JP7132349B2 - Tool shape measuring device and tool shape measuring method - Google Patents

Tool shape measuring device and tool shape measuring method Download PDF

Info

Publication number
JP7132349B2
JP7132349B2 JP2020553953A JP2020553953A JP7132349B2 JP 7132349 B2 JP7132349 B2 JP 7132349B2 JP 2020553953 A JP2020553953 A JP 2020553953A JP 2020553953 A JP2020553953 A JP 2020553953A JP 7132349 B2 JP7132349 B2 JP 7132349B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
rotation angle
spindle
photographing
shape measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020553953A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2020090844A1 (en
Inventor
勇 室伏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Shibaura Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Machine Co Ltd filed Critical Shibaura Machine Co Ltd
Publication of JPWO2020090844A1 publication Critical patent/JPWO2020090844A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7132349B2 publication Critical patent/JP7132349B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/022Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/66Remote control of cameras or camera parts, e.g. by remote control devices
    • H04N23/661Transmitting camera control signals through networks, e.g. control via the Internet

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Description

本発明は、工具長、工具径、工具の刃部の形状等の工具の形状を測定する工具形状測定装置および工具形状測定方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tool shape measuring apparatus and a tool shape measuring method for measuring tool shapes such as tool length, tool diameter, and shape of the cutting edge of the tool.

従来から、工作機械で使用する回転工具の形状測定装置が提供されている。該工具形状測定装置は、例えばフライス盤のエンドミルの形状測定で使用される。 Conventionally, there has been provided a shape measuring device for a rotary tool used in a machine tool. The tool profile measuring device is used, for example, for profile measurement of an end mill of a milling machine.

特開2007-49489号公報JP 2007-49489 A

特許文献1は、工具の形状を測定することができるが、回転中の工具についての記載がない。回転中の工具は熱変位等で加工点が変化する。熱変位補正を行うために回転中での加工点の位置を正確に測定したい。また、加工に用いる回転数で回転中でも工具の形状を測定することができれば、欠けや摩耗の様子を観察し工具交換や工具摩耗補正に利用できる。特許文献1では工具を停止して測定する必要があり、測定に時間がかかってしまう。また、工具を停止してしまえば、加工中の工具の形状と異なった測定となってしまい、正確な加工点の位置の補正ができない。 Patent Literature 1 can measure the shape of a tool, but does not describe a rotating tool. A rotating tool changes its machining point due to thermal displacement or the like. We want to accurately measure the position of the machining point during rotation in order to compensate for thermal displacement. In addition, if it is possible to measure the shape of a tool even while it is rotating at the number of revolutions used for machining, it will be possible to observe chipping and wear and use it for tool replacement and tool wear compensation. In Patent Document 1, it is necessary to stop the tool for measurement, which takes time. Moreover, if the tool is stopped, the measurement results will be different from the shape of the tool being machined, making it impossible to accurately correct the position of the machining point.

本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、工具の形状の測定を回転中でも可能な工具形状測定装置および工具形状測定方法を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of such circumstances, and provides a tool shape measuring apparatus and a tool shape measuring method that are capable of measuring the shape of a tool even while it is rotating.

上記目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有している。本発明では工具を取り付けて回転させる主軸の回転角度を角度センサから読み取り、指定した角度での工具の形状を撮影することができる。 In order to achieve the above object, the present invention has the following features. In the present invention, it is possible to read the rotation angle of the spindle on which the tool is attached and rotated from the angle sensor, and to photograph the shape of the tool at the specified angle.

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置は、工作機械の主軸に設置された工具の形状を測定する工具形状測定装置であって、前記工具を撮影するカメラと、前記主軸の回転角度を検出する主軸回転角度センサと、前記主軸回転角度センサが検出した前記主軸の回転角度に応じて前記カメラに撮影指令を出力する制御装置とを有する。 Further, a tool shape measuring device according to an aspect of the present invention is a tool shape measuring device for measuring a shape of a tool installed on a spindle of a machine tool, comprising a camera for photographing the tool and a rotation angle of the spindle. and a control device for outputting a photographing command to the camera according to the rotation angle of the main shaft detected by the main shaft rotation angle sensor.

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置では、前記主軸回転角度センサが、前記主軸の回転数も検出するように構成されており、前記制御装置が、前記カメラに撮影指令を出力するタイミングを前記主軸の回転数に応じて変化させるように構成されている。 Further, in the tool shape measuring device according to the aspect of the present invention, the spindle rotation angle sensor is configured to also detect the number of rotations of the spindle, and the control device outputs a photographing command to the camera. is changed according to the rotation speed of the main shaft.

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置は、発光装置を備え、前記制御装置による前記カメラへの撮影指令の出力によって、前記発光装置が前記工具に向けて光を発するように構成されている。 Further, the tool shape measuring apparatus according to the aspect of the present invention includes a light emitting device, and is configured such that the light emitting device emits light toward the tool in response to an output of a photographing command to the camera by the control device. there is

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置は、前記制御装置による前記カメラへの撮影指令の出力によって、前記カメラのシャッターが開いている時間内に、前記発光装置が発光するように構成されている。 Further, the tool shape measuring apparatus according to the aspect of the present invention is configured such that the light emitting device emits light within a time period during which the shutter of the camera is open, in response to the control device outputting a photographing command to the camera. ing.

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置では、前記工具を間にして一方の側に前記カメラが設置され他方の側に前記発光装置が設置されている。前記発光装置が前記工具に向けて光を発することで、前記カメラでの前記工具の撮影がされるとともに、前記発光装置が、前記工具に向けて平行光を発するように構成されている。 Moreover, in the tool shape measuring device according to the aspect of the present invention, the camera is installed on one side of the tool, and the light emitting device is installed on the other side . The light emitting device emits light toward the tool, so that the tool is photographed by the camera, and the light emitting device emits parallel light toward the tool.

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置では、前記主軸回転角度センサが、前記主軸が回転しているときに連続パルス信号を出力するとともに、前記主軸が1回転する毎に1周期のパルス信号を発するように構成されている。 Further, in the tool shape measuring apparatus according to the aspect of the present invention, the spindle rotation angle sensor outputs a continuous pulse signal while the spindle is rotating, and outputs a pulse signal of one cycle each time the spindle rotates. configured to emit a signal.

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置では、前記制御装置による撮影指令の出力として、第1の出力があり、前記第1の出力によって、前記主軸が所定の角度ずつ回転した状態における複数の画像を得るように構成されている。 Further, in the tool shape measuring apparatus according to the aspect of the present invention, there is a first output as an output of the photographing command by the control device, and the first output causes the plurality of workpieces in a state in which the spindle is rotated by a predetermined angle. is configured to obtain an image of

また、本発明の態様に係る工具形状測定装置では、前記制御装置による撮影指令の出力として、さらに第2の出力があり、前記工具の回転角度を入力する工具回転角度入力部を備え、前記制御装置が、前記第1の出力をした後、前記工具回転角度入力部で入力された回転角度における前記工具の撮影をするために、前記第2の出力をするように構成されている。 Further, the tool shape measuring apparatus according to the aspect of the present invention further includes a tool rotation angle input unit for inputting a rotation angle of the tool, which further includes a second output as an output of the photographing command by the control device. After the first output, the device is configured to output the second output in order to photograph the tool at the rotation angle input by the tool rotation angle input section.

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法は、工作機械の主軸に設置された工具の形状を測定する工具形状測定方法であって、前記主軸の回転角度を検出する主軸回転角度検出工程と、前記主軸回転角度検出工程で検出した前記主軸の回転角度に応じて前記工具を撮影する撮影工程とを有する。 A tool shape measuring method according to an aspect of the present invention is a tool shape measuring method for measuring a shape of a tool installed on a spindle of a machine tool, comprising: a spindle rotation angle detecting step of detecting a rotation angle of the spindle; and a photographing step of photographing the tool according to the rotation angle of the spindle detected in the spindle rotation angle detection step.

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法では、前記主軸回転角度検出工程が、前記主軸の回転数も検出する工程であり、前記撮影工程では、前記撮影をするタイミングを前記主軸の回転数に応じて変化させている。 Further, in the tool shape measuring method according to the aspect of the present invention, the spindle rotation angle detecting step is a step of also detecting the number of rotations of the spindle, and in the photographing step, the photographing timing is determined by the number of rotations of the spindle. is changed according to

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法では、前記撮影工程では、前記撮影をするときに、発光装置が前記工具に向けて光を発するようになっている。 Moreover, in the tool shape measuring method according to the aspect of the present invention, in the photographing step, the light emitting device emits light toward the tool when the photographing is performed.

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法では、前記撮影工程で、前記カメラのシャッターが開いている時間内に、前記発光装置が発光するようになっている。 Moreover, in the tool shape measuring method according to the aspect of the present invention, in the photographing step, the light emitting device emits light within a time period during which the shutter of the camera is open.

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法では、前記工具を間にして一方の側に前記撮影工程での撮影をするカメラが設置されており他方の側に前記発光装置が設置されており、前記発光装置が前記工具に向けて光を発することで、前記撮影工程での前記カメラによる前記工具の撮影がされるとともに、前記発光装置が、前記工具に向けて平行光を発するようになっている。 Further, in the tool shape measuring method according to the aspect of the present invention, a camera for taking pictures in the photographing step is installed on one side with the tool in between, and the light emitting device is installed on the other side. The light emitting device emits light toward the tool, so that the tool is photographed by the camera in the photographing step, and the light emitting device emits parallel light toward the tool. ing.

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法は、前記主軸回転角度検出工程が、前記主軸が回転しているときに連続パルス信号が出力されるとともに、前記主軸が1回転する毎に1周期のパルス信号が出力される工程になっている。 Further, in the tool shape measuring method according to the aspect of the present invention, the spindle rotation angle detection step includes outputting a continuous pulse signal while the spindle is rotating, pulse signal is output.

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法では、前記撮影工程として、第1の工程があり、前記第1の工程は、前記主軸が所定の角度ずつ回転した状態における複数の画像を撮影する工程である。 Further, in the tool shape measuring method according to the aspect of the present invention, the photographing step includes a first step, and the first step is to photograph a plurality of images in a state in which the spindle is rotated by a predetermined angle. It is a process.

また、本発明の態様に係る工具形状測定方法では、前記撮影工程として、さらに第2の工程があり、前記第2の工程は、前記第1の工程での撮影をした後、所定の回転角度になっている前記工具の画像のみを撮影する工程である。 Further, in the tool shape measuring method according to the aspect of the present invention, there is further a second step as the photographing step. It is a step of photographing only the image of the tool that is in the state.

本発明によれば、回転中の工具の形状を測定することができ、加工中の熱変位等を含んだ工具の形状をより正確に測定することができる。測定した工具の形状で工具の加工点の補正を行うと、より精度の高い加工が可能となる。 According to the present invention, the shape of a rotating tool can be measured, and the shape of the tool including thermal displacement and the like during machining can be measured more accurately. By correcting the machining point of the tool using the measured tool shape, machining with higher precision becomes possible.

図1は、本発明の実施例の装置構成(第1の実施形態に係る装置)を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus configuration (apparatus according to the first embodiment) of an example of the present invention. 図2は、本発明の実施例(第1の実施形態に係る装置)で工具形状を測定しているときの図である。FIG. 2 is a view of the tool shape being measured by the example of the present invention (apparatus according to the first embodiment). 図3は、本発明の第1の実施形態に係る工具形状測定装置で測定される工具の例で2枚刃工具の横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a two-bladed tool as an example of the tool measured by the tool shape measuring device according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明第1の実施形態に係る工具形状測定装置で測定される工具の他の例で3枚刃工具の横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a three-bladed tool as another example of the tool measured by the tool shape measuring device according to the first embodiment of the present invention. 図5(a)は、本発明の第2の実施形態で使用される工作機械の主軸ヘッドの概略構成を示す図であり、図5(b)は、図5(a)における略VB矢視図であり、図5(c)は、主軸回転角度センサで得られる連続パルス信号を示す図である。FIG. 5(a) is a diagram showing a schematic configuration of a spindle head of a machine tool used in the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5(c) is a diagram showing a continuous pulse signal obtained by a spindle rotation angle sensor. 図6は、本発明の第2の実施形態に係る工具形状測定装置で測定される工具(回転している工具)を示す図であって、工具、カメラ、発光装置を工具の回転中心軸の延伸方向で見た図である。FIG. 6 is a diagram showing a tool (rotating tool) to be measured by the tool shape measuring device according to the second embodiment of the present invention. It is the figure seen in the drawing direction. 図7は、本発明の第2の実施形態に係る工具形状測定装置における発光装置と工具とカメラとの位置関係を説明する図であって、工具、カメラ、発光装置を工具の回転中心軸の延伸方向で見た図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the positional relationship among a light emitting device, a tool, and a camera in a tool shape measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention. It is the figure seen in the drawing direction. 図8(a)は、比較例に係る工具形状測定装置で得られた工具の画像であり、図8(b)は、本発明の第2の実施形態に係る工具形状測定装置で得られた工具の画像である。FIG. 8(a) is an image of the tool obtained by the tool shape measuring device according to the comparative example, and FIG. 8(b) is an image obtained by the tool shape measuring device according to the second embodiment of the present invention. It is an image of a tool. 図9(a)は、工具の例であるボールエンドミルを示す図であり、図9(b)は工具の例であるスクエアエンドミルを示す図であり、図9(c)は工具の例であるラジアスエンドミルを示す図であり、図9(d)はボールエンドミルおける形状誤差を示す図である。FIG. 9(a) is a diagram showing a ball end mill as an example of a tool, FIG. 9(b) is a diagram showing a square end mill as an example of a tool, and FIG. 9(c) is an example of a tool. FIG. 9D is a diagram showing a radius end mill, and FIG. 9D is a diagram showing a shape error in a ball end mill. 図10(a)、図10(b)は、本発明の第2の実施形態に係る工具形状測定装置における撮影タイムラグを説明する図である。10(a) and 10(b) are diagrams for explaining the imaging time lag in the tool shape measuring device according to the second embodiment of the present invention. 図11(a)は、本発明の第2の実施形態に係る工具形状測定装置で使用される円柱状のダミー工具を示す図であり、図11(b)は、円柱状のダミー工具の側面の展開図である。FIG. 11(a) is a diagram showing a cylindrical dummy tool used in a tool shape measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11(b) is a side view of the cylindrical dummy tool. It is a development view of.

[第1の実施形態]
本発明による第1実施形態を以下に示す。図1に示す工作機械2は、ベッド18の上面にテーブル16、門型のコラム10を有し、コラム10のクロスレール8にはサドル6を介して主軸ヘッド4が支持されている。主軸ヘッド4には主軸11が支持されている。
[First embodiment]
A first embodiment according to the present invention is shown below. A machine tool 2 shown in FIG. 1 has a table 16 on the upper surface of a bed 18 and a gate-shaped column 10 , and a spindle head 4 is supported by a cross rail 8 of the column 10 via a saddle 6 . A spindle 11 is supported on the spindle head 4 .

ここで、説明の便宜のために水平な所定の一方向をX方向(X軸方向)とし、X方向に対して直交する水平な所定の他の一方向をY方向(Y軸方向)とし、X方向とY方向とに対して直交する上下方向をZ方向(Z軸方向)とする。 Here, for convenience of explanation, one horizontal direction is defined as the X direction (X-axis direction), another horizontal direction perpendicular to the X direction is defined as the Y direction (Y-axis direction), A vertical direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as a Z direction (Z-axis direction).

テーブル16はベッド18に対してX軸方向に移動可能である。サドル6はクロスレール8に沿ってY軸方向に移動可能である。主軸ヘッド4はサドル6に対してZ軸方向に移動可能である。これらの3軸を移動させることにより、テーブル16に載置されたワーク14に対して工具12を3次元で移動させ、加工することが可能である。テーブル16の端には工具形状測定装置1が設置されている。制御装置20は工作機械2と工具形状測定装置1に接続され、工作機械2と工具形状測定装置1を制御することができる。 The table 16 is movable in the X-axis direction with respect to the bed 18 . The saddle 6 is movable along the cross rail 8 in the Y-axis direction. The spindle head 4 is movable with respect to the saddle 6 in the Z-axis direction. By moving these three axes, it is possible to three-dimensionally move the tool 12 with respect to the workpiece 14 placed on the table 16 and perform machining. A tool shape measuring device 1 is installed at the end of the table 16 . The control device 20 is connected to the machine tool 2 and the tool shape measuring device 1 and can control the machine tool 2 and the tool shape measuring device 1 .

図2は工具形状測定装置1で工具12の形状を測定している図を示している。先に示した3軸により図2で示す位置まで工具12を移動させ、工具形状を測定する。工具形状測定装置1はカメラ22、照明装置24を含み、図2で示すように工具12はカメラ22と照明装置24の間に位置した状態で工具形状を測定する。照明装置24からの光を工具12の後ろから当てて画像を撮影するため、工具12の形状が影として撮影される。 FIG. 2 shows a diagram of measuring the shape of the tool 12 with the tool shape measuring device 1. As shown in FIG. The tool 12 is moved to the position shown in FIG. 2 by the three axes shown above, and the shape of the tool is measured. The tool shape measuring apparatus 1 includes a camera 22 and an illumination device 24, and the tool shape is measured while the tool 12 is positioned between the camera 22 and the illumination device 24 as shown in FIG. Since the image is captured by illuminating the tool 12 from behind with the light from the illumination device 24, the shape of the tool 12 is captured as a shadow.

カメラ22は高速シャッターを備えていて、工具12が数千回転/分で回転中でも静止画のような撮影が可能である。またカメラ22にはズームレンズが取り付けられていて、制御装置20で拡大率の制御が行うことができるようになっていてもよい。主軸11には図示しない回転角度センサが備わっていて、回転数や回転角度の位置決め等の制御を制御装置20で行うことができる。 The camera 22 has a high-speed shutter, and can take still images even while the tool 12 is rotating at several thousand revolutions per minute. A zoom lens may be attached to the camera 22 so that the control device 20 can control the enlargement ratio. The main shaft 11 is provided with a rotation angle sensor (not shown), and the control device 20 can control the rotation speed, positioning of the rotation angle, and the like.

工具12が1万回転/分以上の回転数で回転する場合には、高速シャッターだけでの対応では難しい。この場合は照明装置24をストロボ機能付きとする。数μsecの短い発光時間のストロボを用いれば、回転中の工具12でも形状測定が可能である。なお、工具12の最大回転数は、12万回転/分程度に設定できる。 When the tool 12 rotates at a rotation speed of 10,000 rpm or more, it is difficult to cope with only a high-speed shutter. In this case, the illumination device 24 is assumed to have a strobe function. If a strobe with a short light emission time of several microseconds is used, it is possible to measure the shape of the rotating tool 12 as well. Note that the maximum rotation speed of the tool 12 can be set to about 120,000 rpm.

図3は使用する工具12Aの例で、2枚刃のエンドミルを示す。工作機械2に取り付けた状態でワーク14側から見た横断面を示す。図4は使用する工具12Bの例で、3枚刃のエンドミルを示す。工作機械2に取り付けた状態でワーク14側から見た横断面を示す。 FIG. 3 shows an example of the tool 12A used, which is a two-blade end mill. A cross section viewed from the work 14 side in a state of being attached to the machine tool 2 is shown. FIG. 4 shows an example of the tool 12B to be used, which is a three-flute end mill. A cross section viewed from the work 14 side in a state of being attached to the machine tool 2 is shown.

次に工具形状測定方法について図3の工具12Aを使用する場合で説明する。主軸11に工具12Aを取り付ける。ワーク14を加工する前に図2で示した測定位置に工具12Aを移動させ工具形状を測定する。最初に工具基準角度を決定する。工具基準角度は図3の矢印26Aで示した方向からカメラ22が工具12Aを撮影できる角度を示す。矢印26Aで示した角度は主軸回転軸の位置から工具12Aの外形までの主軸回転軸と直交する向きの距離が最大となる。距離の測定は例えばデジタル画像の画素数を数えて行う。 Next, a method for measuring the shape of a tool will be described using the tool 12A shown in FIG. A tool 12A is attached to the spindle 11. - 特許庁Before machining the workpiece 14, the tool 12A is moved to the measurement position shown in FIG. 2 to measure the shape of the tool. First, determine the tool reference angle. The tool reference angle indicates the angle at which the camera 22 can photograph the tool 12A from the direction indicated by the arrow 26A in FIG. The angle indicated by the arrow 26A is the maximum distance from the position of the spindle rotation axis to the outer shape of the tool 12A in the direction orthogonal to the spindle rotation axis. The distance is measured, for example, by counting the number of pixels in the digital image.

この工具基準角度は次のようにして決定する。図3では矢印26Aの位置が撮影するカメラ22の向きを示すが、この位置から撮影できる工具12Aの角度に近い状態になるように、主軸11をマニュアルで回転させる。カメラ22の撮影した画像は図示していないモニターで確認することができる。矢印26Aの角度に近い状態となったら、所定の角度だけ正回転方向、逆回転方向に工具22Aを回転させ、その時に一定の角度毎に複数の画像をカメラ22で撮影する。その画像から主軸11の回転軸から工具12Aの外形までの距離が一番長い位置の主軸11の角度を工具基準角度とする。 This tool reference angle is determined as follows. In FIG. 3, the position of the arrow 26A indicates the direction of the camera 22 for photographing, and the main shaft 11 is manually rotated so that the angle of the tool 12A that can be photographed from this position is close to that of the tool 12A. The image captured by the camera 22 can be checked on a monitor (not shown). When the angle of the arrow 26A is reached, the tool 22A is rotated by a predetermined angle in the forward and reverse directions, and a plurality of images are taken by the camera 22 at each predetermined angle. The angle of the spindle 11 at the position where the distance from the rotation axis of the spindle 11 to the outer shape of the tool 12A is the longest from the image is taken as the tool reference angle.

工具基準角度はこの他に次のように決定することもできる。工具12Aは2枚刃なので、工具12Aを任意の位置から180°以上低速で回転させ、所定の角度毎に画像を撮影する。撮影した画像から主軸11の回転軸から工具12Aの外形までの距離が一番長い位置の主軸11の角度を工具基準角度とする。 Alternatively, the tool reference angle can be determined as follows. Since the tool 12A has two blades, the tool 12A is rotated at a low speed of 180° or more from an arbitrary position, and an image is taken at each predetermined angle. The angle of the spindle 11 at the position where the distance from the rotation axis of the spindle 11 to the outer shape of the tool 12A is the longest in the captured image is taken as the tool reference angle.

図4で示す工具12Bは3枚刃であるので、120°以上、主軸11を回転させて撮影すればよいことになる。この場合、図3を用いて説明した場合と同様にして、図4で示す矢印26Bの位置が撮影するカメラ22の向きを示している。回転対称ではない工具については、撮影画像の枚数が多くなるが、主軸11を1回転させ、たとえば1°回転する毎に工具12の撮影を行い、この撮影で得られた360枚の画像の中から必要な画像を選択する。 Since the tool 12B shown in FIG. 4 has three blades, it is only necessary to rotate the main shaft 11 by 120° or more for photographing. In this case, the position of the arrow 26B shown in FIG. 4 indicates the orientation of the camera 22 for photographing, as in the case described with reference to FIG. For a tool that is not rotationally symmetrical, the number of photographed images increases. Select the desired image from

使用する工具12が2枚刃や3枚刃であるという情報は制御装置20に図示していない入力装置で入力してもよいし、データベースとして制御装置20内の記憶装置に記憶していてもよい。 Information indicating that the tool 12 to be used has two blades or three blades may be input to the control device 20 by an input device (not shown), or may be stored as a database in a storage device within the control device 20. good.

ワーク14を加工する前に工具12(12A、12B)の工具長、工具径、工具の刃部の形状等の工具形状を測定しておく。後で熱変位量や工具摩耗量を求める時にこれらの値と比較する。 Before machining the workpiece 14, the tool length, tool diameter, tool shape such as the shape of the cutting edge of the tool 12 (12A, 12B) are measured. These values are compared later when the amount of thermal displacement and the amount of tool wear are determined.

次に加工中の工具長測定について記載する。工作機械2でワーク14を加工中に制御装置20に設定してある指定した時間になると工作機械2は加工を停止し、工具12を図2で示した工具長測定位置まで移動させる。この時に主軸11の回転を停止せずに加工中の回転速度を保ったまま、工具12を移動させて工具形状測定装置1で測定する。このため回転中の遠心力等の影響を受けたままの正確な工具形状を測定でき、測定値を熱変位補正や工具摩耗補正で用いれば、より加工中の工具12に近い状態で補正でき、精度よく加工することができる。 Next, the tool length measurement during machining will be described. When the designated time set in the control device 20 comes while the work 14 is being machined by the machine tool 2, the machine tool 2 stops machining and moves the tool 12 to the tool length measuring position shown in FIG. At this time, without stopping the rotation of the spindle 11, the tool 12 is moved and measured by the tool shape measuring device 1 while maintaining the rotational speed during machining. Therefore, it is possible to accurately measure the shape of the tool while it is still affected by centrifugal force during rotation. It can be processed with high accuracy.

工具12Aの2枚刃の形状を測定する場合は、主軸11が先に求めた工具基準角度になった時に制御装置20から工具形状測定装置1に測定指令が出力され、工具形状画像を撮影する。工具12Aの2枚刃の場合は工具基準角度と工具基準角度+180°の位置で撮影すれば、すべての刃の形状を撮影できる。工具12Bの場合は3枚刃なので、工具基準角度と工具基準角度+120°、工具基準角度+240°の位置で撮影すれば、すべての刃の形状を撮影できる。 When measuring the shape of the two blades of the tool 12A, when the spindle 11 reaches the previously obtained tool reference angle, the control device 20 outputs a measurement command to the tool shape measuring device 1, and the tool shape image is captured. . In the case of the tool 12A having two blades, the shapes of all the blades can be photographed by photographing at positions of the tool reference angle and the tool reference angle +180°. Since the tool 12B has three blades, the shapes of all the blades can be photographed by photographing at positions of the tool reference angle, the tool reference angle +120°, and the tool reference angle +240°.

撮影は1回転分の刃の撮影でもいいし、複数回転分の撮影を行ってもよい。複数刃の工具の場合でも刃の形状を1枚1枚撮影することによりすべての刃の管理を行うことができる。 Photographing may be performed for one rotation of the blade, or may be performed for multiple rotations. Even in the case of a tool with multiple blades, all blades can be managed by photographing the shapes of the blades one by one.

工具基準角度と主軸11の角度が一致してから、撮影指令を制御装置20出していると、主軸11が高速回転している場合には、実際の撮影タイミングが遅れる場合がある。これを防止するため制御装置は工具基準角度と主軸11の角度センサが一致する少し前に撮影指令を出力してもよい。どの位の角度になったら指令を出力すればいいのかは事前に実験で測定しておく。複数の回転数で実験を行い、この角度を求めて表にしておき、回転数に応じてこの表から適切な角度を求めてもよい。 If the control device 20 issues a photographing command after the tool reference angle and the angle of the spindle 11 match, the actual photographing timing may be delayed if the spindle 11 rotates at high speed. In order to prevent this, the control device may output a photographing command slightly before the tool reference angle and the angle sensor of the spindle 11 match. The angle at which the command should be output is measured in advance by experiment. Experiments may be conducted at a plurality of rotation speeds, the angles obtained and tabulated, and appropriate angles obtained from this table according to the rotation speed.

1万回転/分以上の回転速度で工具12を回転させる場合は、フラッシュ機能(ストロボ機能)の付いた照明装置24を用い、主軸11回転センサの値と工具12の撮影角度の値を次のように対応付ける。工具12を回転させ、ある回転センサの値の時に制御装置20から撮影指令を工具形状測定装置1に出力し、画像を撮影する。 When the tool 12 is rotated at a rotation speed of 10,000 rpm or more, a lighting device 24 with a flash function (stroboscopic function) is used, and the value of the spindle 11 rotation sensor and the value of the photographing angle of the tool 12 are as follows. correspond to The tool 12 is rotated, and at a certain rotation sensor value, the control device 20 outputs a photographing command to the tool shape measuring device 1 to photograph an image.

次に先ほどの画像より所定の角度だけ回転した工具12の画像を撮影する。所定の角度とは、例えば5°である。この場合、カメラ22のシャッタースピードが追い付かず、工具12の1回転中に5°だけずれた画像を撮影するのは無理である。このため先ほどの画像より例えば10回転と5°だけ回転した角度の画像を撮影する。 Next, an image of the tool 12 rotated by a predetermined angle from the previous image is photographed. The predetermined angle is 5°, for example. In this case, the shutter speed of the camera 22 cannot catch up, and it is impossible to take an image shifted by 5° during one rotation of the tool 12 . For this reason, an image is taken at an angle rotated by, for example, 10 rotations and 5° from the previous image.

照明装置24はμsec単位で、指令に対して発光するタイミングを遅延する時間を設定することができる。このため10回転と5°だけずれたというような画像を正確に撮影することができる。このような画像を工具12の所定の回転角度分だけ取り、それらの画像より主軸11回転センサの値と工具12の撮影角度の値を対応付ける。 The illumination device 24 can set the time for delaying the timing of light emission with respect to the command in μsec units. Therefore, it is possible to accurately photograph an image that is shifted by 10 rotations and 5 degrees. Such images are taken for a predetermined rotation angle of the tool 12, and the values of the spindle 11 rotation sensor and the values of the imaging angle of the tool 12 are associated from those images.

主軸11回転センサの値と工具12の撮影角度の値が対応付けられると、照明装置24が発光するときの遅延時間を適切に設定し、制御装置20から適切なタイミングで撮影指令を工具形状測定装置1に出力すれば、希望する工具12の角回転度の画像を撮影することができる。工具12Aのような2枚刃の工具の刃形状を測定する場合は、最初に1枚目の刃を撮影した後、例えば10回転と180°回転した時に2枚目の刃の形状を測定する。 When the value of the spindle 11 rotation sensor and the value of the photographing angle of the tool 12 are associated with each other, the delay time when the illumination device 24 emits light is appropriately set, and the photographing command is issued from the control device 20 at an appropriate timing to measure the shape of the tool. By outputting to the device 1, an image of the desired degree of angular rotation of the tool 12 can be photographed. When measuring the blade shape of a two-bladed tool such as the tool 12A, first photograph the first blade, and then measure the shape of the second blade after rotating 10 and 180 degrees, for example. .

ワークを加工する前に計測した値と加工中に計測した値が所定の値だけずれていたら、その値から補正値を決定して補正値として制御装置20に設定する。また、主軸11の回転軸から工具12の外形までの距離が、刃によって著しく変動して回転しているなら、工具12の回転振れが多いと判断しアラームを制御装置20のモニターに表示してもよい。また刃によっての著しい変動は無いが、1枚の刃だけが距離が少なくなっている場合には刃の欠けと判断し、アラームを発生してもよい。 If the value measured before machining the work and the value measured during machining deviate by a predetermined value, a correction value is determined from that value and set in the control device 20 as the correction value. Also, if the distance from the axis of rotation of the spindle 11 to the outer shape of the tool 12 remarkably fluctuates depending on the blade and the tool 12 rotates, it is determined that the rotational runout of the tool 12 is large, and an alarm is displayed on the monitor of the controller 20. good too. Also, if there is no significant variation depending on the blade, but if only one blade has a shorter distance, it may be determined that the blade is chipped and an alarm may be generated.

以上、述べたように本発明の工具形状測定装置1を用いて工具形状を測定すると、加工中の回転数で主軸11を回転させて測定できるので、加工中と同じ状態の工具12の形状を測定できる。また、主軸11の回転角度センサの値と同期して撮影できるため、工具12の必要な回転角度状態の画像のみを撮影でき、記録装置の容量を少なくすることができる。 As described above, when the tool shape is measured using the tool shape measuring apparatus 1 of the present invention, the measurement can be performed by rotating the spindle 11 at the number of revolutions during machining. can be measured. In addition, since the image can be captured in synchronization with the value of the rotation angle sensor of the spindle 11, only the image of the required rotation angle state of the tool 12 can be captured, and the capacity of the recording device can be reduced.

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態で使用される工作機械2(図1参照)は、本発明の第1の実施形態で使用される工作機械2と同じものであり、主軸ヘッド4、制御装置20等を備えて構成されている。制御装置20は、図示しないCPUとメモリとを備えて構成されている。
[Second embodiment]
A machine tool 2 (see FIG. 1) used in the second embodiment of the present invention is the same as the machine tool 2 used in the first embodiment of the present invention. etc. The control device 20 includes a CPU and a memory (not shown).

本発明の第2の実施形態に係る工具形状測定装置1aも、本発明の第1の実施形態に係る工具形状測定装置1とほぼ同様に構成されており、ほぼ同様に動作し使用されるものである。 The tool shape measuring device 1a according to the second embodiment of the present invention is also configured substantially in the same manner as the tool shape measuring device 1 according to the first embodiment of the present invention, and operates and is used in substantially the same manner. is.

本発明の実施形態に係る工具形状測定装置1、1aの測定対象である工具12は、たとえば、金型のコアやキャビティの表面を切削加工で形成するときに使用されるものである。上記切削加工は、金型のコアやキャビティの表面を、たとえば最終仕上げ加工するためにされるものであり、上記切削加工によって、金型のコアやキャビティの表面が鏡面のようになる。工具12としてたとえばエンドミルを掲げることができる。エンドミル12の外径はたとえば1mm程度であり、切削加工をするときのエンドミル12の回転数は6万回転/分程度である。 A tool 12 to be measured by the tool shape measuring apparatuses 1 and 1a according to the embodiments of the present invention is used, for example, when forming the surface of a mold core or cavity by cutting. The cutting work is performed, for example, for final finishing of the surfaces of the core and cavity of the mold. An end mill, for example, can be mentioned as tool 12 . The outer diameter of the end mill 12 is, for example, about 1 mm, and the rotation speed of the end mill 12 during cutting is about 60,000 rpm.

ここで、工作機械2の主軸ヘッド4について、図5(a)を参照しつつより詳しく説明する。 Here, the spindle head 4 of the machine tool 2 will be described in more detail with reference to FIG. 5(a).

主軸ヘッド4は、ビルトインモータのタイプになっており、筐体31と主軸(スピンドル)11とを備えて構成されている。主軸11は、円柱状に形成されており、空気軸受けによって、筐体31に回転自在に支持されている。参照符号C1は、主軸11の回転中心軸を示している。 The spindle head 4 is of a built-in motor type, and comprises a housing 31 and a spindle (spindle) 11 . The main shaft 11 is formed in a columnar shape and is rotatably supported by the housing 31 by an air bearing. Reference symbol C1 indicates the rotation center axis of the main shaft 11 .

主軸11の長手方向(回転中心軸C1の延伸方向;Z方向)の一方の端部(図5(a)の下端部)には、工具保持部33が設けられている。工具保持部33が設けられていることで、主軸11に対して工具12が着脱自在になっている。主軸11の長手方向の他方の端部(図5(a)の上端部)には、モータ35のロータ37が一体的に設けられている。ロータ37の外側にはモータ35のステータ39が設けられている。ステータ39は、ロータ37から僅かに離れて筐体31に一体的に設けられている。 A tool holding portion 33 is provided at one end (lower end in FIG. 5A) of the main shaft 11 in the longitudinal direction (extending direction of the rotation center axis C1; Z direction). The tool 12 can be attached to and detached from the spindle 11 by providing the tool holding portion 33 . A rotor 37 of a motor 35 is integrally provided at the other longitudinal end of the main shaft 11 (upper end in FIG. 5A). A stator 39 of the motor 35 is provided outside the rotor 37 . The stator 39 is provided integrally with the housing 31 slightly apart from the rotor 37 .

次に、本発明の第2の実施形態に係る工具形状測定装置1aについて詳しく説明する。 Next, a tool shape measuring device 1a according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.

工具形状測定装置1aは、本発明の第1の実施形態に係る工具形状測定装置1と同様にして、工作機械2の主軸11に設置された工具12の形状を測定する装置であり、図7で示すように、カメラ22と主軸回転角度センサ(主軸回転角度検出センサ)41と制御装置20(図1参照)とを備えている。 A tool shape measuring device 1a is a device for measuring the shape of a tool 12 installed on a spindle 11 of a machine tool 2 in the same manner as the tool shape measuring device 1 according to the first embodiment of the present invention. , includes a camera 22, a spindle rotation angle sensor (spindle rotation angle detection sensor) 41, and a control device 20 (see FIG. 1).

カメラ22は、回転している工具12を撮影して、工具12の画像(静止画像)を得るものである。カメラ22は、たとえば、デジタルカメラであり、グローバルシャッターによって工具12を撮影するようになっている。工具12を撮影するときのカメラ22のシャッタースピード(図7に示すカメラ22の撮像素子75の露光時間)は、回転している工具12の画像がほぼ静止画となる程度の短い時間になっている。 The camera 22 captures the rotating tool 12 to obtain an image (still image) of the tool 12 . The camera 22 is, for example, a digital camera and is adapted to photograph the tool 12 with a global shutter. The shutter speed of the camera 22 when photographing the tool 12 (exposure time of the imaging element 75 of the camera 22 shown in FIG. 7) is set to a short time such that the image of the rotating tool 12 becomes a substantially still image. there is

主軸回転角度センサ41は、主軸11(主軸11に設置されている工具12)の回転角度を検出するものである。また、主軸回転角度センサ41は、主軸11が回転しているときに連続パルス信号(図5(c)、図10を参照)を出力するとともに、主軸11が1回転する毎に1周期のパルス信号を発するように構成されている。なお、主軸11が一定速度で回転していることで、連続パルス信号の周期は一定値になっている。 The spindle rotation angle sensor 41 detects the rotation angle of the spindle 11 (the tool 12 installed on the spindle 11). Further, the spindle rotation angle sensor 41 outputs a continuous pulse signal (see FIG. 5(c) and FIG. 10) while the spindle 11 is rotating, and outputs a pulse of one cycle each time the spindle 11 makes one rotation. configured to emit a signal. Since the spindle 11 rotates at a constant speed, the cycle of the continuous pulse signal has a constant value.

主軸回転角度センサ41について、図5(a)(b)を参照してさらに詳しく説明する。主軸回転角度センサ41は、たとえば、反射式の光電センサ43とマーク45とを備えて構成されている。 The spindle rotation angle sensor 41 will be described in more detail with reference to FIGS. 5(a) and 5(b). The spindle rotation angle sensor 41 includes, for example, a reflective photoelectric sensor 43 and a mark 45 .

光電センサ43は筐体31に一体的に設けられている。マーク45は、主軸11にたとえばこの半周にわたって一体的に設けられている(図5(b)の破線を付した部位を参照)。そして、主軸11が回転すると、光電センサ43がマーク45を検出している状態と検出していない状態とを繰り返し、光電センサ43が図5(c)で示すような連続パルス信号を発するようになっている。 The photoelectric sensor 43 is provided integrally with the housing 31 . The mark 45 is provided integrally with the main shaft 11, for example, over the half circumference (see the portion indicated by the dashed line in FIG. 5B). When the spindle 11 rotates, the photoelectric sensor 43 repeats the state in which the mark 45 is detected and the state in which it does not, so that the photoelectric sensor 43 emits a continuous pulse signal as shown in FIG. 5(c). It's becoming

すでに理解されるように、主軸回転角度センサ41による主軸11の回転角度の分解能は、極めて大きく180°になっている。 As already understood, the resolution of the rotation angle of the spindle 11 by the spindle rotation angle sensor 41 is extremely large, 180°.

制御装置20は、主軸回転角度センサ41が検出した主軸11の回転角度に応じてカメラ22に撮影指令を出力するようになっている。たとえば、主軸回転角度センサ41がマーク45を検出したときに、撮影指令を出力するようになっている。 The control device 20 outputs a photographing command to the camera 22 according to the rotation angle of the main shaft 11 detected by the main shaft rotation angle sensor 41 . For example, when the spindle rotation angle sensor 41 detects the mark 45, a photographing command is output.

なお、工具12は主軸11に対して所定の回転角度で設置されているものとする。たとえば、回転中心軸C1の延伸方向(Z方向)で見て、マーク45の端(主軸11の回転方向における前側の端)の角度(位相)と、工具12の切れ刃の先端47(図3、図4、図6を参照)の角度(位相)とがお互いに一致している。 It is assumed that the tool 12 is installed at a predetermined rotation angle with respect to the main shaft 11 . For example, when viewed in the extending direction (Z direction) of the rotation center axis C1, the angle (phase) of the end of the mark 45 (the front end in the rotation direction of the main shaft 11) and the tip 47 of the cutting edge of the tool 12 (Fig. 3 , FIGS. 4 and 6) coincide with each other.

2枚刃の工具12の一方の切れ刃の先端47は、線状に形成されているが1つの平面上に位置しており、2枚刃の工具12の他方の切れ刃の先端47も、上記1つの平面上に位置しているものとする。なお、線状に形成された工具12の切れ刃の先端47が、厳密に1つの平面上に位置している必要はなく、概ね1つの平面状に位置していてもよい。たとえば、Z方向で見て、工具12の1つの切れ刃の先端47が、中心角が1°~5°程度である扇形の内側に位置していればよい。なお、上記扇形の2本の線分(半径)が交差している箇所を扇形の中心角形成点とすると、扇形の中心角形成点と工具12の回転中心軸C1とはお互いに一致している。 The tip 47 of one cutting edge of the two-bladed tool 12 is formed linearly but is located on one plane, and the tip 47 of the other cutting edge of the two-bladed tool 12 is also Assume that they are located on the one plane described above. The tip 47 of the cutting edge of the tool 12, which is formed in a linear shape, does not have to be positioned strictly on one plane, and may be positioned on one plane. For example, when viewed in the Z direction, the tip 47 of one cutting edge of the tool 12 may be positioned inside a sector with a central angle of about 1° to 5°. Assuming that the point where the two line segments (radii) of the sector intersect is the central angle forming point of the sector, the central angle forming point of the sector and the rotation center axis C1 of the tool 12 coincide with each other. there is

さらに説明すると、回転中心軸C1の延伸方向(Z方向)で見て、回転中心軸C1とマーク45の端と工具12の切れ刃の先端47とが1本の直線上に存在している。なお、工具12の切れ刃の先端47は複数(2つもしくは3つ)あるが、複数の切れ刃の先端47のうちの1つの先端47と回転中心軸C1とマーク45の端とが1本の直線上に存在していればよい。 More specifically, the rotation center axis C1, the end of the mark 45, and the tip 47 of the cutting edge of the tool 12 are on one straight line when viewed in the extending direction (Z direction) of the rotation center axis C1. The tool 12 has a plurality (two or three) of cutting edge tips 47, but one tip 47 of the plurality of cutting edge tips 47, the rotation center axis C1, and the end of the mark 45 are one. should be on the straight line of

また、マーク45を、主軸11ではなく工具12の切れ刃以外の部位に設け、光電センサ43が工具12に設けられているマーク45を検出するようにしてもよい。これにより、工具12の主軸11への設置をするときに、工具12に設置角度を気にする必要が無くなり、工具12の主軸11への設置が容易になる。 Alternatively, the mark 45 may be provided on a portion other than the cutting edge of the tool 12 instead of the spindle 11 , and the photoelectric sensor 43 may detect the mark 45 provided on the tool 12 . Accordingly, when installing the tool 12 on the spindle 11, there is no need to worry about the installation angle of the tool 12, and the installation of the tool 12 on the spindle 11 is facilitated.

さらに、マークを設けることなく、光電センサ43もしくは近接センサ等のセンサで工具の切れ刃の先端47を検出することで、主軸11に設置されている工具12の回転角度を検出するようにしてもよい。この場合、エンドミル12が2枚刃になっていると、主軸11が1回転する毎に2周期のパルス信号が発せられ、エンドミル12が3枚刃になっていると、主軸11が1回転する毎に3周期のパルス信号が発せられる。 Furthermore, the rotation angle of the tool 12 installed on the spindle 11 may be detected by detecting the tip 47 of the cutting edge of the tool with a sensor such as a photoelectric sensor 43 or a proximity sensor without providing a mark. good. In this case, if the end mill 12 has two blades, a pulse signal of two cycles is generated each time the spindle 11 makes one rotation, and if the end mill 12 has three blades, the spindle 11 makes one rotation. A pulse signal of three cycles is emitted every time.

制御装置20についてさらに説明すると、制御装置20は、主軸回転角度センサ41が検出した主軸11や工具12の回転角度の値に応じて、回転している工具12を撮影すべき旨の指令(撮影指令;撮影指令信号)をカメラ22に送るように構成されている。撮影指令を受信したカメラ22は、ただちに回転している工具12の撮影をし、工具12の静止画像を得るようになっている。そして、回転している工具12の切れ刃の先端47における工具12の最大外形の静止画像を得るようになっている。この最大外形の静止画像を得ることができる主軸11や工具12の回転角度を最大回転角度とする。最大回転角度は、第1の実施形態で述べた工具基準角度に相当する。 Further explaining the control device 20, the control device 20 issues a command to photograph the rotating tool 12 according to the values of the rotation angles of the spindle 11 and the tool 12 detected by the spindle rotation angle sensor 41 (photographing). It is configured to send a command (shooting command signal) to the camera 22 . The camera 22 that has received the photographing command immediately photographs the rotating tool 12 to obtain a still image of the tool 12 . A still image of the maximum outer shape of the tool 12 at the tip 47 of the cutting edge of the rotating tool 12 is then obtained. The rotation angle of the spindle 11 and the tool 12 at which a still image of the maximum outline can be obtained is defined as the maximum rotation angle. The maximum rotation angle corresponds to the tool reference angle described in the first embodiment.

ここで、回転している工具12の切れ刃の先端47における工具12の最大外形の静止画像について、ボールエンドミルを例に掲げてより詳しく説明する。 A static image of the maximum contour of the tool 12 at the tip 47 of the cutting edge of the rotating tool 12 will now be described in more detail, taking a ball end mill as an example.

まず、ボールエンドミル12について説明する。ボールエンドミル12は、図9(a)で示すように外周に切れ刃(破線で示した箇所)が設けられている。なお、図9では、エンドミル12の形状を単純化して描いているので、切れ刃や溝の表示は省略している。 First, the ball end mill 12 will be explained. As shown in FIG. 9A, the ball end mill 12 has a cutting edge (indicated by a dashed line) on its outer circumference. In addition, since the shape of the end mill 12 is simplified in FIG. 9, the cutting edges and grooves are omitted.

ボールエンドミル12は、図9(a)で示すように円柱状の基端部49と半球状の先端部51とを備えて構成されている。基端部49の外径と先端部51の直径とはお互いが一致しており、基端部49の中心軸C1の延伸方向(Z方向)の一方の端(下端)に、先端部51がくっついた形状になっている。半球状の先端部51の円形の端面(円柱状の基端部49の円形の平面にくっついている円形状の平面)の中心を、先端部51の中心C2とすると、中心C2は、ボールエンドミル12の中心軸C1上に存在している。 The ball end mill 12 includes a cylindrical base end portion 49 and a hemispherical tip end portion 51 as shown in FIG. 9(a). The outer diameter of the proximal end portion 49 and the diameter of the distal end portion 51 match each other, and the distal end portion 51 is located at one end (lower end) of the extending direction (Z direction) of the central axis C1 of the proximal end portion 49. It has a sticky shape. Assuming that the center of the circular end surface of the hemispherical distal end portion 51 (the circular flat surface attached to the circular flat surface of the cylindrical base end portion 49) is the center C2 of the distal end portion 51, the center C2 is the ball. It exists on the central axis C<b>1 of the end mill 12 .

ボールエンドミル12の切れ刃は、先端部51の外周と基端部49の端部(先端部51側の端部)とに形成されている。ボールエンドミル12は、基端部49の他方の端部が工具保持部33に係合して工具保持部33で保持されるようになっている。 The cutting edge of the ball end mill 12 is formed on the outer periphery of the tip portion 51 and the end portion of the base end portion 49 (the end portion on the tip portion 51 side). The ball end mill 12 is held by the tool holding portion 33 with the other end of the base end portion 49 engaged with the tool holding portion 33 .

そして、主軸11の工具保持部33で保持されているボールエンドミル12は、主軸11とともに回転(中心軸C1を回転中心にして自転)することで、切れ刃で被加工物(ワーク)14を切削加工するようになっている。 The ball end mill 12 held by the tool holding portion 33 of the spindle 11 rotates together with the spindle 11 (rotates around the central axis C1), thereby cutting the workpiece (work) 14 with the cutting edge. It is designed to be processed.

次に、ボールエンドミル12で被加工物14を切削加工しているときにおける加工点について説明する。ボールエンドミル12の切れ刃で被加工物14を切削加工しているときに、ボールエンドミル12の切れ刃の先端47と被加工物14との接触点が加工点になる。 Next, the processing points when the workpiece 14 is cut by the ball end mill 12 will be described. When the workpiece 14 is cut by the cutting edge of the ball end mill 12, the point of contact between the tip 47 of the cutting edge of the ball end mill 12 and the workpiece 14 becomes the machining point.

さらに説明すると、ボールエンドミル12を用いて被加工物14を所定の切り込み量で切削加工しているときに、被加工物14に対してボールエンドミル12がX方向やY方向やZ方向に移動している。この加工をしているときに、たとえば、ボールエンドミル12がこの移動方向の最も後端で、被加工物14に接している点(加工後に被加工物14の外形形状を決める箇所)が加工点になる。加工点は、ボールエンドミル12の切れ刃の先端47の一部に形成される。 More specifically, when the ball end mill 12 is used to cut the workpiece 14 with a predetermined depth of cut, the ball end mill 12 moves in the X, Y, and Z directions with respect to the workpiece 14. ing. During this machining, for example, the point at which the ball end mill 12 is in contact with the workpiece 14 at the rear end in this moving direction (the point at which the outer shape of the workpiece 14 is determined after machining) is the machining point. become. A machining point is formed at a portion of the tip 47 of the cutting edge of the ball end mill 12 .

次に、回転しているボールエンドミル12の切れ刃の先端47におけるボールエンドミル12の最大外形の静止画像について説明する。 Next, a still image of the maximum outer shape of the ball end mill 12 at the tip 47 of the cutting edge of the rotating ball end mill 12 will be described.

回転していることでボールエンドミル12の切れ刃の位置は時刻の経過とともに変化する。たとえば、2枚刃のボールエンドミル12の場合、2つの切れ刃のうちの一方の切れ刃は、ボールエンドミル12が1回転する毎に1回転する。なお、2枚刃のボールエンドミル12をこの回転中心軸C1の延伸方向で見ると、回転中心軸C1に対して点対称になるように一対の切れ刃が形成されている(図3、図6、図7を参照)。 Rotation causes the position of the cutting edge of the ball end mill 12 to change over time. For example, in the case of a two-blade ball end mill 12, one of the two cutting edges makes one revolution for each revolution of the ball end mill 12. When the two-bladed ball end mill 12 is viewed in the extending direction of the rotation center axis C1, a pair of cutting edges are formed so as to be point-symmetrical with respect to the rotation center axis C1 (FIGS. 3 and 6). , see FIG. 7).

回転しているボールエンドミル12の一方の切れ刃をZ方向もしくはY方向で見ると、ボールエンドミル12の回転角度に応じて、切れ刃の先端47と回転中心軸C1との間の距離(たとえば、X方向の距離)が変化する。図6の(a)の参照符号La、図6の(b)の参照符号Lb、図6の(c)の参照符号Lc、図6の(a)の参照符号Ldで示すものが、上記X方向の距離である。また、工具12は、図6に矢印で示すように、反時計まわりに回転しており、時刻の経過とともに、図6の(a)で示す状態、図6の(b)で示す状態、図6の(c)で示す状態、図6の(d)で示す状態、図6の(a)で示す状態・・・をこの順に繰り返す。 When one cutting edge of the rotating ball end mill 12 is viewed in the Z direction or the Y direction, the distance between the tip 47 of the cutting edge and the rotation center axis C1 (for example, distance in the X direction) changes. 6(a), reference sign Lb in FIG. 6(b), reference sign Lc in FIG. 6(c), and reference sign Ld in FIG. directional distance. 6, the tool 12 rotates counterclockwise as shown by the arrow in FIG. 6(c), the state shown in FIG. 6(d), the state shown in FIG. 6(a), and so on are repeated in this order.

そして、ある時刻(図6(b)、図6(d)で示す時刻)になったときにボールエンドミル12の一方の切れ刃の先端47と回転中心軸C1との間の距離の値が最大値Lb、Ldになる。この最大値Lb、Ldになった時におけるボールエンドミル12の静止画像が、回転しているボールエンドミル12の一方の切れ刃の先端47におけるボールエンドミル12の最大外形の静止画像になる。 Then, at a certain time (time shown in FIGS. 6(b) and 6(d)), the value of the distance between the tip 47 of one cutting edge of the ball end mill 12 and the rotation center axis C1 reaches a maximum. values Lb and Ld. A still image of the ball end mill 12 at the maximum values Lb and Ld is a still image of the maximum outer shape of the ball end mill 12 at the tip 47 of one cutting edge of the rotating ball end mill 12 .

また、2つの切れ刃のうちの他方の切れ刃の場合も、一方の切れ刃と同様に、ある時刻になったときに、ボールエンドミル12の他方の切れ刃の先端47と回転中心軸C1との間の距離の値が最大値になる。この最大値になった時におけるボールエンドミル12の静止画像が、回転しているボールエンドミル12の他方の切れ刃の先端におけるボールエンドミル12の最大外形の静止画像になる。 Also, in the case of the other cutting edge of the two cutting edges, similarly to the one cutting edge, at a certain time, the tip 47 of the other cutting edge of the ball end mill 12 and the rotation center axis C1 The maximum value is the distance between The static image of the ball end mill 12 at this maximum value is the maximum outer shape static image of the ball end mill 12 at the tip of the other cutting edge of the rotating ball end mill 12 .

これらの最大外形の静止画像で得られたボールエンドミル12の切れ刃の外形(外周;線状の縁)は、ボールエンドミル12の切れ刃の先端47を示している。 The contour (outer circumference; linear edge) of the cutting edge of the ball end mill 12 obtained in these still images of the maximum contour shows the tip 47 of the cutting edge of the ball end mill 12 .

なお、実際には、図9(d)で示すように、回転中心軸C1に対して、ごく僅かではあるが、一方の切れ刃の先端47(47A)と他方の切れ刃の先端47(47B)とが非対称になっている場合が多い。この場合における切れ刃の先端47におけるボールエンドミル12の最大外形の静止画像は、一対の切れ刃の先端47のうち、回転中心軸C1との間の距離の値が大きいほうのものが採用される。 In fact, as shown in FIG. 9(d), the tip 47 (47A) of one cutting edge and the tip 47 (47B) of the other cutting edge are very slightly with respect to the rotation center axis C1. ) are often asymmetrical. In this case, the still image of the maximum outer shape of the ball end mill 12 at the tip 47 of the cutting edge is the tip 47 of the pair of cutting edges that has the larger value of the distance from the rotation center axis C1. .

なお、図9(d)の二点鎖線は、一方の切れ刃の先端47Aを回転中心軸C1に対して対称に配置したものである。図9(d)では、一方の切れ刃の先端47Aの内側に他方の切れ刃の先端47Bの総てが位置しているが、他方の切れ刃の先端47Bの一部が一方の切れ刃の先端47Aの外側に位置してもよい。この場合、切れ刃の先端47におけるボールエンドミル12の最大外形の静止画像は、一方の切れ刃の先端47Aの一部と他方の切れ刃の先端47Bの一部とで形成される。 In addition, the two-dot chain line of FIG.9(d) arrange|positions 47 A of front-end|tips of one cutting edge symmetrically with respect to the rotation center axis C1. In FIG. 9(d), the tip 47B of the other cutting edge is located inside the tip 47A of one cutting edge, but the tip 47B of the other cutting edge is part of one cutting edge. It may be located outside the tip 47A. In this case, a still image of the maximum profile of the ball end mill 12 at the tip 47 of the cutting edge is formed by part of the tip 47A of one cutting edge and part of the tip 47B of the other cutting edge.

また、2枚の切れ刃を備えたボールエンドミル12を撮影する場合、ボールエンドミル12が半回転(180°回転)する毎に、カメラ22で撮影してボールエンドミル12の最大外形の静止画像を得るようになっている。3枚の切れ刃を備えたボールエンドミル12を撮影する場合、ボールエンドミル12が1/3回転(120°回転)する毎に、カメラ22で撮影してボールエンドミル12の最大外形の静止画像を得るようになっている。さらに、n枚の切れ刃を備えたボールエンドミル12を撮影する場合、ボールエンドミル12が1/n回転(360°/n)する毎に、カメラ22で撮影してボールエンドミル12の最大外形の静止画像を得るようになっている。 Also, when photographing the ball end mill 12 having two cutting edges, a still image of the maximum outer shape of the ball end mill 12 is obtained by photographing with the camera 22 each time the ball end mill 12 makes a half rotation (180° rotation). It's like When photographing the ball end mill 12 having three cutting edges, a still image of the maximum outer shape of the ball end mill 12 is obtained by photographing with the camera 22 each time the ball end mill 12 rotates ⅓ (120° rotation). It's like Furthermore, when photographing the ball end mill 12 having n cutting edges, the camera 22 photographs each time the ball end mill 12 rotates 1/n (360°/n), and the maximum outer shape of the ball end mill 12 remains stationary. I'm getting an image.

主軸回転角度センサ41は、主軸11の回転数(回転角速度)も検出するように構成されている。主軸回転角度センサ41は、上述したように、一定の回転数で回転している主軸11によってたとえば矩形波状の連続パルス信号を発するように構成されている。制御装置20は、主軸回転角度センサ41が発した連続パルス信号を受信し、所定の時間あたりの、オン・オフされる連続パルス信号の時間間隔(連続パルス信号の周期)を測定することで、主軸11の回転数を検出するようになっている。 The spindle rotation angle sensor 41 is configured to also detect the rotation speed (rotational angular velocity) of the spindle 11 . As described above, the spindle rotation angle sensor 41 is configured to emit, for example, a rectangular wave-like continuous pulse signal from the spindle 11 rotating at a constant number of revolutions. The control device 20 receives the continuous pulse signal emitted by the spindle rotation angle sensor 41, and measures the time interval (cycle of the continuous pulse signal) of the continuous pulse signal that is turned on and off per predetermined time. The rotational speed of the spindle 11 is detected.

なお、制御装置20の代わりに主軸回転角度センサ41がオン・オフされる連続パルス信号の時間間隔を測定することで、主軸回転角度センサ41が主軸11の回転数を検出するように構成されていてもよい。 Instead of the control device 20, the spindle rotation angle sensor 41 is configured to detect the number of revolutions of the spindle 11 by measuring the time intervals of the continuous pulse signals that are turned on and off. may

制御装置20は、カメラ22に撮影指令を出力するタイミングを主軸11の回転数(回転角速度)に応じて変化させるようになっている。 The control device 20 changes the timing of outputting a photographing command to the camera 22 according to the rotation speed (rotational angular velocity) of the main shaft 11 .

制御装置20によるカメラ22への撮影指令を出力するタイミングの変化(調整)は、回転している工具12の切れ刃の先端47における工具12の最大外形の静止画像を得るためにされる。すなわち、最大回転角度になる工具12の静止画像を得るためにされる。 The control device 20 changes (adjusts) the timing of outputting the photographing command to the camera 22 in order to obtain a still image of the maximum outline of the tool 12 at the tip 47 of the cutting edge of the rotating tool 12 . That is, this is done to obtain a still image of the tool 12 at the maximum rotation angle.

さらに説明すると、制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力してから実際にカメラ22が撮影をするまで、僅かではあるが、ディレイ(撮影タイムラグ;ディレイ時間)が生じてしまう。たとえば、工具12の切れ刃の先端47における工具12の最大外形の静止画像を得ることができる回転角度に工具12がなった時に、制御装置20からカメラ22に撮影指令を出力しても、実際にカメラ22が工具12を撮影するまで、僅かな時間を要してしまう。この僅かな時間に工具12が僅かに回転してしまい、工具12の切れ刃の先端47における工具12の最大外形の静止画像を得ることができなくなってしまう。 To explain further, there is a slight delay (shooting time lag; delay time) from when the control device 20 outputs a shooting command to the camera 22 until the camera 22 actually shoots. For example, when the tool 12 reaches a rotation angle at which a still image of the maximum outer shape of the tool 12 at the tip 47 of the cutting edge of the tool 12 can be obtained, even if a photographing command is output from the control device 20 to the camera 22, the actual It takes a short time for the camera 22 to photograph the tool 12 immediately. During this short period of time, the tool 12 rotates slightly, and a still image of the maximum profile of the tool 12 at the tip 47 of the cutting edge of the tool 12 cannot be obtained.

図6を参照して説明する。図6は2枚刃の工具12をZ方向で見た図である。図6で示す態様では、工具12は矢印で示す方向に1分間で6万回転しているものとする。上述したように、図6(a)~図6(d)に向かって時刻が経過している。 Description will be made with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram of the two-bladed tool 12 viewed in the Z direction. In the mode shown in FIG. 6, it is assumed that the tool 12 rotates 60,000 times per minute in the direction indicated by the arrow. As described above, time passes from FIG. 6(a) to FIG. 6(d).

図6(a)で示す状態1は、ディレイが「0μsec」である場合を示しており、図6(b)で示す状態2は、ディレイが「250μsec」である場合を示しており、図6(c)で示す状態3は、ディレイが「500μsec」である場合を示しており、図6(d)で示す状態4は、ディレイが「750μsec」である場合を示している。 State 1 shown in FIG. 6(a) indicates a case where the delay is "0 μsec", and state 2 shown in FIG. 6(b) indicates a case where the delay is "250 μsec". State 3 shown in (c) indicates a case where the delay is "500 μsec", and state 4 shown in FIG. 6(d) indicates a case where the delay is "750 μsec".

たとえば、ディレイが「250μsec」である場合において、状態1の時に撮影指令を出力すると、状態2の回転角度になっている工具12が撮影されるようになっている。 For example, when the delay is "250 μsec", if a photographing command is output in state 1, the tool 12 at the rotation angle of state 2 is photographed.

なお、図6の「照明」は後述する発光装置61を示している。また、上述したように、図6(b)(d)の状態2、状態4で撮影することで、工具12の最大外形の静止画像を得ることができる。 "Lighting" in FIG. 6 indicates a light emitting device 61, which will be described later. Further, as described above, still images of the maximum outer shape of the tool 12 can be obtained by photographing in states 2 and 4 of FIGS. 6(b) and 6(d).

撮影タイムラグがあると、工具12の切れ刃の先端47における工具12の最大外形の静止画像を得ることができなくなってしまう。 If there is an imaging time lag, it becomes impossible to obtain a still image of the maximum outer shape of the tool 12 at the tip 47 of the cutting edge of the tool 12 .

そこで、予めもとめられた撮影タイムラグ(制御装置20のメモリに格納されている撮影タイムラグの時間)を用いて、カメラ22に撮影指令を出力するタイミングの調整をしている。たとえば、工具12の切れ刃の先端47における工具12の最大外形の静止画像を得ることができる回転角度が到来する時刻よりも撮影タイムラグの時間だけ遡った時刻にカメラ22に撮影指令を出力するようになっている。 Therefore, the timing of outputting the photographing command to the camera 22 is adjusted using the photographing time lag obtained in advance (the photographing time lag time stored in the memory of the control device 20). For example, a photographing command may be output to the camera 22 at a time preceding the time at which a still image of the maximum outer shape of the tool 12 at the tip 47 of the cutting edge of the tool 12 is reached by the time of the photographing time lag. It has become.

ここで、カメラ22に撮影指令を出力するタイミングの調整について、図10を参照しつつ詳しく説明する。 Here, the adjustment of the timing of outputting the photographing command to the camera 22 will be described in detail with reference to FIG.

図10の横軸は時刻tの経過を示しており、縦軸は主軸回転角度センサ41が発する連続パルス信号のオン・オフ状態を示している。 The horizontal axis of FIG. 10 indicates the passage of time t, and the vertical axis indicates the ON/OFF state of the continuous pulse signal generated by the spindle rotation angle sensor 41 .

図10(a)では、たとえば、時刻t1で主軸11や工具12が最大回転角度になっているものとする。時刻t1で主軸回転角度センサ41がオン信号を発し始め、時刻t2でオン信号を停止し、時刻t3で主軸回転角度センサ41がオン信号を発し始め時刻t4でオン信号を停止することを繰り返し行うようになっている。 In FIG. 10A, for example, it is assumed that the spindle 11 and the tool 12 reach their maximum rotation angles at time t1. The spindle rotation angle sensor 41 starts to emit an ON signal at time t1, stops sending the ON signal at time t2, starts sending an ON signal at time t3, and stops sending the ON signal at time t4. It's like

図10(a)に参照符号TFで示すものは、連続パルス信号における1周期を示す時間である。図10(a)に参照符号TDで示すものは、撮影タイムラグの時間である。時刻t1で制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力すると、カメラ22が工具12を撮影する時刻が参照符号TDで示す時刻になってしまう。これでは、工具12の最大外形の静止画像を得ることができない。 What is indicated by reference symbol TF in FIG. 10(a) is the time indicating one period in the continuous pulse signal. What is indicated by reference symbol TD in FIG. 10(a) is the time of the shooting time lag. When the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22 at time t1, the time at which the camera 22 photographs the tool 12 becomes the time indicated by reference symbol TD. With this, a still image of the maximum outer shape of the tool 12 cannot be obtained.

そこで、時刻t1よりも時間TDだけ遡った時刻td1で制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力すると、カメラ22が工具12を撮影する時刻が時刻t1になり、工具12の最大外形の静止画像を得ることができる。 Therefore, when the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22 at time td1, which is the time TD before time t1, the time at which the camera 22 photographs the tool 12 becomes time t1, and the still image of the maximum outer shape of the tool 12 is reached. can be obtained.

なお、時刻t1よりも時間(TF-TD)だけ経過した時刻td2で制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力すると、カメラ22が工具12を撮影する時刻が時刻t3になり、これによっても、工具12の最大外形の静止画像を得ることができる。 Note that when the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22 at time td2, which is the time (TF-TD) after time t1, the time at which the camera 22 photographs the tool 12 becomes time t3. A still image of the maximum contour of the tool 12 can be obtained.

ところで、図10(a)では、撮影タイムラグの時間TDが連続パルス信号における1周期を示す時間TFよりも短くなっているが、時間TDが時間TFよりも長くなる場合がある。 By the way, in FIG. 10A, the time TD of the imaging time lag is shorter than the time TF representing one cycle of the continuous pulse signal, but the time TD may be longer than the time TF.

この場合について図10(b)を参照しつつ説明する。なお、図10(b)では、「TF<TD<2×TF」になっているが、上記「2」が「3」以上の自然数であっても同様に考えることができる。 This case will be described with reference to FIG. 10(b). In FIG. 10(b), "TF<TD<2×TF" is established, but the same can be applied even if the above "2" is a natural number equal to or greater than "3".

図10(b)では、時刻t1よりも時間(2×TF-TD)だけ経過した時刻td2で制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力する。これにより、カメラ22が工具12を撮影する時刻が時刻t5になり、これによっても、工具12の最大外形の静止画像を得ることができる。 In FIG. 10B, the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22 at time td2, which is the time (2×TF−TD) after time t1. As a result, the time when the camera 22 photographs the tool 12 is time t5, and a still image of the maximum outer shape of the tool 12 can also be obtained.

なお、図10(b)で示す態様において、時刻t1よりも時間TDだけ遡った時刻(図10(b)では図示せず)で制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力するようにしてもよい。この場合、カメラ22が工具12を撮影する時刻が時刻t3になる。 In the mode shown in FIG. 10(b), even if the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22 at a time (not shown in FIG. 10(b)) which is a time TD before the time t1, good. In this case, the time when the camera 22 photographs the tool 12 is time t3.

また、図10(a)や図10(b)において、「TF-TD」や「2×TF-TD」を「n×TF-TD」に置き換えてもよい。ただし、「n」は任意の自然数である。 Also, in FIGS. 10A and 10B, “TF-TD” and “2×TF-TD” may be replaced with “n×TF-TD”. However, "n" is an arbitrary natural number.

次に、撮影タイムラグの時間TDのもとめ方について例を掲げて説明する。 Next, an example of how to determine the time TD of the shooting time lag will be described.

主軸11の工具保持部33に、マーク(図示せず)が1つついているダミー工具(図示せず)を設置し、ダミー工具を一定の回転数で回転させておく。そして、主軸回転角度センサ41でダミー工具の回転角度が所定の回転角度(撮影をすべき回転角度)になったことを検出したときに、制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力し、カメラ22がダミー工具を撮影したダミー工具の静止画像を得る。 A dummy tool (not shown) with one mark (not shown) is installed on the tool holding portion 33 of the spindle 11, and the dummy tool is rotated at a constant number of revolutions. Then, when the spindle rotation angle sensor 41 detects that the rotation angle of the dummy tool has reached a predetermined rotation angle (rotation angle to be photographed), the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22, and the camera 22 obtains a still image of the dummy tool photographing the dummy tool.

この静止画像に写っている上記マーク(図示せず)の位置ずれ量を検出することで、撮影タイムラグの時間TDをもとめる。 By detecting the positional deviation amount of the mark (not shown) appearing in the still image, the photographing time lag time TD is obtained.

たとえば、6万回転/分でダミー工具が回転している状態で、ダミー工具のマークの回転角度が「0°」になったことを主軸回転角度センサ41が検出し、制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力し、カメラ22がダミー工具を撮影したことでダミー工具の静止画像が得られる。この得られた静止画像に写っているマークの回転角度が「45°」になっていれば、撮影タイムラグの時間TDは、125μsecということになり、回転角度が「90°」になっていれば、撮影タイムラグの時間TDは、250μsecということになる。 For example, in a state in which the dummy tool is rotating at 60,000 rpm, the spindle rotation angle sensor 41 detects that the rotation angle of the mark of the dummy tool has become "0°". A still image of the dummy tool is obtained by outputting a photographing command to the camera 22 and photographing the dummy tool. If the rotation angle of the mark appearing in the obtained still image is "45°", the shooting time lag time TD is 125 μsec, and if the rotation angle is "90°" , the photographing time lag time TD is 250 μsec.

工具形状測定装置1aでは、たとえば、主軸11が一定回転数naで回転しているときのタイムラグ時間TDaを測定しておき、主軸11が他の一定回転数nbで回転しているときのタイムラグ時間TDbを上記タイムラグ時間TDaから計算で求めている。すなわち、「タイムラグ時間TDb=タイムラグ時間TDa×一定回転数nb/一定回転数na」としている。 In the tool shape measuring apparatus 1a, for example, the time lag time TDa when the spindle 11 rotates at a constant rotation speed na is measured, and the time lag time TDa when the spindle 11 rotates at another constant rotation speed nb is measured. TDb is calculated from the time lag time TDa. That is, "time lag time TDb=time lag time TDa×constant number of revolutions nb/constant number of revolutions na".

なお、工具形状測定装置1aにおいて、主軸11が複数の一定回転数na1、na2、na3・・・で回転しているときのそれぞれにおけるタイムラグ時間TDa1、TDa2、TDa3・・・を測定しておいておき、主軸11が他の一定回転数nbで回転しているときのタイムラグ時間TDbを次のようにしてもとめてもよい。ただし、na1<na2<na3・・・とし、TDa1>TDa2>TDa3・・・とする。 In addition, in the tool shape measuring device 1a, the time lag times TDa1, TDa2, TDa3, . Alternatively, the time lag time TDb when the main shaft 11 is rotating at another constant rotation speed nb may be obtained as follows. However, na1<na2<na3 . . . and TDa1>TDa2>TDa3 .

一定回転数nbが、一定回転数na1、na2、na3・・・のいずれかの回転数と一致しているときには、この一致している回転数におけるタイムラグ時間を、タイムラグ時間TDbとして採用する。 When the constant rotation speed nb matches one of the constant rotation speeds na1, na2, na3, .

また、一定回転数nbが、複数の一定回転数na1、na2、na3・・・のいずれかの回転数と一致していないときには、一定回転数nbの両隣の回転数からタイムラグ時間TDbをもとめる。たとえば、「TDb=TDa1+((nb-na1)/(na2-na1))×(TDa2-TDa1)」とする。 Also, when the constant rotation speed nb does not match any one of the plurality of constant rotation speeds na1, na2, na3, . For example, "TDb=TDa1+((nb-na1)/(na2-na1))×(TDa2-TDa1)".

なお、タイムラグ時間TDの値が大きくて、主軸11が1分間に6万回転していると、タイムラグ時間TD内に主軸11が360°以上回転している場合もある。この場合、主軸11をはじめは低い回転数で回転させておいてタイムラグ時間TDをもとめ、この後徐々に主軸11の回転数を上げながらタイムラグ時間TDをもとめれば、タイムラグ時間TD内に主軸11が360°以上回転してしまっていることを検出することができる。 If the value of the time lag time TD is large and the main shaft 11 rotates 60,000 times per minute, the main shaft 11 may rotate 360° or more within the time lag time TD. In this case, the spindle 11 is first rotated at a low rotation speed to obtain the time lag time TD, and then the rotation speed of the spindle 11 is gradually increased to obtain the time lag time TD. is rotated by 360° or more.

また、ダミー工具として図11で示すものを採用してもよい。図11で示すダミー工具63は、円柱状のダミー工具本体65の側面に複数のマーク67(67A、67B、67C、67D・・・)が設けられている。各マーク67は、円柱状のダミー工具本体65の円周方向(図11(b)の左右方向)では、一定の間隔をあけて配置されている。また、各マーク67(67A、67B、67C、67D・・・)は、円柱状のダミー工具本体65の高さ方向(図11(b)の上下方向)では、一定の間隔をあけて配置されているとともに、図11(b)の左から右に向かうにしたがって、Z方向下端からの距離が次第に大きくなっている。 Also, the one shown in FIG. 11 may be employed as a dummy tool. A dummy tool 63 shown in FIG. 11 has a plurality of marks 67 (67A, 67B, 67C, 67D, . The marks 67 are arranged at regular intervals in the circumferential direction (horizontal direction in FIG. 11B) of the cylindrical dummy tool body 65 . The marks 67 (67A, 67B, 67C, 67D, . 11B, the distance from the lower end in the Z direction gradually increases from left to right in FIG. 11(b).

なお、上記説明では、主軸11が1回転する毎に主軸回転角度センサ41が1周期のパルス信号を発することとしているが、主軸回転角度センサ41を設けることに代えてもしくは加えてロータリエンコーダ(図示せず)を設けて、主軸11の回転角度を検出するようにしてもよい。ロータリエンコーダの分解能は主軸回転角度センサ41の分解能に比べて十分に小さくたとえば、1°程度もしくは0.1°~5°程度、あるいはそれ以下の分解能になっているものとする。このようなロータリエンコーダを用いれば、適切なロータリエンコーダの値を設置し、その値になった時に撮影指令を出力することで、適切な工具の画像を撮影することができる。 In the above description, the main shaft rotation angle sensor 41 emits a pulse signal of one cycle each time the main shaft 11 makes one rotation. (not shown) may be provided to detect the rotation angle of the main shaft 11 . Assume that the resolution of the rotary encoder is sufficiently smaller than the resolution of the spindle rotation angle sensor 41, for example, about 1°, or about 0.1° to 5°, or less. If such a rotary encoder is used, an appropriate image of the tool can be photographed by setting an appropriate rotary encoder value and outputting an image capturing command when that value is reached.

また、上記説明では、タイムラグの要因として、制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力してからカメラ22が撮影をするまでの時間を掲げているが、主軸回転角度センサ41に起因して発生するタイムラグや制御装置20に起因して発生するタイムラグを、制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力してからカメラ22が撮影をするまでのタイムラグに加えるようにしてもよい。 In the above description, the time lag is caused by the time from when the control device 20 outputs the shooting command to the camera 22 to when the camera 22 takes an image. The time lag caused by the control device 20 or the time lag caused by the control device 20 may be added to the time lag from when the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22 until the camera 22 takes a photograph.

ところで、制御装置20による撮影指令の出力として、第1の出力と第2の出力とを掲げてもよい。 By the way, as the output of the photographing command by the control device 20, the first output and the second output may be mentioned.

第1の出力は、主軸11が所定の角度(たとえば1°)ずつ回転した状態における複数の画像(複数の工具12の静止画像)を得るためにされるものである。複数の工具12の静止画像は、主軸11の1回転分に相当する画像である。 The first output is for obtaining a plurality of images (still images of the plurality of tools 12) in a state where the main shaft 11 is rotated by a predetermined angle (for example, 1°). The still images of the plurality of tools 12 are images corresponding to one rotation of the spindle 11 .

このような第1の出力がされることで、1回目の撮影(第1群の撮影)がされ、たとえば、工具12の1周分の360枚の画像がカメラ22で撮影され得られるようになっている。すなわち、ある所定の回転角度になっている主軸11の回転角度を基準角度(0°)とすると、基準角度から1°回転したときの工具12の画像、基準角度から2°回転したときの工具12の画像、基準角度から3°回転したときの工具12の画像・・・という具合で、工具12の1周分の360枚に画像が得られるようになっている。 By performing such a first output, the first photographing (first group of photographing) is performed, and for example, 360 images for one round of the tool 12 are photographed by the camera 22. It's becoming That is, assuming that the rotation angle of the spindle 11 at a certain predetermined rotation angle is a reference angle (0°), the image of the tool 12 when rotated 1° from the reference angle, and the tool 12 when rotated 2° from the reference angle 12 images, an image of the tool 12 rotated by 3° from the reference angle, and so on.

なお、上記1°の角度は、工具12の実際の形状に対する撮影画像(カメラ22の撮影で得られた画像)の誤差が許容範囲内に収まる角度である。 The angle of 1° is an angle at which the error of the photographed image (the image obtained by photographing by the camera 22) with respect to the actual shape of the tool 12 is within the allowable range.

また、主軸11が極めて速く回転しているので、工具12が1回転する間に360回の撮影をするのではなく、工具12が複数回転する間に360回の撮影がされるようになっている。 In addition, since the spindle 11 rotates very quickly, the images are taken not 360 times during one rotation of the tool 12, but 360 times during multiple rotations of the tool 12. there is

例を掲げて説明する。主軸の基準角度(0°)とすると、1枚目の画像は、主軸11が基準角度から360°×m+1°回転した状態の画像になる。2枚目の画像は、主軸11が基準角度から360°×m+2°回転した状態の画像になる。以下、p枚目の画像は、主軸11が基準角度から360°×m+p°回転した状態の画像になる。ただし、m、m2・・・p・・・、pは自然数であり、m<m<・・・mp・・・である。An example will be given. Assuming that the reference angle (0°) of the main shaft is used, the first image is an image in which the main shaft 11 is rotated by 360°×m 1 +1° from the reference angle. The second image is an image in which the main shaft 11 is rotated by 360°×m 2 +2° from the reference angle. Hereinafter, the p-th image is an image in which the main shaft 11 is rotated by 360°×m p +p° from the reference angle. However, m 1 , m 2 . . . mp .

なお、上記説明では、m<m<・・・mp・・・としたことで、1°の撮影の後に2°の撮影をしている。すなわち、上記説明では、工具12の基準角度からの回転角度が小さい状態から順に撮影している。しかし、必ずしも、このようにする必要はない。工具12の基準角度からの回転角度の大小にかかわらない撮影順序で撮影をしてもよい。たとえば、350°の撮影の後に10°の撮影をし、10°の撮影の後に、121°の撮影をする・・・ようにしてもよい。In the above description, m 1 <m 2 < . . . m p . . . That is, in the above description, images are taken in order from the state in which the rotation angle of the tool 12 from the reference angle is small. However, this need not necessarily be the case. The images may be taken in an order regardless of the rotation angle of the tool 12 from the reference angle. For example, after 350° shooting, 10° shooting may be performed, and after 10° shooting, 121° shooting may be performed.

また、1回目の撮影信号が出力された時から360°×m+1°回転した状態の工具12を撮影して1枚目の工具12の画像を得るようにし、1枚目の画像撮影終了後であって、2回目の撮影信号が出力された時から360°×m+2°回転した状態の工具12を撮影して2枚目の工具12の画像を得るようにし、・・・p-1枚目の画像撮影終了後であって、p回目の撮影信号が出力された時から360°×m+p°回転した状態の工具12を撮影してp枚目の工具12の画像を得るようにし、・・・359枚目の画像撮影終了後であって、360回目の撮影信号が出力された時から360°×m+360°回転した状態の工具12を撮影して360枚目の工具12の画像を得るようにしてもよい。撮影と撮影の間の時間は工具形状測定装置1aが工具12の撮影が終了し、次の撮影の用意ができる状態となるまでの十分な時間を取る必要がある。ただしmは自然数である。Also, the tool 12 rotated by 360°×m 0 +1° from the time when the first photographing signal was output is photographed to obtain the first image of the tool 12, and the photographing of the first image is completed. Afterwards, the tool 12 rotated by 360°×m 0 +2° from the output of the second photographing signal is photographed to obtain a second image of the tool 12, . . . The tool 12 rotated by 360°×m 0 +p° from the time when the p-th photographing signal was output after the photographing of the −1st image was completed, and the p-th image of the tool 12 was photographed. . . . 360th photograph of the tool 12 rotated by 360°×m 0 +360° from the time when the 360th photographing signal was output after the 359th photographing was completed. of the tool 12 may be obtained. It is necessary to set a sufficient time between photographing until the tool shape measuring device 1a finishes photographing the tool 12 and becomes ready for the next photographing. However, m0 is a natural number.

また、工具形状測定装置1aには、工具12の回転角度を入力する工具回転角度入力部(図示せず)が設けられている。工具回転角度入力部は、たとえば、制御装置20のところに設けられている。 A tool rotation angle input unit (not shown) for inputting the rotation angle of the tool 12 is provided in the tool shape measuring device 1a. The tool rotation angle input section is provided at the control device 20, for example.

そして、第1の出力によって得られた画像のうちで、撮影したい回転角度になっている工具12の回転角度が、工具回転角度入力部から制御装置20に入力されるようになっている。 Among the images obtained by the first output, the rotation angle of the tool 12 that is the desired rotation angle is input to the control device 20 from the tool rotation angle input section.

さらに説明すると、1回目に撮影した画像を見て撮影が必要な工具12の角度(1回目の撮影によって得られた複数の画像のうちの必要な画像)をオペレータが選択する。そして、この選択された角度のみで撮影を行いたい場合は、工具回転角度入力部から、撮影したい工具12の回転角度を入力するようになっている。たとえば、1°と2°の回転角度になっている工具を撮影した場合には、1°と2°を、工具回転角度入力部を用いて入力するのである。 To explain further, the operator selects the angle of the tool 12 that needs to be photographed (a necessary image from among the plurality of images obtained by the first photographing) by looking at the first photographed image. Then, when it is desired to photograph only at this selected angle, the rotation angle of the tool 12 to be photographed is input from the tool rotation angle input section. For example, when photographing a tool with rotation angles of 1° and 2°, 1° and 2° are input using the tool rotation angle input section.

制御装置20は、第1の出力をした後、工具回転角度入力部で入力された回転角度における工具12の撮影するために、第2の出力をするように構成されている。 After the first output, the control device 20 is configured to perform the second output in order to photograph the tool 12 at the rotation angle input by the tool rotation angle input section.

このような撮影指令の第2の出力がされることで、2回目の撮影(第2群の撮影)がされ、撮影したい回転角度になっている工具12の画像のみを得ることができる。 By outputting such a second photographing command, the second photographing (second group photographing) is performed, and only the image of the tool 12 at the rotation angle desired to be photographed can be obtained.

制御装置20が、第1の出力をした後、工具回転角度入力部で入力された回転角度における工具12の撮影するために、第2の出力をするように構成されているので、画像データを保存するメモリの節約になる。 After the control device 20 has made the first output, it is configured to make the second output in order to photograph the tool 12 at the rotation angle input by the tool rotation angle input section. Saves memory for storage.

また、工具形状測定装置1aには、カメラ22の撮影に同期して発光する発光装置(照明装置;たとえばストロボ)61が設けられている。そして、制御装置20によるカメラ22への撮影指令の出力によって、ストロボ61が工具12に向けて光を発するように構成されている。なお、ストロボ61の発光体(発光源)として、たとえばLEDが採用されている。 Further, the tool shape measuring apparatus 1a is provided with a light emitting device (lighting device; for example, a strobe) 61 that emits light in synchronization with photographing by the camera 22. As shown in FIG. The stroboscope 61 is configured to emit light toward the tool 12 by outputting a photographing command to the camera 22 from the control device 20 . For example, an LED is employed as a light emitter (light source) of the strobe 61 .

ストロボ61の発光は、より鮮明な工具12の静止画像を得るために、また、より短時間で工具12を撮影するためになされる。カメラ22のシャッターが開いている時間よりもストロボ61が発光している時間のほうが短く、カメラ22のシャッターが開いている時間内にストロボ61が発光するようになっている。 The strobe 61 emits light to obtain a clearer still image of the tool 12 and to photograph the tool 12 in a shorter time. The time during which the strobe 61 emits light is shorter than the time during which the shutter of the camera 22 is open, and the strobe 61 emits light within the time during which the shutter of the camera 22 is open.

すなわち、制御装置20によるカメラ22への撮影指令の出力によって、カメラ22のシャッターが開いている時間内(カメラ22のシャッターが全開している時間内)に、ストロボ61が発光するように構成されている。 That is, the control device 20 outputs a shooting command to the camera 22 so that the strobe 61 emits light within the time the shutter of the camera 22 is open (the time the shutter of the camera 22 is fully open). ing.

換言すれば、制御装置20によるカメラ22への撮影指令の出力がされたときに、カメラ22がただちにシャッターを開く動作を開始するようになっている。ストロボ61は、カメラ22がシャッターを開く動作を開始した時刻よりもわずかな時間が経過した時刻であって、しかも、カメラ22がシャッターを閉じる動作を開始する前に、発光するように構成されている。 In other words, when the control device 20 outputs a photographing command to the camera 22, the camera 22 immediately starts opening the shutter. The strobe 61 is configured to emit light at a time slightly after the camera 22 starts opening the shutter and before the camera 22 starts closing the shutter. there is

さらに説明すると、主軸回転角度センサ41の測定によるトリガーでカメラ22のシャッターとストロボ61に指示(撮影指令)を与えてもよいが、カメラ22のシャッターが開ききらないうちにストロボ61が発光してしまうこともある。これを回避するために、ストロボ61の発光のタイミングを遅らせる(ディレイを入れる)。そして、十分にシャッターが開ききったタイミングでストロボ61を発光させるようになっている。 To explain further, an instruction (shooting command) may be given to the shutter of the camera 22 and the strobe 61 by triggering the measurement of the spindle rotation angle sensor 41, but the strobe 61 emits light before the shutter of the camera 22 is fully opened. Sometimes I put it away. In order to avoid this, the timing of light emission of the strobe 61 is delayed (a delay is inserted). Then, the strobe 61 is made to emit light at the timing when the shutter is fully opened.

これにより、カメラ22のシャッターが開ききらないうちに発光装置61が発光しないようになっている。また、カメラ22のシャッターが閉じてしまっている状態、もしくは、閉じている途中の状態で、ストロボ61が発光しないようになっている。 This prevents the light emitting device 61 from emitting light before the shutter of the camera 22 is fully opened. In addition, the stroboscope 61 does not emit light when the shutter of the camera 22 is closed or in the middle of being closed.

ストロボ61を使用して(ストロボ61の瞬間的な発光によって)工具12の静止画を得る場合には、上述したように、遅いシャッタースピードでカメラ22が工具12を撮影する。なお、ストロボ61の発光体としてLEDが採用されている場合においては、LEDの輝度が高く非常に明るいので、撮影環境をそれ程暗くする必要はない。 When a still image of the tool 12 is obtained using the strobe 61 (by momentary light emission of the strobe 61), the camera 22 photographs the tool 12 with a slow shutter speed as described above. It should be noted that when an LED is adopted as the light emitting body of the strobe 61, the brightness of the LED is high and very bright, so it is not necessary to darken the photographing environment so much.

また、ストロボ61を設けた場合、図7で示すように、回転している工具12を間にして一方の側にカメラ22が設置されており他方の側にストロボ61が設置されている。そして、ストロボ61が工具12とカメラ22とに向けて光を発することで、カメラ22での工具12の撮影がされる構成にされている。このとき、ストロボ61は、工具12に向けて平行光79を発するように構成されている。 When a strobe 61 is provided, as shown in FIG. 7, the camera 22 is installed on one side of the rotating tool 12 and the strobe 61 is installed on the other side. The stroboscope 61 emits light toward the tool 12 and the camera 22 so that the tool 12 is photographed by the camera 22 . At this time, the strobe 61 is configured to emit parallel light 79 toward the tool 12 .

これによって、カメラ22で工具12を撮影する際に、ストロボ61はバックライトとして機能し、カメラ22によって工具12のシルエットが撮影されるようになっている。 Thereby, when the tool 12 is photographed by the camera 22, the strobe 61 functions as a backlight, and the silhouette of the tool 12 is photographed by the camera 22. - 特許庁

さらに説明すると、ストロボ61が発する平行光79の進行方向はたとえばX方向になっており工具12の回転中心軸C1に対して直交しており、カメラ22のレンズ69の光軸71もX方向に延びている。 To explain further, the traveling direction of the parallel light 79 emitted by the strobe 61 is, for example, the X direction, which is perpendicular to the rotation center axis C1 of the tool 12, and the optical axis 71 of the lens 69 of the camera 22 is also in the X direction. extended.

なお、図7で示すように、工具12に対するストロボ61、カメラ22のアライメントを調整するためのアライメント調整装置73を設けてもよい。図7で示すアライメント調整装置73は、Z方向に延びている所定の軸回りにおけるストロボ61の回動角度と、Y方向に延びている所定の軸回りにおけるストロボ61の回動角度とを調整し、ストロボ61を回動位置決めすることができるようになっている。また、カメラ22にも同様のアライメント調整装置が設けられているものとする。 In addition, as shown in FIG. 7, an alignment adjusting device 73 for adjusting the alignment of the strobe 61 and the camera 22 with respect to the tool 12 may be provided. The alignment adjustment device 73 shown in FIG. 7 adjusts the rotation angle of the strobe 61 about a predetermined axis extending in the Z direction and the rotation angle of the strobe 61 about a predetermined axis extending in the Y direction. , the stroboscope 61 can be rotated and positioned. It is also assumed that the camera 22 is also provided with a similar alignment adjustment device.

アライメント調整装置73が設けられていることで、ストロボ61が発する平行光79の進行方向とカメラ22のレンズ69の光軸71とをお互いが平行になるように調整することが容易になる。また、ストロボ61が発する平行光79の進行方向がカメラ22の撮像素子75の平面に対して直交させることが容易になる。 The provision of the alignment adjusting device 73 makes it easy to adjust the traveling direction of the parallel light 79 emitted by the strobe 61 and the optical axis 71 of the lens 69 of the camera 22 so that they are parallel to each other. In addition, it becomes easy to make the traveling direction of the parallel light 79 emitted by the strobe 61 orthogonal to the plane of the imaging element 75 of the camera 22 .

次に、ストロボ61を使用した工具形状測定装置1aの動作について説明する。 Next, the operation of the tool shape measuring device 1a using the strobe 61 will be described.

初期状態では、工具12が一定の回転速度で回転しており、タイムラグ時間TDは予めもとめられている。また、図7で示すようにストロボ61とカメラ22との間に工具12が位置しており、工具12に対するストロボ61とカメラ22のアライメントの調整もされているものとする。 In the initial state, the tool 12 rotates at a constant rotational speed, and the time lag time TD is determined in advance. 7, the tool 12 is positioned between the strobe 61 and the camera 22, and the alignment of the strobe 61 and the camera 22 with respect to the tool 12 is also adjusted.

上記初期状態で、タイムラグ時間TDを用いて制御装置20がカメラ22に撮影指令を出すと、カメラ22のシャッターが開きストロボ61が発光しカメラ22のシャッターが閉じられる。そして、工具12の最大外形の静止画像が得られる。 In the above initial state, when the control device 20 issues a photographing command to the camera 22 using the time lag time TD, the shutter of the camera 22 opens, the strobe 61 emits light, and the shutter of the camera 22 closes. A still image of the maximum contour of the tool 12 is then obtained.

この得られた工具12の最大外形の静止画像から、工具12の実際の形状をもとめる。そして、たとえば、制御装置20に設けられている表示画面(図示せず)に、工具12の理想形状(目標形状)と工具12の最大外形の静止画像(ワーク14を実際に加工する工具12の形状)とを重ね合わせて表示する。 The actual shape of the tool 12 is obtained from the obtained still image of the maximum outer shape of the tool 12 . Then, for example, a still image of the ideal shape (target shape) of the tool 12 and the maximum outer shape of the tool 12 (image of the tool 12 for actually machining the workpiece 14) is displayed on a display screen (not shown) provided in the control device 20. shape) are superimposed and displayed.

工作機械2では、制御装置20の制御の下、工具12の実際の形状に応じて工具12の位置の補正をしつつ、ワーク14の加工をする。加工は数十時間かかることもある。そのような加工中に、工具12の形状を工具形状測定装置1、1aで時々測定して、工具12の補正に使用したり工具12の交換が必要か否かのチェックをしたりする。 Under the control of the control device 20 , the machine tool 2 processes the workpiece 14 while correcting the position of the tool 12 according to the actual shape of the tool 12 . Processing can take dozens of hours. During such machining, the shape of the tool 12 is measured by the tool shape measuring devices 1, 1a from time to time and used for correcting the tool 12 or checking whether the tool 12 needs to be replaced.

なお、加工時の主軸11の回転数はNC(Numerical Control)装置(制御装置20)でセットする。主軸11を回転させ加工する回転数になったら、工具形状測定装置1、1aで工具12の形状を測定する(加工前)。測定(工具12の撮影)のトリガーは主軸の回転センサ(エンコーダ)の所定の値、または主軸回転角度センサ41とする。トリガーと同期して同じタイミングでストロボ61を発光させると、その回転数で回転中の場合は常に同じ角度の工具12の画像が撮影できることになる。工具12を主軸11から取り外さない限りは回転を停止させ、また元の回転数に戻した場合にも同じタイミングで同じ角度の工具12の画像を撮影することができる。 The rotation speed of the spindle 11 during machining is set by an NC (Numerical Control) device (control device 20). When the spindle 11 is rotated and reaches the number of revolutions for processing, the shape of the tool 12 is measured by the tool shape measuring devices 1 and 1a (before processing). A trigger for measurement (photographing of the tool 12 ) is a predetermined value of the spindle rotation sensor (encoder) or the spindle rotation angle sensor 41 . If the stroboscope 61 emits light at the same timing in synchronism with the trigger, an image of the tool 12 at the same angle can always be photographed during rotation at that number of rotations. As long as the tool 12 is not removed from the spindle 11, the rotation is stopped, and even when the original rotation speed is restored, the image of the tool 12 at the same angle can be photographed at the same timing.

工具形状測定装置1aによれば、主軸回転角度センサ41が検出した主軸11の回転角度に応じてカメラ22で工具12を撮影するように構成されているので、工具12の撮影にかける時間を極力短くすることができる。すなわち、上述した最大回転角度になっている工具12の静止画像を1回の撮影で得ることができるので、工具12を多数回にわたって撮影しこれらの撮影で得られた静止画像をお互いに比較する必要が無い。 According to the tool shape measuring apparatus 1a, the tool 12 is photographed by the camera 22 in accordance with the rotation angle of the spindle 11 detected by the spindle rotation angle sensor 41. Therefore, the time spent photographing the tool 12 is minimized. can be shortened. That is, since a still image of the tool 12 at the maximum rotation angle described above can be obtained by one photographing, the tool 12 is photographed a number of times and the still images obtained by these photographings are compared with each other. you don't have to.

なお、カメラ22のシャッター速度を遅くして(たとえば、工具12が1回転する時間よりも長い時間シャッターを開いておいて)工具12を撮影すると、図8(a)で示すように、被写体ブレを起こし工具12の外周側で工具12の写り込みが悪くなり、工具12の輪郭77がぼやけてしまい、工具12の形状を正確に得ることができない。 If the shutter speed of the camera 22 is slowed down (for example, the shutter is open for a time longer than the time required for the tool 12 to rotate once) and the tool 12 is photographed, as shown in FIG. As a result, the reflection of the tool 12 becomes worse on the outer peripheral side of the tool 12, the contour 77 of the tool 12 becomes blurred, and the shape of the tool 12 cannot be accurately obtained.

これに対して、工具形状測定装置1aを用いれば、図8(b)で示すように、被写体ブレが無くなり、工具12の輪郭77がはっきりする。そして、工具12の正確な形状を得ることができる。 On the other hand, if the tool shape measuring device 1a is used, as shown in FIG. 8(b), the blurring of the subject disappears and the contour 77 of the tool 12 becomes clear. A precise shape of the tool 12 can then be obtained.

また、工具形状測定装置1aによれば、制御装置20がカメラ22に撮影指令を出力するタイミングを主軸11の回転数に応じて変化させるように構成されているので、主軸11の回転数が変化した場合であっても、工具12の最大外形の静止画像を容易に得ることができる。 Further, according to the tool shape measuring apparatus 1a, the timing at which the control device 20 outputs the photographing command to the camera 22 is changed according to the rotation speed of the main shaft 11, so that the rotation speed of the main shaft 11 changes. Even in this case, a still image of the maximum outer shape of the tool 12 can be easily obtained.

また、工具形状測定装置1aによれば、制御装置20によるカメラ22への撮影指令の出力によって、ストロボ61が工具12に向けて光を発するように構成されているので、カメラ22のシャッターの開閉で撮影する場合に比べてより短時間で工具12を撮影することができ、回転している工具12の鮮明な画像を安価にしかも容易に得ることができる。すなわち、カメラ22のシャッター速度を早く(シャッターを開いている時間を短く)することに比べて、ストロボ61の発光時間を短くすることは、安価でしかも容易にすることができるのである。 Further, according to the tool shape measuring apparatus 1a, the strobe 61 emits light toward the tool 12 in response to the output of the photographing command to the camera 22 by the control device 20. The tool 12 can be photographed in a shorter time than in the case of photographing with , and a clear image of the rotating tool 12 can be obtained inexpensively and easily. In other words, shortening the light emission time of the strobe 61 is cheaper and easier than shortening the shutter speed of the camera 22 (shortening the shutter open time).

また、ストロボ61を使用しないと、カメラ22のシャッターの制御では追従できなく、できたとしても非常に高価なカメラとなってしまう。しかし、立ち上がり時間は早くて短い時間の発光が可能であるストロボ61を使用することで、高速シャッターが可能なカメラに比べて安価なカメラを使用しても、回転している工具12の鮮明な画像を得ることができる。 Also, if the strobe 61 is not used, the shutter control of the camera 22 cannot follow, and even if it is possible, the camera will be very expensive. However, by using the strobe 61 capable of emitting light for a short period of time with a fast rise time, even if an inexpensive camera is used compared to a camera capable of high-speed shutter, the rotating tool 12 can be clearly seen. image can be obtained.

また、工具形状測定装置1aによれば、回転している工具12を間にして一方の側にカメラ22が設置されており他方の側にストロボ61が設置されており、ストロボ61が工具12とカメラ22とに向けて平行光79を発することで、カメラ22での工具12の撮影がされるので、実際の工具12の外形と差異が無い、工具12のシルエットを撮影することができる。 Further, according to the tool shape measuring apparatus 1a, the camera 22 is installed on one side of the rotating tool 12, and the strobe 61 is installed on the other side. Since the tool 12 is photographed by the camera 22 by emitting the parallel light 79 toward the camera 22, the silhouette of the tool 12 having no difference from the actual outer shape of the tool 12 can be photographed.

工具12のシルエットが静止画像として得られることで、工具12の外周(縁;輪郭)77が鮮明になり、工具12の正確な外形を容易に得ることができる。 By obtaining the silhouette of the tool 12 as a still image, the outer circumference (edge; outline) 77 of the tool 12 becomes clear, and the accurate outer shape of the tool 12 can be easily obtained.

また、工具形状測定装置1aによれば、主軸回転角度センサ41が、主軸11が回転しているときに連続パルス信号を出力するとともに、主軸11が1回転する毎に1周期のパルス信号を発するように構成されているので、簡素な構成で高速回転している主軸11の回転速度を容易に検出することができる。 Further, according to the tool shape measuring apparatus 1a, the spindle rotation angle sensor 41 outputs a continuous pulse signal while the spindle 11 is rotating, and emits a pulse signal of one cycle each time the spindle 11 rotates. With such a configuration, it is possible to easily detect the rotation speed of the main shaft 11 rotating at high speed with a simple configuration.

ところで、工具12としてエンドミルを掲げているが、エンドミルとして、図9(a)で示すボールエンドミルの他に、図9(b)で示すスクエアエンドミルや図9(c)で示すラジアスエンドミルを掲げることができる。 By the way, although the end mill is listed as the tool 12, as the end mill, in addition to the ball end mill shown in FIG. 9 (a), the square end mill shown in FIG. 9 (b) and the radius end mill shown in FIG. 9 (c) are listed. can be done.

また、上記説明では、主軸回転角度センサ41やロータリエンコーダを用いて、主軸11や工具12の回転角度や回転速度を検出するようになっているが、ファンクションジェネレータ等の他の機器から、主軸回転角度センサ41やロータリエンコーダと同様の信号を発して、カメラ22での撮影をするように構成されていてもよい。 In the above description, the rotation angle and rotation speed of the spindle 11 and the tool 12 are detected using the spindle rotation angle sensor 41 and the rotary encoder. The configuration may be such that a signal similar to that of the angle sensor 41 or the rotary encoder is emitted to allow the camera 22 to take an image.

また、撮影で得られた総ての画像を合成し、工具12の最大外形の静止画像を得るようにしてもよい。そして、工具12の最大外形に基づいて工具補正を行うようにしてもよい。 Further, all images obtained by photographing may be combined to obtain a still image of the maximum outer shape of the tool 12 . Then, tool correction may be performed based on the maximum outer shape of the tool 12 .

なお、上記記載内容を工具形状測定方法の発明として把握してもよい。 In addition, you may grasp the said description content as invention of the tool shape measuring method.

すなわち、工作機械の主軸(スピンドル)に設置された工具(たとえばエンドミル)の形状を測定する工具形状測定方法であって、前記主軸の回転角度を検出する主軸回転角度検出工程と、前記主軸回転角度検出工程で検出した前記主軸の回転角度に応じて前記工具をカメラで撮影する撮影工程とを有する工具形状測定方法として把握してもよい。 That is, a tool shape measuring method for measuring the shape of a tool (for example, an end mill) installed on a spindle of a machine tool, comprising: a spindle rotation angle detecting step of detecting the rotation angle of the spindle; A photographing step of photographing the tool with a camera according to the rotation angle of the spindle detected in the detecting step may be understood as a tool shape measuring method.

この場合において、主軸回転角度検出工程が、前記主軸の回転数(回転角速度)も検出する工程であり、前記撮影工程では、前記撮影をするタイミングを前記主軸の回転数に応じて変化させるようにしてもよい。 In this case, the main shaft rotation angle detection step is a step of detecting the rotation speed (rotational angular velocity) of the main shaft, and in the photographing step, the photographing timing is changed according to the rotation speed of the main shaft. may

また、前記撮影工程で前記撮影をするときに、発光装置が前記工具に向けて光を発するようにしてもよい。 Further, when the photographing is performed in the photographing step, a light emitting device may emit light toward the tool.

また、前記撮影工程で、前記カメラのシャッターが開いている時間内に、前記発光装置が発光するようにしてもよい。 Further, in the photographing step, the light emitting device may emit light while the shutter of the camera is open.

また、前記回転している工具を間にして一方の側に前記撮影工程での撮影をするカメラが設置されており他方の側に前記発光装置が設置されており、前記発光装置が前記工具(とカメラと)に向けて光を発することで、前記撮影工程での前記カメラによる前記工具の撮影がされるとともに、前記発光装置は、前記工具に向けて平行光を発してもよい。 In addition, a camera for photographing in the photographing process is installed on one side of the rotating tool, and the light emitting device is installed on the other side, and the light emitting device is connected to the tool ( and a camera), the tool may be photographed by the camera in the photographing step, and the light emitting device may emit parallel light toward the tool.

また、前記主軸回転角度検出工程が、前記主軸が(一定速度で)回転しているときに連続パルス信号が出力されるとともに、前記主軸が1回転する毎に1周期のパルス信号が出力される工程になっていてもよい。 Further, in the main shaft rotation angle detection step, a continuous pulse signal is output while the main shaft is rotating (at a constant speed), and a pulse signal of one cycle is output each time the main shaft makes one rotation. It may be a process.

また、前記撮影工程として、第1の工程と第2の工程とを設け、前記第1の工程では、前記主軸が所定の角度ずつ回転した状態における複数の画像を撮影し、前記第1の工程での撮影をした後、前記第2の工程で、所定の回転角度になっている前記工具の画像のみを撮影するようにしてもよい。 Further, as the photographing step, a first step and a second step are provided, and in the first step, a plurality of images are photographed in a state in which the main shaft is rotated by a predetermined angle, and the first step is performed. After photographing in , in the second step, only the image of the tool at a predetermined rotation angle may be photographed.

特願2018-203386号(出願日:2018年10月30日) の全内容は、ここに援用される。 The entire contents of Japanese Patent Application No. 2018-203386 (filing date: October 30, 2018) are incorporated herein.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1、1a 工具形状測定装置
2 工作機械
11 主軸(スピンドル)
12 工具(エンドミル)
20 制御装置
22 カメラ
41 主軸回転角度センサ
61 発光装置(ストロボ)
Reference Signs List 1, 1a tool shape measuring device 2 machine tool 11 main shaft (spindle)
12 tool (end mill)
20 Control Device 22 Camera 41 Spindle Rotation Angle Sensor 61 Light Emitting Device (Strobe)

Claims (14)

工作機械の主軸に設置された工具の形状を測定する工具形状測定装置であって、
前記工具を撮影するカメラと、
前記主軸の回転角度を検出する主軸回転角度センサと、
前記主軸回転角度センサが検出した前記主軸の回転角度に応じて前記カメラに撮影指令を出力する制御装置とを有し、
前記主軸回転角度センサは、前記主軸が回転しているときに連続パルス信号を出力するとともに、前記主軸が1回転する毎に1周期のパルス信号を発するように構成されており、
前記主軸回転角度センサは、前記主軸の回転数も検出するように構成されており、
前記制御装置は、前記カメラに撮影指令を出力するタイミングを前記主軸の回転数に応じて変化させるように構成されており、
前記制御装置が前記カメラに撮影指令を出力してから実際に前記カメラが撮影をするまでの時間を撮影タイムラグとし、
回転している前記工具の切れ刃の先端における前記工具の最大外形の静止画像を前記カメラの撮影で得ることができる前記工具の回転角度を最大回転角度とし、
前記制御装置が前記撮影指令を出力するタイミングは、回転している前記工具の回転角度が最大回転角度になっている時刻から、前記1周期のパルス信号の時間を整数倍した時間から予めもとめられた前記撮影タイムラグの時間を引き算して得られた時間が経過した時刻であることを特徴とする工具形状測定装置。
A tool shape measuring device for measuring the shape of a tool installed on a spindle of a machine tool,
a camera for photographing the tool;
a spindle rotation angle sensor that detects the rotation angle of the spindle;
a control device that outputs a photographing command to the camera according to the rotation angle of the main shaft detected by the main shaft rotation angle sensor ;
The spindle rotation angle sensor is configured to output a continuous pulse signal while the spindle is rotating, and to emit a pulse signal of one cycle each time the spindle rotates,
The spindle rotation angle sensor is configured to also detect the rotation speed of the spindle,
The control device is configured to change the timing of outputting a photographing command to the camera according to the rotation speed of the main shaft,
A shooting time lag is defined as a time from when the control device outputs a shooting command to the camera to when the camera actually shoots,
The rotation angle of the tool at which a still image of the maximum outer shape of the tool at the tip of the cutting edge of the rotating tool can be obtained by shooting with the camera is defined as the maximum rotation angle,
The timing at which the control device outputs the photographing command is determined in advance from the time obtained by multiplying the time of the pulse signal for one cycle by an integer from the time when the rotation angle of the rotating tool reaches the maximum rotation angle. A tool shape measuring device characterized in that it is the time when the time obtained by subtracting the time of the photographing time lag has elapsed .
請求項1に記載の工具形状測定装置であって、
前記主軸の回転角度を前記主軸回転角度センサよりも細かい分解能で検出するロータリエンコーダを有することを特徴とする工具形状測定装置。
The tool shape measuring device according to claim 1,
A tool shape measuring apparatus comprising a rotary encoder that detects the rotation angle of the spindle with finer resolution than the spindle rotation angle sensor .
請求項1または請求項2に記載の工具形状測定装置であって、
発光装置を備え、
前記制御装置による前記カメラへの撮影指令の出力によって、前記発光装置が前記工具に向けて光を発するように構成されていることを特徴とする工具形状測定装置。
The tool shape measuring device according to claim 1 or 2,
Equipped with a light emitting device,
A tool shape measuring apparatus, wherein the light emitting device emits light toward the tool in response to an output of a photographing command to the camera by the control device.
請求項3に記載の工具形状測定装置であって、
前記制御装置による前記カメラへの撮影指令の出力によって、前記カメラのシャッターが開いている時間内に、前記発光装置が発光するように構成されていることを特徴とする工具形状測定装置。
The tool shape measuring device according to claim 3,
A tool shape measuring apparatus, wherein the light emitting device emits light within a time period during which the shutter of the camera is open in response to an output of a photographing command to the camera by the control device.
請求項3または請求項4に記載の工具形状測定装置であって、
前記工具を間にして一方の側に前記カメラが設置されており他方の側に前記発光装置が設置されており、前記発光装置が前記工具に向けて光を発することで、前記カメラでの前記工具の撮影がされるように構成されており、
前記発光装置は、前記工具に向けて平行光を発するように構成されていることを特徴とする工具形状測定装置。
The tool shape measuring device according to claim 3 or 4,
The camera is installed on one side and the light emitting device is installed on the other side with the tool in between, and the light emitting device emits light toward the tool so that the camera can detect the It is configured so that the tool can be photographed,
A tool shape measuring apparatus, wherein the light emitting device is configured to emit parallel light toward the tool.
請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の工具形状測定装置であって、
前記制御装置による撮影指令の出力として、第1の出力があり、
前記第1の出力によって、前記主軸が所定の角度ずつ回転した状態における複数の画像を得るように構成されていることを特徴とする工具形状測定装置。
The tool shape measuring device according to any one of claims 1 to 5,
A first output is provided as an output of a photographing command by the control device,
The tool shape measuring apparatus is configured to obtain a plurality of images in a state in which the spindle is rotated by a predetermined angle according to the first output.
請求項6に記載の工具形状測定装置であって、
前記制御装置による撮影指令の出力として、さらに第2の出力があり、
前記工具の回転角度を入力する工具回転角度入力部を備え、
前記制御装置は、前記第1の出力をした後、前記工具回転角度入力部で入力された回転角度における前記工具の撮影をするために、前記第2の出力をするように構成されていることを特徴とする工具形状測定装置。
The tool shape measuring device according to claim 6 ,
a second output as an output of a photographing command by the control device;
A tool rotation angle input unit for inputting a rotation angle of the tool,
The control device is configured to output the second output in order to photograph the tool at the rotation angle input by the tool rotation angle input unit after outputting the first output. A tool shape measuring device characterized by:
工作機械の主軸に設置された工具の形状を測定する工具形状測定方法であって、
前記主軸の回転角度を検出する主軸回転角度検出工程と、
前記主軸回転角度検出工程で検出した前記主軸の回転角度に応じて前記工具を撮影する撮影工程と、
を有し、
前記主軸回転角度検出工程は、前記主軸が回転しているときに連続パルス信号が出力されるとともに、前記主軸が1回転する毎に1周期のパルス信号が出力される工程であり
前記主軸回転角度検出工程は、前記主軸の回転数も検出する工程であり、
前記撮影工程では、前記撮影をするタイミングを前記主軸の回転数に応じて変化させ、
前記撮影工程でカメラに撮影指令を出力してから実際に前記カメラが撮影をするまでの時間を撮影タイムラグとし、
回転している前記工具の切れ刃の先端における前記工具の最大外形の静止画像を前記カメラの撮影で得ることができる前記工具の回転角度を最大回転角度とし、
前記撮影工程での前記撮影指令を出力するタイミングは、回転している前記工具の回転角度が最大回転角度になっている時刻から、前記1周期のパルス信号の時間を整数倍した時間から予めもとめられた前記撮影タイムラグの時間を引き算して得られた時間が経過した時刻であることを特徴とする工具形状測定方法。
A tool shape measuring method for measuring the shape of a tool installed on a spindle of a machine tool,
a spindle rotation angle detection step of detecting the rotation angle of the spindle;
a photographing step of photographing the tool according to the rotation angle of the spindle detected in the spindle rotation angle detection step;
has
The step of detecting the spindle rotation angle is a step of outputting a continuous pulse signal while the spindle is rotating and outputting a pulse signal of one cycle each time the spindle rotates ,
The step of detecting the rotation angle of the main shaft is a step of also detecting the number of revolutions of the main shaft,
In the photographing step, the photographing timing is changed according to the number of revolutions of the main shaft,
A shooting time lag is defined as a time from when a shooting command is output to a camera in the shooting step to when the camera actually shoots,
The rotation angle of the tool at which a still image of the maximum outer shape of the tool at the tip of the cutting edge of the rotating tool can be obtained by shooting with the camera is defined as the maximum rotation angle,
The timing of outputting the photographing command in the photographing step is determined in advance from the time obtained by multiplying the time of the pulse signal for one cycle by an integer from the time when the rotation angle of the rotating tool reaches the maximum rotation angle. A tool shape measuring method , wherein the time obtained by subtracting the time of the photographing time lag obtained by subtracting the time has elapsed .
請求項8に記載の工具形状測定方法であって、
ロータリエンコーダを用いて、前記主軸の回転角度を前記主軸回転角度検出工程よりも細かい分解能で検出することを特徴とする工具形状測定方法。
The tool shape measuring method according to claim 8,
A tool shape measuring method , wherein a rotary encoder is used to detect the rotation angle of the spindle with finer resolution than the spindle rotation angle detection step .
請求項8または請求項9に記載の工具形状測定方法であって、
前記撮影工程では、前記撮影をするときに、発光装置が前記工具に向けて光を発することを特徴とする工具形状測定方法。
The tool shape measuring method according to claim 8 or 9,
A tool shape measuring method, wherein in the photographing step, a light emitting device emits light toward the tool when the photographing is performed.
請求項10に記載の工具形状測定方法であって、
前記撮影工程では、カメラのシャッターが開いている時間内に、前記発光装置が発光することを特徴とする工具形状測定方法。
A tool shape measuring method according to claim 10 ,
In the photographing step, the tool shape measuring method is characterized in that the light emitting device emits light while the shutter of the camera is open.
請求項10または請求項11に記載の工具形状測定方法であって、
前記工具を間にして一方の側に前記撮影工程での撮影をするカメラが設置されており他方の側に前記発光装置が設置されており、前記発光装置が前記工具に向けて光を発することで、前記撮影工程での前記カメラによる前記工具の撮影がされるとともに、前記発光装置は、前記工具に向けて平行光を発することを特徴とする工具形状測定方法。
The tool shape measuring method according to claim 10 or 11,
A camera for photographing in the photographing process is installed on one side with the tool in between, and the light emitting device is installed on the other side, and the light emitting device emits light toward the tool. and wherein the tool is photographed by the camera in the photographing step, and the light emitting device emits parallel light toward the tool.
請求項8~請求項12のいずれか1項に記載の工具形状測定方法であって、
前記撮影工程として、第1の工程があり、
前記第1の工程は、前記主軸が所定の角度ずつ回転した状態における複数の画像を撮影する工程であることを特徴とする工具形状測定方法。
The tool shape measuring method according to any one of claims 8 to 12,
As the imaging step, there is a first step,
The tool shape measuring method, wherein the first step is a step of photographing a plurality of images in a state in which the spindle is rotated by a predetermined angle.
請求項13に記載の工具形状測定方法であって、
前記撮影工程として、さらに第2の工程があり、
前記第2の工程は、前記第1の工程での撮影をした後、所定の回転角度になっている前記工具の画像のみを撮影する工程であることを特徴とする工具形状測定方法。
A tool shape measuring method according to claim 13 ,
As the imaging step, there is a second step,
The tool shape measuring method, wherein the second step is a step of photographing only an image of the tool at a predetermined rotation angle after photographing in the first step.
JP2020553953A 2018-10-30 2019-10-30 Tool shape measuring device and tool shape measuring method Active JP7132349B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018203386 2018-10-30
JP2018203386 2018-10-30
PCT/JP2019/042460 WO2020090844A1 (en) 2018-10-30 2019-10-30 Tool shape measurement device and tool shape measurement method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020090844A1 JPWO2020090844A1 (en) 2021-09-16
JP7132349B2 true JP7132349B2 (en) 2022-09-06

Family

ID=70463699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020553953A Active JP7132349B2 (en) 2018-10-30 2019-10-30 Tool shape measuring device and tool shape measuring method

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7132349B2 (en)
KR (1) KR102579691B1 (en)
CN (1) CN112969900B (en)
TW (1) TWI735061B (en)
WO (1) WO2020090844A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6574915B1 (en) * 2018-05-15 2019-09-11 東芝機械株式会社 Workpiece processing method and work piece processing machine
JP7419164B2 (en) * 2020-05-29 2024-01-22 株式会社キーエンス Image dimension measuring device
JP7332645B2 (en) * 2021-03-17 2023-08-23 芝浦機械株式会社 Tool shape abnormality detection device, tool shape abnormality detection method
TWI817487B (en) 2021-05-13 2023-10-01 日商芝浦機械股份有限公司 Device for detecting the shape of a tool and method for detecting the shape of a tool
JP2023061684A (en) * 2021-10-20 2023-05-02 芝浦機械株式会社 Tool measuring device and tool measuring method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010017699A1 (en) 2000-01-08 2001-08-30 Joachim Egelhof Method and measuring device for measuring a rotary tool
JP2005052910A (en) 2003-08-07 2005-03-03 Makino Fraes Seiki Kk Tool measuring device and method
JP2009031091A (en) 2007-07-26 2009-02-12 Ko Yamagishi Device for measuring rotary body
WO2012053645A1 (en) 2010-10-22 2012-04-26 株式会社牧野フライス製作所 Method for measuring tool dimensions and measurement device
WO2017002186A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 大昭和精機株式会社 Tool-shape measurement device
JP2018079548A (en) 2016-11-17 2018-05-24 トヨタ自動車株式会社 Drill blade phase measurement device and drill blade phase measurement method
WO2018220776A1 (en) 2017-05-31 2018-12-06 株式会社牧野フライス製作所 Machine tool and tool defect determination method

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0735574A (en) * 1993-07-19 1995-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Magnetic encoder
JP3792812B2 (en) * 1996-11-11 2006-07-05 オークマ株式会社 Ball end mill sphericity measurement method
JP2005217139A (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Image acquiring device and image acquisition method
JP2007049489A (en) 2005-08-10 2007-02-22 Daishowa Seiki Co Ltd Imaging apparatus
TW200949472A (en) * 2008-05-28 2009-12-01 Univ Chung Yuan Christian On-board two-dimension contour detection method and system
JP5307462B2 (en) 2008-07-08 2013-10-02 株式会社 ジェイネット measuring device
CN101758423A (en) * 2008-12-23 2010-06-30 上海诚测电子科技发展有限公司 Rotational cutting tool state multiple parameter overall assessment method based on image identification
TWI346595B (en) * 2009-01-13 2011-08-11 Univ Chung Yuan Christian System for positioning micro tool of micro machine and method thereof
KR101508077B1 (en) * 2010-09-02 2015-04-07 에베 그룹 게엠베하 Device and method for producing a lens wafer
JP5383624B2 (en) * 2010-10-26 2014-01-08 株式会社牧野フライス製作所 Imaging tool measuring apparatus and measuring method
TWI407242B (en) * 2010-12-21 2013-09-01 Top Work Industry Co Ltd Multi - axis tool grinding machine tool grinding image detection system
JP6008487B2 (en) * 2011-06-16 2016-10-19 三菱重工工作機械株式会社 Machine Tools
JP6037891B2 (en) * 2013-02-26 2016-12-07 三菱重工工作機械株式会社 Tool shape measuring method and tool shape measuring device
TWI603288B (en) * 2013-10-15 2017-10-21 萬里科技股份有限公司 Method using 3d geometry data for virtual reality image presentation and control in 3d space
DE112014006253T5 (en) * 2014-01-24 2016-10-27 Mitsubishi Electric Corporation Tool shape measuring device and tool shape measuring method
TWI592252B (en) * 2015-09-25 2017-07-21 國立虎尾科技大學 Angular error correction device and method for machine tools
CN105666246B (en) * 2016-04-12 2017-11-10 山东大学 Cutter parameter measuring device and its measuring method based on CCD
CN106840028A (en) * 2016-12-23 2017-06-13 湖北文理学院 The on-position measure method and apparatus of tool wear
KR102633349B1 (en) * 2018-03-02 2024-02-06 빅 다이쇼와 가부시키가이샤 Balance and oscillation adjustment system for rotating tools, balance and oscillation measuring device, balance and oscillation adjustment method, and tool holder
JP6608006B1 (en) 2018-07-12 2019-11-20 Dmg森精機株式会社 Machine Tools

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010017699A1 (en) 2000-01-08 2001-08-30 Joachim Egelhof Method and measuring device for measuring a rotary tool
JP2005052910A (en) 2003-08-07 2005-03-03 Makino Fraes Seiki Kk Tool measuring device and method
JP2009031091A (en) 2007-07-26 2009-02-12 Ko Yamagishi Device for measuring rotary body
WO2012053645A1 (en) 2010-10-22 2012-04-26 株式会社牧野フライス製作所 Method for measuring tool dimensions and measurement device
WO2017002186A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 大昭和精機株式会社 Tool-shape measurement device
JP2018079548A (en) 2016-11-17 2018-05-24 トヨタ自動車株式会社 Drill blade phase measurement device and drill blade phase measurement method
WO2018220776A1 (en) 2017-05-31 2018-12-06 株式会社牧野フライス製作所 Machine tool and tool defect determination method

Also Published As

Publication number Publication date
TWI735061B (en) 2021-08-01
KR102579691B1 (en) 2023-09-19
KR20210083320A (en) 2021-07-06
CN112969900A (en) 2021-06-15
WO2020090844A1 (en) 2020-05-07
TW202024565A (en) 2020-07-01
JPWO2020090844A1 (en) 2021-09-16
CN112969900B (en) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7132349B2 (en) Tool shape measuring device and tool shape measuring method
JP5725796B2 (en) Tool measuring method and measuring device, and machine tool
JP3021815B2 (en) Method for measuring the surface of an object in a non-contact manner and a coordinate measuring machine for implementing the method
KR20190028339A (en) Method and apparatus for gear skiving
JP2017150993A (en) Inner wall measurement device and offset amount calculation method
JP2009509778A (en) Camera calibration method and system in production machine
JP2016040531A (en) Working tool measuring method and measuring device
WO2015050856A1 (en) Apparatus for finding a machine tool origin
JP5337330B2 (en) Cutting machine and machining position correction method thereof
JP2006242606A (en) Method for measuring runout of rotating tool and its measuring apparatus
US8866897B2 (en) Image pickup device and image pickup method for the same
KR100950535B1 (en) Set-up error measuring system for micro tool on machine
KR102693280B1 (en) Tool measuring device and tool measuring method
JP6731409B2 (en) Deployment mechanism for optical measurement system
JP2016024048A (en) Measuring apparatus, and measuring method, for machining tools
JP7075806B2 (en) Tool shape measuring device and measuring method in tool presetter
TWI817487B (en) Device for detecting the shape of a tool and method for detecting the shape of a tool
CN115106840B (en) Tool shape abnormality detection device and tool shape abnormality detection method
JP2004066365A (en) Device for measuring apparent outer diameter of cutter
JP7034822B2 (en) Angle measurement system
JP2017138485A (en) Optical apparatus
JP2015001462A (en) Roundness measurement method and device thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210324

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220208

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220408

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220516

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220823

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7132349

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150