TWI388394B - The method of detecting the tool - Google Patents

Description

加工刀具之檢測方法

本發明係提供一種加工刀具之檢測方法，尤指將成型的加工刀具進行比對、分析之檢測方法，利用加工刀具的影像與檢測機具內建檢測圖樣的比值，達到檢測加工刀具準確度之目的，並同時檢視研磨器具之使用壽命。

按，各種機械式加工作業中，除了基本的車工、鉗工、焊工等加工程序外，在製造成品時，也經常會應用鑽孔或銑削的加工方式，而不論是那一種加工作業的實施，都需要利用加工刀具進行作業，在鑽孔及銑削加工時所使用之鑽頭或銑刀等加工刀具，係一般機械加工中最常被應用的加工刀具，且鑽頭或銑刀的加工刀具，刀頭的部分必須具備既定的角度、尺寸與刀刃長度，以供切削或銑削的過程可以順利的進行鑽孔或銑削，而鑽頭或銑刀在使用前必須先研磨出既定的各種尺寸、角度或形狀等，並且在使用後，也都會發生刀刃鈍化現象，所以鑽頭或銑刀必須再經過整修、處理，使刀刃恢復銳利狀態，才可以順利進行加工作業，至於鑽頭、銑刀或其它加工刀具之成型整修、處理，大都利用砂輪機作研磨，將鑽頭、銑刀或加工刀具所需的角度、尺寸、長度或形狀等，以供各種加工刀具成型可加工狀態，但是隨著各種加工刀具的研磨、整修、成型次數增加，加工刀具的尺寸、角度、長度或形狀等，都容易產生差異或改變，或者因為研磨、整修加工刀具之砂輪在使用後產生磨損現象，亦會導致加工刀具研磨、整修、成型時的尺寸、角度、長度或形狀的變化，所以各種加工刀具在經過研磨、整修之處理後，都必須經過檢測才可以進行加工作業，較大型加工刀具可以透過尺規、儀器等檢測工具進行檢測、判斷，或者工作人員憑藉經驗而直接目測檢視，仍容易發生檢測不準確的情況，但對於微型加工刀具如微型鑽頭或微型銑刀等，則只能透過人工目測方式作檢測、判斷，在實際檢測過程卻存在諸多不便與困擾，如：

(1)透過人工目測檢測加工刀具，容易發生檢測誤差值較大的情況，並無法準確檢測、判斷加工刀具的尺寸、角度、長度或形狀等，導致加工刀具的成型或整修不正確。

(2)加工刀具之尺寸、角度、長度或形狀等，若產生誤差值太大的情況，在實際進行加工作業時，容易發生加工刀具無法切削、加工的情況，亦可能導致加工刀具損壞、斷裂的危險情形。

是以，如何解決目前加工刀具經過研磨、整修處理等作業後，檢測工作無法準確之問題，且加工刀具都只憑藉人工目測檢視無法達到符合準確規格之缺失，必須予以改善，即為本發明人及從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可準確檢測、分析加工刀具尺寸、規格之加工的發明專利誕生者。

本發明之主要目的乃在於該加工刀具之檢測方法，係於檢測機具內建標準檢測圖樣，再將成型之加工刀具所攝錄之影像輸入檢測機具，先把加工刀具之影像旋轉(轉正)，供加工刀具影像之中心線配合檢測圖樣之中心線，而呈同軸向之重疊、組合，即可利用檢測圖樣於各側邊所形成之複數校對區域，分別與加工刀具之影像重疊部分，進行檢測比對，將各校對區域及加工刀具之影像重疊部分之面積差值，與檢測圖樣之總面積值所取得檢測比值，且檢測比值再與預設之檢測值比對、分析，即可得到加工刀具之影像的判斷數據，達到精確檢測加工刀具之目的，並判斷成型加工刀具之研磨器具的使用壽命。

本發明之次要目的乃在於該檢測機具內建之標準檢測圖樣，係依據各種加工刀具之制式預設大、小尺寸，例如：0.03mm、5.0mm之尺寸範圍等，依據加工刀具實際應用時之預設尺寸，而供各種型式之加工刀具或微型加工刀具等(如鑽頭、微型鑽頭、銑刀或微型銑刀等)，可分別進行分析比對。

本發明之再一目的乃在於該檢測機具內建之標準檢測圖樣，係在各側邊分別設有不同範圍的校對區域，較佳實施例中以檢測圖樣的四側邊任意檢測點，分別區分成四處不同範圍的校對區域，而將加工刀具所攝錄之影像輸入檢測機具後，透過四個區域分別檢測出之面積差值，再將該差值與檢測圖樣的總面積值進行比對，而取得四種比值再與預製的檢測比值表進行比對、分析，而判斷加工刀具之成型是否準確，亦可檢測加工刀具的研磨器具的使用壽命，是否必須檢修或更換。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其實施方式，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三圖及附件一、二、三所示，係為本發明之流程圖、標準檢測圖樣之平面圖、加工刀具攝錄影像圖及本創作之實際應用之檢測系統圖(一)、實際應用之檢測系統圖(二)、實際應用之檢測系統圖(三)，由圖中所示可以清楚看出，本發明之加工刀具檢測方法，其檢測步驟係：

(100)於檢測機具內，依據各種加工刀具1之制式規格、尺寸等，予以建制標準檢測圖樣2。

(101)將研磨、整修後成型之加工刀具1的刀頭進行攝錄影像11。

(102)取得攝錄之加工刀具1的影像11，予以輸入檢測機具內，並利用加工刀具1的影像11與內建之檢測圖樣2進行比對。

(103)且將加工刀具1之影像11旋轉，以供加工刀具1之影像11之預設中心線12，旋轉至配合檢測圖樣2之中心線21，且影像11上各側邊所預設之設定點13、14、15、16，並分別對位檢測圖樣2之各側邊的預設檢測點22、23、24、25，並使加工刀具1之影像11與檢測圖樣2形成同軸向之疊合。

(104)再利用檢測圖樣2上各側邊之預設檢測點22、23、24、25，分別形成複數校對區域220、230、240、250，利用各校對區域220、230、240、250分別與加工刀具1之影像11重疊部分，逐一進行檢測比對。

(105)以供檢測圖樣2上之各校對區域220、230、240、250與加工刀具1的影像11之重疊部分的面積差值，與檢測圖樣2之總面積值，檢測比對後，分別取得檢測比值。

(106)依據各檢測比值與預設之檢測比值表，分別進行比對，即可得到加工刀具1之成型正確與否之判斷數據。

而將加工刀具1之攝錄影像11，與檢測機具的內建標準檢測圖樣2進行比對、分析後，所取得之比值數據，可用以辨識加工刀具1之尺寸、角度、長度或形狀等，經過研磨、整修後是否準確，並針對研磨、整修加工刀具1所使用研磨器具(如砂輪機或磨石等)的使用壽命，以針對研磨器具做更換或整修，以研磨出、整修出符合規格之加工刀具1。

至於該檢測機具係可為電腦、電腦操控之加工母機(CNC)等，而檢測機具所內建之標準撿測圖樣2(請同時參閱如附件一、二、三所示)，係依具各種加工刀具1之制式尺寸規格，建製相關之標準圖樣2預設大、小尺寸，例如：0.03mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm或2mm、3mm、4mm或5mm等，大約在0.03mm～5.0mm等尺寸範圍之間，依據加工刀具1實際應用時之預設尺寸，而供各種型式之加工刀具1或微型加工刀具1等，可分別進行分析比對。

請參閱第四、五、六圖所示，係為本發明之檢測步驟圖(一)、檢測步驟圖(二)、檢測步驟圖(三)，由圖中所示可以清楚看出，本發明之檢測方法，本發明之檢測圖樣2係加工刀具1之刀頭正視圖預設圖樣，係所攝錄之加工刀具1的影像11，即加工刀具1之刀頭的正視方向攝錄影像11，則直接將影像11的各側邊所預設之第一設定點13、第二設定點14、第三設定點15及第四設定點16，分別對位檢測圖樣2各側邊預設之第一檢測點22、第二檢測點23、第三檢測點24及第四檢測點25，而獲得所需之檢測數據。

再透過將影像11旋轉後與檢測圖樣2進行比對，係利用加工刀具1之影像11旋轉180°之後，即透過影像11之第三設定點15對位檢測圖樣2之第一檢測點22、第四設定點16對位第二檢測點23、第一設定點13對位第三檢測點24、第二設定點14對位第四檢測點25，則將影像11與檢測圖樣2進行不同方向的影像重疊、比對、檢測；透過影像11以正常方向與轉向180°後的方向，再重複分別與檢測圖樣2進行比對，以達到獲得更完整的比對數據，同時進一步確認檢測影像11左、右二側之對稱性的精確度。

且檢測圖樣2、攝錄影像11係為鑽頭、微型鑽頭、銑刀或微型銑刀等，加工刀具1刀頭之刀刃方向正視圖。

上述本發明之較佳實施例以鑽頭為加工刀具1，而加工刀具1亦可為微型鑽頭、銑刀或微型銑刀等，各種加工刀具1，本發明並未侷限加工刀具1之型式。

再者，本發明之標準檢測圖樣2，於各側邊分別形成預設之檢測點22、23、24、25(即附件一、二所示上半部0度與180度比對圖形中之【0、1、2、3】檢測點)，在本發明之較佳實施例中以四個檢測點22、23、24、25進行說明，但並未侷限檢測點22、23、24、25之數量，可依據實際檢測圖樣2的檢測情形，在檢測圖樣2的各側邊，分別設置二個或二個以上的檢測點22、23、24、25，且各檢測點22、23、24、25，所分別形成之校對區域220、230、240、250，亦可依據各檢測點22、23、24、25的位置移動或調整等變化，將各校對區域220、230、240、250，做不同面積大、小的擴大或縮小，供標準檢測圖樣2可符合各種加工刀具1的實際型式、尺寸等進行檢測之比對或分析。

請參閱第四、五、六、七圖所示，係為本發明之檢測步驟圖(一)、檢測步驟圖(二)、檢測步驟圖(三)、檢測步驟圖(四)，由圖中所示可以清楚看出，本發明之檢測方法，將輸入檢測機具之加工刀具1之切削刀頭的影像11，先進行調整、旋轉(轉正)(請同時參閱附件一、二所示)，而使加工刀具1之影像11，與檢測機具內建之標準檢測圖樣2重疊，並將加工刀具1的影像11之預設中心線12，配合檢測圖樣2之中心線21，形成同軸向的重疊、組合，則直接將影像11的各側邊所預設之第一設定點13、第二設定點14、第三設定點15及第四設定點16，分別對位檢測圖樣2各側邊預設之第一檢測點22、第二檢測點23、第三檢測點24及第四檢測點25，再透過檢測圖樣2的各側邊任意選擇之預設檢測點22、23、24、25，其所形成之各校對區域220、230、240、250，依序將第一檢測點22的第一校對區域220內，檢測圖樣2的側邊與加工刀具1的影像11之側邊設定點13的重疊面積(請同時參閱附件三所示)，因差異部分3所產生之面積差值，與檢測圖樣2之總面積的值，進行比對，而得到之比值，即可為：面積差值/總面積值=檢測比值，將該檢測比值與預製的加工刀具1之標準尺寸檢測比值表(請同時參閱附件四所示)，進行比對分析，並逐次針對第二檢測點23之第二校對區域230、加工刀具1的影像11之側邊設定點14的重疊面積；第三檢測點24之第三校對區域240、加工刀具1的影像11之側邊設定點15的重疊面積；第四檢測點25之第四校對區域250、加工刀具1的影像11之側邊設定點16的重疊面積等，分別進行比對後，所取得之各檢測比值(請同時參閱附件五、六、七、八、九所示，係本創作較佳實施例之檢測比值，並非以此侷限本創作之檢測範圍、檢測數值，係可依據不同檢測設備、工具或環境等，進一步調整或改變不同的比對數值，而可取得較佳之檢測比值)，即可檢測成型之加工刀具1，其切削刀頭是否符合標準的尺寸、角度、長度或形狀等規範。

請參閱第八、九、十、十一圖所示，係為本發明另一實施例之檢測步驟圖(一)、另一實施例之檢測步驟圖(二)、另一實施例之檢測步驟圖(三)、另一實施例之檢測步驟圖(四)，由圖中所示可以清楚看出，本發明之檢測方法，再透過將影像11旋轉後與檢測圖樣2進行比對，係利用加工刀具1之影像11旋轉180°之後，利用影像11之第三設定點15對位檢測圖樣2之第一檢測點22、第四設定點16對位第二檢測點23、第一設定點13對位第三檢測點24、第二設定點14對位第四檢測點25，則將影像11與檢測圖樣2進行不同方向的影像重疊、比對、檢測，檢測圖樣2的各側邊任意選擇之預設檢測點22、23、24、25，其所形成之各校對區域220、230、240、250，依序將第一檢測點22的第一校對區域220內，與轉向180°之影像11的第三設定點15的重疊面積(請同時參閱附件三所示)，因差異部分3所產生之面積差值，與檢測圖樣2之總面積的值，進行比對，而得到之比值，即可為：面積差值/總面積值=檢測比值，將該檢測比值與預製的加工刀具1之標準尺寸檢測比值表(請同時參閱附件四所示)，進行比對分析，並逐次針對第二檢測點23之第二校對區域230、轉向180°之影像11的第四設定點16；第三檢測點24之第三校對區域240、轉向180°之影像11的第一設定點13；第四檢測點25之第四校對區域250、轉向180°之影像11的第二設定點14等，分別進行比對後，所取得之各檢測比值；透過影像11以正常方向與轉向180°後的方向，再分別重複與檢測圖樣2進行比對，以達到獲得更完整的比對數據，同時進一步檢測影像11左、右二側對稱性的精確度。

請參閱第四、五、六、七圖所示，係為本發明之檢測步驟圖(一)、檢測步驟圖(二)、檢測步驟圖(三)、檢測步驟圖(四)及第八、九、十、十一圖所示，係為本發明另一實施例之檢測步驟圖(一)、另一實施例之檢測步驟圖(二)、另一實施例之檢測步驟圖(三)、另一實施例之檢測步驟圖(四)，由圖中所示可以清楚看出，本發明之檢測方法，經由加工刀具1的影像11，以正向、轉向180°後之影像11，分別與檢測圖樣2進行重覆比對、檢測，可提升加工刀具1之切削刀頭進行檢測的準確精度、安全性，並供加工刀具1實際應用、加工時，其切削刀頭可增加加工作業流程的順暢度，避免因人工目測檢視的大誤差值，影響加工刀具1的加工順暢度、安全性，亦降低加工刀具1進行加工作業時發生斷裂的情況。

而檢測後所取得之檢測比值(請同時參閱附件五、六、七、八、九所示)，可直接進行比對、分析，亦可將檢測比值存檔、以供後續的檢視應用。

是以，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此侷限本發明之專利範圍，本發明之加工刀具檢測方法，係依據各種型式之加工刀具1的制式尺寸、規格，在檢測機具內建製相關之標準檢測圖樣2，並於檢測圖樣2各側邊分別設置檢測點22、23、24、25，且分別形成不同範圍之校對區域220、230、240、250，以供成型之加工刀具1攝錄影像11後，輸入檢測機具內與內建之檢測圖樣2進行比對，俾可達到加工刀具1之影像11與檢測圖樣2之檢測比值，以供分析成型之加工刀具1是否符合標準之目的，且更可檢視成型加工刀具1之研磨器具的使用壽命，是否需更換或進行整修，故舉凡可達成前述效果之步驟、檢測方式、方法或裝置等皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

上述本發明之加工刀具之檢測方法，於實際實施、應用時，為可具有下列各項優點，如：

(一)經由檢測機具內建符合各種加工刀具1型式之檢測圖樣2，而將成型之加工刀具1的影像11輸入檢測機具內，與檢測圖樣2進行比對，而可準確的取得加工刀具1之比值，以供判斷加工刀具1是否符合既定尺寸、規格之標準。

(二)成型之加工刀具1其切削刀頭之尺寸、角度、長度或形狀等，檢測後之精準度誤差範圍小，可符合標準的規範，供加工刀具1實際進行加工作業時更加順暢、安全性。

故，本發明為主要針對加工刀具之檢測方法的設計，藉由檢測機具內建符合各種加工刀具之標準檢測圖樣，以將成型加工刀具之影像輸入檢測機具，將加工刀具之影像與檢測圖樣進行比對、檢測，而取得加工刀具之尺寸、角度等的各種比值，以判斷加工刀具是否符合標準規範為主要保護重點，並可檢視加工刀具成型時使用之研磨器具的使用壽命，以成型良好的加工刀具，乃僅使加工刀具經由檢測機具的檢測，取得更精確的數據，判斷加工刀具之規格，提升加工刀具進行加工作業順暢度之功能，惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾、替換及等效原理變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述加工刀具之檢測方法於實際應用、操作、實施時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之研發，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼　審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦研發，倘若　鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1．．．加工刀具

11．．．影像

12．．．中心線

13．．．第一設定點

14．．．第二設定點

15．．．第三設定點

16．．．第四設定點

2．．．檢測圖樣

21．．．中心線

22．．．檢測點

220．．．校對區域

23．．．檢測點

230．．．校對區域

24．．．檢測點

240．．．校對區域

25．．．檢測點

250．．．校對區域

第一圖　係為本發明之流程圖。

第二圖　係為本發明標準檢測圖樣之平面圖。

第三圖　係為本發明之加工刀具攝錄影像圖。

第四圖　係為本發明之檢測步驟圖(一)。

第五圖　係為本發明之檢測步驟圖(二)。

第六圖　係為本發明之檢測步驟圖(三)。

第七圖　係為本發明之檢測步驟圖(四)。

第八圖　係為本發明另一實施例之檢測步驟圖(一)。

第九圖　係為本發明另一實施例之檢測步驟圖(二)。

第十圖　係為本發明另一實施例之檢測步驟圖(三)。

第十一圖　係為本發明另一實施例之檢測步驟圖(四)。

附件一　係為本創作之實際應用之檢測系統圖(一)。

附件二　係為本創作之實際應用之檢測系統圖(二)。

附件三　係為本創作之實際應用之檢測系統圖(三)。

附件四　係為本創作較佳實施例之檢測比值表(一)。

附件五　係為本創作較佳實施例之檢測比值表(二)。

附件六　係為本創作較佳實施例之檢測比值表(三)。

附件七　係為本創作較佳實施例之檢測比值表(四)。

附件八　係為本創作較佳實施例之檢測比值表(五)。

附件九　係為本創作較佳實施例之檢測比值表(六)。

Claims (10)

1. 一種加工刀具之檢測方法，其步驟係：(a)檢測機具內建標準檢測圖樣；(b)取得成型之加工刀具攝錄影像；(c)將攝錄之加工刀具影像輸入檢測機具，並以加工刀具的影像與內建之檢測圖樣進行比對；(d)將加工刀具之影像旋轉，以供加工刀具影像之中心線旋轉至配合檢測圖樣之中心線，並供加工刀具影像與檢測圖樣形成同軸向之疊合；(e)利用檢測圖樣上之複數校對區域，分別與加工刀具之影像重疊部分，進行檢測比對；(f)檢測圖樣上之各校對區域與加工刀具影像檢測比對後，分別取得檢測比值；(g)依據各檢測比值與預設之檢測值比對，得到加工刀具之成型正確與否之判斷數據。
2. 如申請專利範圍第1項所述加工刀具之檢測方法，其中該檢測機具係電腦。
3. 如申請專利範圍第1項所述加工刀具之檢測方法，其中該加工刀具係為鑽頭、微型鑽頭或銑刀，檢測機具內建標準檢測圖樣即為鑽頭、微型鑽頭、銑刀或微型銑刀之檢測圖樣。
4. 如申請專利範圍第3項所述加工刀具之檢測方法，其中該檢測機具內建之標準檢測圖樣，係包括符合加工刀具的制式預設大、小尺寸(如：0.03mm～5.0mm之預設尺寸範圍)之檢測圖樣。
5. 如申請專利範圍第1項所述加工刀具之檢測方法，其中該檢測圖樣係加工刀具之刀頭正視圖預設圖樣，而攝錄之加工刀具影像，即加工刀具之刀頭的正視方向攝錄影像；且檢測圖樣、攝錄影像係為鑽頭、微型鑽頭、銑刀或微型銑刀之刀刃方向正視圖。
6. 如申請專利範圍第1項所述加工刀具之檢測方法，其中該檢測機具之內建檢測圖樣，係依據檢測圖樣的各側邊之預設檢測點，分別設置不同範圍之校對區域。
7. 如申請專利範圍第6項所述加工刀具之檢測方法，其中該檢測圖樣之四側邊分別設置檢測點，並於各檢測點分別形成不同範圍的校對區域。
8. 如申請專利範圍第6項所述加工刀具之檢測方法，其中該檢測圖樣的各側邊之預設檢測點的效對區域，係可依據各檢測點的位置調整範圍的大小及位置。
9. 如申請專利範圍第1項所述加工刀具之檢測方法，其中該步驟(d)、(e)之加工刀具影像，亦可先予以旋轉180°後再與檢測圖樣進行疊合，並且重複步驟(d)、(e)進行加工刀具影像與檢測圖樣比對，進一步確認加工刀具影像之對稱性。
10. 如申請專利範圍第1項所述加工刀具之檢測方法，其中該步驟(f)之檢測比值，係加工刀具與檢測圖樣的相對側邊的重疊影像之面積差，再與檢測圖樣的總面積之比值，可為：面積差值/總面積值。