JPS6358203A - ドリル刃径の計測装置 - Google Patents
ドリル刃径の計測装置Info
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- JPS6358203A JPS6358203A JP20469386A JP20469386A JPS6358203A JP S6358203 A JPS6358203 A JP S6358203A JP 20469386 A JP20469386 A JP 20469386A JP 20469386 A JP20469386 A JP 20469386A JP S6358203 A JPS6358203 A JP S6358203A
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- drill
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- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
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- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は回転中のドリル刃の直径を計測するドリル刃
径の計測装置に関する。
径の計測装置に関する。
第４図ａ、ｂは従来のドリル刃２１を示す正面図および
下面図であり、これが短冊状の２枚刃をねじった形状を
なし、大径部Ｄａと小径部Ｄｂとからなる。かかるドリ
ル刃２１２使って加工部材に穿孔する場合には、予め設
計し友通りの直径となるように、そのドリル刃２１の最
大径を予め計測する必要があり、従来はマイクロメータ
により、最大径と思われる部分を計測してい７ｔＯｔ、
かじ、この方法は、最大径金型めるのが困難であり、人
によって計測精度が異るほか、小径のドリル刃では測定
作業中（二これ分析損するおそれがあった。
下面図であり、これが短冊状の２枚刃をねじった形状を
なし、大径部Ｄａと小径部Ｄｂとからなる。かかるドリ
ル刃２１２使って加工部材に穿孔する場合には、予め設
計し友通りの直径となるように、そのドリル刃２１の最
大径を予め計測する必要があり、従来はマイクロメータ
により、最大径と思われる部分を計測してい７ｔＯｔ、
かじ、この方法は、最大径金型めるのが困難であり、人
によって計測精度が異るほか、小径のドリル刃では測定
作業中（二これ分析損するおそれがあった。
また、ラインセンサなどの光！素子を受光面として、手
で回転させるドリル刃の像を得ることにより、その最大
径を計測する方法も提案されているが、この計測し北ド
リル刃をドリルチャックに取９付ける作業過程で、他の
ドリル刃を付は違えるなどの作業ミスを生じていた。さ
らに、このようなライ／セ／すを用い九個の計測方法で
は、ドリル刃２１の大径部Ｄａ、小径部Ｄｂによる第５
図に示す変化？高速です／プリンクし、このサンプリン
グ値から最大値を求めたり、このサンプリング値ヲマイ
クロプロセッサにおいて比較演算して最大値を求めｆｃ
ｖしている。この場合には、１分間で２０，０００回回
転するドリルの場合、その回転速度以上でサンプリング
する必要があるところから、例えば、１回転で２回サッ
プリングする場合には４万回／６０秒＝１３３２Ｈｚの
サンプリング周波数となり、１秒間に１０００個以上の
計数をし、上記最大値を求めなければならず、回路およ
び処理動作が相当大がかりとなってしまうなどの問題点
があった。
で回転させるドリル刃の像を得ることにより、その最大
径を計測する方法も提案されているが、この計測し北ド
リル刃をドリルチャックに取９付ける作業過程で、他の
ドリル刃を付は違えるなどの作業ミスを生じていた。さ
らに、このようなライ／セ／すを用い九個の計測方法で
は、ドリル刃２１の大径部Ｄａ、小径部Ｄｂによる第５
図に示す変化？高速です／プリンクし、このサンプリン
グ値から最大値を求めたり、このサンプリング値ヲマイ
クロプロセッサにおいて比較演算して最大値を求めｆｃ
ｖしている。この場合には、１分間で２０，０００回回
転するドリルの場合、その回転速度以上でサンプリング
する必要があるところから、例えば、１回転で２回サッ
プリングする場合には４万回／６０秒＝１３３２Ｈｚの
サンプリング周波数となり、１秒間に１０００個以上の
計数をし、上記最大値を求めなければならず、回路およ
び処理動作が相当大がかりとなってしまうなどの問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消する九めになされ
たもので、ラインイメージセ／す上に、回転中のドリル
刃を投影し、これの直径を迅速かつ確実に計測すること
ができるドリル刃径の計測装置を得ることを目的とする
。
たもので、ラインイメージセ／す上に、回転中のドリル
刃を投影し、これの直径を迅速かつ確実に計測すること
ができるドリル刃径の計測装置を得ることを目的とする
。
この発明に係るドリル刃の計測装置は、回転中のドリル
刃の像をライ／イメージセ／すの受光面ｆ：結像すると
ともに、その像の最大巾？電荷変化ら１として積分固定
し、その積分固定した像のビットパルスを計数回路で計
数し、このビットパルスと上記光学系のスケールファク
タとから、上記ドリル刃の最大径を演算回路（＝よって
演算するような構成としたものである。
刃の像をライ／イメージセ／すの受光面ｆ：結像すると
ともに、その像の最大巾？電荷変化ら１として積分固定
し、その積分固定した像のビットパルスを計数回路で計
数し、このビットパルスと上記光学系のスケールファク
タとから、上記ドリル刃の最大径を演算回路（＝よって
演算するような構成としたものである。
この発明におけるラインイメージセンサは、瞬時の光電
変換量ではな（、時間積分された光電変換量を出力する
ので、ドリル刃Ｃ：小径部があっても、光源の光量およ
び電荷蓄積時間を適当（二選ぶことによって、受光面上
に得られたドリル刃の像の最大値Ｉ：対応した数のビッ
トパルスを正確ｆ二出力し、このパルス数から演算１：
よってドリル刃の最大値を正確ζ二重めるように作用す
る。
変換量ではな（、時間積分された光電変換量を出力する
ので、ドリル刃Ｃ：小径部があっても、光源の光量およ
び電荷蓄積時間を適当（二選ぶことによって、受光面上
に得られたドリル刃の像の最大値Ｉ：対応した数のビッ
トパルスを正確ｆ二出力し、このパルス数から演算１：
よってドリル刃の最大値を正確ζ二重めるように作用す
る。
以下、この発明の一実施例を図（二ついて説明する。第
１図において、１は平行光線を投射する冷陰極放電管な
どの光源、２はその冷陰極放電管の高周波電源で、例え
ば３０Ｈｚ、８０ｄＶの電圧を発生する。３はレンズ、
４は被計測物である回転中のドリル刃、５は電荷蓄積作
用のあるラインイメージセンサ、６は光電素子、９は光
電素子６を制御するＬＳＩ回路、１０はラインイメージ
セ／す５のドライブ回路である。また、７は光軸、８は
ドライブ回路１０が出力するビデオ信号、１）は受光面
である光電素子６上Ｃ：結像したドリル刃４の像であり
、これの直径が第５図に示すように変動している。
１図において、１は平行光線を投射する冷陰極放電管な
どの光源、２はその冷陰極放電管の高周波電源で、例え
ば３０Ｈｚ、８０ｄＶの電圧を発生する。３はレンズ、
４は被計測物である回転中のドリル刃、５は電荷蓄積作
用のあるラインイメージセンサ、６は光電素子、９は光
電素子６を制御するＬＳＩ回路、１０はラインイメージ
セ／す５のドライブ回路である。また、７は光軸、８は
ドライブ回路１０が出力するビデオ信号、１）は受光面
である光電素子６上Ｃ：結像したドリル刃４の像であり
、これの直径が第５図に示すように変動している。
なお、ラインイメージセンサ５は光学情報を電気信号に
変換する装置で、これの電荷蓄積機能によって、次の特
徴を持つ。
変換する装置で、これの電荷蓄積機能によって、次の特
徴を持つ。
（イ）瞬時の光電変換量でなく、時間積分された量が出
力になる。この場合（：おいて、その出力は光の強さＣ
：蓄積時間を乗算したものに比例する。
力になる。この場合（：おいて、その出力は光の強さＣ
：蓄積時間を乗算したものに比例する。
（ロ）蓄積時間内の光量変化に追従せず、蓄積時間内の
光量平均値が出力となる。
光量平均値が出力となる。
（ハ） 出力は飽和特性を持つ。
次Ｃ；、このラインイーメージセンサ５ｔ−使用しての
、ドリル径の計測装置の動作について説明する。
、ドリル径の計測装置の動作について説明する。
光源１からドリル刃４に投射された光は、レンズ３ｆｔ
通ってラインイメージセンサ５の光電素子（受光面）６
上にそのドリル刃４の像を結ぶ。この光電素子６は受光
した光の明暗を２値信号に変換するように作用し、光電
素子６の全部に光が当たる場合、つまりドリル刃４がな
い場合は、第２図ａ Ｉ：示すように、光電素子６の全
数についてドライブ回路１０全通してパルス（ビデオ信
号８）を出力し、ドリル刃４がある場合には、上記俄１
）の部分だけパルスを生じないパルス列波形となる。
通ってラインイメージセンサ５の光電素子（受光面）６
上にそのドリル刃４の像を結ぶ。この光電素子６は受光
した光の明暗を２値信号に変換するように作用し、光電
素子６の全部に光が当たる場合、つまりドリル刃４がな
い場合は、第２図ａ Ｉ：示すように、光電素子６の全
数についてドライブ回路１０全通してパルス（ビデオ信
号８）を出力し、ドリル刃４がある場合には、上記俄１
）の部分だけパルスを生じないパルス列波形となる。
例えば、光電素子６が１０２４あるラインイメージセン
サ５の出力は、上記パルスは１０２４個あり、ドリル刃
４があるときは、像（影）の分だけパルスが不足した第
２図すに示すようなパルス列波形となる。
サ５の出力は、上記パルスは１０２４個あり、ドリル刃
４があるときは、像（影）の分だけパルスが不足した第
２図すに示すようなパルス列波形となる。
この場合において、ドリル刃４は大径部Ｄａと小径部Ｄ
ｂとがあり、この小径部Ｄｂに対応する部分で、光が光
電素子６に脈動的に当たり、その光−１が少なくなるこ
とにより、上記パルス列のレベルが少々低下するが、ラ
インイメージセ／す５の積分効果によって、光源１の光
量と電荷蓄積時間？調節することにより、第２図ｂ１：
示すパルス列波形？得ることができる。つ！す、ライン
イメージセンサ５の電荷の蓄積時間を回転数に見合った
十分に遅いスビー・ドでドライブし、しかもこの間十分
な光を蓄積できるように光源の光量を決めることによっ
て、ドリル刃４の最大径に対応する数のパルスを高精度
に発生する。なお、電荷蓄積時間は、ＭＯＳ形の場合は
スタートパルス間隔で、ＣＣＤセンサの場合はトランス
ファパルス間隔で決まる。まな、電荷蓄積時間の長さは
、光量および周囲温度でも決まり、しかも出力が飽和特
性を持つため、飽和しないように光量および電荷蓄積時
間を決める必要がある。
ｂとがあり、この小径部Ｄｂに対応する部分で、光が光
電素子６に脈動的に当たり、その光−１が少なくなるこ
とにより、上記パルス列のレベルが少々低下するが、ラ
インイメージセ／す５の積分効果によって、光源１の光
量と電荷蓄積時間？調節することにより、第２図ｂ１：
示すパルス列波形？得ることができる。つ！す、ライン
イメージセンサ５の電荷の蓄積時間を回転数に見合った
十分に遅いスビー・ドでドライブし、しかもこの間十分
な光を蓄積できるように光源の光量を決めることによっ
て、ドリル刃４の最大径に対応する数のパルスを高精度
に発生する。なお、電荷蓄積時間は、ＭＯＳ形の場合は
スタートパルス間隔で、ＣＣＤセンサの場合はトランス
ファパルス間隔で決まる。まな、電荷蓄積時間の長さは
、光量および周囲温度でも決まり、しかも出力が飽和特
性を持つため、飽和しないように光量および電荷蓄積時
間を決める必要がある。
一１友、上記のようにして得られたビデオ信号は、アン
プ１２を通して計数回路１２に入力され、この計数回路
１３では、光電素子６の全数（上記例では１０２４個）
をプリセットし九プリセット出力回路１４からのプリセ
ット数１０２４から上記アンプ１）の出力たる光の当交
っているピット数を減算し、ここで光の当っていない光
電素子数Ｎを計数する。そして、この光電素子数Ｎに、
上記光学系の構成によって定するスケールファクタを演
算回路１５において乗じることによって、ドリル径の最
大値を出力することができる。
プ１２を通して計数回路１２に入力され、この計数回路
１３では、光電素子６の全数（上記例では１０２４個）
をプリセットし九プリセット出力回路１４からのプリセ
ット数１０２４から上記アンプ１）の出力たる光の当交
っているピット数を減算し、ここで光の当っていない光
電素子数Ｎを計数する。そして、この光電素子数Ｎに、
上記光学系の構成によって定するスケールファクタを演
算回路１５において乗じることによって、ドリル径の最
大値を出力することができる。
次に、上記スケールファクタを求める方法を説明する。
いま、第１図において、ドリル刃４の回転中心からレン
ズ３の中心までの距離をＡ１し／ズ３の中心から光電素
子（受光面６までの距離をＢ１し／ズ３の焦点距離をＦ
とすると、（ＩＩＫが成立する。
ズ３の中心までの距離をＡ１し／ズ３の中心から光電素
子（受光面６までの距離をＢ１し／ズ３の焦点距離をＦ
とすると、（ＩＩＫが成立する。
ＢＦ
まｔ１倍率ｆ Ｍ 、センサピッチをＰｌ ピット数を
ｎｌ ドリル刃４の最大径ｅＬとすると、 Ｌ となる。そして、この式？書き替えると、Ｌ＝ −＠
ｎＰ ■ ＝（−−１）・ｐＸｆｉ ・旧・・（３）とな
る。ここで、光電素子６０１ビットのスケールファクタ
Ｙは、 として得られ、従って光の当っていない光電素子６の数
がＮとすると、ドリル径はＮＸＹで得られることになる
。
ｎｌ ドリル刃４の最大径ｅＬとすると、 Ｌ となる。そして、この式？書き替えると、Ｌ＝ −＠
ｎＰ ■ ＝（−−１）・ｐＸｆｉ ・旧・・（３）とな
る。ここで、光電素子６０１ビットのスケールファクタ
Ｙは、 として得られ、従って光の当っていない光電素子６の数
がＮとすると、ドリル径はＮＸＹで得られることになる
。
このようにすれば、変動するドリル刃４の像の最大径に
相当するピット数が得られるように、上記光学系の定数
を設定すれ＃爪光の当っている光電素子のビットｇにス
ケールファクタを乗するのみで、ドリル刃４の直径を非
接触で求めることかできることになる。
相当するピット数が得られるように、上記光学系の定数
を設定すれ＃爪光の当っている光電素子のビットｇにス
ケールファクタを乗するのみで、ドリル刃４の直径を非
接触で求めることかできることになる。
第３図は計測装ｆρの使用状況を示す説明図でろる。こ
れは、上記光学系を収容し次ケース３ｏの挿入孔３１内
ｃ：、チャック３２に取り付は几ドリル刃４を挿入し、
このドリル刃４ｔ−回転させｔ状態にて、上記のよう（
コラインイメージセンサ５上にドリル刃４のｆｆＪを結
ばせる。これによれば、チャック３２を下げたとき、ド
リル刃４の像（影）１）が得られなければ、ドリル刃４
が折れているかまたはチャック３２に付けられていない
と判定でき、ドリル刃４の先端が異常回転するなどして
、通常より異常に像１）の径が大きく測定された場合に
は、ドリル刃４のチャック３２への取り付けが異常であ
ると判定することができる。
れは、上記光学系を収容し次ケース３ｏの挿入孔３１内
ｃ：、チャック３２に取り付は几ドリル刃４を挿入し、
このドリル刃４ｔ−回転させｔ状態にて、上記のよう（
コラインイメージセンサ５上にドリル刃４のｆｆＪを結
ばせる。これによれば、チャック３２を下げたとき、ド
リル刃４の像（影）１）が得られなければ、ドリル刃４
が折れているかまたはチャック３２に付けられていない
と判定でき、ドリル刃４の先端が異常回転するなどして
、通常より異常に像１）の径が大きく測定された場合に
は、ドリル刃４のチャック３２への取り付けが異常であ
ると判定することができる。
以上のよう（二、この発明によれば、回転中のドリル刃
の像をラインイメージセンサの受光面（二結像し、その
像の最大巾を電荷変化量として積分固定し、この４５分
固定した像のビットパルスと光学系のスケールファクタ
とから、上記ドリル刃の最大径を演算するように購成し
次ので、チャックに付けた状態で、ドリル刃の上記最大
径を誤りなくしかも迅速に計測でき、従来におけるよう
なドリル刃の付は違いによる誤った径の穿孔作業をなく
することができるものが得られる゛効果がある。また、
従来のような変Ｉ助する像の直径のす／プリングおよび
そのサンプリングした信号の処理のために、大損りなマ
イコンを用いる必要がなくなるなどの効果が得られる。
の像をラインイメージセンサの受光面（二結像し、その
像の最大巾を電荷変化量として積分固定し、この４５分
固定した像のビットパルスと光学系のスケールファクタ
とから、上記ドリル刃の最大径を演算するように購成し
次ので、チャックに付けた状態で、ドリル刃の上記最大
径を誤りなくしかも迅速に計測でき、従来におけるよう
なドリル刃の付は違いによる誤った径の穿孔作業をなく
することができるものが得られる゛効果がある。また、
従来のような変Ｉ助する像の直径のす／プリングおよび
そのサンプリングした信号の処理のために、大損りなマ
イコンを用いる必要がなくなるなどの効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例によるドリル刃径の計測装
置を示す基本ｒｒ４成図、第２図は同じくドリル刃が光
学系内に無い場合と有る場合の、ライ／イメージセンナ
の出力パルス列波形図、工３図は計測装置の使用状況を
示す説明図、第４図は従来の２枚刃のドリル刃の正面図
および下面図、第５図はドリル刃の回転による直径の変
化特性図である。 １は光源、４はドリル刃、５はラインイメージセンサ、
６は受光面（光電索子）、１２は計数回路、１３はプリ
セット出力回路、１４は演算回路。 特許出願人 山武ノ・ネウエル株式会社″１ 代理人 弁理士 １） 荘 博 昭 −
ｊ′（外２名）” 第 ４ 口 （ａ） 第５図 → 日傷 手続補正力（自発） 昭和６２年５ 月２８日
置を示す基本ｒｒ４成図、第２図は同じくドリル刃が光
学系内に無い場合と有る場合の、ライ／イメージセンナ
の出力パルス列波形図、工３図は計測装置の使用状況を
示す説明図、第４図は従来の２枚刃のドリル刃の正面図
および下面図、第５図はドリル刃の回転による直径の変
化特性図である。 １は光源、４はドリル刃、５はラインイメージセンサ、
６は受光面（光電索子）、１２は計数回路、１３はプリ
セット出力回路、１４は演算回路。 特許出願人 山武ノ・ネウエル株式会社″１ 代理人 弁理士 １） 荘 博 昭 −
ｊ′（外２名）” 第 ４ 口 （ａ） 第５図 → 日傷 手続補正力（自発） 昭和６２年５ 月２８日
Claims (2)
- （１）光源から投射する光によつて、回転中のドリル刃
の像を受光面に結像するとともに、その像の最大巾を電
荷変化量として積分固定するラインイメージセンサと、
このラインイメージセンサの出力にもとづき上記像のビ
ットパルスを計数する計数回路と、上記像のビットパル
ス数と上記光学系のスケールファクタとから上記ドリル
刃の直径を演算する演算回路とを備えたドリル刃径の計
測装置。 - （２）スケールファクタを光電素子１個あたりのドリル
刃の直径としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のドリル刃径の計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20469386A JPS6358203A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ドリル刃径の計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20469386A JPS6358203A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ドリル刃径の計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358203A true JPS6358203A (ja) | 1988-03-14 |
| JPH0449886B2 JPH0449886B2 (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=16494746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20469386A Granted JPS6358203A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ドリル刃径の計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6358203A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04232407A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-20 | Seikosha Co Ltd | 工具の検査方法 |
| US6902654B2 (en) | 1998-07-03 | 2005-06-07 | Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha | Ultraviolet irradiation apparatus for photochemical reaction and preparation process of vitamin D derivative making use of the same |
| US7732797B2 (en) | 2004-09-08 | 2010-06-08 | Renishaw Plc | Detection device and method for detecting objects subject to cyclic or repetitive motion |
| US8537359B2 (en) | 2006-12-21 | 2013-09-17 | Renishaw Plc | Object detector apparatus and method |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP20469386A patent/JPS6358203A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04232407A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-20 | Seikosha Co Ltd | 工具の検査方法 |
| US6902654B2 (en) | 1998-07-03 | 2005-06-07 | Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha | Ultraviolet irradiation apparatus for photochemical reaction and preparation process of vitamin D derivative making use of the same |
| US7732797B2 (en) | 2004-09-08 | 2010-06-08 | Renishaw Plc | Detection device and method for detecting objects subject to cyclic or repetitive motion |
| US8537359B2 (en) | 2006-12-21 | 2013-09-17 | Renishaw Plc | Object detector apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0449886B2 (ja) | 1992-08-12 |
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