ワイヤ11の加工面40の撮像を実行するタイミングを精度良く設定することができる。これにより、高い位置精度で撮像画像を取得することができる。 The low speed period TVL includes a period during which the moving speed V1 of the wire 11 is accelerated (time T11-T12, T16-T17 in FIG. 3) and a period during which the moving speed V1 of the wire 11 is decelerated (time T15- T16, T20 to T21). Since this low-speed period TVL is a period in which the movement direction of the wire 11 is switched, it can be said that it is a period in which the movement speed V1 of the wire 11 changes greatly. According to this embodiment, in such a low-speed period TVL, the timing of executing the imaging of the machined surface 40 of the wire 11 can be accurately set according to the actual change in the moving speed V1 of the wire 11 . Thereby, a captured image can be obtained with high positional accuracy.

(第2実施形態)
以下、工具撮像装置の第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に、図11および図12を参照しつつ説明する。なお以下では、第1実施形態と同一機能の構成には同一の符号を付して示し、それら構成についての重複する説明は省略する。
(Second embodiment)
A second embodiment of the tool imaging device will be described below with reference to FIGS. 11 and 12, focusing on differences from the first embodiment. In the following description, configurations having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions of these configurations are omitted.

本実施形態と第1実施形態とはカメラ21の作動制御の実行態様のみが異なる。
<カメラ21の作動制御>
以下、本実施形態におけるカメラ21の作動制御の実行態様について説明する。
The present embodiment differs from the first embodiment only in the manner in which the operation control of the camera 21 is executed.
<Operation Control of Camera 21>
Hereinafter, an execution mode of operation control of the camera 21 in this embodiment will be described.

本実施形態では、第1実行時期TR1において撮像される第1撮像画像P1の一部と第1実行時期TR1の直後の第2実行時期TR2において撮像される第2撮像画像P2の一部とが重複する態様で、各実行時期における目標実行時期TETが設定される。 In the present embodiment, part of the first captured image P1 captured at the first execution time TR1 and part of the second captured image P2 captured at the second execution time TR2 immediately after the first execution time TR1 are A target execution time TET is set for each execution time in an overlapping manner.

図11は、本実施形態にかかるカメラ制御処理の実行手順を示している。同図11のフローチャートに示される一連の処理は、所定時間周期毎の処理として、電子制御装置30によって実行される。 FIG. 11 shows the execution procedure of camera control processing according to this embodiment. A series of processes shown in the flowchart of FIG. 11 are executed by the electronic control unit 30 as processes at predetermined time intervals.

図11に示すように、本処理では、ワイヤソー10の作動期間が前記低速期間TVLになるとともに(ステップS11:YES)、目標実行時期TETになると(ステップS12:YES)、カメラ21による加工面40の撮像が実行される(ステップS13)。 As shown in FIG. 11, in this process, when the operation period of the wire saw 10 reaches the low speed period TVL (step S11: YES) and the target execution time TET (step S12: YES), the surface 40 to be machined by the camera 21 is is performed (step S13).

また、前回の実行時期(以下、第1実行時期TR1)に撮像された第1撮像画像P1と今回の実行時期(以下、第2実行時期TR2)に撮像された第2撮像画像P2とに基づいて、ワイヤ11の移動速度V2が検出される(ステップS31およびステップS32)。 Based on the first captured image P1 captured at the previous execution time (hereinafter referred to as the first execution time TR1) and the second captured image P2 captured at the current execution time (hereinafter referred to as the second execution time TR2) Then, the moving speed V2 of the wire 11 is detected (steps S31 and S32).

具体的には、第1撮像画像P1および第2撮像画像P2が読み込まれるとともに、それら画像P1,P2に画像処理を施すことにより、各画像P1,P2における重複部分PDが特定される(ステップS31)。その後、第1撮像画像P1における重複部分PDの位置と第2撮像画像P2における重複部分PDの位置との関係に基づいて、ワイヤ11の移動速度V2が検出される(ステップS32)。 Specifically, the first picked-up image P1 and the second picked-up image P2 are read, and by performing image processing on the images P1 and P2, the overlapping portion PD in each of the images P1 and P2 is specified (step S31). ). After that, the moving speed V2 of the wire 11 is detected based on the relationship between the position of the overlapping portion PD in the first captured image P1 and the position of the overlapping portion PD in the second captured image P2 (step S32).

図12に、第1撮像画像P1における重複部分PDの位置と第2撮像画像P2における重複部分PDの位置との関係を示す。図12から明らかなように、第1撮像画像P1と第2撮像画像P2との間における上記重複部分PDの位置のずれ量を、第1実行時期TR1から第2実行時期TR2までのワイヤ11の移動距離LDとすることができる。また、第1実行時期TR1と第2実行時期TR2との時間差を、ワイヤ11が第1撮像画像P1に対応する位置から第2撮像画像P2に対応する位置までの移動に要した移動時間TDとすることができる。さらには、そうしたワイヤ11の移動距離LDおよび移動時間TDを利用することで、第1実行時期TR1から第2実行時期TR2までの期間におけるワイヤ11の移動速度V2(=LD/TD)を求めることができる。本実施形態では、こうした考えのもとに第1撮像画像P1および第2撮像画像P2からワイヤ11の移動速度V2を検出するための検出プログラムが予め構築されて、電子制御装置30の記憶部34に記憶されている。なお本実施形態では、電子制御装置30(図1参照)における前記CPU31とROM32とRAM33とを有する制御部が、重複部分PDを特定する重複特定部および速度検出部に相当する。 FIG. 12 shows the relationship between the position of the overlapping portion PD in the first captured image P1 and the position of the overlapping portion PD in the second captured image P2. As is clear from FIG. 12, the displacement amount of the overlapping portion PD between the first captured image P1 and the second captured image P2 is the wire 11 displacement from the first execution time TR1 to the second execution time TR2. It can be the moving distance LD. Also, the time difference between the first execution time TR1 and the second execution time TR2 is the movement time TD required for the wire 11 to move from the position corresponding to the first captured image P1 to the position corresponding to the second captured image P2. can do. Furthermore, by using the movement distance LD and the movement time TD of the wire 11, the movement speed V2 (=LD/TD) of the wire 11 during the period from the first execution time TR1 to the second execution time TR2 can be obtained. can be done. In the present embodiment, a detection program for detecting the moving speed V2 of the wire 11 from the first captured image P1 and the second captured image P2 is built in advance based on such an idea, and stored in the storage section 34 of the electronic control device 30. stored in In this embodiment, the control section having the CPU 31, the ROM 32 and the RAM 33 in the electronic control unit 30 (see FIG. 1) corresponds to the overlap identification section and the speed detection section that identify the overlapping portion PD.

図11に示すように、このようにしてワイヤ11の移動速度V2が検出された後、同移動速度V2と今回の実行時期である第2実行時期TR2とに基づいて、次回の撮像の実行時期についての制御目標値(目標実行時期TET)が設定される(ステップS33)。この後においては、新たに設定された目標実行時期TETをもとに、本処理は実行される。このようにして目標実行時期TETが設定された後、本処理は終了される。 As shown in FIG. 11, after the moving speed V2 of the wire 11 is detected in this manner, the execution time of the next imaging is determined based on the moving speed V2 and the second execution time TR2, which is the current execution time. is set (step S33). After this, this process is executed based on the newly set target execution time TET. After the target execution time TET is set in this way, this process is terminated.

ステップS33の処理では、今回撮像された第2撮像画像P2の一部と次回撮像される撮像画像(以下第3撮像画像P3)の一部(例えば1/4程度)とが重複する態様で、目標実行時期TETが設定される。本実施形態では、そうした第2実行時期TR2と移動速度V2と目標実行時期TETとの関係が予め求められるとともに、目標実行時期TETの設定に利用する演算式として電子制御装置30の記憶部34に記憶されている。そして、ステップS33の処理では、移動速度V2および第2実行時期TR2に基づいて前記演算式から目標実行時期TETが設定される。 In the process of step S33, a part of the second captured image P2 captured this time and a part (for example, about 1/4) of the captured image (hereinafter referred to as the third captured image P3) to be captured next time overlap, A target execution time TET is set. In this embodiment, the relationship between the second execution time TR2, the moving speed V2, and the target execution time TET is obtained in advance, and stored in the storage unit 34 of the electronic control unit 30 as an arithmetic expression used for setting the target execution time TET. remembered. Then, in the process of step S33, the target execution time TET is set from the above-described arithmetic expression based on the movement speed V2 and the second execution time TR2.

本実施形態にかかるカメラ制御処理では、カメラ21による撮像を実行するとともに、その撮像に合わせて新たな目標実行時期TETを設定するといった処理が繰り返し実行される。本実施形態では、カメラ制御処理を通じて取得された撮像画像は、教師データ53を構成する画像や判定画像50として用いられる。 In the camera control process according to the present embodiment, a process of capturing an image by the camera 21 and setting a new target execution time TET in accordance with the capturing is repeatedly performed. In the present embodiment, captured images acquired through camera control processing are used as images forming teacher data 53 and judgment images 50 .

<効果>
本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(2-1)第1実行時期TR1において撮像される第1撮像画像P1の一部と第1実行時期TR1の直後の第2実行時期TR2において撮像される第2撮像画像P2の一部とが重複する態様で、各実行時期における目標実行時期TETが設定される。本実施形態によれば、第1撮像画像P1における重複部分PDの位置と第2撮像画像P2における重複部分PDの位置との関係に基づいて、ワイヤ11の移動速度V2を検出することができる。
<effect>
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(2-1) Part of the first captured image P1 captured at the first execution time TR1 and part of the second captured image P2 captured at the second execution time TR2 immediately after the first execution time TR1 A target execution time TET is set for each execution time in an overlapping manner. According to this embodiment, the moving speed V2 of the wire 11 can be detected based on the relationship between the position of the overlapping portion PD in the first captured image P1 and the position of the overlapping portion PD in the second captured image P2.

(2-2)本実施形態によれば、先の(1-1)および(1-2)に記載の効果と同様の効果が得られる。
(第3実施形態)
以下、工具撮像装置の第3実施形態について、第1実施形態および第2実施形態との相違点を中心に、図13および図14を参照しつつ説明する。なお以下では、第1実施形態および第2実施形態と同一機能の構成には同一の符号を付して示し、それら構成についての重複する説明は省略する。
(2-2) According to the present embodiment, effects similar to those described in (1-1) and (1-2) above can be obtained.
(Third embodiment)
A third embodiment of the tool imaging device will be described below with reference to FIGS. 13 and 14, focusing on differences from the first and second embodiments. In the following, configurations having the same functions as those of the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions of these configurations are omitted.

本実施形態と第1実施形態および第2実施形態とは、カメラ21の作動制御の実行態様のみが異なる。
<カメラ21の作動制御>
以下、本実施形態におけるカメラ21の作動制御の実行態様について説明する。
The present embodiment differs from the first and second embodiments only in the manner in which operation control of the camera 21 is executed.
<Operation Control of Camera 21>
Hereinafter, an execution mode of operation control of the camera 21 in this embodiment will be described.

図13に示すように、本実施形態では、カメラ21によって撮像されない部分や重複して撮像される部分が少なくなる態様で、同カメラ21による撮像を実行する各実行時期についての制御目標値(目標実行時期TET)が設定される。 As shown in FIG. 13, in the present embodiment, the control target value (target execution time TET) is set.

また本実施形態では、ワイヤ11の加工面40の繰り返しの使用に際して、ワイヤ11が同一の移動位置になったタイミングでカメラ21による撮像が実行される態様で、各実行時期における目標実行時期TETが設定される。 Further, in this embodiment, when the machined surface 40 of the wire 11 is repeatedly used, the camera 21 performs imaging at the timing when the wire 11 reaches the same movement position, and the target execution time TET at each execution time is set.

図13(a)はワイヤ11の加工面40のN回目の使用時におけるカメラ21の撮像範囲(S1~S4)を示している。また図13(b)は同[N+1]回目の使用時におけるカメラ21の撮像範囲を示し、図13(c)は[N+M]回目の使用時におけるカメラ21の撮像範囲を示している。 FIG. 13(a) shows the imaging range (S1 to S4) of the camera 21 when the machined surface 40 of the wire 11 is used for the Nth time. 13(b) shows the imaging range of the camera 21 during the [N+1]th use, and FIG. 13(c) shows the imaging range of the camera 21 during the [N+M]th use.

本実施形態によれば、図13(a)~図13(c)に示すように、ワイヤ11の加工面40の同一部分の繰り返しの使用に際して、その使用の度に、同一部分の撮像画像(判定画像50)を取得することができる。これにより、ワイヤ11の加工面40の同一部分について、繰り返しの使用に伴う状態変化が現れるようになる複数枚の判定画像50を取得することができる。 According to the present embodiment, as shown in FIGS. 13(a) to 13(c), when the same portion of the processing surface 40 of the wire 11 is repeatedly used, each time the same portion is used, the captured image of the same portion ( A determination image 50) can be acquired. As a result, it is possible to obtain a plurality of judgment images 50 in which the same portion of the machined surface 40 of the wire 11 shows a change in state due to repeated use.

図14は、本実施形態にかかるカメラ制御処理の実行手順を示している。図14のフローチャートに示される一連の処理は、所定時間周期毎の処理として、電子制御装置30によって実行される。 FIG. 14 shows the execution procedure of camera control processing according to this embodiment. A series of processes shown in the flowchart of FIG. 14 are executed by the electronic control unit 30 as processes at predetermined time intervals.

図14に示すように、本処理では、ワイヤソー10の作動期間が前記低速期間TVLになるとともに(ステップS11:YES)、目標実行時期TETになると(ステップS12:YES)、カメラ21による加工面40の撮像が実行される(ステップS13)。 As shown in FIG. 14, in this process, when the operation period of the wire saw 10 reaches the low speed period TVL (step S11: YES) and reaches the target execution time TET (step S12: YES), the surface 40 to be machined by the camera 21 is is performed (step S13).

その後、ワイヤ11の移動速度V3と同ワイヤ11の移動位置PRとが検出される(ステップS41)。本実施形態では、回転駆動部16がエンコーダ16Eの出力信号をもとにサーボモータ16Mの回転速度VMと回転位相PMとを算出している。ステップS41の処理では、上記回転速度VMがワイヤ11の移動速度V3として電子制御装置30に取り込まれるとともに、上記回転位相PMがワイヤ11の移動位置PRとして電子制御装置30に取り込まれる。本実施形態では、エンコーダ16Eが、加工面40の前記移動方向における移動位置を検出する位置検出部に相当する。 Thereafter, the moving speed V3 of the wire 11 and the moving position PR of the wire 11 are detected (step S41). In this embodiment, the rotary drive unit 16 calculates the rotation speed VM and the rotation phase PM of the servomotor 16M based on the output signal of the encoder 16E. In the process of step S41, the rotational speed VM is taken into the electronic control device 30 as the moving speed V3 of the wire 11, and the rotational phase PM is taken into the electronic control device 30 as the moving position PR of the wire 11. FIG. In this embodiment, the encoder 16E corresponds to a position detection section that detects the movement position of the machining surface 40 in the movement direction.

また本処理では、次回の撮像を実行するワイヤ11の移動位置についての制御目標値(目標実行位置TEP)が読み込まれる(ステップS42)。本実施形態では、カメラ21による所定の位置間隔での撮像が実行される。そして、各撮像を実行するワイヤ11の移動位置についての制御目標値(目標実行位置TEP)が予め設定されて、電子制御装置30の記憶部34に記憶されている。ステップS42の処理では、記憶部34の記憶データから都度、次回の撮像を実行するワイヤ11の移動位置についての目標実行位置TEPが読み込まれる。 Also, in this process, a control target value (target execution position TEP) for the movement position of the wire 11 for executing the next imaging is read (step S42). In this embodiment, the camera 21 captures images at predetermined position intervals. A control target value (target execution position TEP) for the movement position of the wire 11 for executing each imaging is set in advance and stored in the storage unit 34 of the electronic control unit 30 . In the process of step S42, the target execution position TEP for the movement position of the wire 11 for executing the next imaging is read from the data stored in the storage unit 34 each time.

そして、移動速度V3、移動位置PR、および目標実行位置TEPに基づいて、目標実行時期TETが設定される(ステップS43)。この後においては、新たに設定された目標実行時期TETをもとに、本処理は実行される。このようにして目標実行時期TETが設定された後、本処理は終了される。 Then, the target execution time TET is set based on the movement speed V3, the movement position PR, and the target execution position TEP (step S43). After this, this process is executed based on the newly set target execution time TET. After the target execution time TET is set in this way, this process is terminated.

ここで、移動位置PRと目標実行位置TEPとの距離は、ワイヤ11の移動位置が移動位置PRから目標実行位置TEPになるまでの同ワイヤ11の移動距離LDとすることができる。また、そうしたワイヤ11の移動距離LDおよび上記移動速度V3を利用することで、ワイヤ11の移動位置が移動位置PRから目標実行位置TEPになるまでの移動時間TD(=LD/V3)を求めることができる。そして、上記移動時間TDが経過したタイミングを目標実行時期TETに設定することで、目標実行位置TEPでのカメラ21による撮像を実現することができる。本実施形態では、こうした考えのもとに、移動速度V3、移動位置PR、および目標実行位置TEPに基づき目標実行時期TETを設定するための設定プログラムが予め構築されて、電子制御装置30の記憶部34に記憶されている。 Here, the distance between the movement position PR and the target execution position TEP can be the movement distance LD of the wire 11 from the movement position PR to the target execution position TEP. Further, by using the movement distance LD and the movement speed V3 of the wire 11, the movement time TD (=LD/V3) for the movement position of the wire 11 from the movement position PR to the target execution position TEP can be obtained. can be done. By setting the timing at which the movement time TD has passed as the target execution time TET, it is possible to capture an image with the camera 21 at the target execution position TEP. In the present embodiment, based on this idea, a setting program for setting the target execution time TET based on the movement speed V3, the movement position PR, and the target execution position TEP is constructed in advance, and stored in the electronic control unit 30. stored in unit 34.

<効果>
本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(3-1)ワイヤ11の加工面40の同一部分の繰り返しの使用に際して、その使用の度に、同一部分の撮像画像(判定画像50)を取得することができる。これにより、加工面40の同一部分について、繰り返しの使用に伴う状態変化が現れるようになる複数枚の判定画像50を取得することができる。
<effect>
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(3-1) When the same portion of the machined surface 40 of the wire 11 is used repeatedly, a captured image (determination image 50) of the same portion can be obtained each time the same portion is used. As a result, it is possible to obtain a plurality of determination images 50 in which the same portion of the processing surface 40 shows a change in state due to repeated use.

(3-2)本実施形態によれば、先の(1-1)および(1-2)に記載の効果と同様の効果が得られる。
(他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(3-2) According to the present embodiment, effects similar to those described in (1-1) and (1-2) above can be obtained.
(Other embodiments)
It should be noted that each of the above-described embodiments can be implemented with the following modifications. Each of the above-described embodiments and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

・第1実施形態において、ワイヤ11の移動速度V1を検出するタイミングや、次回の撮像の実行時期についての目標実行時期TETを設定するタイミングは、目標実行時期TETの設定が次回の撮像実行に間に合うのであれば、任意に変更することができる。例えば、カメラ21による撮像が実行されてから所定時間が経過したタイミングで、ワイヤ11の移動速度V1を検出する処理と、次回の撮像の実行時期についての目標実行時期TETを設定する処理とを実行するようにしてもよい。 In the first embodiment, the timing of detecting the moving speed V1 of the wire 11 and the timing of setting the target execution time TET for the execution time of the next imaging are such that the setting of the target execution time TET is in time for the execution of the next imaging. can be changed arbitrarily. For example, at the timing when a predetermined period of time has passed since the camera 21 has taken an image, a process of detecting the moving speed V1 of the wire 11 and a process of setting a target execution time TET for the execution time of the next imaging are executed. You may make it

・第2実施形態において、第1撮像画像P1の一部と第2撮像画像P2の一部とが重複する態様でのカメラ21による撮像を、毎回実行することに代えて、1回置きに実行したり2回置きに実行したりするなど、所定の間隔を置いて実行するようにしてもよい。 - In the second embodiment, the camera 21 captures an image in which a part of the first captured image P1 and a part of the second captured image P2 overlap, instead of performing it every other time. Alternatively, it may be executed at predetermined intervals, such as every two times.

・第3実施形態において、ワイヤ11の加工面40の繰り返しの使用に際して、ワイヤ11が同一の移動位置になったタイミングでカメラ21による撮像が実行されるのであれば、目標実行時期TETを設定する処理の実行態様は、任意に変更することができる。例えば、今回のカメラ21による撮像についての目標実行位置TEPと実際の実行位置(移動位置PR)との偏差に応じて、次回のカメラ21による撮像の実行時期(目標実行時期TET)をフィードバック制御するようにしてもよい。 In the third embodiment, when the wire 11 is repeatedly used to machine the surface 40, the target execution time TET is set if the camera 21 performs imaging at the timing when the wire 11 reaches the same movement position. The execution mode of processing can be changed arbitrarily. For example, according to the deviation between the target execution position TEP and the actual execution position (moving position PR) for the current image pickup by the camera 21, feedback control is performed on the execution time (target execution time TET) of the next image pickup by the camera 21. You may do so.

・第1実施形態または第3実施形態において、カメラ21によって撮像されない部分が一定量だけ設定される撮像態様で、同カメラ21による撮像を実行するようにしてもよい。 - In the first embodiment or the third embodiment, the imaging by the camera 21 may be performed in an imaging mode in which the portion not imaged by the camera 21 is set to a certain amount.

・各実施形態において、ワイヤ11の加工面40を撮像するカメラ21を複数設けるようにしてもよい。この場合、複数のカメラによって撮像される複数の撮像部分がワイヤ11の移動方向において順に並ぶ態様で、それらカメラについての目標実行時期TETを各別に設定すればよい。上記構成によれば、複数のカメラによって分担するかたちで加工面40の全体を撮像することができるため、カメラが一つのみ設けられる装置と比較して、各カメラによる撮像の実行間隔を長くすることができる。これにより、個々のカメラとして、高速での撮像に対応していない比較的安価なものを採用することができる。 - In each embodiment, a plurality of cameras 21 that capture images of the processing surface 40 of the wire 11 may be provided. In this case, the target execution time TET for each of the cameras may be set in such a manner that a plurality of imaged portions imaged by a plurality of cameras are arranged in order in the movement direction of the wire 11 . According to the above configuration, the entire processing surface 40 can be imaged in a manner shared by a plurality of cameras, so compared to an apparatus provided with only one camera, the execution interval of imaging by each camera is lengthened. be able to. As a result, relatively inexpensive cameras that are not compatible with high-speed imaging can be used as individual cameras.

図15に、そうした工具撮像装置の一例を示す。図15に示すように、本例の工具撮像装置は、2つのカメラ21A,21Bを有している。カメラ21A,21Bは、リール12と加工用ローラ14との間に、その撮像部分がワイヤ11の加工面40に対向する状態であり、且つ同ワイヤ11の移動方向において並んだ状態で配置されている。カメラ21A,21Bは前記電子制御装置30に接続されている。電子制御装置30により、カメラ21A,21Bの作動制御が実行される。カメラ21A,21Bによって撮像された画像は、電子制御装置30の記憶部34に記憶される。カメラ21A,21Bの作動制御では、一方のカメラ21Aによって撮像される撮像部分と他方のカメラ21Bによって撮像される撮像部分とが上記移動方向において交互に並ぶ態様で、各カメラ21A,21Bについての目標実行時期TETが各別に設定される。 FIG. 15 shows an example of such a tool imaging device. As shown in FIG. 15, the tool imaging device of this example has two cameras 21A and 21B. The cameras 21A and 21B are arranged between the reel 12 and the processing roller 14 so that their imaging portions face the processing surface 40 of the wire 11 and are arranged side by side in the moving direction of the wire 11. there is The cameras 21A and 21B are connected to the electronic control unit 30. As shown in FIG. The electronic control unit 30 controls the operation of the cameras 21A and 21B. The images captured by the cameras 21A and 21B are stored in the storage section 34 of the electronic control device 30. FIG. In the operation control of the cameras 21A and 21B, a target image for each camera 21A and 21B is set in such a manner that an imaged portion imaged by one camera 21A and an imaged portion imaged by the other camera 21B are alternately arranged in the movement direction. The execution time TET is set for each.

上記装置では、第1実行時期においてカメラ21Aによって撮像される第1撮像画像の一部と第1実行時期の後の第2実行時期においてカメラ21Bによって撮像される第2撮像画像の一部とが重複する態様で、カメラ21A,21Bによる撮像を実行してもよい。同構成によれば、第1撮像画像および第2撮像画像に画像処理を施すことにより、第1撮像画像および第2撮像画像における重複部分PDを特定することができる。そして、第1撮像画像における重複部分PDの位置と第2撮像画像における重複部分PDの位置との関係に基づいて、ワイヤ11の移動速度を検出することができる。 In the above device, part of the first captured image captured by the camera 21A in the first execution period and part of the second captured image captured by the camera 21B in the second execution period after the first execution period are The imaging by the cameras 21A and 21B may be performed in an overlapping manner. According to this configuration, by performing image processing on the first captured image and the second captured image, it is possible to specify the overlapping portion PD in the first captured image and the second captured image. Then, the moving speed of the wire 11 can be detected based on the relationship between the position of the overlapping portion PD in the first captured image and the position of the overlapping portion PD in the second captured image.

また、複数のカメラ21を設ける場合には、それらカメラ21について各別に、第1照明部25および第2照明部26を設けることが好ましい。図15に示す例では、一方のカメラ21Aに対応して第1照明部25Aおよび第2照明部26Aが設けられるとともに、他方のカメラ21Bに対応して第1照明部25Bおよび第2照明部26Bが設けられている。 Also, when a plurality of cameras 21 are provided, it is preferable to provide the first illumination section 25 and the second illumination section 26 separately for each of the cameras 21 . In the example shown in FIG. 15, a first lighting unit 25A and a second lighting unit 26A are provided corresponding to one camera 21A, and a first lighting unit 25B and a second lighting unit 26B are provided corresponding to the other camera 21B. is provided.

・各実施形態において、第2照明部26の光軸とワイヤ11の軸線とが直交する構造を採用することに限らず、第2照明部26の光軸とワイヤ11の軸線とのなす角度が直角から若干傾いた角度になる構造を採用することができる。その他、第2照明部26の光軸とワイヤ11の軸線とが捻れの位置になる構造を採用することなども可能である。 - In each embodiment, the structure in which the optical axis of the second illumination unit 26 and the axis of the wire 11 are perpendicular to each other is not limited to the structure, and the angle formed by the optical axis of the second illumination unit 26 and the axis of the wire 11 is A structure having an angle slightly inclined from the right angle can be adopted. In addition, it is also possible to employ a structure in which the optical axis of the second lighting section 26 and the axis of the wire 11 are twisted.

・各実施形態において、第1照明部25の光軸とワイヤ11の軸線とが交差する構造を採用することに限らず、第1照明部25の光軸とワイヤ11の軸線とが捻れの位置になる構造を採用することなども可能である。 - In each embodiment, the position where the optical axis of the first illumination unit 25 and the axis of the wire 11 are twisted is not limited to adopting a structure in which the optical axis of the first illumination unit 25 and the axis of the wire 11 intersect. It is also possible to adopt a structure that becomes

・各実施形態において、1つのカメラ21に対して、複数の第1照明部25を設けるようにしてもよい。同構成によれば、それら第1照明部25により、ワイヤ11の加工面40の撮像対象面27を複数の方向から偏りを抑えつつ照らすことができる。 - In each embodiment, a plurality of first lighting units 25 may be provided for one camera 21 . According to the same configuration, the imaging target surface 27 of the processing surface 40 of the wire 11 can be illuminated from a plurality of directions while suppressing bias by the first illumination units 25 .

・各実施形態において、カメラ21による加工面40の撮像を適正に実行することができるのであれば、第1照明部25や第2照明部26を省略してもよい。
・各実施形態において、前記所定期間TJとしては、ワイヤ11の一往復期間を定めることに限らず、任意の期間を設定することができる。所定期間TJとしては、例えばワイヤ11の[往動]と[復動]とが共に複数回実行される複数回往復期間を定めることができる。その他、所定期間TJとして、ワイヤ11が一回[往動]する期間を設定したり、ワイヤ11が一回[復動]する期間を設定したりすること等も可能である。
- In each embodiment, the first lighting unit 25 and the second lighting unit 26 may be omitted as long as the image of the processing surface 40 can be properly captured by the camera 21 .
- In each embodiment, the predetermined period TJ is not limited to one reciprocation period of the wire 11, and any period can be set. As the predetermined period TJ, for example, it is possible to set a multiple reciprocating period in which both the [forward motion] and the [backward motion] of the wire 11 are performed multiple times. In addition, as the predetermined period TJ, it is possible to set a period during which the wire 11 moves once [forward motion], or set a period during which the wire 11 moves once [backward motion].

・各実施形態において、カメラ21による加工面40の撮像を実行するタイミングは任意に設定することができる。例えば定速期間(図3の時刻T13~T14、T18~T19)において、カメラ21による撮像を実行するようにしてもよい。その他、ワイヤ11が[往動]する期間においてのみカメラ21による撮像を実行したり、ワイヤ11が[復動]する期間においてのみカメラ21による撮像を実行したりすることなども可能である。なお、カメラ21による撮像の実行態様に合わせて、前記所定期間TJは任意に設定することができる。 - In each embodiment, the timing at which the camera 21 takes an image of the processing surface 40 can be set arbitrarily. For example, the imaging by the camera 21 may be executed during the constant speed period (time T13-T14, T18-T19 in FIG. 3). In addition, it is possible to perform imaging by the camera 21 only while the wire 11 is moving forward, or to perform imaging by the camera 21 only during the period when the wire 11 is moving backward. Note that the predetermined period TJ can be arbitrarily set in accordance with the execution mode of imaging by the camera 21 .

・各実施形態において、所定期間TJにおいて記憶された生成誤差ΔPに施す統計的処理としては、中央値を算出する処理を採用することの他、平均値を算出する処理を採用したり、最頻値を算出する処理を採用したりすることができる。所定期間TJにおいて記憶された生成誤差ΔPの傾向が適度に表れる値を算出することができるのであれば、統計的処理として任意の処理を採用することができる。 - In each embodiment, as the statistical processing to be applied to the generation error ΔP stored in the predetermined period TJ, in addition to adopting the processing of calculating the median value, the processing of calculating the average value, the most frequent A process of calculating the value can be adopted. Arbitrary processing can be adopted as the statistical processing as long as it is possible to calculate a value that moderately represents the tendency of the generation error ΔP stored during the predetermined period TJ.

・各実施形態において、判定処理の判定結果(具体的には、中央値)を、回転駆動部16,17の作動制御に反映する反映態様は、以下の[反映態様1]や[反映態様2]に一例を記載するように、任意に変更することができる。 In each embodiment, the reflection mode of reflecting the determination result (specifically, the median value) of the determination process in the operation control of the rotation drive units 16 and 17 is the following [Reflection mode 1] and [Reflection mode 2 ] can be arbitrarily modified as an example.

[反映態様1]統計的処理において算出された中央値と前記[往動]における「所定長さLG」とに基づいて、予め設定されている関係(関係式または演算マップ)から、新たな「所定長さLG」を算出する。 [Reflection mode 1] A new " Predetermined length LG" is calculated.

[反映態様2]判定処理において算出される中央値が判定値以上であるときには、前記[復動]における「所定長さLB」から所定値βを減算した値(=LB-β)を、新たな所定長さLBとして定める。一方、中央値が判定値未満であるときには、「所定長さLB」に所定値βを加算した値(=LB+β)を、新たな所定長さLBとして定める。 [Reflection mode 2] When the median value calculated in the determination process is equal to or greater than the determination value, the value obtained by subtracting the predetermined value β from the "predetermined length LB" in the above [Return movement] (= LB - β) is newly added. is defined as a predetermined length LB. On the other hand, when the median value is less than the judgment value, a value obtained by adding a predetermined value β to the "predetermined length LB" (=LB+β) is determined as a new predetermined length LB.

要は、ワイヤ11の加工面40の状態が高い加工精度を維持しつつワイヤ11の高寿命化を図ることの可能な状態になるように、判定処理の判定結果に応じて[往動]の所定長さLGや[復動]の所定長さLBを調整できればよい。 The point is that the [forward movement] is changed according to the determination result of the determination process so that the state of the machined surface 40 of the wire 11 can be extended while maintaining high machining accuracy. It suffices if the predetermined length LG and the predetermined length LB of the [backward movement] can be adjusted.

・各実施形態において、判定処理の判定結果(具体的には、中央値)を回転駆動部16,17の作動制御に反映する処理(図10のステップS26の処理)を省略してもよい。こうした構成によっても、ワイヤ11の加工面40の状態を判定することができる。 - In each embodiment, the process of reflecting the determination result (specifically, the median value) of the determination process in the operation control of the rotary drive units 16 and 17 (the process of step S26 in FIG. 10) may be omitted. With such a configuration, the state of the machined surface 40 of the wire 11 can also be determined.

・各実施形態において、学習器51として、畳込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network:CNN)を採用することができる。この場合には、学習器51の機械学習を、加工面40の状態についてのクラス分類が可能になるように実行させてもよい。 - In each embodiment, a convolutional neural network (CNN) can be adopted as the learner 51 . In this case, the machine learning of the learner 51 may be performed so as to enable classification of the state of the machined surface 40 .

この場合におけるクラス分類としては、加工面40の劣化状態(図8(a)~図8(e)参照)についてのクラス分類を採用することができる。同構成によれば、判定画像50を入力データとして、学習済みの学習器51から、加工面40の劣化状態を示すデータを出力させることができる。 As the class classification in this case, it is possible to adopt the class classification of the deterioration state of the machined surface 40 (see FIGS. 8(a) to 8(e)). According to this configuration, data indicating the deterioration state of the machined surface 40 can be output from the learned learning device 51 using the determination image 50 as input data.

また、上記クラス分類としては、ワイヤ11の加工面40における砥粒41の分散状態についてのクラス分類を採用することができる。ここで、加工面40における砥粒41の分散状態は、図16(a)に示すように、単位面積あたりの砥粒41の配置数が比較的多い密状態になったり、図16(b)に示すように、同配置数が平均的な数である平均状態になったりする。また、加工面40における砥粒41の分散状態は、図16(c)に示すように、単位面積あたりの砥粒41の配置数が比較的少ない粗状態になったりもする。上記構成によれば、判定画像50を入力データとして、学習済みの学習器51から、図16(a)~図16(c)に一例を示す砥粒41の分散状態を示す出力データを出力させることができる。これにより、例えばワイヤ11の製造工程における検査工程において、上記出力データを利用して、ワイヤ11の加工面40における砥粒41の分散状態を検査することができるようになる。 Further, as the class classification, a class classification regarding the dispersed state of the abrasive grains 41 on the processing surface 40 of the wire 11 can be adopted. Here, the dispersion state of the abrasive grains 41 on the processing surface 40 may be a dense state in which the number of abrasive grains 41 arranged per unit area is relatively large as shown in FIG. As shown in , it becomes an average state in which the number of identical arrangements is an average number. Moreover, as shown in FIG. 16(c), the dispersed state of the abrasive grains 41 on the processing surface 40 may be a coarse state in which the number of the abrasive grains 41 arranged per unit area is relatively small. According to the above configuration, the determination image 50 is used as input data, and output data indicating the dispersed state of the abrasive grains 41, examples of which are shown in FIGS. be able to. As a result, for example, in an inspection process in the manufacturing process of the wire 11, the output data can be used to inspect the dispersed state of the abrasive grains 41 on the processing surface 40 of the wire 11. FIG.

・上記各実施形態にかかる工具撮像装置は、ワイヤ放電加工装置にも適用することができる。図17に、そうしたワイヤ放電加工装置60の一例を示す。図17に示すように、ワイヤ放電加工装置60は、ワークW2の加工に利用される工具であるワイヤ61と、同ワイヤ61が巻き付けられる一対のリール62,63とを有している。各リール62,63には、回転駆動部(図示略)が接続されている。ワイヤ放電加工装置60によるワークW2の加工に際しては、ワイヤ11を一方のリール62から繰り出するとともに他方のリール63によって巻き取るといったように、リール62,63が回転駆動される。ワイヤ放電加工装置60は、電源装置64を有している。ワークW2の加工時には、電源装置64の正極がワイヤ61に接続されるとともに同電源装置64の負極がワークW2に接続される。ワイヤ放電加工装置60は、ワークW2を加工する際に同ワークW2をワイヤ61に対して相対移動させるための移動装置(図示略)を有している。ワイヤ放電加工装置60は、ワイヤ61の加工面611を撮像するためのカメラ65を有している。このカメラ65の撮像部分は、ワイヤ11の加工面611におけるワークW2を通過した後の部分に対向した状態になっている。カメラ65によって撮像された画像は電子制御装置の記憶部(図示略)に記憶される。 - The tool imaging device according to each of the above embodiments can also be applied to a wire electric discharge machine. An example of such a wire electric discharge machine 60 is shown in FIG. As shown in FIG. 17, the wire electric discharge machine 60 has a wire 61, which is a tool used for machining the work W2, and a pair of reels 62, 63 around which the wire 61 is wound. A rotary drive unit (not shown) is connected to each of the reels 62 and 63 . When the work W2 is machined by the wire electric discharge machine 60, the reels 62 and 63 are rotationally driven such that the wire 11 is let out from one reel 62 and wound by the other reel 63. As shown in FIG. The wire electric discharge machine 60 has a power supply device 64 . During machining of the work W2, the positive terminal of the power supply 64 is connected to the wire 61 and the negative terminal of the power supply 64 is connected to the work W2. The wire electric discharge machine 60 has a moving device (not shown) for moving the work W2 relative to the wire 61 when machining the work W2. The wire electric discharge machine 60 has a camera 65 for imaging the machined surface 611 of the wire 61 . The imaging portion of the camera 65 faces the portion of the processing surface 611 of the wire 11 after passing the work W2. Images captured by the camera 65 are stored in a storage unit (not shown) of the electronic control unit.

ワイヤ放電加工装置60に適用される工具撮像装置では、教師データによって学習された学習器が電子制御装置の記憶部に記憶される。そして、カメラ21によって撮像した画像(判定画像)を入力データとして、学習済みの上記学習器から、加工面611の状態の指標値(生成誤差)が出力される。 In the tool imaging device applied to the wire electric discharge machining device 60, the learner learned by the teacher data is stored in the storage section of the electronic control device. Then, an image (determination image) captured by the camera 21 is used as input data, and an index value (generated error) of the state of the machined surface 611 is output from the learned learner.

ここで、上記ワイヤ61は、外面が加工面611をなすワイヤ状のものである。ワイヤ61としては、具体的には、金属線(例えば真鍮線や亜鉛めっき加工された真鍮線)が用いられる。このワイヤ61は、使用に伴い劣化が進むと、加工面611に凹凸形状が生じる。上記構成によれば、そうしたワイヤ61の加工面611の形状変化を捉えて、同加工面611の状態を適正に判定することができる。また、その判定結果をもとに、ワイヤ61の送り速度やワークW2の移動速度を調節することで、ワークW2の加工精度を高く維持しつつ、ワイヤ61の高寿命化を図ることができる。 Here, the wire 61 is wire-shaped and has a processed surface 611 on its outer surface. Specifically, a metal wire (for example, brass wire or galvanized brass wire) is used as the wire 61 . As the wire 61 deteriorates with use, the machined surface 611 becomes uneven. According to the above configuration, it is possible to detect the shape change of the machined surface 611 of the wire 61 and appropriately determine the state of the machined surface 611 . Further, by adjusting the feeding speed of the wire 61 and the moving speed of the work W2 based on the determination result, it is possible to extend the life of the wire 61 while maintaining high machining accuracy of the work W2.

・上記各実施形態にかかる工具撮像装置は、研削加工装置にも適用することができる。図18に、そうした研削加工装置70の一例を示す。図18に示すように、研削加工装置70は、加工に利用される工具として、略円板状の回転砥石71を有している。回転砥石71は、基材の外周面に多数の砥粒が分散した状態で結合剤によって固着された構造をなすものである。回転砥石71の外周面をなす加工面711は、その移動方向に延びる長尺状をなしている。回転砥石71は、回転可能な状態で支持されている。回転砥石71には、例えばサーボモータを有する回転駆動部72が接続されている。研削加工装置70は、回転砥石71とワーク(図示略)とを相対移動させることが可能になっている。研削加工装置70では、回転砥石71を回転駆動しつつ同回転砥石71とワークとを相対移動させて回転砥石71をワークに接触させることにより、回転砥石71の加工面711によって同ワークの表面が研削加工される。研削加工装置70に適用される工具撮像装置は、回転砥石71の加工面711を撮像するためのカメラ73を有している。この工具撮像装置では、回転砥石71が回転している状態、すなわち加工面711が移動している状態で、カメラ73による加工面711の撮像が繰り返し実行される。カメラ73によって撮像された画像は電子制御装置の記憶部(図示略)に記憶される。 - The tool imaging device according to each of the above embodiments can also be applied to a grinding device. FIG. 18 shows an example of such a grinding device 70. As shown in FIG. As shown in FIG. 18, the grinding device 70 has a substantially disk-shaped rotary whetstone 71 as a tool used for processing. The rotary grindstone 71 has a structure in which a large number of abrasive grains are dispersed on the outer peripheral surface of a base material and fixed with a binder. A processing surface 711 forming the outer peripheral surface of the emery wheel 71 has an elongated shape extending in the moving direction. The emery wheel 71 is rotatably supported. A rotary drive unit 72 having, for example, a servomotor is connected to the rotary grindstone 71 . The grinding device 70 is capable of relatively moving the rotary grindstone 71 and a work (not shown). In the grinding apparatus 70, the surface of the workpiece is ground by the machining surface 711 of the grindstone 71 by relatively moving the grindstone 71 and the work while rotating the grindstone 71 to bring the grindstone 71 into contact with the work. Grinded. A tool imaging device applied to the grinding device 70 has a camera 73 for imaging a processing surface 711 of the rotary grindstone 71 . In this tool imaging device, the camera 73 repeatedly captures images of the machined surface 711 while the grindstone 71 is rotating, that is, while the machined surface 711 is moving. Images captured by the camera 73 are stored in a storage unit (not shown) of the electronic control unit.

10…ワイヤソー
11,61…ワイヤ
20…工具撮像装置
21,65,73…カメラ
25…第1照明部
26…第2照明部
27…撮像対象面
28…裏面
30…電子制御装置
31…CPU
32…ROM
33…RAM
34…記憶部
40,611,711…加工面
50…判定画像
60…ワイヤ放電加工装置
70…研削加工装置
71…回転砥石
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Wire saw 11, 61... Wire 20... Tool imaging device 21, 65, 73... Camera 25... 1st illumination part 26... 2nd illumination part 27... Imaging object surface 28... Back surface 30... Electronic control unit 31... CPU
32 ROM
33 RAM
34... Storage unit 40, 611, 711... Machining surface 50... Judgment image 60... Wire electric discharge machine 70... Grinding machine 71... Rotary whetstone

Claims (6)

加工装置による加工に利用される工具であって、且つ、加工面が同加工面の移動方向に延びる長尺状をなす前記工具に適用され、前記加工面が移動している状態で同加工面の撮像を繰り返し実行する工具撮像装置において、
前記加工面の前記移動方向における移動速度を検出する速度検出部と、
前記速度検出部によって検出される前記移動速度に基づいて前記撮像を実行する実行時期についての目標値を設定する目標設定部と、
前記目標値に基づき前記撮像を実行する撮像実行部と、を有する工具撮像装置。
It is applied to a tool used for processing by a processing device and having a long shape with a processing surface extending in the moving direction of the processing surface, and the processing surface is applied to the processing surface in a state where the processing surface is moving. In a tool imaging device that repeatedly performs imaging of
a speed detection unit that detects a moving speed of the machining surface in the moving direction;
a target setting unit that sets a target value for execution timing for performing the imaging based on the moving speed detected by the speed detection unit;
and an imaging execution unit that performs the imaging based on the target value.
前記工具は、前記加工面の同一部分が繰り返し使用されるタイプのものであり、
前記工具撮像装置は、前記加工面の前記移動方向における移動位置を検出する位置検出部を有し、
前記目標設定部は、前記速度検出部によって検出される前記移動速度と前記位置検出部によって検出される前記移動位置とに基づいて、前記加工面の繰り返しの使用に際して同一の前記移動位置において前記撮像が実行される態様で、前記目標値を設定するものである
請求項1に記載の工具撮像装置。
The tool is of a type in which the same portion of the machining surface is repeatedly used,
The tool imaging device has a position detection unit that detects a movement position of the machining surface in the movement direction,
The target setting unit performs the imaging at the same moving position when the machining surface is repeatedly used, based on the moving speed detected by the speed detecting unit and the moving position detected by the position detecting unit. 2. The tool imaging device according to claim 1, wherein the target value is set in a manner in which is executed.
前記工具は、前記加工装置としてのワイヤソーによる加工に利用されるワイヤであり、同ワイヤの軸線方向において往復移動させた状態で使用されるタイプのものである
請求項1または2に記載の工具撮像装置。
3. The tool imaging according to claim 1 or 2, wherein the tool is a wire used for processing by a wire saw as the processing device, and is of a type that is used while reciprocating in the axial direction of the wire. Device.
前記工具撮像装置は、
前記加工面における同加工面を撮像する撮像部によって撮像される側の面である撮像対象面を照らす第1照明部と、前記加工面における前記撮像対象面の裏面を照らす第2照明部と、を備え、
前記第1照明部の光軸と前記ワイヤの軸線とが斜めに交差しており、且つ、前記第2照明部の光軸と前記ワイヤの軸線とが交差している
請求項3に記載の工具撮像装置。
The tool imaging device is
A first illumination unit that illuminates an imaging target surface, which is a surface of the processing surface that is imaged by an imaging unit that images the processing surface, and a second illumination unit that illuminates the back surface of the imaging target surface of the processing surface, with
4. The tool according to claim 3, wherein the optical axis of the first illumination section and the axis of the wire obliquely intersect, and the optical axis of the second illumination section and the axis of the wire intersect. Imaging device.
前記工具撮像装置は、前記加工面を撮像する撮像部を複数備え、
前記目標設定部は、前記複数の撮像部によって撮像される複数の撮像部分が前記移動方向において順に並ぶ態様で、前記複数の撮像部についての前記目標値を各別に設定するものである
請求項1~4のいずれか一項に記載の工具撮像装置。
The tool imaging device includes a plurality of imaging units for imaging the machined surface,
2. The target setting unit individually sets the target values for the plurality of image pickup units in a manner in which the plurality of image pickup portions imaged by the plurality of image pickup units are arranged in order in the movement direction. 5. The tool imaging device according to any one of -4.
前記目標設定部は、第1実行時期において撮像される第1撮像画像の一部と前記第1実行時期の後の第2実行時期において撮像される第2撮像画像の一部とが重複する態様で、前記目標値を設定するものであり、
前記工具撮像装置は、前記第1撮像画像および前記第2撮像画像における重複部分を特定する重複特定部を備え、
前記速度検出部は、前記第1撮像画像における前記重複部分の位置と前記第2撮像画像における前記重複部分の位置との関係に基づいて、前記移動速度を検出するものである
請求項1~5のいずれか一項に記載の工具撮像装置。
A mode in which the target setting unit partially overlaps a first captured image captured in a first execution period and a part of a second captured image captured in a second execution period subsequent to the first execution period. to set the target value,
The tool imaging device includes an overlap identifying unit that identifies overlapping portions in the first captured image and the second captured image,
6. The speed detection unit detects the moving speed based on a relationship between a position of the overlapping portion in the first captured image and a position of the overlapping portion in the second captured image. The tool imaging device according to any one of .
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