JP6255289B2 - Tool inspection method and tool inspection apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、工具検査方法及び工具検査装置に関するものである。   The present invention relates to a tool inspection method and a tool inspection apparatus.

特許文献1には、工具の形状欠損を検出する方法として、稜線が描く外周形状から微小量内側に入った線上をレーザーフォーカス変位計で走査し、走査線上の凹凸を検知する方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a method for detecting a shape defect of a tool by scanning a line entering a minute amount from the outer peripheral shape drawn by a ridge line with a laser focus displacement meter and detecting irregularities on the scanning line. Yes.

また、特許文献2には、切削工具の状態を検査する方法として、切削工具を検査位置に第1の位置決めをしたとき、切削工具の第1位置及び第1先端位置を記憶し、切削工具を検査位置に第2の位置決めをしたとき、切削工具の第2位置及び第2先端位置を記憶し、第1先端位置と第2先端位置との差と、第1位置と第2位置との間の変位量とに基いて切削工具の摩耗量を求めることが開示されている。   Further, in Patent Document 2, as a method of inspecting the state of the cutting tool, when the cutting tool is first positioned at the inspection position, the first position and the first tip position of the cutting tool are stored, and the cutting tool is stored. When the second positioning is performed at the inspection position, the second position and the second tip position of the cutting tool are memorized, and the difference between the first tip position and the second tip position and between the first position and the second position are stored. It is disclosed that the amount of wear of a cutting tool is obtained based on the amount of displacement.

特開平9−218030号公報JP 9-2108030 A 特開2010−162671号公報JP 2010-162671 A

しかし、特許文献1に記載の方法は、レーザ光の走査によって工具の欠損を検査するものであるため、装置が大掛かりとなり、また、検査に要する時間も長くなる。   However, since the method described in Patent Document 1 is for inspecting a tool defect by scanning with a laser beam, the apparatus becomes large and the time required for the inspection also becomes long.

また、特許文献2に記載の方法は、切削工具を特定の位置に位置決めする必要があるため、検査精度が切削工具の位置決め精度に影響を受ける。また、切削工具の位置決めに要する時間も長くなる。   Moreover, since the method described in Patent Document 2 needs to position the cutting tool at a specific position, the inspection accuracy is affected by the positioning accuracy of the cutting tool. In addition, the time required for positioning of the cutting tool becomes longer.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な方法で精度良く工具を検査することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to inspect a tool with high accuracy by a simple method.

本発明に係る工具検査方法は、検査対象となる対象工具を撮像し、グレースケール画像を生成するグレースケール画像生成工程と、前記グレースケール画像について、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成工程と、前記ヒストグラムに基づいて前記対象工具の状態を判定する判定工程と、を備え、前記判定工程は、予め定められた所定輝度値以上の画素の総数を前記ヒストグラムに基づいて演算し、当該総数に基づいて前記対象工具の状態を判定し、前記所定輝度値は、未使用の対象工具のグレースケール画像について輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成し、最大輝度値から輝度値0へ向けて当該ヒストグラムの積分を行い、当該積分値が予め定められた数値となった時の輝度値に設定されることを特徴とする。 The tool inspection method according to the present invention captures a target tool to be inspected, generates a grayscale image, and generates a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to luminance values for the grayscale image. And a determination step of determining the state of the target tool based on the histogram , wherein the determination step calculates a total number of pixels having a predetermined brightness value or more based on the histogram. The state of the target tool is determined based on the total number, and the predetermined brightness value generates a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the brightness value for the gray scale image of the unused target tool, from the maximum brightness value The histogram is integrated toward the luminance value 0, and the luminance value when the integrated value becomes a predetermined numerical value is obtained. Characterized in that it is a constant.

本発明に係る工具検査装置は、検査対象となる対象工具を撮像し、グレースケール画像を生成するグレースケール画像生成部と、前記グレースケール画像について、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラムに基づいて前記対象工具の状態を判定する判定部と、を備え、前記判定部は、予め定められた所定輝度値以上の画素の総数を前記ヒストグラムに基づいて演算し、当該総数に基づいて前記対象工具の状態を判定し、前記所定輝度値は、未使用の対象工具のグレースケール画像について輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成し、最大輝度値から輝度値0へ向けて当該ヒストグラムの積分を行い、当該積分値が予め定められた数値となった時の輝度値に設定されることを特徴とする。 A tool inspection apparatus according to the present invention images a target tool to be inspected, generates a grayscale image, and generates a histogram indicating a distribution of the number of pixels with respect to luminance values for the grayscale image. A determination unit that determines a state of the target tool based on the histogram, and the determination unit calculates a total number of pixels that are equal to or higher than a predetermined luminance value based on the histogram. The state of the target tool is determined based on the total number, and the predetermined brightness value generates a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the brightness value for the gray scale image of the unused target tool, from the maximum brightness value The histogram is integrated toward the luminance value 0, and the luminance value when the integrated value becomes a predetermined numerical value is set. It is characterized in.

本発明によれば、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムに基づいて対象工具の状態が判定されるため、簡単な方法で精度良く工具を検査することができる。   According to the present invention, since the state of the target tool is determined based on the histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the luminance value, the tool can be inspected with high accuracy by a simple method.

本発明の実施形態に係る工具検査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the tool inspection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る工具検査方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the tool inspection method which concerns on embodiment of this invention. 使用回数0回の未使用スローアウェイチップのグレースケール画像を示す。A gray scale image of an unused throw-away chip with zero use is shown. 図3Aのヒストグラムを示す。The histogram of FIG. 3A is shown. 使用回数100回のスローアウェイチップのグレースケール画像を示す。A gray scale image of a throw-away chip with 100 uses is shown. 図4Aのヒストグラムを示す。The histogram of FIG. 4A is shown. スローアウェイチップの使用回数毎のヒストグラムを示す。The histogram for every use count of a throw away tip is shown. 摩耗度指標Eの変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change in a wear index E. 手動抽出した摩耗領域の面積の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the area of the wear field extracted manually. 閾値εの決定方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the determination method of threshold value (epsilon). 未使用のスローアウェイチップのグレースケール画像のヒストグラムを示す。The histogram of the gray scale image of an unused throw away tip is shown. 未使用のスローアウェイチップのグレースケール画像のヒストグラムを示す。The histogram of the gray scale image of an unused throw away tip is shown. 使用回数100回のスローアウェイチップのグレースケール画像のヒストグラムを示す。The histogram of the gray scale image of the throw away chip | tip 100 times of use is shown. 閾値εを177、165、158として演算した摩耗度指標Eの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the abrasion degree parameter | index E calculated as threshold value (epsilon) 177,165,158.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係る工具検査装置100は、工具の状態を検査する装置である。本実施形態では、検査対象が各種工具のスローアウェイチップである場合について説明する。   A tool inspection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is an apparatus that inspects the state of a tool. In this embodiment, a case where the inspection target is a throw-away tip of various tools will be described.

図1に示すように、工具検査装置100は、加工装置に実装されたスローアウェイチップの刃先を撮像して検査対象画像を取得する画像取得部としてのカメラ1と、カメラ1にて取得した画像データの画像処理を行い、スローアウェイチップの状態を判定するコンピュータ2と、を備える。カメラ1は加工装置に取り付けられる。コンピュータ2は加工装置に隣接して設けてもよいし、加工装置と離れた場所に設けてもよい。   As shown in FIG. 1, the tool inspection apparatus 100 includes a camera 1 as an image acquisition unit that acquires an image to be inspected by imaging a cutting edge of a throw-away tip mounted on a processing apparatus, and an image acquired by the camera 1. And a computer 2 that performs image processing of data and determines the state of the throw-away chip. The camera 1 is attached to a processing apparatus. The computer 2 may be provided adjacent to the processing device, or may be provided at a location away from the processing device.

コンピュータ2は、画像データを表示可能な表示部としてのディスプレイ21と、ユーザからの指示が入力可能な入力部としてのキーボード22及びマウス23と、を備える。   The computer 2 includes a display 21 as a display unit capable of displaying image data, and a keyboard 22 and a mouse 23 as input units capable of inputting an instruction from a user.

次に、図2を参照して、スローアウェイチップの検査方法について詳しく説明する。   Next, with reference to FIG. 2, the throw-away tip inspection method will be described in detail.

ステップ11では、カメラ1を用いて加工装置に実装されたスローアウェイチップの刃先を撮像し、検査対象画像を取得する(画像取得工程)。具体的には、スローアウェイチップの逃げ面を撮像する。逃げ面に形成される摩耗面積は、すくい面に形成される摩耗面積と比較して加工に使用した回数に比例して増加する傾向を示す。したがって、逃げ面を撮像することによって、摩耗度合を適切に評価することができる。検査対象画像はカラー画像として取得する。   In step 11, the cutting edge of the throw-away tip mounted on the processing apparatus is imaged using the camera 1, and an inspection target image is acquired (image acquisition process). Specifically, the flank of the throw-away tip is imaged. The wear area formed on the flank surface tends to increase in proportion to the number of times used for machining compared to the wear area formed on the rake face. Therefore, the wear degree can be appropriately evaluated by imaging the flank. The inspection target image is acquired as a color image.

ステップ12では、ステップ11にて取得した検査対象画像からグレースケール画像を生成する(グレースケール画像生成工程)。スローアウェイチップは、硬質素材を焼結して製造されるため、その表面には様々な着色がされていることが多い。このため、検査対象画像の色情報を用いてスローアウェイチップの摩耗を検出する方法では、摩耗を精度良く検出することができない。したがって、本実施形態では、検査対象画像からグレースケール画像を生成する。なお、ステップ11にて取得したカラーの検査対象画像からグレースケール画像を生成するのではなく、カメラ11で直接グレースケール画像を生成するようにしてもよい。   In step 12, a gray scale image is generated from the inspection target image acquired in step 11 (gray scale image generation step). Since the throw-away tip is manufactured by sintering a hard material, the surface thereof is often colored in various ways. For this reason, the method of detecting the wear of the throw-away tip using the color information of the inspection target image cannot detect the wear with high accuracy. Therefore, in this embodiment, a grayscale image is generated from the inspection target image. Instead of generating a grayscale image from the color inspection target image acquired in step 11, the grayscale image may be generated directly by the camera 11.

ステップ13では、ステップ12で取得したグレースケール画像について、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成する(ヒストグラム生成工程)。図3Aに使用回数0回の未使用スローアウェイチップのグレースケール画像、図3Bにそのグレースケール画像のヒストグラムを示し、図4Aに使用回数100回のスローアウェイチップのグレースケール画像、図4Bにそのグレースケール画像のヒストグラムを示す。図3B及び4Bにおいて、横軸は輝度値(濃度値)、縦軸は画素数である。本実施形態では、輝度値は256階調で表され、輝度値0が黒、輝度値255が白を表す。   In step 13, a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the luminance value is generated for the grayscale image acquired in step 12 (histogram generation step). FIG. 3A shows a gray scale image of an unused throw-away chip with zero use, FIG. 3B shows a histogram of the gray scale image, FIG. 4A shows a gray scale image of a throw-away chip with 100 uses, and FIG. 2 shows a histogram of a grayscale image. 3B and 4B, the horizontal axis represents the luminance value (density value), and the vertical axis represents the number of pixels. In this embodiment, the luminance value is represented by 256 gradations, the luminance value 0 represents black, and the luminance value 255 represents white.

図3Bに示すように、未使用スローアウェイチップのグレースケール画像のヒストグラムは、輝度値の低い領域(図中左側)に集中しているのに対して、図4Bに示すように、使用回数100回のスローアウェイチップのグレースケール画像のヒストグラムは、輝度値の高い領域(図中右側)にも多くの画素数が存在し広がっている。これは、図4Aに示すように、グレースケール画像では摩耗領域は輝度値が高く(白く)表示されるためである。   As shown in FIG. 3B, the histogram of the gray scale image of the unused throw-away chip is concentrated in the low luminance value area (left side in the figure), whereas, as shown in FIG. The histogram of the gray scale image of each throwaway chip has a large number of pixels in an area with a high luminance value (right side in the figure) and spreads. This is because, as shown in FIG. 4A, the wear area is displayed with a high luminance value (white) in the grayscale image.

図5に、スローアウェイチップの使用回数毎のヒストグラムを示す。図5に示す各ヒストグラムにおいても、図3B及び4Bと同様に、横軸は輝度値(濃度値)、縦軸は画素数である。図5からわかるように、使用回数の増加に伴って高い輝度値の画素数が増えている。このことから、高い輝度値の画素数は、摩耗領域の面積に比例する傾向を示すと言える。したがって、高い輝度値の画素数を定量的に測定することによって、摩耗面積を評価することができる。   FIG. 5 shows a histogram for each use count of the throw-away chip. Also in each histogram shown in FIG. 5, the horizontal axis represents the luminance value (density value) and the vertical axis represents the number of pixels, as in FIGS. 3B and 4B. As can be seen from FIG. 5, the number of pixels having a high luminance value increases as the number of uses increases. From this, it can be said that the number of pixels having a high luminance value tends to be proportional to the area of the wear region. Therefore, the wear area can be evaluated by quantitatively measuring the number of pixels having a high luminance value.

ステップ14では、ステップ13で取得したヒストグラムに基づいてスローアウェイチップの状態を判定する(判定工程)。具体的には、予め定められた所定輝度値以上の画素の総数を演算し、その総数に基づいてスローアウェイチップの状態を判定する。以下に詳しく説明する。   In step 14, the state of the throw-away chip is determined based on the histogram acquired in step 13 (determination step). Specifically, the total number of pixels equal to or higher than a predetermined luminance value is calculated, and the state of the throw-away chip is determined based on the total number. This will be described in detail below.

図5に示す各ヒストグラム中の点線は、輝度値(階調値)165を示す。使用回数0回のヒストグラムは、輝度値165以上の画素をほとんど含まないのに対して、使用回数の増加に伴って輝度値165未満の画素数が減少して輝度値165以上の画素数が増加している。そこで、本実施形態では、輝度値165以上の画素の総数を演算し、その総数に基づいてスローアウェイチップの状態を判定する。   A dotted line in each histogram shown in FIG. 5 indicates a luminance value (tone value) 165. The histogram with 0 use counts hardly includes pixels with a luminance value of 165 or more, but the number of pixels with a brightness value of 165 or more increases as the use count increases, while the number of pixels with a brightness value of 165 or less decreases. doing. Therefore, in the present embodiment, the total number of pixels having a luminance value of 165 or more is calculated, and the state of the throw-away chip is determined based on the total number.

具体的に説明すると、ヒストグラムh(x)(x:輝度値)の高輝度値領域の面積を摩耗度指標Eとして以下の式(1)のように定義する。   More specifically, the area of the high brightness value region of the histogram h (x) (x: brightness value) is defined as the wear index E as shown in the following formula (1).

Figure 0006255289
Figure 0006255289

式(1)中εは、前記所定輝度値に該当する閾値であり、本実施形態では上述のように165に設定した。つまり、ヒストグラムにおいて、輝度値が165以上255以下の領域の面積を摩耗度指標Eとして演算する。なお、前記所定輝度値は165に限定されるものではなく、検査対象や検査環境等に応じて任意に設定される。   In the formula (1), ε is a threshold value corresponding to the predetermined luminance value, and is set to 165 in the present embodiment as described above. That is, in the histogram, the area of the region having a luminance value of 165 or more and 255 or less is calculated as the wear index E. The predetermined luminance value is not limited to 165, and is arbitrarily set according to the inspection object, the inspection environment, and the like.

得られた摩耗度指標Eに基づいてスローアウェイチップの状態を判定する。例えば、摩耗度指標Eが予め定められた所定値に達した場合には、スローアウェイチップが寿命と判定する。また、摩耗度指標Eの大きさに応じて劣化レベル1〜5を予め設定しておき、劣化レベル5に達した場合にはスローアウェイチップが寿命と判定する。また、摩耗度指標Eとスローアウェイチップの使用回数との相関が規定されたマップ等を実験や経験則に基づいて予め設定しておき、式(1)にて演算された摩耗度指標Eを用いてマップを参照して使用回数を推定してスローアウェイチップの状態を判定する。   Based on the obtained wear index E, the state of the throw-away tip is determined. For example, when the wear index E reaches a predetermined value, the throw-away tip is determined to have a lifetime. Further, deterioration levels 1 to 5 are set in advance according to the magnitude of the wear index E, and when the deterioration level 5 is reached, the throw-away tip is determined to have a life. Further, a map or the like in which the correlation between the wear index E and the number of times the throw-away tip is used is set in advance based on experiments and empirical rules, and the wear index E calculated by Equation (1) is Use the map to estimate the number of times of use and determine the state of the throw-away chip.

以上で説明したステップ12〜14の処理は、コンピュータ2に記憶されたソフトウエアによって自動で実行される。その結果、スローアウェイチップが寿命と判定されれば、交換を促す通知が発せられる。   The processes in steps 12 to 14 described above are automatically executed by software stored in the computer 2. As a result, if it is determined that the throw-away tip has reached the end of its life, a notification that prompts replacement is issued.

<実施例>
次に、実施例について説明する。
<Example>
Next, examples will be described.

3つのスローアウェイチップ1,2,3を1回使用する毎に上記ステップ11〜13の要領でヒストグラムを生成し、そのヒストグラムについて式(1)を用いて摩耗度指標Eを演算した。また、比較例として、スローアウェイチップ1,2,3を10回使用する毎にスローアウェイチップの刃先の逃げ面を撮像し、摩耗領域を手動で抽出し、その抽出した摩耗領域の面積(画素数)を算出した。   Each time the three throwaway chips 1, 2, 3 are used once, a histogram is generated in the manner of steps 11 to 13 described above, and the wear index E is calculated for the histogram using equation (1). As a comparative example, every time the throwaway tips 1, 2, and 3 are used 10 times, the flank of the throwaway tip blade edge is imaged, the wear area is manually extracted, and the area of the extracted wear area (pixels) Number).

図6はスローアウェイチップ1,2,3の摩耗度指標Eの変化を示すグラフであり、図7はスローアウェイチップ1,2,3において手動抽出した摩耗領域の面積の変化を示すグラフである。図6及び7では、スローアウェイチップ1,2,3の値をそれぞれ実線、破線、一点鎖線にて示す。図6及び7からわかるように、両者は概ね一致した。このことから、本実施形態によれば、摩耗領域を高い精度で抽出できることが確認できた。したがって、本実施形態によれば、スローアウェイチップの状態を精度良く判定することができると言える。   FIG. 6 is a graph showing changes in the wear index E of the throwaway tips 1, 2, 3, and FIG. 7 is a graph showing changes in the area of the wear region manually extracted from the throwaway tips 1, 2, 3. . 6 and 7, the values of the throw-away tips 1, 2, and 3 are indicated by a solid line, a broken line, and a one-dot chain line, respectively. As can be seen from FIGS. 6 and 7, the two were almost the same. From this, according to this embodiment, it has confirmed that a wear area | region could be extracted with high precision. Therefore, according to the present embodiment, it can be said that the state of the throw-away tip can be determined with high accuracy.

次に、図8を参照して、前記所定輝度値である閾値εの決定方法について説明する。   Next, a method for determining the threshold value ε, which is the predetermined luminance value, will be described with reference to FIG.

スローアウェイチップが未使用の場合には、高輝度値領域は基本的には存在しないはずだが画像を撮影する際の照明条件やチップの反射によって一部分がノイズとして高輝度値を示す。その影響を減少させるために閾値εを未使用のスローアウェイチップの画像に基づいて決定する。以下に詳しく説明する。   When the throw-away chip is not used, the high brightness value area should basically not exist, but a part shows a high brightness value as noise due to the illumination conditions at the time of shooting an image and the reflection of the chip. In order to reduce the influence, the threshold ε is determined based on an image of an unused throw-away chip. This will be described in detail below.

ステップ21では、カメラ1を用いて未使用のスローアウェイチップの刃先を撮像し、基準画像を取得する。   In step 21, the cutting edge of an unused throw-away tip is imaged using the camera 1, and a reference image is acquired.

ステップ22では、ステップ21にて取得した基準画像からグレースケール画像を生成する。   In step 22, a grayscale image is generated from the reference image acquired in step 21.

ステップ23では、ステップ13と同様に、ステップ22で取得したグレースケール画像について、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラム(図9参照)を生成する。   In step 23, as in step 13, for the grayscale image acquired in step 22, a histogram (see FIG. 9) indicating the distribution of the number of pixels with respect to the luminance value is generated.

ステップ24では、ステップ23にて取得したヒストグラムを用いて閾値εを決定する。その決定の方法について以下に詳しく説明する。   In step 24, the threshold ε is determined using the histogram acquired in step 23. The determination method will be described in detail below.

まず、以下の式(2)を用いて、図9中矢印にて示すように最大輝度値から輝度値0へ向けてヒストグラムh(x)の積分を行う。(2)式のPは積分された面積であり、Pが予め定められた数値となった時の輝度値を閾値εと決定する。ここでは、予め定められた数値は、総ピクセル数の2%に設定される。Pが総ピクセル数の2%の時の輝度値は式(2)から165と演算される。したがって、閾値εは165に決定される。このように、本実施形態では、閾値εは、Pが総ピクセル数の2%の時の輝度値である165に決定される。   First, using the following equation (2), the histogram h (x) is integrated from the maximum luminance value toward the luminance value 0 as indicated by an arrow in FIG. P in the equation (2) is an integrated area, and the luminance value when P becomes a predetermined numerical value is determined as the threshold ε. Here, the predetermined numerical value is set to 2% of the total number of pixels. The luminance value when P is 2% of the total number of pixels is calculated as 165 from Expression (2). Therefore, the threshold ε is determined to be 165. Thus, in the present embodiment, the threshold ε is determined to be 165, which is the luminance value when P is 2% of the total number of pixels.

Figure 0006255289
Figure 0006255289

閾値εを決定するにあたってPの数値を総ピクセル数の2%に設定したことを、以下のようにして検証した。   It was verified as follows that the value of P was set to 2% of the total number of pixels in determining the threshold value ε.

Pが総ピクセル数の1%、2%、3%の時の輝度値を式(2)を用いて演算し、演算された輝度値を閾値εとして式(1)を用いて摩耗度指標Eを演算する。使用した画像サイズは1024×960ピクセルであり、総ピクセル数は983040である。Pが総ピクセル数の1%、2%、3%の時の輝度値は、式(2)を用いてそれぞれ177、165、158と演算される。   The brightness value when P is 1%, 2%, and 3% of the total number of pixels is calculated using Equation (2), and the calculated brightness value is set as a threshold value ε and the wear index E is calculated using Equation (1). Is calculated. The used image size is 1024 × 960 pixels, and the total number of pixels is 983040. The luminance values when P is 1%, 2%, and 3% of the total number of pixels are calculated as 177, 165, and 158, respectively, using Equation (2).

検証に用いた未使用のスローアウェイチップ及び使用回数100回のスローアウェイチップのグレースケール画像のヒストグラムを図10A及び図10Bに示す。また、閾値εを177、165、158として演算した摩耗度指標Eの演算結果を図11に示す。図11では、閾値εが177、165、158の摩耗度指標Eをそれぞれ実線、破線、一点鎖線にて示す。   FIG. 10A and FIG. 10B show histograms of gray scale images of unused throw-away chips used for verification and throw-away chips with a usage count of 100 times. Further, FIG. 11 shows the calculation result of the wear degree index E calculated with the threshold ε as 177, 165, and 158. In FIG. 11, the wear index E having threshold values ε of 177, 165, and 158 is indicated by a solid line, a broken line, and a one-dot chain line, respectively.

図10Aでは輝度値165以上の画素をほぼ含まないのに対して、図10Bでは輝度値165以上の画素が増加して輝度値165未満の画素が減少している。このことから、未使用のスローアウェイチップの摩耗していない表面と高い輝度値を示す使用済みスローアウェイチップの摩耗した表面とを区別する境界は、輝度値165であることがわかる。つまり、図10A及び図10Bからは、閾値εは165程度であることがわかる。   In FIG. 10A, pixels having a luminance value of 165 or higher are hardly included, whereas in FIG. 10B, pixels having a luminance value of 165 or higher are increased and pixels having a luminance value of less than 165 are decreased. From this, it can be seen that the boundary between the surface of the unused throwaway tip that is not worn and the surface of the used throwaway tip that exhibits a high luminance value is the luminance value 165. That is, it can be seen from FIGS. 10A and 10B that the threshold ε is about 165.

また、図11に示すように、Pが総ピクセル数の1%、2%、3%と変化しても、摩耗度指標Eの時系列的な変動には大きな影響がないことがわかる。   Also, as shown in FIG. 11, it can be seen that even if P changes to 1%, 2%, and 3% of the total number of pixels, there is no significant effect on the time-series fluctuation of the wear index E.

図10A及び図10Bからは、上述のように閾値εは165程度であり、Pが総ピクセル数の1%、2%、3%の時の輝度値177、165、158のなかでは、2%の時の輝度値165が一番近い。よって、閾値εを決定するにあたってPの数値を総ピクセル数の2%に設定することは、妥当であるであることがわかる。   10A and 10B, the threshold ε is about 165 as described above, and 2% of the luminance values 177, 165, and 158 when P is 1%, 2%, and 3% of the total number of pixels. The brightness value 165 at the time of is the closest. Therefore, it can be seen that it is reasonable to set the value of P to 2% of the total number of pixels in determining the threshold value ε.

以上のように、積分面積Pを画像の総ピクセル数の2%程度に定めることによって、画像全体のノイズである2%程度の面積の計算を省略し、残り98%程度の画像から輝度値の推移を解析することができるため、摩耗の解析精度を高めることができる。   As described above, by setting the integral area P to about 2% of the total number of pixels of the image, the calculation of the area of about 2%, which is the noise of the entire image, is omitted, and the luminance value is calculated from the remaining 98% of the image. Since the transition can be analyzed, the analysis accuracy of wear can be improved.

なお、本実施形態では、閾値εを決定するにあたってPの数値を総ピクセル数の2%に設定したが、設定値は2%に限定されるものではなく検査対象や検査環境等に応じて任意に設定される。   In the present embodiment, the value of P is set to 2% of the total number of pixels in determining the threshold value ε, but the set value is not limited to 2% and is arbitrary according to the inspection object, the inspection environment, and the like. Set to

以上で説明したステップ21〜24の処理は、コンピュータ2に記憶されたソフトウエアによって自動で実行され、閾値εは自動演算される。この閾値εの自動演算を図2に示すフローチャートに組み込む場合には、ステップ21〜24の処理をステップ11〜14の処理の前に行うようにすればよい。つまり、ステップ21〜24の処理にて閾値εを決定し、ステップ14にて閾値εを用いて摩耗度指標Eしてスローアウェイチップの状態を判定する。   The processes in steps 21 to 24 described above are automatically executed by software stored in the computer 2, and the threshold ε is automatically calculated. When this automatic calculation of the threshold value ε is incorporated in the flowchart shown in FIG. 2, the processes in steps 21 to 24 may be performed before the processes in steps 11 to 14. That is, the threshold value ε is determined in the processing of steps 21 to 24, and the wear-away index E is determined using the threshold value ε in step 14 to determine the state of the throwaway tip.

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。   According to the above embodiment, there exist the effects shown below.

本実施形態では、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムに基づいて対象工具の状態が自動で判定されるため、簡単な方法で精度良く工具を検査することができる。   In this embodiment, since the state of the target tool is automatically determined based on a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the luminance value, the tool can be inspected with high accuracy by a simple method.

従来は、工具の寿命を判断するには熟練した技術が必要であった。熟練した技術に頼らない場合には、安全な使用回数で工具を交換していた。しかし、本実施形態によれば、工具の刃先を撮影するだけで、自動で工具の状態を判定することができるため、熟練した技術が不要であり、かつ、工具を真の寿命まで使い切ることができ、費用を低減することができる。   In the past, skilled techniques were required to determine tool life. When not relying on skilled technology, tools were changed at a safe number of uses. However, according to the present embodiment, the state of the tool can be automatically determined just by photographing the cutting edge of the tool, so that a skillful technique is unnecessary and the tool can be used up to the real life. And cost can be reduced.

また、スローアウェイチップの状態の判定に用いられる摩耗度指標Eは、式(1)のみで演算されるため、演算が非常に簡単であり、高速に演算することができる。   Further, since the wear index E used for determining the state of the throw-away tip is calculated only by the equation (1), the calculation is very simple and can be performed at high speed.

また、本実施形態はヒストグラムを利用するものであるため、摩耗領域を撮像さえすればスローアウェイチップの状態を判定することができる。つまり、検査対象画像に摩耗領域が含まれてさえいればよく、対象工具やカメラ1の高い位置決め精度は要求されない。   Further, since the present embodiment uses a histogram, the state of the throw-away tip can be determined as long as the wear area is imaged. That is, it suffices if the wear target area is included in the inspection target image, and high positioning accuracy of the target tool and the camera 1 is not required.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

1 カメラ(画像取得部)
2 コンピュータ
100 工具検査装置
1 Camera (image acquisition unit)
2 Computer 100 Tool inspection device

Claims (2)

検査対象となる対象工具を撮像し、グレースケール画像を生成するグレースケール画像生成工程と、
前記グレースケール画像について、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成工程と、
前記ヒストグラムに基づいて前記対象工具の状態を判定する判定工程と、を備え
前記判定工程は、予め定められた所定輝度値以上の画素の総数を前記ヒストグラムに基づいて演算し、当該総数に基づいて前記対象工具の状態を判定し、
前記所定輝度値は、未使用の対象工具のグレースケール画像について輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成し、最大輝度値から輝度値0へ向けて当該ヒストグラムの積分を行い、当該積分値が予め定められた数値となった時の輝度値に設定されることを特徴とする工具検査方法。
A gray scale image generation step of imaging a target tool to be inspected and generating a gray scale image;
For the grayscale image, a histogram generation step of generating a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the luminance value;
A determination step of determining a state of the target tool based on the histogram ,
The determination step calculates the total number of pixels equal to or higher than a predetermined brightness value based on the histogram, determines the state of the target tool based on the total number,
The predetermined brightness value generates a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the brightness value for the gray scale image of the unused target tool, integrates the histogram from the maximum brightness value toward the brightness value 0, and A tool inspection method characterized in that is set to a luminance value when becomes a predetermined numerical value .
検査対象となる対象工具を撮像し、グレースケール画像を生成するグレースケール画像生成部と、
前記グレースケール画像について、輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムに基づいて前記対象工具の状態を判定する判定部と、を備え
前記判定部は、予め定められた所定輝度値以上の画素の総数を前記ヒストグラムに基づいて演算し、当該総数に基づいて前記対象工具の状態を判定し、
前記所定輝度値は、未使用の対象工具のグレースケール画像について輝度値に対する画素数の分布を示すヒストグラムを生成し、最大輝度値から輝度値0へ向けて当該ヒストグラムの積分を行い、当該積分値が予め定められた数値となった時の輝度値に設定されることを特徴とする工具検査装置。
A grayscale image generation unit that images a target tool to be inspected and generates a grayscale image;
For the grayscale image, a histogram generation unit that generates a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the luminance value;
A determination unit that determines the state of the target tool based on the histogram ,
The determination unit calculates the total number of pixels equal to or higher than a predetermined luminance value based on the histogram, determines the state of the target tool based on the total number,
The predetermined brightness value generates a histogram indicating the distribution of the number of pixels with respect to the brightness value for the gray scale image of the unused target tool, integrates the histogram from the maximum brightness value toward the brightness value 0, and A tool inspection apparatus characterized in that is set to a luminance value when becomes a predetermined numerical value .
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