(57)【要約】【課題】工具に生じる酸化黒鉛部を明確に検出する。【解決手段】工具１０の被検出領域に同軸落射照明２とＬＥＤリング照明４を行ってＣＣＤカメラ６等で画像を得る。得られた画像を２値化処理装置７を用いて、所定値以上の２値化レベルで２値化処理する。２値化処理後の画像から酸化黒鉛部のソフトウエアによる数値化処理が可能となる。【選択図】図１
2017083201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具に生じた酸化黒鉛部の検出方法であって、
工具の被検出領域に同軸落射照明とＬＥＤリング照明を行って画像を得、得られた画像を所定値以上の２値化レベルで２値化処理し、２値化処理後の画像から酸化黒鉛部を把握する工程を少なくとも含むことを特徴とする工具に生じた酸化黒鉛部の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフライスカッターに使用するダイヤチップのような工具に生じた酸化黒鉛部を検出するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フライスカッターのような工作機械にはダイヤチップのような超硬工具が使用される。この種の工具は使用環境に応じて摩耗や欠損が生じるので、その程度を定期的に検査する必要がある。検査のための種々の装置あるいはシステムが提案されており、例えば特許文献１に記載には、フライス盤の工具（ミル）１が、要検査時に取り外されて走行ロボットにより移送され、チップ検査交換作業台ＴＢ上の治具ＪＧに固定される。ロボットがフライス盤の工具（ミル）のチップをチップ検査位置へ移動し、そこで投光窓からスリット光をチップに投光してカメラ撮影を行い、画像処理装置で解析してチップの欠損の大きさを表わす指標データを求め、交換の要／不要を判定するようにした、工具チップ欠損検査システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９６６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダイヤチップのような工具の場合、工具の欠損（摩耗）の程度は、当該工具の寿命あるいは交換時期との関係で、重要な指標であり、定期的な検査が求められる。前記した特許文献１に記載の工具チップ欠損検査システムのように現在知られている装置あるいはシステムは、工具の欠損（摩耗）については、適切に対処することができ、高い実用性を持っている。
【０００５】
近年、欠損（摩耗）に加えて、工具に生じた熱による酸化黒鉛部も加工精度に大きな影響を与えることが認識されるようになり、画像処理装置等によって容易に酸化黒鉛部を定量化できる方法が求められている。しかし、現在知られている工具の検査装置あるいはシステムは、酸化黒鉛部の検出には適してなく、作業者のカンあるいはコツによる作業で酸化黒鉛部の大きさ等を推定し、再研磨あるいは取り替えの設定を行っているのが実情である。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、工具に生じた熱による酸化黒鉛部をＣＣＤカメラ等で容易に検出できるようにした新たな酸化黒鉛部の検出方法を開示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明者らは多くの実験と研究を行うことにより、工具の被検出領域に、同軸落射照明とその周囲にリング状のＬＥＤ照明を施し、２種類の照明が施されている状態をカメラ撮影し、そこで得られる濃淡画像を２値化処理したときに、２値化のレベルを適宜調整することで、工具に生じた酸化黒鉛部をも数値化可能な程度に検出可能となることを知見した。
【０００８】
本発明は、上記の知見に基づくものであり、本発明による工具に生じた酸化黒鉛部の検出方法は、工具の被検出領域に同軸落射照明とＬＥＤリング照明を行って画像を得、得られた画像を所定値以上の２値化レベルで２値化処理し、２値化処理後の画像から酸化黒鉛部を把握する工程を少なくとも含むことを特徴とする。
【０００９】
後の実施例に示すように、２値化レベルを低い値とすると酸化黒鉛部を数値化可能な程度には明瞭に検出できない場合でも、２値化レベルをより高い値にすることにより酸化黒鉛部を十分に数値化可能な程度に識別された像として把握することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による方法を採用することにより、工具の欠損（摩耗）の情報に加えて、工具に生じた酸化黒鉛部をも数値化できる状態で把握することが可能となり、工具の交換時期等に対して、より適切な情報を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による方法を実施するための装置の一例を示す模式的図。
【図２】本発明の方法を実施するときの一例を示すフローチャート。
【図３】本発明の方法を実施するときの他の例を示すフローチャート。
【図４】通常の同軸落射照明による撮像画像。
【図５】同軸落射照明とＬＥＤリング照明の双方の照明による撮像画像を２値化レベル５０で処理したときの画像。
【図６】同軸落射照明とＬＥＤリング照明の双方の照明による撮像画像を２値化レベル８０で処理したときの画像。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施の形態により説明する。図１は本発明による工具に生じた酸化黒鉛部の検出方法を実施することのできる検出装置の一例を示す模式的図である。
【００１３】
検出装置１は、通常の光源２を備える。ここで、通常の光源２とは、白熱電球や電球型蛍光ランプのような光源をいう。光源２からの光はレンズ３により同軸落射光とされ、テーブル１１上にセットされた被照明体である工具１０に照射される。光源２を囲うようにして、リング状のＬＥＤ照明（以下、ＬＥＤリング照明という）４が、好ましくは工具１０と平行な姿勢で配置されている。ＬＥＤリング照明４は白色ＬＥＤ光源を備え、ＬＥＤ光は工具１０上を照明する。ここで、ＬＥＤ光は拡散光であり、工具１０の少なくとも被検出領域は、通常光とＬＥＤ光の双方の照射を受ける。
【００１４】
２つの光源２、４と工具１０との間にはハーフミラー５が配置されており、ハーフミラー５からの像は、例えばＣＣＤカメラである撮像機器６によって記録される。撮像機器６には２値化処理装置７が備えられており、得られた濃淡画像は２値化処理装置７によって２値化処理されて、処理後の画像が記録される。また、２値化処理装置７は２値化レベルを０〜１００の間で適宜選択できる機能も備える。
【００１５】
図２のフローチャートを用いて、装置１の使用態様の一例を説明する。この例は、被検出物である工具１０に生じている酸化黒鉛部の大きさが公差（例えば２０μｍ）内かどうかを判定する場合である。
【００１６】
最初に装置１の電源を入れる（Ｓ１）。それにより、ＣＣＤカメラ６および２値化処理装置７は作動状態となり、光源２およびＬＥＤリング照明４がＯＮ（Ｓ２，Ｓ３）となる。テーブル１１を操作して、工具１０における被検出領域（酸化黒鉛部を含む）の測定位置合わせを行い（Ｓ４）、位置合わせ後、ＣＣＤカメラ６による静止画撮影を行う（Ｓ５）。撮像画像に対して２値化レベルを所定値（例えば５０）に定めて２値化処理装置７による画像処理を行う（Ｓ６）とともに、２値化処理装置７は、２値化処理後の画像において酸化黒鉛部が数値化処理できる程度に他の領域と識別可能となっているかどうか判断する（Ｓ７）。
【００１７】
識別可能な場合には、ソフトウエアにより酸化黒鉛部の数値化を行い（Ｓ８）、公差２０μｍ以下かどうかを判断する（Ｓ９）。公差２０μｍ以下の場合には、ＯＫと判断し（Ｓ１０）、そうでない場合には、ＮＧの判断を行う（Ｓ１１）。Ｓ７において、識別不可の場合には、２値化レベルをアップし（例えば、５０から８０へ）（Ｓ１２）し、Ｓ６に戻って、識別可能となるまで２値化処理を繰り返す。
【００１８】
次に、図３のフローチャートを用いて、装置１の使用態様の他の例を説明する。この例では、被検出物である工具１０に生じている酸化黒鉛部と欠損部の双方の数値化を行い、いずれか一方が交差（例えば２０μｍ）内かどうかを判定する場合である。この例において、Ｓ７までは、図２に示したフローチャートと同じであり、図３では、Ｓ６以降のステップのみを示している。なお、本発明者らの実験によれば、欠損部（ピッチング部）の検出は酸化黒鉛部よりも低い２値化レベルで検出可能であり、したがって、２値化処理で酸化黒鉛部が十分に識別可能であれば、欠損部（ピッチング部）も識別可能となっている。
【００１９】
図２に示したフローチャートと同様にして、Ｓ７でのステップを行う。ＹＥＳの場合に、２値化処理装置７は、２値化処理した画像から欠損部と酸化黒鉛部の大きい方を選択してソフトウエアによる数値化を行う（Ｓ８１）。以下、その値が公差（例えば２０μｍ）以下かどうかを判断し（Ｓ８２）、公差２０μｍ以下の場合には、その工具はＯＫと判断し（Ｓ８３）、そうでない場合には、その工具をＮＧと判断する（Ｓ８４）。
【００２０】
上記のように、本発明による方法によれば、工具の被検出領域に同軸落射照明とＬＥＤリング照明との双方を行うことにより得られた酸化黒鉛部の画像を所定レベルで２値化処理することにより、酸化黒鉛部を数値化可能な程度で明確に検出することが可能となる。そのために、従来作業者の手作業によっていた数値化作業を自動化することが可能となり、工具の交換時期等の判別作業を大きく簡略化することができるようになる。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明者らが行った実験結果を、撮像画像を参照しながら説明する。図４〜図６は、同じ工具（ダイヤモンドチップ）での欠損部（ピッチング部）と酸化黒鉛部の撮像画像であり、それぞれ（イ）は欠損部（ピッチング部）を、（ロ）は酸化黒鉛部を示している。
【００２２】
図４の写真は、光源が白熱電球または電球型蛍光ランプによる同軸落射照明を行った場合でのＣＣＤカメラによる画像であり、（イ）欠損部（ピッチング部）と（ロ）酸化黒鉛部の双方において、周囲との濃淡程度の差別化が不十分であってソフトウエアによる数値化ができる程度には区別が明確でなく、数値化は作業者の手作業によらざるを得なかった。なお、２値化レベル５０および８０の双方で２値化処理を行ったが、やはり、ソフトウエアによる数値化ができる程度には（イ）欠損部（ピッチング部）と（ロ）酸化黒鉛部のいずれをも検出できなかった。
【００２３】
図５の写真は、図４の場合と同じ光源による同軸落射照明と白色ＬＥＤ光照明の双方を行い、かつ２値化レベル５０での２値化処理を行ったときの画像である。図５に白色領域として示されるように、（イ）欠損部（ピッチング部）は周囲との差別化が明確となり、領域の検出およびソフトウエアによる数値化が可能となったが、（ロ）酸化黒鉛部では明確には検出できず、ソフトウエアによる数値化は依然としてできなかった。
【００２４】
図６の写真は、図５の場合と同じ同軸落射照明と白色ＬＥＤ光照明の双方を行い、かつ２値化レベル８０での２値化処理を行ったときの画像である。図６で白色領域として示されるように、２値化レベル８０での２値化処理を行うことにより、（イ）欠損部（ピッチング部）に加えて、（ロ）酸化黒鉛部の領域においても、周囲との差別化が明確となり、双方の領域の検出およびソフトウエアによる数値化が可能となった。
【符号の説明】
【００２５】
１…本発明による工具に生じた酸化黒鉛部の検出方法を実施するための装置の一例、
２…通常の光源、
３…同軸落射照明とするためのレンズ、
４…ＬＥＤリング照明、
５…ハーフミラー、
６…ＣＣＤカメラ、
７…２値化処理装置、
１０…被検出領域を持つ工具、
１１…テーブル。
【図１】
2017083201.tif 000003
【図２】
2017083201.tif 000004
【図３】
2017083201.tif 000005
【図４】
2017083201.tif 000006
【図５】
2017083201.tif 000007
【図６】
2017083201.tif 000008