(57)【要約】      （修正有）【課題】切削工具の異常を効果的に監視する装置を提供する。【解決手段】装置２００は、切削工具１００の複数の歯の個別画像を撮影する撮像装置２０２を含む。装置２００は、歯が撮像装置２０２の視野に沿って通過するたびに撮像装置２０２を作動させる、トリガ機構２０４を更に含む。切削工具１００を照明するために、１つ以上の光源２０８、２１０、２１２が設けられる。更に、装置２００は、切削工具１００における異常の度合いを定量化するために個別画像における１つ以上の指標を処理する、画像処理装置を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具異常検知装置（２００）であって、
切削工具（１００）の複数の歯の個別画像を撮影する撮像装置（２０２）と、
前記撮像装置（２０２）の視野に沿って歯が通過するたびに前記撮像装置（２０２）を作動させるトリガ機構（２０４）と、
前記切削工具（１００）を照明する１つ以上の光源（２０８、２１０、２１２）と、
前記切削工具（１００）における異常の度合いを定量化するために前記個別画像における１つ以上の指標を処理する、画像処理装置（２２０）と、
を備える装置（２００）。
【請求項２】
前記装置（２００）が、前記切削工具（１００）の動作中に異常を検知する、請求項１に記載の装置（２００）。
【請求項３】
前記異常が、前記切削工具（１００）の歯材の摩耗、傷、歯の折れのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置（２００）。
【請求項４】
前記切削工具（１００）の前記異常の状態を格納するデジタルアーカイブ装置を更に備える、請求項１に記載の装置（２００）。
【請求項５】
前記撮像装置（２０２）がデジタルカメラを含む、請求項１に記載の装置（２００）。
【請求項６】
前記撮像装置（２０２）が、前記切削工具（１００）の位置と反対側の場所に設けられる、請求項１に記載の装置（２００）。
【請求項７】
前記撮像装置（２０２）がリニアステージ（３０１）にマウントされている、請求項１に記載の装置（２００）。
【請求項８】
前記１つ以上の光源（２０８、２１０、２１２）が３つの光源から成る、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
第１光源（２０８）が前記撮像装置（２０２）の頂部に配置され、第２光源（２１０）が前記切削工具（１００）の上方に張り出すように配置され、第３光源（２１２）が前記撮像装置（２０２）の下方に配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１光源（２０８）が、前記撮像装置（２０２）とほぼ平行な前記切削工具（１００）の前記複数の歯の面を選択的に照明し、前記第２光源（２１０）が前記切削工具（１００）の前記複数の歯の先端及び前記切削工具（１００）の傾斜面を選択的に照明し、前記第３光源（２１２）が前記切削工具（１００）の前記複数の歯の前面を選択的に照明する、請求項９に記載の装置（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具に関する。本発明は、特に、切削工具の異常を検知するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物に対して様々な機械加工作業を行うために切削工具を使用することは、当該技術分野で周知である。このような切削工具の１つであるブローチカッターは、タービンディスクのダブテールスロットの作製に使用される。切削工具は通常、切削作業中に被加工物と接触する１組の歯を有する。１組の歯は、個々の切削作業の間に様々な負荷、熱、及び摩擦を受ける、様々な輪郭及び面を有する。切削工具の繰り返し使用により、１つ以上の切歯に、歯の折れ、欠け、歯の傷等の異常を生じる可能性がある。このような歯の異常は、不適切な機械加工、及び致命的なカッター不良を引き起こす可能性がある。例えば、ブローチカッターの歯が摩耗して過剰に摩耗又は損傷があると、タービンディスクのダブテールスロットの寸法が不適切になるかも知れない。そのせいで、タービンディスクを廃棄することになり、結果的に重大な経済的損失を生じる可能性がある。そこで、切削工具の歯のあらゆる損傷を検出するために、切削工具の異常を定期的に監視する。
【０００３】
切削工具の異常を監視するにあたり、様々な従来技術による解決策が提案されている。一般的に、歯の状態を判定するには、定期的に目視検査を行う。別の解決策では、ニューラルネットワークを使用して切削工具の状態を示し、その結果を読み取って、切削工具に生じ得る摩耗を推定する予測方法を採用する。別の解決策では、アコースティックエミッションセンサを利用して、歯の先端の欠けに起因する音響的特徴を判定する。しかし、これらの解決策は、切削工具の非動作中に行われる場合が多いため、生産プロセスの効率低下に繋がる可能性がある。また、これらの解決策は、リアルタイムで切削工具動作中の歯の状態を、効果的に判定できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７７２５０２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に鑑みて、切削工具の異常を効果的に監視する装置の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に示す実施形態では、切削工具の異常を検知するためのシステム及び方法を提供する。切削工具の異常には、刃先の摩耗、折れ、欠けの形成、切削工具表面上の傷及び割れが含まれるが、これらに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による、切削工具の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、切削工具異常検知装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による、切削工具異常検知装置の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による、切削工具異常検知装置のトリガ機構の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による、ブローチ仕上げ機上の異常の画像である。
【図６】本発明の一実施形態による、ブローチ粗化装置上の異常の画像である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書に提示の実施形態は、切削工具の一例としてブローチカッターを開示するが、本発明の原理及び教示が、本発明の概念から逸脱することなく、ミルカッター等のその他いずれの切削工具にも適用可能であることは、当業者に明らかであろう。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態による、従来のブローチカッター１００（以下同義にて「切削工具１００」又は「ブローチ仕上げ機１００」と称する）の概略図を示す。一般的に、ブローチカッター１００は、ブローチ粗化装置及びブローチ仕上げ機を含む。図１の実施例では、ブローチ仕上げ機１００を示している。ブローチカッター１００は、タービンディスクのダブテールスロット切削等の、ただしこれに限定されない、様々な機械加工作業に利用可能である。２種類のブローチカッターの各々を利用して、タービンディスクのダブテールスロットを作製する。ブローチ粗化装置は、その上面に設けられた複数の（「歯」としても周知の）直線状チゼルポイントを含む。一般的には、１つ以上の切削サイクルにおいて、ブローチ粗化装置を使用して、初期粗切削を行い、ビレット等の被加工物（図示せず）から材料を除去する。ブローチ粗化装置で材料を除去すると、ブローチ仕上げ機１００を利用して、被加工物の表面に最終的な形状を機械加工する。
【００１０】
ブローチ仕上げ機１００は、各々が多数のすくい面を有する、複数の（「歯１０２」としても周知の）湾曲チゼルポイント１０２を含む。具体的には、ブローチ仕上げ機１００の湾曲チゼルポイント１０２は、取り付け形状の圧力及びクリアランス面等、被加工物上に或る一定の機構を切削する領域を含む。見る方向によっては、これらの領域の幾つかは、視界から遮られることがある。多くの場合に、ブローチ仕上げ機１００は、粗化装置の操作時に被加工物に対して使用される。ブローチ仕上げ機１００では、粗化装置で除去する材料よりも比較的少量の材料を被加工物から除去し、被加工物に精密な仕上げを施すように、構成されている。
【００１１】
ブローチカッター１００の動作時、粗化装置の歯と仕上げ機の歯は、被加工物と繰り返し接触する。このような繰り返し接触のため、ブローチカッター１００は、その歯１０２及び表面に１つ以上の異常を生じ易くなる。ブローチカッター１００の異常は、歯材の摩耗、切削工具１００の歯の折れ、切削工具１００の表面上の傷及び割れ、欠けの形成を含むが、これらに限定されない。歯１０２の異常は、歯１０２の摩耗の蓄積、歯１０２の折れ、歯１０２の変形等によって生じ得るが、これらに限定されない。
【００１２】
図２は、本発明の一実施形態による、切削工具異常検知装置２００（以下、装置２００という）のブロック図を示す。装置２００は、撮像装置２０２を含む。本発明の一実施形態において、撮像装置２０２はデジタルカメラを含む。撮像装置２０２は、ブローチカッター１００等の、切削工具１００の歯の個別画像を撮影するように構成されている。撮像装置２０２は、撮像装置２０２の視野が切削工具１００の歯の方に向くように、切削工具１００の位置とは反対側の場所に位置決めされる。更に、装置２００は、歯（図２には示さず）が撮像装置２０２の視野に沿って通過するたびに撮像装置２０２を作動させるためのトリガ機構を含む。こうして、撮像装置２０２は、作動すると、その視野内の歯の個別画像を捕捉する。図２の実施例では、トリガ機構として光トリガ２０４を含む。光トリガ２０４は、トリガ制御装置２０６に接続されており、トリガ制御装置２０６は更に、撮像装置２０２に接続されている。トリガ制御装置２０６は、光トリガ２０４から受信した信号に基づいて、撮像装置２０２を作動させる。
【００１３】
再び図２を参照すると、装置２００は、切削工具１００を選択的に照明するための、１つ以上の光源を更に含む。１つ以上の光源として、発光ダイオードを含んでもよい。図２の実施例では、１つ以上の光源は、第１光源２０８、第２光源２１０、及び第３光源２１２の、３つの光源から成る。様々な光源が、切削工具１００の１つ以上の部分を選択的に照明するように構成される。具体的には、第１光源２０８は歯の第１面（ブローチ仕上げ機１００のクリアランス面１０６）を照明し、第２光源２１０は歯（ブローチ仕上げ機１００の歯１０２）の先端及び切削工具１００（ブローチ仕上げ機１００）の傾斜面を照明し、第３光源２１２及び／又は第１光源２０８は切削工具１００（ブローチ粗化装置）の歯の前面を照射する。１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２は、光源の輝度を選択的にカスタマイズするための、光制御装置２１４に結合されている。具体的には、１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２は、切削工具１００の異常領域を選択的に照明する。本発明の一実施形態では、切削工具１００の摩耗領域の存在が、切削工具１００の非摩耗領域と比較したときに、撮像装置２０２によって捕捉された画像のより明るい領域として現れるように、摩耗領域からの鏡面反射を生じるべく、光源２０８、２１０、又は２１２が位置決めされる。
【００１４】
装置２００は、バッテリ電源２１６及び予備電源２１８を更に含む。本発明の一実施形態では、予備電源２１８は交流電源であってもよい。バッテリ電源２１６及び予備電源２１８は、１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２、光制御装置２１４、トリガ制御装置２０６、及び撮像装置２０２に、必要な電力を供給する。本発明の一実施例では、１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２、光制御装置２１４、トリガ制御装置２０６、及び撮像装置２０２が、バッテリ電源２１６及び／又は予備電源２１８のいずれかに結合される。別の実施形態では、１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２、光制御装置２１４、トリガ制御装置２０６、及び撮像装置２０２がバッテリ電源２１６に結合され、バッテリ電源２１６は、バッテリ電源２１６を充電するための予備電源２１８に結合される。
【００１５】
装置２００は、画像処理装置２２０を更に含む。画像処理装置２２０は、撮像装置２０２と通信して、撮像装置２０２で捕捉した個別画像を受信するように構成されている。画像処理装置２２０は、切削工具１００の異常の度合いを定量化するために、１つ以上の指標に基づいて個別画像を処理する。当業者には明らかなように、画像処理装置２２０では、切削工具１００の異常の度合いを定量化するための１つ以上のアルゴリズム又は校正手法を採用できる。本発明の一実施形態では、切削工具１００の異常の度合いの定量化により、切削工具１００のオペレータが、その異常が許容範囲内か否かを判定できるようになる。画像処理装置２２０で、摩耗領域の選択的照明、及び摩耗領域の位置及び向き等の１つ以上の特徴を認識することにより、こうした領域の寸法を定量化できる。更に、周囲照明の結果、切削工具１００の先細の面取り面及び関連する屈曲部等の、切削工具１００の様々な部分に望ましくないグレアが生じる可能性がある。本発明の一実施形態では、画像処理装置２２０で、周囲照明の状態に起因する、画像に関するグレアを除去できる。
【００１６】
画像処理装置２２０は、切削工具１００の異常状態を格納するための、デジタルアーカイブ装置（図示せず）も含む。具体的には、デジタルアーカイブ装置は、切削工具１００のそれぞれの異常状態に関連付けられた情報を格納するように構成されている。アーカイブされた情報により、時間とともに、特定の異常状態の度合い及び／又は成長パターンを予測できることがある。アーカイブされた情報により、切削工具１００の余寿命を推定できることもある。
【００１７】
図３は、本発明の一実施形態による、切削工具異常検知装置２００の斜視図を示す。本発明の装置２００により、切削工具１００の動作中に、切削工具１００を撮像できる。図２に既に示したように、装置２００は、撮像装置２０２、並びに１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２を含む。本発明の一実施形態では、撮像装置２０２は、リニアステージ３０１にマウントされている。一般的に、ブローチカッター１００（ブローチ粗化装置及びブローチ仕上げ機１００の両方）等の切削工具１００は、深さの異なる歯を有することで、切削サイクル中に材料を被加工物から効果的に除去できるようになっている。そのため、切削工具１００の歯に対して撮像装置２０２をフォーカスしたままにできるように、撮像装置２０２がリニアステージ３０１上にマウントされている。リニアステージ３０１は、一対の支持体３０２、３０４によって担持され、この一対の支持体３０２、３０４に対して傾斜するように構成されている。リニアステージ３０１のこうした動作及び傾斜により、撮像装置２０２の向きを変えられる。リニアステージ３０１は、仮想水平面（図示せず）に沿って横方向に移動するように構成されている。具体的には、リニアステージ３０１の動作は、切削工具１００の動作とほぼ同期している。リニアステージ３０１の動作が同期していることにより、切削工具１００と撮像装置２０２の面との間の距離を、ほぼ一定に維持できる。
【００１８】
リニアステージ３０１を担持する一対の支持体３０２、３０４は、ほぼ切削工具１００に位置している第１支持構造体３０８の上面３０６に接続されている。撮像装置２０２は、切削工具１００の位置と反対側の場所に設けられる。具体的には、撮像装置２０２は、撮像装置２０２が切削工具１００の歯３１０の方向に向くように、位置決めされる。本発明の一実施形態では、撮像装置２０２は、撮像装置２０２に垂直な方向で、約６５度から７５度の範囲の角度で配置される。
【００１９】
図示のように、装置２００はトリガ機構２０４も含む。図３の実施例では、トリガ機構２０４は光トリガ２０４である。光トリガ２０４は、水平脚部３１８に接続された垂直脚部３１６を有する保持部材３１４によって、担持される。具体的には、トリガ機構２０４は、保持部材３１４の水平脚部３１８の端部３２０に接続される。トリガ機構２０４は、歯が撮像装置２０２の視野に沿って通過するたびに、撮像装置２０２を作動させる。トリガ機構２０４については、図４に関連して詳細に論述する。
【００２０】
装置２００は更に、図２に示すような１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２を含む。１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２は、切削工具１００の異常領域を選択的に照明する。
【００２１】
図３に示すように、第１光源２０８を、撮像装置２０２の頂部に配置してもよい。第１光源２０８は、撮像装置２０２とほぼ同じ角度をなしている。本発明の一実施形態では、第１光源２０８がリニアステージ３０１にマウントされており、第１支持構造体３０８の上面３０６によって担持されている。図３の実施例では、第１光源２０８としてバーライトを含む。但し、本発明の代替実施形態において、第１光源２０８は、リングライト等の、これに限定されないその他いずれの種類のライトも含み得る。第１光源２０８は、撮像装置２０２の面とほぼ平行な切削工具１００の面を選択的に照明するように構成されている。
【００２２】
第２光源２１０は、切削工具１００の上方に張り出すように配置される。第２光源２１０は、撮像装置２０２に対して約２５から３５度の角度で配置される。本発明の一実施形態では、第２光源２１０は、垂直部材３２４及び水平部材３２６を有する支持構造３２２にマウントされている。垂直部材３２４は、第１支持構造体３０８の上面３０６に接続されている。垂直部材３２４の自由端部３２８は、水平部材３２６に傾斜可能に接続されている。垂直部材３２４及び水平部材３２６が調節可能に接続されていることにより、水平部材３２６に対して垂直部材３２４が角度をなして動作可能になる。水平部材３２６の自由端部３３０に接続されている第２光源２１０は、垂直部材３２４が角度をなして動作することによって、切削工具１００に対して張り出し位置を維持して移動する。第２光源２１０をこのように配置することにより、第２光源２１０で切削工具１００の上面を選択的に照明できる。具体的には、第２光源２１０で、切削工具１００の尖った先端部及び急斜面を選択的に照明できる。第１面、尖った先端部、及び急斜面は、ブローチ仕上げ機１００の歯のクリアランス面１０６を含む。
【００２３】
一般的に、ブローチ仕上げ機１００等の切削工具１００は、同一平面上にない圧力面１０４及びクリアランス面１０６を有する。そこで、装置２００は、切削工具１００の歯の第２面を撮像するにあたり、プリズム３３２を更に含む。第２面は切削工具１００の圧力面１０４を含むが、これを撮像装置２０２から直接見ることはできない。本発明の一実施形態では、プリズム３３２は直角プリズムである。プリズム３３２は、プリズム３３２の一面が撮像装置２０２とほぼ平行になるように位置決めされる。図３の実施例では、プリズム３３２は、垂直方向に延在する一対のクランプ３３５、３３６を有するプリズムホルダ３３４内に保持される。プリズム３３２により、撮像装置２０２が、ブローチ仕上げ機１００のクリアランス面１０６と同じ視覚フレーム内で、ブローチ仕上げ機１００の選択的に照明された圧力面１０４を捕捉できる。そのため、装置２００内に図示されている第１光源２０８、第２光源２１０、及びプリズム３３２により、撮像装置２０２で同時に、同一視覚フレーム内で、クリアランス面１０６及び圧力面１０４の両方を捕捉できる。
【００２４】
更に、第３光源２１２が撮像装置２０２の下方に配置されている。第３光源２１２は、垂線に対してほぼ９０度に配置されている。本発明の一実施形態では、第３光源２１２は、第１支持構造体３０８の上面３０６によって担持されている。第３光源２１２は、切削工具１００の歯の前面を選択的に照明するように位置決めされる。図３の実施例では、第３光源２１２が、ブローチ粗化装置の前面を選択的に照明する。その代わりに、ブローチ粗化装置を照明するために、同軸光配置を採用してもよい。同軸光配置によると、４５度の減光フィルタを使用して、摩耗領域の面に対して垂直な光源を創出できる。反射光も垂直になるので、ブローチ粗化装置の前方に配置された撮像装置２０２がブローチ粗化装置の摩耗領域を捕捉すると、この領域が照明される。
【００２５】
光の反射が撮像装置２０２に向かう選択的照明を提供する。また、光の反射により、撮像装置２０２で、背景と比較して切削工具１００の摩耗領域において、より明るい照明を呈する画像を捕捉できる。本発明の一実施形態では、切削工具１００の縁領域からの鏡面反射により、背景と比較して切削工具１００の摩耗領域において、より明るい照明を提供する。そのため、図３に示す１つ以上の光源２０８、２１０、及び２１２により、同じ装置２００を用いて、ブローチ粗化装置及びブローチ仕上げ機１００の両方を撮像できる。
【００２６】
切削作業中、切削工具１００は、強い力及び接触圧を受けることがある。したがって、切削工具１００に冷却及び潤滑化の両方を行うために、冷却剤及び油性潤滑剤を切削工具１００に施す必要がある場合もある。しかし、油性潤滑剤及び冷却材が存在すると、撮像装置２０２が収集する画像において、摩耗領域のコントラストが消滅／減退し易くなる。撮像装置２０２が収集する画像において、摩耗領域のコントラストが油性潤滑剤及び冷却材によって消滅／減退しないように、装置２００に加圧空気源（図示せず）を含めてもよい。加圧空気を切削工具１００に向けることで、切削作業中に切削工具１００に残った残余油性潤滑剤及び冷却材を除去できる。本発明の一実施例では、１組のホースを利用して、加圧空気を噴射する。この１組のホースは、異なる高さで切削工具１００付近に配置される。具体的には、歯の画像を撮像装置２０２で捕捉する直前に切削工具１００が洗浄されるように、１組のホースが位置決めされる。
【００２７】
図４は、本発明の一実施形態による、トリガ機構２０４を示す。図３に示したように、トリガ機構２０４は、保持部材３１４の水平脚部３１８の端部３２０に保持されている。保持部材３１４は、切削工具１００と第１支持構造体３０８との間に保持されている。水平脚部３１８は、垂直脚部３１６に対して調節可能に構成されており、トリガ機構２０４が切削工具１００に近接するように、好ましくは切削工具１００に対向するように、トリガ機構２０４を位置決めする。
【００２８】
一般的に、ブローチカッター１００等の切削工具１００は、機械加工する材料に応じて、約３〜１０メートル／分の範囲の速度で移動する。切削サイクルの終了時、ブローチカッター１００は初期位置に戻り、被加工物が更に供給されるか、又はビレット（ディスク）が新しい場所まで回転して、機械加工が再開する。ブローチカッター１００の様々な表面（歯）を画像化するにあたり、切削工具１００の動作中に、この動作を撮像装置２０２で個別画像に変換する必要がある。そのため、装置２００は、撮像装置２０２の視野に沿って歯が通過するたびに撮像装置２０２を作動させる、トリガ機構２０４を含む。本発明の一実施形態では、トリガ機構２０４として光トリガ２０４を含む。一実施形態において、光トリガ２０４は、非接触式の、強度ベースの切り替え機構を含む。非接触ベースの切り替え機構は、撮像装置２０２を切削工具１００の動作と同期させる。光トリガ２０４は、連続光線を切削工具１００の面に向けるように構成されている。切削工具１００の動作に伴って、特定の歯、例えば切削工具１００の歯４０２が連続光線の光路（図４に示す）に侵入すると、連続光線が反射して戻ってくる。反射強度は、歯が光線の前を通過すると最大になり、切削工具１００の歯溝領域等、切削工具１００のその他の部分が通過すると最小になる。反射した光線は、反射強度に基づいてトリガ制御装置２０６を作動させ、トリガ制御装置２０６により、撮像装置２０２が画像の捕捉を開始し、次のトリガ（歯）に向けて待機する。
【００２９】
本発明の代替実施形態では、トリガ機構２０４は、時間ベースで同期するように構成された、内部トリガである（図示せず）。内部トリガの動作は、切削工具１００の動作と同期する。そのため、内部トリガは、切削工具１００の動作とほぼ同期した周期的な間隔で、撮像装置２０２を作動させ、歯の個別画像を撮影させる。
【００３０】
図５は、ブローチ仕上げ機１００の異常の画像５００を示す。装置２００内に示す第１光源２０８及び第２光源２１０を利用して、ブローチ仕上げ機１００のクリアランス面１０６上で、（異常がある場合は）異常を選択的に照明する。第１光源２０８は、撮像装置２０２の頂部に配置されている。第１光源２０８は、撮像装置２０２の面とほぼ平行な切削工具１００の面を選択的に照明するように構成されている。第２光源２１０は、切削工具１００の上方に張り出すように配置される。第２光源２１０は、切削工具１００の上面を選択的に照明するように構成されている。具体的には、第２光源２１０は、切削工具１００の尖った先端部及び急斜面を選択的に照明する。第１面、尖った先端部、及び急斜面は、ブローチ仕上げ機１００の歯のクリアランス面１０６を含む。
【００３１】
一般的に、ブローチ仕上げ機１００等の切削工具１００は、例えば圧力面１０４及びクリアランス面１０６等の、同一平面にない様々な特徴を切削するための形状を有する。そこで、装置２００は、ブローチ仕上げ機１００の歯の第２面を画像化するために、プリズム３３２を更に含む。第２面は、撮像装置２０２から直接見ることのできない、ブローチ仕上げ機１００の圧力面１０４を含む。プリズム３３２により、撮像装置２０２で、ブローチ仕上げ機１００のクリアランス面１０６と同じ視野フレーム内で、ブローチ仕上げ機１００の選択的に照明された圧力面１０４を捕捉できる。
【００３２】
選択的照明は、光の反射が撮像装置２０２に向かうように行われる。本発明の一実施形態では、ブローチ仕上げ機１００の縁領域からの鏡面反射により、ブローチ仕上げ機１００の摩耗領域において、より明るい照明を提供する。更に、光の反射により、撮像装置２０２で、背景と比較して切削工具１００の摩耗領域において、より明るい照明を呈する画像を捕捉できる。図５に示すように、選択的照明により、撮像装置２０２でブローチ仕上げ機１００の画像５００を捕捉できる。この画像は、ブローチ仕上げ機１００のクリアランス面１０６における異常５０２及び圧力面１０４における異常５０４を示している。
【００３３】
図６は、ブローチ粗化装置６０２における異常の画像６００を示す。装置２００に示す第３光源２１２及び／又は第１光源２０８を利用して、ブローチ粗化装置６０２の前面において（異常があれば）異常を選択的に照明する。第３光源２１２は、撮像装置２０２の下方に配置される。第３光源２１２は、垂線に対してほぼ９０度で配置されている。第３光源２１２は、切削工具１００の歯の前面を選択的に照明するように位置決めされる。図６に示すように、選択的照明により、撮像装置２０２でブローチ粗化装置６０２の画像６００を捕捉できる。この画像は、ブローチ粗化装置６０２の前面の異常６０４を示している。その代わりに、ブローチ粗化装置６０２を照明するにあたり、同軸光配置を採用してもよい。同軸光配置によると、４５度の減光フィルタを使用して、摩耗領域の面に対して垂直な光源を創出できる。反射光も垂直になるので、ブローチ粗化装置６０２の前方に配置された撮像装置２０２がブローチ粗化装置６０２内の摩耗領域を捕捉すると、この領域が照明される。
【符号の説明】
【００３４】
１００  切削工具、ブローチ仕上げ機、ブローチカッター
１０２  歯、チゼルポイント
１０４  圧力面
１０６  クリアランス面
２００  切削工具異常検知装置
２０２  撮像装置
２０４  光トリガ、トリガ機構
２０６  トリガ制御装置
２０８  第１光源
２１０  第２光源
２１２  第３光源
２１４  光制御装置
２１６  バッテリ電源
２１８  予備電源
２２０  画像処理装置
３０１  リニアステージ
３０２、３０４  一対の支持体
３０６  上面
３０８  第１支持構造体
３１０  歯
３１４  保持部材
３１６  垂直脚部
３１８  水平脚部
３２０  端部
３２２  支持構造
３２４  垂直部材
３２６  水平部材
３２８  垂直部材３２４の自由端部
３３０  水平部材３２６の自由端部
３３２  プリズム
３３４  プリズムホルダ
３３５、３３６  クランプ
４０２  歯
５００  ブローチ仕上げ機１００の画像
６００  ブローチ粗化装置６０２の画像
５０２、５０４、６０４  切削工具１００の異常
６０２  ブローチ粗化装置
【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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【外国語明細書】
2012131023000001.pdf