(57)【要約】【課題】被加工物の加工に伴って生じる飛散物に起因して画像にフレアが生じることを実質的に低減または排除することにより、鮮明な撮像画像を得て、工作機械による精緻な加工を実現する撮像システムおよび撮像方法を提供する。【解決手段】撮像システムは、工作機械内に配置された被加工物を照明する複数の照明部と、前記照明部で照明された前記被加工物を撮像する撮像部と、前記照明部および前記撮像部に接続された制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記被加工物の加工に伴って生じる飛散物を照明する前記照明部を特定するとともに、特定された前記照明部からの照明光の特性を調整する。【選択図】図４
2020116715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械内に配置された被加工物を照明する複数の照明部と、
前記照明部で照明された前記被加工物を撮像する撮像部と、
前記照明部および前記撮像部に接続された制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記被加工物の加工に伴って生じる飛散物を照明する前記照明部を特定するとともに、特定された前記照明部からの照明光の特性を調整する、工作機械の撮像システム。
【請求項２】
前記制御部は、特定された前記照明部を、消灯するか、または前記照明部からの前記照明光の強度を低減させる、請求項１に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項３】
前記制御部は、検出期間内に前記照明部を特定すること、および前記検出期間より長い照明期間において前記照明部からの照明光の特性を調整することを反復する、請求項２に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記撮像部で撮像された前記画像にフレアが発生したとき、前記撮像部および前記照明部に対する前記フレアの位置に基づいて、前記フレアを形成する前記照明部を特定するとともに、特定された前記照明部からの前記照明光の特性を調整する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項５】
前記制御部は、複数の前記照明部のそれぞれを照明させた後、順次消灯させるように制御するとともに、前記撮像部で前記撮像された画像からフレアが消失したときの前記照明部を特定して、特定された前記照明部からの前記照明光の特性を調整する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項６】
前記制御部は、複数の前記照明部のそれぞれを順次照明させるように制御するとともに、前記撮像部で撮像された前記画像にフレアが発生したときの前記照明部を特定して、特定された前記照明部からの前記照明光の特性を調整する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項７】
前記照明部は、前記飛散物が選択的に吸収する吸収波長を含む第１のスペクトル光と、前記吸収波長とは異なる非吸収波長を含む第２のスペクトル光を切り替え可能に照明し、
前記制御部は、複数の前記照明部のそれぞれを、前記第１のスペクトル光および前記第２のスペクトル光で順次照明させるように制御し、
前記制御部は、前記第１のスペクトル光を照射したときに撮像した第１のスペクトル画像と、前記第２のスペクトル光を照射したときに撮像した第２のスペクトル画像とを比較することにより、前記飛散物を照明する前記照明部を特定するとともに、特定された前記照明部を消灯させるか、または減光させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項８】
前記照明部は、前記飛散物が選択的に反射する反射波長を含む第３のスペクトル光と、前記反射波長とは異なる非反射波長を含む第４のスペクトル光を切り替え可能に照明し、
前記制御部は、複数の前記照明部のそれぞれを、前記第３のスペクトル光および前記第４のスペクトル光で順次照明させるように制御し、
前記制御部は、前記第３のスペクトル光を照射したときに撮像した第３のスペクトル画像と、前記第４のスペクトル光を照射したときに撮像した第４のスペクトル画像とを比較することにより、前記飛散物を照明する前記照明部を特定するとともに、特定された前記照明部を消灯させるか、または減光させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項９】
前記飛散物は、前記被加工物の加工の際に前記被加工物に向けて噴射されるクーラント液が前記被加工物に衝突して飛散する霧状クーラント、前記被加工物の加工の際に前記被加工物から生じる粉砕物、および／または機械摺動面に供給される潤滑油を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の工作機械の撮像システム。
【請求項１０】
複数の照明部を用いて、工作機械内に配置された被加工物を照明する照明工程と、
撮像部を用いて、前記照明部で照明された前記被加工物を撮像する撮像工程と、
撮像された画像に基づいて、前記被加工物の加工に伴って生じる飛散物を照明する前記照明部を特定する特定工程と、
特定された前記照明部からの照明光の特性を調整する調整工程と、を備えた工作機械の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）工作機械に用いられる撮像システムおよび撮像方法に関し、とりわけ工作機械内に配置された被加工物を照明する複数の照明部と、照明部で照明された被加工物を撮像する撮像部と、照明部および撮像部に接続された制御部とを備えた撮像システムおよびこれを用いた撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラによってＣＮＣ工作機械の内部を撮影し、その画像を工作機械の外部に配置されたディスプレイ装置で表示するシステムが知られていた。例えば特許文献１には、加工領域を外部と隔てるカバー体を備えた工作機械が記載され、このカバー体は、扉部を介して、加工領域と外部とを連通させる開口部を有するが、外部から加工領域を視認できる窓部が設けられていない。また特許文献１の工作機械は、加工領域の画像を撮像するカメラと、撮像された画像を表示するディスプレイ装置とを備える。こうして撮像された画像は、ディスプレイ装置を介してリアルタイムでオペレータに表示され、コントローラにより加工の進捗状況等を解析するための画像データを提供して、工作機械による加工の制御にフィードバックされる。よって特許文献１の工作機械において、カメラで撮像された画像が鮮明であるほど、工作機械による精緻な加工を実現することができる。
【０００３】
一般に、工作機械は、加工領域において大量のクーラント液を研削または切削等の工具の刃先に向けて噴射して、工具の刃先を冷却するように構成されている。光源として、小型で信頼性の高い複数のＬＥＤ光源が用いられる。刃先に向けて噴射されたクーラント液は、被加工物および刃先に衝突して飛散する。すなわち被加工物の加工に伴って、クーラント液の小滴（霧状の液滴）等の飛散物が形成される。このとき複数のＬＥＤ光源からの光が、飛散物で反射するが、ＣＣＤカメラ等の撮像部に強い光が入ると、画像の一部または全体が白っぽくなる現象が生じる（以下、本願では、このような現象を「フレア」現象、または単に「フレア」という。）。フレアが生じた画像では、被加工物または加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）がぼやけることがあり、工作機械による精緻な加工を阻害する虞があるため、フレアを排除することが強く望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５９４０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の１つの態様は、被加工物の加工に伴って生じる飛散物に起因して撮像画像にフレアが生じることを実質的に低減または排除することにより、鮮明な撮像画像を得て、工作機械による精緻な加工を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る第１の態様は、工作機械に用いられる撮像システムに関し、この撮像システムは、工作機械内に配置された被加工物を照明する複数の照明部と、前記照明部で照明された前記被加工物を撮像する撮像部と、前記照明部および前記撮像部に接続された制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像部で撮像された画像に基づいて、前記被加工物の加工に伴って生じる飛散物を照明する前記照明部を特定するとともに、特定された前記照明部からの照明光の特性を調整する。
【０００７】
また本発明に係る第２の態様は、工作機械に用いられる撮像方法に関し、この撮像方法は、複数の照明部を用いて、工作機械内に配置された被加工物を照明する照明工程と、撮像部を用いて、前記照明部で照明された前記被加工物を撮像する撮像工程と、撮像された画像に基づいて、前記被加工物の加工に伴って生じる飛散物を照明する前記照明部を特定する特定工程と、特定された前記照明部からの照明光の特性を調整する調整工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る態様によれば、被加工物の加工に伴って生じる飛散物に起因して画像にフレアが生じることを実質的に低減または排除することにより、鮮明な撮像画像を得て、工作機械による精緻な加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る工作機械の全体的構成を示す概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係る撮像システムの概略的構成を示す拡大斜視図である。
【図３】実施形態１に係る撮像システムの概略的構成を示すブロック図である。
【図４】加工時の図２の撮像システムの平面図である。
【図５】実施形態１に係る変形例１の加工時の撮像システムの斜視図である。
【図６】実施形態２に係る撮像システムの概略的構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態２に係る撮像システムの撮像部および照明部を示す正面図である。
【図８】実施形態２に係る撮像システムの撮像方法を示すフローチャートである。
【図９】実施形態２に係る撮像システムの複数の照明部のそれぞれのオンオフ動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】実施形態２の変形例２に係る撮像方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態２の変形例２の撮像システムの複数の照明部のそれぞれのオンオフ動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施形態３に係る撮像システムの撮像部および照明部を示す正面図である。
【図１３】実施形態３に係る撮像方法を示すフローチャートである。
【図１４】実施形態３の撮像システムの複数の照明部のそれぞれのオンオフ動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】実施形態３の変形例３に係る撮像方法を示すフローチャートである。
【図１６】実施形態３の変形例３の撮像システムの複数の照明部のそれぞれのオンオフ動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】実施形態４に係る撮像方法を示すフローチャートである。
【図１８】実施形態４の撮像システムの複数の照明部のそれぞれのオンオフ動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図面を参照して本発明に係る工作機械に用いられる撮像システムおよび撮像方法の実施形態を以下説明する。各実施形態の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上下」および「Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸」等）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものでない。なお各図面において、工作機械の各構成部品の形状または特徴を明確にするため、これらの寸法を相対的なものとして図示し、必ずしも同一の縮尺比で表したものではない。また、各図面において同一の構成部品には同一の符号を用いて示す。
【００１１】
［実施形態１］
図１〜図５を参照しながら、本発明に係る撮像システムおよび撮像方法の実施形態１について以下詳細に説明する。図１は、本発明の各実施形態に係る工作機械１００の全体的構成を示す概略的な斜視図であり、図２は、工作機械１００の内部に配置された実施形態１に係る撮像システム１の構成部品を示す模式的な斜視図である。また、図３は、図２の撮像システム１の概略的構成を示すブロック図であり、図４は、被加工物Ｗを加工しているときの図２の撮像システム１の平面図である。
実施形態１に係る工作機械１００は、図１に示すように、工場等のフロアに直接的に据え置かれた工作機械チャンバ１０１（以下、単に「チャンバ」ともいう。）を備える。また工作機械１００は、チャンバ１０１内に配置されたベッド１０２と、ベッド１０２からＺ方向（図１の上方向）に延びるコラム１０３と、コラム１０３からＸ方向（図１の左方向）に延びるサドル１０４と、サドル１０４に固定された主軸頭１０５と、主軸頭１０５に着脱自在に取り付けられた研削ツール２１と、被加工物Ｗ（以下、「ワーク」ともいう。）を固定して支持する載置台１０６（以下、「テーブル」ともいう。）とを備える。
【００１２】
本発明に係る工作機械１００は、研削ツール２１の代わりに穿孔ツール（ドリル）または研磨ツール（砥石、ともに図示せず）等の任意の適当な加工ツールを取り付けることにより、テーブル１０６に載置されたワークＷを穿孔加工または研磨加工等を行うことができる。また各実施形態に係る工作機械１００は、好適には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、回転軸および傾斜軸を制御して、ワークＷをワンチャッキングで多面加工することができる５軸複合加工機械であってもよい。
【００１３】
図１および図２に示すように、被加工物Ｗは、テーブル１０６に固定されており、Ｚ軸を中心とした円形の凸部Ｔを有するものである。研削ツール２１は、駆動ロッド２２を介して主軸頭１０５に取り付けられ、Ｚ軸に平行な中心軸周りに回転するように構成されている。実施形態１の工作機械１００において、回転する研削ツール２１が被加工物Ｗの凸部Ｔの垂直面（Ｚ軸方向に沿った側面）に当接することにより、被加工物Ｗの凸部Ｔが任意の半径を有するように研削加工することができる。
【００１４】
また、研削ツール２１の回転方向とは逆方向に被加工物Ｗ（テーブル１０６）を回転させながら、研削ツール２１を被加工物Ｗの凸部Ｔの垂直面に当接させて研削加工してもよい。その他、被加工物ＷをＺ軸周りに回転させ、主軸頭１０５に固定したフライスを上下方向に移動させることにより、被加工物Ｗの凸部Ｔを研削加工してもよい。すなわち、工作機械１００による加工手法は、本発明を限定するものではない。同様に、被加工物Ｗの加工は、上述の単純な形状に限定されるものではなく、本発明は、５軸複合加工機械で実現されるさまざまな形状および加工に対して適用可能である。
【００１５】
図３は、実施形態１に係る撮像システム１の概略的構成を示すブロック図であり、図４は、工作機械１００が被加工物を加工しているときの撮像システム１の平面図である。
図２〜図４に示すように、実施形態１に係る撮像システム１は、概略、研削ツール２１（および／またはテーブル１０６）を回転駆動する加工部２０、被加工物Ｗおよび研削ツール２１を冷却するために、これらに向けて大量のクーラント液を噴射するノズル３１を含む冷却部３０と、加工時の被加工物Ｗならびに研削ツール２１およびこれらの背景の画像を撮像（モニター）するＣＣＤカメラ等の撮像部４０と、加工時の被加工物Ｗを照明するＬＥＤ等の複数の照明部５０（照明部１および照明部２）と、上記構成部品を制御する制御部６０とを備える。なお、図４ではテーブル１０６を省略している。
【００１６】
工作機械１００の加工時、制御部６０は、主軸頭１０５内に配置されたモータ（加工部２０）を用いて研削ツール２１をＺ軸周りに回転させながら、被加工物Ｗの凸部Ｔに当接させるとともに、大量のクーラント液をノズル３１（冷却部３０）から被加工物Ｗおよび研削ツール２１に向けて噴射し、これらを冷却する。図４の黒点で示すように、ノズル３１から噴射されたクーラント液は、被加工物Ｗおよび研削ツール２１に衝突して飛散し、霧状の液滴（霧状クーラントＣ）を形成する。なお、被加工物の加工の際に生じる飛散物には、霧状クーラントＣの他、加工時に被加工物から生じる切子や切削屑等の粉砕物、および／または機械摺動面に供給される潤滑油、あるいは粉砕物もしくは潤滑油を包含した霧状クーラントＣが含まれ、本願ではこれらを総称して「飛散物」という。
【００１７】
撮像部４０は、加工時の被加工物Ｗならびに研削ツール２１およびこれらの背景の画像を撮像し、制御部６０は、撮像部４０から得た画像データを解析して、加工部２０による加工の制御にフィードバックする。照明部５０は、オンオフの応答速度が速く信頼性の高い発光ダイオードランプ（以下、単に「ＬＥＤ」という。）を用いて、被加工物Ｗおよび研削ツール２１を照明する。例えば、研削ツール２１による被加工物Ｗの研削加工が進むにつれ、研削ツール２１の位置がＺ軸に接近するが、一般に、加工の進捗に応じて、被加工物Ｗおよび研削ツール２１の位置が変化する。そこで制御部６０は、加工部２０の制御手順（制御プログラム）に応じて、冷却部３０のノズル３１、撮像部４０、および照明部５０の位置および指向角度を任意に調整できるように構成されている。すなわち制御部６０は、ノズル３１、撮像部４０、および照明部５０の位置および指向角度を常に認識し、制御することができる。
【００１８】
図４の黒点で示す霧状クーラントＣは、クーラント液の小滴（霧状の液滴）であり、研削ツール２１の周りに放射状に飛散する。撮像部４０は、照明部５０からの光で霧状クーラントＣの小滴、被加工物Ｗ、研削ツール２１、および加工時に生じた切削屑の堆積物を照明することにより、これらの画像を撮像する。このとき、霧状クーラントＣの小滴、撮像部４０、および照明部５０の位置等に依存するが、いずれか一方の照明部５０（照明部１または照明部２）からの光が霧状クーラントＣの小滴に反射して、撮像部４０に部分的に強い光が入り、画像の一部または全体が白っぽくなるフレアが生じる場合がある。フレアが生じた画像では、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）がぼやけてしまう。
【００１９】
そこで実施形態１に係る制御部６０は、撮像部４０で撮像された画像にフレアが生じないように、フレアの原因となる霧状クーラントＣの小滴の位置を特定するとともに、フレアを引き起こす照明部５０（照明部１または照明部２）を減灯（照明部５０からの光強度を低減）または消灯させるように構成されている。本願では、便宜上、フレアの原因となる霧状クーラントＣを「フレアクーラントＦＣ」といい、フレアを引き起こす照明部を「フレア照明部５０」という。
【００２０】
具体的には、まず制御部６０は、撮像画像にフレアが生じたか否かを判定する。制御部６０は、上述のとおり、撮像部４０と照明部５０の位置および指向角度を常に認識して制御しているが、フレアが生じた画像に基づいて、撮像部４０からフレアクーラントＦＣまでの距離ｄと、撮像部４０の中心軸に対する傾斜角θとを求める。撮像部４０は、タイム・オブ・フライト（ＴｏＦ：Time of Flight）センサーを含むものであってもよい。制御部６０は、フレアクーラントＦＣまでの距離ｄおよび傾斜角θから、例えばフレア照明部が「照明部１」であると判定することができる。さらに制御部６０は、その後一定期間、照明部１を減灯または消灯させ、照明部２のみを用いて被加工物Ｗおよび研削ツール２１を照明し、これらの画像を得るように制御する。こうして実施形態１に係る制御部６０は、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明な撮像画像を得て、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。
【００２１】
また制御部６０は、詳細図示しないが、人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）機能を備え、フレアクーラントＦＣまでの距離ｄや傾斜角θをはじめ、被加工物Ｗの構成材料、研削ツール２１の種類、クーラントの構成材料、ノズル３１から噴出されるクーラントの噴出速度、および照明部５０からの照明光の波長をパラメータとして、撮像した画像に関連付け、ディープラーニング等のニューラルネットワークにおける学習済みの重み付け係数と応答関数に基づく演算を行い、フレアクーラントＦＣの位置／角度およびフレア照明部５０を導出するように機械学習してもよい。
【００２２】
このように制御部６０は、撮像部４０で撮像された画像に基づいて、フレアが生じたことを判定し、フレアクーラントＦＣの位置／角度を導出し、一定の点灯期間、フレア照明部を減灯または消灯させることにより、フレアが生じない画像を撮像することができる。これにより、制御部６０は、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明な撮像画像を得て、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。また制御部６０は、一定の点灯期間が経過した後、撮像画像にフレアが生じたか否か、周期的に判定するように構成してもよい。
【００２３】
上記実施形態１の被加工物Ｗは、テーブル１０６に固定されており、Ｚ軸を中心とした円形の凸部Ｔを有するものであったが、本発明は、被加工物Ｗの態様および加工部２０の加工ツール２１の種別等に限定されるものではなく、冷却部３０を用いてクーラント液を被加工物Ｗおよび研削ツール２１に噴射しながら加工する工作機械１００の撮像システムに広く採用することができる。
【００２４】
（変形例１）
図５は、実施形態１の変形例１に係る撮像システム１の斜視図である。図５の撮像システム１において、被加工物Ｗが側方チャック２３に取り付けられ、砥石等の研磨ツール（加工部２０）がＸ軸周りに回転するスピンドル２４に接続され、クーラントを噴射するノズル３１（冷却部３０）が側方のタレット２５に取り付けられている。また撮像システム１は、実施形態１と同様、２つの照明部５０で被加工物Ｗおよび加工部２０を照明し、撮像部４０を用いてこれらの画像を撮像するように構成されている。
【００２５】
図５に示す撮像システムにおいて、制御部６０は、同様に、撮像画像にフレアが生じたか否かを判定し、フレアが生じた画像に基づいて、撮像部４０からフレアクーラントＦＣまでの距離ｄと、撮像部４０の中心軸に対する傾斜角θとを求める。そして制御部６０は、距離ｄおよび傾斜角θから、例えばフレア照明部が照明部１であると判定し、その後一定期間、照明部１を減灯または消灯させ、照明部２のみを用いて被加工物Ｗおよび研削ツール２１を照明し、これらの画像を得るように制御する。
【００２６】
このように制御部６０は、上記実施形態１と同様、撮像部４０で撮像された画像に基づいて、フレアが生じたことを判定し、フレアクーラントＦＣの位置／角度を導出し、一定の点灯期間、フレア照明部を減灯または消灯させることにより、フレアが生じない画像を撮像することができる。こうして制御部６０は、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明な撮像画像を得て、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。
【００２７】
［実施形態２］
図６〜図９を参照しながら、本発明に係る撮像システムおよび撮像方法の実施形態２について以下詳細に説明する。実施形態２の撮像システムは、１０個の照明部５０を備える点を除き、実施形態１の撮像システム（２個）と同様の構成を有するので、重複する点については説明を省略する。
【００２８】
図６は、実施形態２に係る撮像システム２の概略的構成を示すブロック図であり、図７は、実施形態２に係る撮像システム２の撮像部４０および複数の照明部５０を示す正面図である。上述のとおり、実施形態２に係る撮像システム２は、１０個の照明部５０（図６の照明部１〜１０）を有し、図７で示すように、中央に配置された撮像部４０の周りに照明部５０が等角度間隔に配置されている。図７では、各照明部５０は、撮像部４０と同心円状に３６度間隔で配置されているが、この構成に限定されるものではなく、楕円および矩形等の任意の形状に沿って任意の間隔で配置してもよいし、撮像部４０と各照明部５０を別体として構成してもよい。また図６の撮像システム２は、回転矢印で示すように、任意の直交する回転軸の周りで回転することができ、制御部６０は、被加工物Ｗを加工する加工部２０に向けて、撮像部４０および各照明部５０を任意の方向に指向させることができる。
【００２９】
制御部６０は、各照明部５０（照明部１〜１０）を互いに独立して点灯または消灯（減灯）させることができる。撮像部４０は、短いフレーム単位期間で被加工物Ｗおよび加工部２０を撮像して、画像データをリアルタイムで制御部６０に送信することができるＣＣＤカメラを採用することが好ましく、例えばフレーム単位期間は１ｍｓである。フレーム単位期間とは、撮像部４０が連続して撮像できる画像フレームの最小時間であってもよい。また各照明部５０は、実施形態１と同様、オンオフの応答速度が速く、信頼性の高いＬＥＤを用いることが好ましく、フレーム単位期間の同等の応答速度（例えば１ｍｓ）でオンオフ動作させることができる。
【００３０】
図８は、実施形態２に係る撮像システム２の制御（撮像方法）を示すフローチャートであり、図９は、実施形態２に係る撮像システム２の複数の照明部のオンオフ動作を示すタイミングチャートである。図８および図９を参照しながら、実施形態２に係る撮像方法について詳細に以下説明する。なお、本発明を容易に理解しやすくするために、各照明部５０を「ＬＥＤ１〜１０」といい、撮像部４０を単にカメラ４０といい、カメラ４０で撮像される被加工物Ｗならびに研削ツール２１およびこれらの背景の画像を「カメラ画像」という。
【００３１】
実施形態２に係る撮像方法によれば、制御部６０は、ステップＳＴ０１において、フレーム単位期間の１０倍に相当する所定の全灯期間（例えば１０ｍｓ）、すべてのＬＥＤ１〜１０が点灯し、カメラ４０がカメラ画像を撮像するように制御するとともに、制御部６０内のメモリ（図示せず）に各フレーム単位期間に対応するそれぞれのカメラ画像またはその平均値としてのカメラ画像に関する画像データを記憶する。このとき、全灯期間中に撮像されたカメラ画像にフレアが発生しているものとする。カメラ画像にフレアが発生していない場合は、詳細図示しないが、制御部６０は、ＳＴ０１に戻って、全灯期間すべてのＬＥＤ１〜１０を点灯させる。すなわち、この実施形態に係る撮像方法によれば、カメラ画像にフレアが発生しない限り、通常の撮像方法と同様、継続してすべてのＬＥＤ１〜１０を点灯させて、カメラ画像を撮像する。なお、全灯期間は、１０ｍｓより長く、または短く設定してもよい。
【００３２】
ステップＳＴ０２において、制御部６０は変数ｉを１に設定する。ステップＳＴ０３において、全灯期間終了後、制御部６０は、ＬＥＤｉのみをフレーム単位期間（例えば１ｍｓ）だけ消灯させ（ＯＦＦ）、ステップＳＴ０４において、カメラ画像からフレアが消失したか否かを判定する。ステップＳＴ０５において、制御部６０は、カメラ画像からフレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉを制御部６０内のメモリ（図示せず）に記憶する。ステップＳＴ０６において、制御部６０は、変数ｉをインクリメントし、ステップＳＴ０３〜ＳＴ０６を反復する。
【００３３】
ステップＳＴ０７において、制御部６０は、変数ｉが１０を超えたとき（ｉ＝１１）、ステップＳＴ０８に進み、フレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉ（例えば図９のＬＥＤ５）以外の各ＬＥＤを所定の照明期間（例えば８０ｍｓ）だけ点灯させて、カメラ画像を得る。このとき制御部６０は、照明期間、フレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉを完全に消灯させるのではなく、一定の割合で減灯（ＬＥＤｉからの光強度を低減）させてもよく、カメラ画像に与えるフレアの程度に応じて減灯させてもよい。
【００３４】
ステップＳＴ０９において、制御部６０は、フレアを排除または実質的に低減させたカメラ画像を得て、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明なカメラ画像を解析することにより、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。制御部６０は、ステップＳＴ０９の後、再びステップＳＴ０１に戻って、ＳＴ０１〜０９の動作を反復的に行い、継続的に鮮明なカメラ画像を得て、加工部２０を用いて正確な加工を行う。
【００３５】
（変形例２）
図１０および図１１を参照しながら、実施形態２の変形例２について以下説明する。変形例２の撮像方法は、概略、各ＬＥＤ１〜１０を順次点灯させて、カメラ画像にフレアが発生するか否かを判定する点以外、実施形態２の撮像方法と同様のものであるので、重複する点については説明を省略する。
図１０は、変形例２に係る撮像方法を示すフローチャートであり、図１１は、変形例２に係る撮像システム２の複数の照明部のオンオフ動作を示すタイミングチャートである。図１０および図１１を参照しながら、変形例２に係る撮像方法について以下説明する。
【００３６】
変形例２に係る撮像方法によれば、制御部６０は、ステップＳＴ１１において、制御部６０は変数ｉを１に設定した後、ステップＳＴ１２でＬＥＤｉをフレーム単位期間（例えば１ｍｓ）点灯させて（ＯＮ）、ステップＳＴ１３でカメラ画像にフレアが発生したか否かを判定する。またステップＳＴ１４において、制御部６０は、カメラ画像にフレアが発生したときに点灯させたＬＥＤｉを制御部６０内のメモリ（図示せず）に記憶する。ステップＳＴ１５において、制御部６０は、変数ｉをインクリメントし、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１５を反復する。
【００３７】
ステップＳＴ１６において、制御部６０は、変数ｉが１０を超えたとき（ｉ＝１１）、ステップＳＴ１７に進み、フレアが発生したときに点灯させたＬＥＤｉ（例えば図１１のＬＥＤ５）以外の各ＬＥＤを所定の照明期間（例えば９０ｍｓ）だけ点灯させて、カメラ画像を得る。このとき実施形態２と同様、変形例２に係る制御部６０は、照明期間、フレアが発生したときに点灯させたＬＥＤｉを完全に消灯させるのではなく、一定の割合で減灯（ＬＥＤｉからの光強度を低減）させてもよく、カメラ画像に与えるフレアの程度に応じて減灯させてもよい。
【００３８】
ステップＳＴ１８において、制御部６０は、フレアを排除または実質的に低減させたカメラ画像を得て、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明なカメラ画像を解析することにより、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。制御部６０は、ステップＳＴ１８の後、再びステップＳＴ１１に戻って、ＳＴ１１〜１８の動作を反復的に行い、継続的に鮮明なカメラ画像を得て、加工部２０を用いて正確な加工を行う。
【００３９】
［実施形態３］
図１２〜図１４を参照しながら、本発明に係る撮像システムおよび撮像方法の実施形態３について以下詳細に説明する。実施形態３の撮像システム３は、５個の照明部５０を備え、各照明部５０が互いに異なるピーク波長を有する２つのＬＥＤ（例えば赤外ＬＥＤおよび白色ＬＥＤ）を有する点を除き、実施形態２の撮像システム２（単色）と同様の構成を有するので、重複する点については説明を省略する。
【００４０】
図１２は、実施形態３に係る撮像システム３の撮像部４０および複数の照明部５０を示す正面図である。図示のように、撮像システム３は、中央に配置された撮像部４０の周りに５個の照明部５０（図１２参照）を有し、各照明部５０は、例えば赤外ＬＥＤチップ（ＬＥＤ／ＩＲ）および白色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ／Ｗ）を有する。図１２では、各照明部５０の赤外ＬＥＤおよび白色ＬＥＤをそれぞれ「５０ＩＲ」および「５０Ｗ」と示す。
【００４１】
実施形態３の撮像部４０は、撮像波長を可視帯域から赤外帯域まで撮像可能なＣＭＯＳセンサーであるか、あるいは可視帯域で撮像可能な可視光センサーと赤外帯域で撮像可能な赤外センサーを備える。なお白色ＬＥＤチップとは、紫外ＬＥＤまたは青色ＬＥＤチップの周囲に蛍光体を配置したものであってもよいし、青色、緑色および赤色ＬＥＤチップを組み合わせたものであってもよい。
【００４２】
ところで、クーラント液は、水、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、および水溶性加工油剤（潤滑油）等のさまざま成分で構成されており、上記各成分は、特定の赤外ピーク波長で高い吸光係数を有する。例えば、水は１４５０ｎｍ、ポリエチレングリコールは１４５２ｎｍ、そしてポリプロピレングリコールは１４２７ｎｍの吸収波長で高い吸光係数を有する（光をより吸収しやすい）。
【００４３】
そこで実施形態３の各照明部５０の赤外ＬＥＤチップとして、例えば１４５０ｎｍ付近のピーク波長を有するものを採用することにより、制御部６０は、赤外ＬＥＤチップから赤外光で照明したときのカメラ画像（以下、「赤外カメラ画像」という。）に基づいて、実施形態１と同様、クーラント液の各小滴の位置／角度を監視することができる。なお本願では、クーラント液（飛散物）が選択的に吸収する光（特定の吸収波長で吸光係数の高い光、例えば赤外光）を「第１のスペクトル光」といい、選択的に吸収しない白色光を「第２のスペクトル光」ともいう。
【００４４】
また制御部６０は、上記実施形態と同様、赤外カメラ画像と、白色ＬＥＤチップからの白色光で照明したカメラ画像（以下、「白色カメラ画像」という。）にフレアが発生したか否かを判定して、フレアの原因となる飛散物の位置／角度、およびフレア照明部５０を特定することができる。
【００４５】
さらに、制御部６０は、白色カメラ画像と赤外カメラ画像とを比較することにより、加工時に生じる粉砕物に起因するフレアと、霧状クーラントＣに起因するフレアとを区別することができる。すなわち制御部６０は、被加工物Ｗおよび研削ツール２１等の背景物に起因するフレアが発生した場合であっても、これを許容し、フレアクーラントＦＣを検出した場合に限定して、フレア照明部５０を消灯または減灯させてもよい。こうして実施形態３に係る撮像方法によれば、フレアクーラントＦＣに起因するフレアのみを排除または低減し、継続的に鮮明なカメラ画像を解析して、正確な加工を実現することができる。
【００４６】
択一的に、制御部６０は、実施形態１で上記説明したように、人工知能（ＡＩ）機能を備えることにより、フレアクーラントＦＣをより確実に特定するように構成してもよい。具体的には、制御部６０は、撮像した赤外カメラ画像と白色カメラ画像を比較し、霧状クーラントＣに起因するフレアが発生したときのフレアクーラントＦＣまでの距離ｄや傾斜角θ等の上記パラメータをビッグデータとして蓄積した後（学習済みの重み付け係数と応答関数を得た後）、白色カメラ画像に発生するであろうフレアクーラントＦＣまでの距離ｄや傾斜角θを、赤外カメラ画像のみから予測する。そして制御部６０は、より短い検出期間（例えば５ｍｓ＝１ｍｓ×５）、各赤外ＬＥＤチップで照明して赤外カメラ画像を得ることにより、実施形態１と同様、フレアクーラントＦＣおよびフレア照明部５０を導出してもよい（図示せず）。こうして制御部６０は、フレアクーラントＦＣをより迅速かつ確実に特定し、フレア照明部５０を消灯または減灯させ、フレアクーラントＦＣに起因するフレアのみを排除または低減し、継続的に鮮明なカメラ画像を得て、加工部２０を用いて正確な加工を行うことができる。
【００４７】
概略的に上記説明した実施形態３に係る撮像方法について、図１３および図１４を用いて詳細に以下説明する。図１３は、実施形態３に係る撮像システム３の撮像方法を示すフローチャートであり、図１４は、実施形態３に係る撮像システム３の複数の照明部のオンオフ動作を示すタイミングチャートである。実施形態３に係る撮像システム３は、照明部５０として、赤外ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／ＩＲ）および白色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｗ）を備える。
【００４８】
実施形態３に係る撮像方法によれば、制御部６０は、ステップＳＴ２１において、所定の全灯期間（例えば１０ｍｓ）において、すべての赤外ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／ＩＲ）および白色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｗ）が交互に点灯し、撮像部４０が赤外カメラ画像と白色カメラ画像を撮像するように制御するとともに、制御部６０内のメモリ（図示せず）に各フレーム単位期間に対応するそれぞれのカメラ画像またはその平均値としてのカメラ画像に関する画像データを記憶する。このとき、少なくとも白色カメラ画像（および赤外カメラ画像）にフレアが発生しているものとする。白色カメラ画像にフレアが発生していない場合は、詳細図示しないが、ＳＴ２１に戻って、全灯期間すべてのＬＥＤ１〜５／ＩＲおよびＬＥＤ１〜５／Ｗを点灯させる。すなわちこの撮像方法によれば、少なくとも白色カメラ画像（および赤外カメラ画像）にフレアが発生しない限り、一般の撮像方法と同様、継続してすべてのＬＥＤ１〜５／ＩＲおよびＬＥＤ１〜５／Ｗを点灯させて、赤外カメラ画像および白色カメラ画像を撮像する。制御部６０は、ＬＥＤ１〜５／ＩＲの赤外カメラ画像から、クーラント液の各小滴の位置／角度／分布状態を特定することができる。なお、全灯期間は、１０ｍｓより長く、または短く設定してもよい。
【００４９】
ステップＳＴ２２において、制御部６０は変数ｉを１に設定する。ステップＳＴ２３において、全灯期間終了後、制御部６０は、ＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗをそれぞれフレーム単位期間（例えば１ｍｓ）だけ消灯させ（ＯＦＦ）、ステップＳＴ２４において、白色カメラ画像からフレアが消失したか否か、すなわちフレアクーラントＦＣを検出したか否かを判定する。このように制御部６０は、ＬＥＤ１〜５／Ｗの白色カメラ画像から、フレアの発生原因となる飛散物または背景物の位置／角度を特定し、赤外カメラ画像から得られたクーラント液の各小滴の位置／角度と比較することにより、フレアの原因となるフレアクーラントＦＣを検出したか判定する。
【００５０】
ステップＳＴ２５において、制御部６０は、白色カメラ画像からフレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗを制御部６０内のメモリ（図示せず）に記憶する。ステップＳＴ２６において、制御部６０は、変数ｉをインクリメントし、ステップＳＴ２３〜ＳＴ２５を反復する。
【００５１】
ステップＳＴ２７において、制御部６０は、変数ｉが５を超えたとき（ｉ＝６）、ステップＳＴ２８に進み、フレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗ（例えば図１４のＬＥＤ３／ＩＲおよびＬＥＤ３／Ｗ）以外の各ＬＥＤを所定の照明期間（例えば８０ｍｓ）だけ点灯させて、赤外カメラ画像および白色カメラ画像を得る。このとき、制御部６０は、照明期間、フレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗを完全に消灯させるのではなく、一定の割合で減灯（ＬＥＤｉからの光強度を低減）させてもよく、カメラ画像に与えるフレアの程度に応じて減灯させてもよい。
【００５２】
ステップＳＴ２９において、制御部６０は、クーラントフレアを排除または実質的に低減させたカメラ画像を得て、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明なカメラ画像を解析することにより、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。制御部６０は、ステップＳＴ２９の後、再びステップＳＴ２１に戻って、ＳＴ２１〜２９の動作を反復的に行い、継続的に鮮明なカメラ画像を得て、加工部２０を用いて正確な加工を行う。
【００５３】
（変形例３）
図１５および図１６を参照しながら、実施形態３の変形例３について以下説明する。変形例３の撮像方法は、概略、各ＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗを順次点灯させて、少なくとも白色カメラ画像（および赤外カメラ画像）にクーラントフレアが発生するか否かを判定する点以外、実施形態３の撮像方法と同様のものであり、実施形態２に対する変形例２に対応するものであるので、重複する点については説明を省略する。
【００５４】
図１５は、変形例３に係る撮像方法を示すフローチャートであり、図１６は、変形例３に係る撮像システム３の複数の照明部のオンオフ動作を示すタイミングチャートである。図１５および図１６を参照しながら、変形例３に係る撮像方法について以下説明する。
変形例３に係る撮像方法によれば、制御部６０は、ステップＳＴ３１において、制御部６０は変数ｉを１に設定した後、ステップＳＴ３２でＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗをフレーム単位期間（例えば１ｍｓ）点灯させて（ＯＮ）、ステップＳＴ３３で少なくとも白色カメラ画像（および赤外カメラ画像）にフレアが発生したか否かを判定する。またステップＳＴ３４において、制御部６０は、少なくとも白色カメラ画像（および赤外カメラ画像）にフレアが発生したときに点灯させたＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗを制御部６０内のメモリ（図示せず）に記憶する。ステップＳＴ３５において、制御部６０は、変数ｉをインクリメントし、ステップＳＴ３２〜ＳＴ３５を反復する。
【００５５】
ステップＳＴ３６において、制御部６０は、変数ｉが５を超えたとき（ｉ＝６）、ステップＳＴ３７に進み、フレアが発生したときに点灯させたＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗ（例えば図１６のＬＥＤ３／ＩＲおよびＬＥＤ３／Ｗ）以外の各ＬＥＤを所定の照明期間（例えば９０ｍｓ）だけ点灯させて、赤外カメラ画像および白色カメラ画像を得る。このとき実施形態３と同様、制御部６０は、照明期間、フレアが発生したときに点灯させたＬＥＤｉ／ＩＲおよびＬＥＤｉ／Ｗを完全に消灯させるのではなく、一定の割合で減灯（ＬＥＤｉからの光強度を低減）させてもよく、カメラ画像に与えるフレアの程度に応じて減灯させてもよい。
【００５６】
ステップＳＴ３８において、制御部６０は、クーラントフレアを排除または実質的に低減させたカメラ画像を得て、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明なカメラ画像を解析することにより、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。制御部６０は、ステップＳＴ３８の後、再びステップＳＴ３１に戻って、ＳＴ３１〜３８の動作を反復的に行い、継続的に鮮明なカメラ画像を得て、加工部２０を用いて正確な加工を行う。
【００５７】
［実施形態４］
図１７および図１８を参照しながら、本発明に係る撮像システムおよび撮像方法の実施形態４について以下詳細に説明する。実施形態４の撮像システム４は、５個の照明部５０を備え、各照明部５０が互いに異なるピーク波長を有する２つのＬＥＤ（例えば青色ＬＥＤ／Ｂおよび赤色ＬＥＤ／Ｒ）を有する点を除き、実施形態３の撮像システム３（赤外ＬＥＤ／ＩＲと白色ＬＥＤ／Ｗ）と同様の構成を有するので、重複する点については説明を省略する。
【００５８】
ところで、クーラント液は、被加工物Ｗおよび研削ツール２１に衝突／飛散して形成された霧状の液滴（クーラント液の小滴）であり、一定の径を有する球状の小滴で構成される場合が多い。一般に、球状の小滴は、その径が小さいほど、より長い波長の光を散乱しやすく、より短い波長の光を選択的に反射しやすい（反射率が高い）。なお本願では、クーラント液（飛散物）が選択的に反射する光（特定の反射波長を有する光、例えば青色光）を「第３のスペクトル光」といい、選択的に吸収しない光（例えば赤色光）を「第４のスペクトル光」ともいう。
【００５９】
そこで実施形態４に係る撮像システムおよび撮像方法は、クーラント液の小滴が特定の粒径を有するものと仮定し、照明部５０の青色ＬＥＤから青色光を照明して得たときのカメラ画像（以下、「青色カメラ画像」という。）と、照明部５０の赤色ＬＥＤから赤色光を照明して得たときのカメラ画像（以下、「赤色カメラ画像」という。）とを比較して、両者の差異が著しい画像の部分をクーラント小滴に起因するものと判定する。こうして実施形態４に係る制御部６０は、実施形態３と同様、青色カメラ画像および赤色カメラ画像から、クーラント液の各小滴の位置／角度を監視することができる。
【００６０】
また制御部６０は、青色カメラ画像および赤色カメラ画像にフレアが発生したか否かを判定することにより、フレアの原因となるフレアクーラントＦＣおよびフレア照明部５０を特定することができる。さらに、被加工物Ｗおよび研削ツール２１等の背景物は、照明部５０からの光の波長に依存して反射強度が増減することはないので、背景物に起因するフレアが発生した場合であっても、これを許容し、フレアクーラントＦＣを検出した場合に限定して、フレア照明部５０を消灯または減灯させることができる。こうして実施形態４に係る撮像方法によれば、フレアクーラントＦＣに起因するフレアのみを排除または低減し、継続的に鮮明なカメラ画像を解析して、正確な加工を実現することができる。
【００６１】
概略的に上記説明した実施形態４に係る撮像方法について、図１７および図１８を用いて詳細に以下説明する。図１７は、実施形態４に係る撮像システム４の撮像方法を示すフローチャートであり、図１８は、実施形態４に係る撮像システム４の複数の照明部のオンオフ動作を示すタイミングチャートである。実施形態４に係る撮像システム４は、照明部５０として、青色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｂ）および赤色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｒ）を備える。
【００６２】
実施形態４に係る撮像方法によれば、制御部６０は、ステップＳＴ４１において、全灯期間（例えば１０ｍｓ）、すべての赤色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｒ）および青色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｂ）が交互に点灯し、撮像部４０が赤色カメラ画像と青色カメラ画像を撮像するように制御する。また制御部６０は、内部メモリに各フレーム単位期間に対応するそれぞれのカメラ画像またはその平均値としてのカメラ画像に関する画像データを記憶する。このとき、少なくとも赤色カメラ画像（および青色カメラ画像）にフレアが発生しているものとする。赤色カメラ画像にフレアが発生していない場合は、詳細図示しないが、ＳＴ４１に戻って、全灯期間すべてのＬＥＤ１〜５／ＲおよびＬＥＤ１〜５／Ｂを点灯させる。すなわちこの撮像方法によれば、少なくとも赤色カメラ画像（および青色カメラ画像）にフレアが発生しない限り、一般の撮像方法と同様、継続してすべてのＬＥＤ１〜５／ＲおよびＬＥＤ１〜５／Ｂを点灯させて、赤色カメラ画像と青色カメラ画像を撮像する。制御部６０は、青色カメラ画像および赤色カメラ画像から、クーラント液の各小滴の位置／角度／分布状態を特定することができる。
【００６３】
ステップＳＴ４２において、制御部６０は変数ｉを１に設定する。ステップＳＴ４３において、全灯期間終了後、制御部６０は、ＬＥＤｉ／ＲおよびＬＥＤｉ／Ｂをそれぞれフレーム単位期間（例えば１ｍｓ）だけ消灯させ（ＯＦＦ）、ステップＳＴ４４において、赤色カメラ画像からフレアが消失したか否か、フレアクーラントＦＣを検出したか否かを判定する。すなわち制御部６０は、ＬＥＤ１〜５／Ｒの赤色カメラ画像から、フレアの発生原因となる飛散物または背景物の位置／角度を特定し、青色カメラ画像から得られたクーラント液の各小滴の位置／角度と比較することにより、フレアの原因となるフレアクーラントＦＣを検出したか判定する。
【００６４】
ステップＳＴ４５において、制御部６０は、赤色カメラ画像からフレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉ／ＲおよびＬＥＤｉ／Ｂを制御部６０内のメモリ（図示せず）に記憶する。ステップＳＴ４６において、制御部６０は、変数ｉをインクリメントし、ステップＳＴ４３〜ＳＴ４７を反復する。
【００６５】
ステップＳＴ４７において、制御部６０は、変数ｉが５を超えたとき（ｉ＝６）、ステップＳＴ４８に進み、フレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉ／ＲおよびＬＥＤｉ／Ｂ（例えば図１８のＬＥＤ３／ＲおよびＬＥＤ３／Ｂ）以外の各ＬＥＤを所定の照明期間（例えば８０ｍｓ）だけ点灯させて、赤色カメラ画像および青色カメラ画像を得る。このとき、制御部６０は、照明期間、フレアが消失したときに消灯させたＬＥＤｉ／ＲおよびＬＥＤｉ／Ｂを完全に消灯させるのではなく、一定の割合で減灯（ＬＥＤｉからの光強度を低減）させてもよく、カメラ画像に与えるフレアの程度に応じて減灯させてもよい。
【００６６】
ステップＳＴ４９において、制御部６０は、クーラントフレアを排除または実質的に低減させたカメラ画像を得て、被加工物Ｗまたは加工時に生じた切削屑の堆積物の輪郭（加工状態）を示す鮮明なカメラ画像を解析することにより、加工部２０による精緻な加工を実現することができる。制御部６０は、ステップＳＴ４９の後、再びステップＳＴ４１に戻って、ＳＴ４１〜４９の動作を反復的に行い、継続的に鮮明なカメラ画像を得て、加工部２０を用いて正確な加工を行う。
【００６７】
なお、詳細図示しないが、実施形態４では、制御部６０は、各ＬＥＤｉ／ＲおよびＬＥＤｉ／Ｂを順次消灯させることにより、クーラントフレアが発生するか否かを判定するものであったが、実施形態３の変形例３の撮像方法と同様、各ＬＥＤｉ／ＲおよびＬＥＤｉ／Ｂを順次点灯させて、クーラントフレアが発生するか否かを判定するように構成してもよい。
【００６８】
また上記実施形態４では、フレアクーラントＦＣを検出するために、赤色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｒ）を用いたが、蛍光体を採用した白色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｗ）を用いてもよいし、各照明部５０に緑色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／Ｇ）を追加して、３原色ＬＥＤチップ（ＬＥＤ１〜５／ＲＧＢ）を用いてもよい。すなわち制御部６０は、クーラントフレアが発生したと判定したとき、照明期間、フレアが消失したときに消灯させた照明部５０の各ＬＥＤｉ／ＲＧＢの光強度（照明部５０の色調）を調整してもよい。
【００６９】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、コンピュータ数値制御工作機械に用いられる撮像システムおよび撮像方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１〜４…撮像システム、２０…加工部、２１…加工ツール、２２…駆動ロッド、２３…側方チャック、２４…スピンドル、２５…タレット、３１…ノズル、３０…冷却部、４０…撮像部、５０…照明部、６０…制御部、１００…工作機械、１０１…工作機械チャンバ、１０２…ベッド、１０３…コラム、１０４…サドル、１０５…主軸頭、１０６…載置台（テーブル）、Ｗ…被加工物、Ｔ…被加工物の凸部、Ｃ…霧状クーラント、ＦＣ…フレアクーラント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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