JP2002018680A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切削負荷が微小な場合や工具の強度が低い場
合でも、工具を折損させることなく、工具が折損したか
否かを自動判定し、適切な加工処理を行うことが可能な
工作機械を得ること。 【解決手段】 加工用の工具（φ２ｍｍ以下のドリル
等）２と、工具２の画像を撮影するカメラ（人工網膜チ
ップ等）１０と、カメラ１０が撮影した画像に基づいて
工具２が折損したか否かを判定する画像処理演算部１１
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、旋盤やマシニン
グセンタ等の工作機械に関し、特に、工具の異常を判定
する工作機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工作機械においては、加工を繰
り返すうちに、工具（たとえばドリル）が折損したり、
ドリルに切り粉が絡んだりする場合がある。このような
場合は適切に加工を続けることができないので、ドリル
を交換したり、ドリルに絡んだ切り粉を除去したりしな
ければならない。ドリルが折損したか否かやドリルに切
り粉が絡んだか否かは、たとえば、人が目視によって確
認することができる。しかし、夜間自動運転を行う場合
のように、作業を無人完全自動化したい場合等において
は、ドリルが折損したか否かやドリルに切り粉が絡んだ
か否かを、工作機械が自動的に判定する必要がある。

【０００３】このような自動判定を行う従来のＮＣ工作
機械として、たとえば、ドリルを回転させるモータに流
れる電流の電流値を監視し、この電流値に基づいてドリ
ルの折損を検出するものが知られている。ドリルが正常
な場合は、切削が行われ、モータに切削負荷がかかるの
で、電流値が大きくなる。一方、ドリルが折れている場
合は、切削が行われず、モータに切削負荷がかからない
ので、電流値が小さくなる。このＮＣ工作機械は、この
ような正常時と折損時との電流値の差から、ドリルが折
損したか否かを判定する。

【０００４】また、他の従来のＮＣ工作機械として、た
とえば、ドリルにタッチセンサを接触させて、ドリルが
折れているか否かを直接判定するものが知られている。
また、さらに他の従来のＮＣ工作機械として、たとえ
ば、ＣＣＤカメラによってドリルの画像を撮影し、撮影
したドリルの画像に基づいて、ドリルに切り粉が絡んだ
か否かを判定するものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電流値に基づいて工具の折損を検出するＮＣ工作機
械によれば、正常時と折損時との電流値の差から、工具
が折損したか否かを判定するため、工具径がφ２ｍｍ以
下（特にφ０．２ｍｍ以下）である場合のように、切削
負荷が微小な場合、正常時と折損時との電流値の差が微
小となり、工具が折損したか否かを判定することができ
ず、適切な加工処理ができない、という問題点があっ
た。

【０００６】また、上記従来のタッチセンサによって工
具の折損を検出するＮＣ工作機械によれば、タッチセン
サを工具に接触させるため、工具径がφ２ｍｍ以下（特
にφ０．２ｍｍ以下）である場合のように、工具の強度
が低く、折れやすい場合、タッチセンサを工具に接触さ
せることによって工具が折れてしまう、という問題点が
あった。なお、タッチセンサの移動速度を極めて低速に
し、極めて微小な力で工具に接触するようにすれば、工
具を折損させることを防ぐことができるが、工具折損判
定処理にかかる時間が増大し、生産性が大きく低下する
という不具合がある。

【０００７】また、上記従来のＣＣＤカメラによってド
リルを撮影するＮＣ工作機械によれば、ＣＣＤカメラの
容積が大きく、また、高価であるため、ＮＣ工作機械が
大型化し、また、コストが上昇する、という問題点があ
った。

【０００８】この発明は、上記に鑑みてなされたもので
あって、切削負荷が微小な場合や工具の強度が低い場合
でも、工具を折損させることなく、工具が折損したか否
かを自動判定し、適切な加工処理を行うことが可能な工
作機械を得ることを第１の目的とする。また、この発明
は、上記に鑑みてなされたものであって、工作機械を小
型化し、また、コストを低減することが可能な工作機械
を得ることを第２の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、この発明にかかる工作機械にあ
っては、加工用の工具と、前記工具の画像を撮影する撮
影手段と、前記撮影手段が撮影した画像に基づいて前記
工具が折損したか否かを判定する判定手段と、を具備す
ることを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、撮影手段が、加工用の
工具の画像を撮影し、判定手段が、撮影手段が撮影した
画像に基づいて工具が折損したか否かを判定する。これ
により、工具に接触せずに、画像によって、工具が折損
したか否かを確認することができる。

【００１１】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
前記撮影手段が、人工網膜チップを有することを特徴と
する。

【００１２】この発明によれば、撮影手段が、小型で安
価な人工網膜チップによって撮影を行う。これにより、
工作機械を小型化し、また、コストを低減することがで
きる。

【００１３】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
さらに、前記人工網膜チップの撮影領域中の一部の領域
を指定する指定手段と、前記指定手段が指定した領域の
画像に関するデータのみを前記人工網膜チップから前記
判定手段に出力させる人工網膜制御手段と、を具備する
ことを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、指定手段が、人工網膜
チップの撮影領域中の一部の領域を指定し、人工網膜制
御手段が、指定手段が指定した領域の画像に関するデー
タのみを人工網膜チップから判定手段に出力させる。こ
れにより、判定に必要な部分のみを指定し、データ量や
計算量を削減することができる。

【００１５】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
前記工具が、直径２ミリメートル以下のドリルであるこ
とを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、直径２ミリメートル以
下（特に直径０．２ミリメートル以下）の繊細なドリル
を工具として用いる。これにより、木目細かい加工を行
うことができる。

【００１７】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
前記判定手段が、前記工具の種類に応じた閾値を用いて
前記工具が折損したか否かを判定することを特徴とす
る。

【００１８】この発明によれば、判定手段が、工具の種
類に応じた閾値を用いて工具が折損したか否かを判定す
る。これにより、工具の種類に応じた適切な判定を行う
ことができる。

【００１９】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
判定手段または前記撮像手段が、前記工具の種類に応じ
て、前記撮像手段が撮像した画像の画像処理を行い、前
記判定手段が、前記画像処理がなされた画像に基づいて
前記工具が折損したか否かを判定することを特徴とす
る。

【００２０】この発明によれば、判定手段または前記撮
像手段が、工具の種類に応じて、撮像手段が撮像した画
像の画像処理を行い、判定手段が、画像処理がなされた
画像に基づいて工具が折損したか否かを判定する。これ
により、工具の種類に応じた適切な判定を行うことがで
きる。

【００２１】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
前記判定手段または前記撮像手段が、前記撮像手段が撮
像した画像のエッジ処理を行い、前記判定手段が、前記
エッジ処理がなされた画像に基づいて前記工具が折損し
たか否かを判定することを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、判定手段または撮像手
段が、撮像手段が撮像した画像のエッジ処理を行い、判
定手段が、エッジ処理がなされた画像に基づいて工具が
折損したか否かを判定する。これにより、明るさ等の撮
影条件の変化に対して安定した判定を行うことができ
る。

【００２３】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
撮影手段は複数設けられ、前記判定手段が、前記複数の
撮影手段が撮影した複数の画像に基づいて、ステレオ視
によって前記工具が折損したか否かを判定することを特
徴とする。

【００２４】この発明によれば、判定手段が、複数の撮
影手段が撮影した複数の画像に基づいて、ステレオ視に
よって工具が折損したか否かを判定する。これにより、
観測対象物までの距離を判定することが可能となる。

【００２５】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
さらに、前記撮影手段が撮影を行う前に前記工具を清掃
する工具清掃手段を具備することを特徴とする。

【００２６】この発明によれば、さらに、工具清掃手段
が工具を清掃することにより、工具に切り粉等が付着し
た場合でも清掃を行うことによって適切な撮影を行うこ
とができる。

【００２７】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
さらに、前記撮影手段が撮影を行う前に前記撮影手段を
清掃する清掃手段を具備することを特徴とする。

【００２８】この発明によれば、清掃手段が撮影手段を
清掃することにより、撮影手段に切り粉等が付着した場
合でも清掃を行うことによって適切な撮影を行うことが
できる。

【００２９】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
前記判定手段が、前記撮影手段が撮影した画像に基づい
て前記工具に切り粉が絡んでいるか否かを判定すること
を特徴とする。

【００３０】この発明によれば、判定手段が、撮影手段
が撮影した画像に基づいて工具に切り粉が絡んでいるか
否かを判定する。これにより、工具に切り粉が絡んでい
るか否かを自動判定し、適切な加工処理を行うことがで
きる。

【００３１】つぎの発明にかかる工作機械にあっては、
加工用の工具と、人工網膜チップを有して前記工具の画
像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した画像
に基づいて前記工具に切り粉が絡んでいるか否かを判定
する判定手段と、を具備することを特徴とする。

【００３２】この発明によれば、撮影手段が、人工網膜
チップを有し、加工用の工具の画像を撮影し、判定手段
が、撮影手段が撮影した画像に基づいて工具に切り粉が
絡んでいるか否かを判定する。これにより、工作機械を
小型化し、コストを低減しつつ、工具に切り粉が絡んで
いるか否かを自動判定し、適切な加工処理を行うことが
できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態
により、この発明が限定されるものではない。

【００３４】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１にかかるＮＣ工作機械の概略構成を示す図であ
る。実施の形態１にかかるＮＣ工作機械１は、加工用の
工具（ドリル）２と、工具２を保持する保持部（タレッ
ト）３と、ＮＣ工作機械１の各部を制御する数値制御コ
ントローラ４と、保持部３をＸ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸
方向にそれぞれ移動させるサーボモータ５，６，７と、
ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal
Display）等を有し、数値制御コントローラ４からの制
御に基づいて表示を行う表示部８と、操作盤スイッチや
キーボードやタッチパネル等を有し、オペレータからの
指示を入力する入力部９と、工具２（または工具２の存
在すべき位置）の画像を撮影するビジョンセンサ（カメ
ラ）１０と、カメラ１０が撮影した画像に対して画像処
理を行い、工具２に異常があるか否かを判定する画像処
理演算部１１と、カメラ１０を保護するカバー１２と、
工具２の照明用の照明用ランプ１３とを備えている。

【００３５】ＮＣ工作機械１は、旋盤やマシニングセン
タ等、特に種類は限定されないが、ここでは、旋盤を例
に挙げる。工具２は、種々の径のドリル等、特に種類は
限定されないが、ここでは、φ２ｍｍ以下、特に、φ
０．２ｍｍ程度の繊細なドリルを例に挙げる。保持部３
は、ここでは、ドリル２を保持するタレットとなる。タ
レット３は、回転してドリル２の向きを１８０度変える
ことができ、後述する工具異常検出処理時にはカメラ１
０側にドリル２を向け、加工時（切削時）にはカメラ１
０の反対側（図１のＡ側）にドリル２を向ける。すなわ
ち、カメラ１０の反対側が加工位置となる。

【００３６】数値制御コントローラ４は、予め記憶した
ＮＣ加工プログラムにしたがって、サーボモータ５，
６，７を制御してタレット３を移動させたり、表示部８
を制御して所定の表示を行ったり、入力部９を介してユ
ーザからの指示を入力したり、画像処理演算部１１を制
御して後述する工具異常検出処理を行ったりする。サー
ボモータ５，６，７は、タレット３をＸ軸方向，Ｙ軸方
向，Ｚ軸方向にそれぞれ移動させる。これにより、タレ
ット３を３次元的にフレキシブルに移動させることがで
きる。

【００３７】表示部８は、ＣＲＴやＬＣＤ等によって表
示を行う。入力部９は、操作盤スイッチやキーボードや
タッチパネル等によってオペレータからの指示を入力す
る。カメラ１０は、特に種類は限定されないが、ここで
はＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを例に挙げ
る。ＣＣＤカメラ１０は、ドリル２（またはドリル２の
存在すべき位置）の画像を撮影する。

【００３８】画像処理演算部１１は、ＤＳＰ（Digital
Signal Processor）やＡＳＩＣ（Application Specific
IC）等の高速の画像処理プロセッサである。画像処理
演算部１１は、ＣＣＤカメラ１０が撮影した画像に対し
て画像処理を行い、ドリル２に異常があるか否か、具体
的には、ドリル２が折れているか否かおよびドリル２に
切り粉が絡んでいるか否かを判定する。カバー１２は、
切削中に飛び散る切削くずやクーラント液からＣＣＤカ
メラ１０を保護する。カバー１２として透明なものを用
いて撮影時もＣＣＤカメラ１０を覆うようにしてもよい
し、撮影時にカバー１２による覆いを外すようにしても
よい。

【００３９】照明用ランプ１３は、ＣＣＤカメラ１０に
よる撮影条件を向上させるものであって、ＣＣＤカメラ
１０と同じ方向からドリル２に照明を当てる。ドリル２
が金属である場合、この照明光をよく反射する。これに
より、ＣＣＤカメラ１０によって撮影される画像は、背
景が暗くドリル２が明るいものとなる。また、照明用ラ
ンプ１３に代えて、ＣＣＤカメラ１０とは逆の方向から
ドリル２に照明を当てる照明用ランプ１４を設けてもよ
い。この場合は、背景が明るくドリル２が暗い画像とな
る。これらいずれの場合も、照明装置を備えることによ
り、観測状態（撮影状態）を安定化させることができ
る。

【００４０】図２は、図１に示したタレット３の概略構
成を示す図である。タレット３は、ドリル２の他、予備
のドリル２ａやバイト等の工具２ｂ〜２ｄを装着してお
り、数値制御コントローラ４からの制御によってこれら
の工具を自動的に切り替えて使用することができる。す
なわち、工具の自動交換を行うことができる。ここでは
旋盤の例を挙げているが、マシニングセンタの場合も、
ＡＴＣ（オートツールチェンジャ）を設けて複数の工具
を装着することにより、工具の自動交換を行うことがで
きる。

【００４１】図３は、実施の形態１にかかるカバー１２
の開閉について説明するための説明図である。カバー１
２は、たとえば、図示しない駆動用モータを有し、数値
制御コントローラ４からの制御によって開閉する。数値
制御コントローラ４は、加工時においては、図３（ａ）
に示すようにカバー１２を閉じてＣＣＤカメラ１０を保
護し、撮影時においては、図３（ｂ）に示すようにカバ
ー１２を開いて撮影可能にする。

【００４２】また、カバー１２を設置するためのスペー
スがない場合や、さらにＣＣＤカメラ１０自体を設置す
るスペースがない場合は、図４に示すように、カバー１
２を設けず、ＣＣＤカメラ１０を出退機構（たとえばロ
ボットアーム）２２によって移動させるようにしてもよ
い。ＣＣＤカメラ１０をロボットアーム２２に設置し、
ロボットアーム駆動用モータ２１によって、加工時に
は、切削くずやクーラント液がかからない待機位置に待
機させ（図４（ａ）参照）、観測時（撮影時）には観測
位置（撮影位置）まで移動させて観測（撮影）を行う
（図４（ｂ）参照）ようにしてもよい。

【００４３】さらに、工具（工具番号）とＣＣＤカメラ
１０の撮影位置との対応テーブルを保持し、この対応テ
ーブルに基づいて撮影位置を決定するようにしてもよ
い。これにより、複数種類の工具を使用する場合でも、
工具を適切にＣＣＤカメラ１０の視野に捉えることがで
きる。また、カバー１２の開閉機構に代えて、カバー１
２として透明なもの（ガラス，プラスチック等）を用
い、清掃装置によってカバー１２に付着したゴミ（切削
くず等）を除去するようにしてもよい。さらに、カバー
１２を設けず、清掃装置によってＣＣＤカメラ１０に付
着したゴミを除去するようにしてもよい。

【００４４】図５は、実施の形態１にかかる清掃装置の
概略構成を示す図である。たとえば、図５（ａ）に示す
ように、清掃装置として、エア噴射ノズル２４をカバー
１２に向けた周知のエア噴射装置２３を設ける。エア噴
射装置２３は、エア噴射ノズル２４からカバー１２に向
けてエアを噴射し、カバー１２に付着したゴミを除去す
る。また、図５（ｂ）に示すように、カバー１２を設け
ず、エア噴射装置２３が、エア噴射ノズル２４からＣＣ
Ｄカメラ１０に向けてエアを噴射し、ＣＣＤカメラ１０
に付着したゴミを除去するようにしてもよい。

【００４５】図６は、実施の形態１にかかる他の清掃装
置の概略構成を示す図である。たとえば、図６（ａ）に
示すように、清掃装置として、ワイパ２６によってカバ
ー１２を拭き取る周知のワイパ装置２５を設ける。ワイ
パ装置２５は、ワイパ２６を駆動してカバー１２を清掃
する。また、図６（ｂ）に示すように、カバー１２を設
けず、ワイパ装置２５が、ワイパ２６を駆動してＣＣＤ
カメラ１０を清掃するようにしてもよい。これらの清掃
装置による清掃は、数値制御コントローラ４からの制御
によって、ＣＣＤカメラ１０による撮影の前に自動的に
行われる。

【００４６】また、ドリル２を清掃する清掃装置を設け
てもよい。図７は、実施の形態１にかかるドリル２の清
掃装置の概略構成を示す図である。たとえば、ドリル２
の清掃装置として、クーラント液噴射ノズル２８をドリ
ル２に向けた周知のクーラント液噴射装置２７を設け
る。クーラント液噴射装置２７は、クーラント液噴射ノ
ズル２８からドリル２に向けてクーラント液を噴射し、
ドリル２に付着したゴミを除去する。クーラント液噴射
装置２７として、加工時に加工点（切削点）に対してク
ーラント液を噴射するクーラント液噴射装置を流用する
ことができる。

【００４７】図８は、実施の形態１にかかる他のドリル
清掃装置（ドリル２の清掃装置）の概略構成を示す図で
ある。たとえば、ドリル２の清掃装置として、エア噴射
ノズル３０をカバー１２に向け、かつエア噴射ノズル３
１をドリル２に向けたエア噴射装置２９を設ける。エア
噴射装置２９は、エア噴射ノズル３０からカバー１２に
向けてエアを噴射し、カバー１２に付着したゴミを除去
するとともに、エア噴射ノズル３１からドリル２に向け
てエアを噴射し、ドリル２に付着したゴミを除去する。

【００４８】図９は、実施の形態１にかかるさらに他の
ドリル清掃装置の概略構成を示す図である。たとえば、
ドリル２の清掃装置として、エア噴射ノズル３３を回転
させてカバー１２またはドリル２のいずれかに向けるエ
ア噴射装置３２を設ける。エア噴射装置３２は、エア噴
射ノズル３３をカバー１２に向けてエアを噴射し、カバ
ー１２に付着したゴミを除去するとともに、エア噴射ノ
ズル３１をドリル２に向けてエアを噴射し、ドリル２に
付着したゴミを除去する。

【００４９】これらのドリル清掃装置による清掃は、数
値制御コントローラ４からの制御によって、ＣＣＤカメ
ラ１０による撮影の前に自動的に行われる。なお、ＣＣ
Ｄカメラ１０およびカバー１２は、この発明の撮影手段
に対応し、画像処理演算部１１は、この発明の判定手段
に対応し、エア噴射装置２３，ワイパ装置２５は、この
発明の清掃手段に対応し、クーラント液噴射装置２７お
よびエア噴射装置２９，３２は、この発明の工具清掃手
段に対応する。

【００５０】以上の構成において、実施の形態１の動作
について図１０〜図１７を参照して説明する。実施の形
態１の動作は、折損や切り粉の絡まり等の工具（ドリル
２）の異常を検出する工具異常検出処理と、工具異常検
出処理における判定に用いるデータを生成するセットア
ップ処理とに分かれる。以下、セットアップ処理，工具
異常検出処理の順で説明する。

【００５１】（セットアップ処理）セットアップ処理
は、加工を開始する前に行う。図１０は、実施の形態１
にかかるセットアップ処理の処理手順を示すフローチャ
ートである。このセットアップ処理では、まず、タレッ
ト３がドリル２を撮影位置に移動させる。そして、ＣＣ
Ｄカメラ１０が、図１１（ａ）に示すようなドリル２の
画像を取得（撮影）する（Ｓ１）。つぎに、数値制御コ
ントローラ４が、取得した画像を表示部８に表示する。
オペレータは、この表示を見ながら入力部９を操作し、
ドリル２周辺の領域をドリル領域（工具異常検出処理に
おいて判定に用いる領域）として指定する（Ｓ２）。こ
の指定があったとき、画像処理演算部１１は、指定され
た領域の画像（図１１（ｂ））を正常なドリル２の画像
として記憶する。

【００５２】図１２は、実施の形態１にかかる他のセッ
トアップ処理の処理手順を示すフローチャートである。
このセットアップ処理においては、まず、タレット３が
ドリル２を撮影位置に移動させる。そして、ＣＣＤカメ
ラ１０が、図１３（ａ）に示すようなドリル２を装着し
た場合の画像を取得（撮影）する（Ｓ３）。つぎに、タ
レット３がドリル２を撮影位置から他の位置に移動さ
せ、図１３（ｂ）に示すようなドリル２を装着しない場
合の画像を取得（撮影）する（Ｓ４）。つぎに、画像処
理演算部１１が、ドリル２の画像とドリル２を装着しな
い場合の画像との差分を算出し、ドリル領域を決定（指
定）する（Ｓ５）。そして、このドリル領域のドリル２
の画像（図１２（ｃ））を正常なドリル２の画像として
記憶する。

【００５３】なお、図１０，図１２に示したセットアッ
プ処理において、画像全体を記憶するようにしてもよ
い。しかし、ドリル領域の画像のみを記憶することによ
り、データ量を削減することができ、メモリ使用量を削
減することができる。また、画像をそのまま記憶するの
ではなく、２値化，エッジ処理，１次元射影等の画像処
理を施して記憶するようにしてもよい。また、図１２の
ステップＳ５において、撮影した画像を画像処理した後
に差分を算出し、ドリル領域を決定するようにしてもよ
い。さらに、画像（または画像処理を施した画像）の重
心（１次モーメント），向き（２次モーメント），広が
り（分散）等の特徴量を抽出して記憶するようにしても
よい。

【００５４】（工具異常検出処理）図１４は、実施の形
態１にかかる工具異常検出処理の処理手順を示すフロー
チャートである。工具異常検出処理は、数値制御コント
ローラ４が、ＮＣ加工プログラム中のドリル検査コマン
ド（工具異常検出処理の開始を指示する命令）を読み込
んだときに開始する（Ｓ１１）。ドリル検査コマンドを
読み込んだ数値制御コントローラ４は、まず、画像処理
演算部１１に対してＣＣＤカメラ１０からドリル２の画
像を取得するように命令する。

【００５５】この命令を受けた画像処理演算部１１は、
ＣＣＤカメラ１０を制御して撮影を行い、ＣＣＤカメラ
１０からドリル２の画像を取得する（Ｓ１２）。ここ
で、撮影の際にＡＥ（Automatic Exposure：自動露光時
間調整）を行ってもよいし、ＣＣＤカメラ１０がカラー
カメラである場合には、ＡＷＢ（Automatic White Bala
nce：自動白色調整）を行ってもよい。

【００５６】また、ステップＳ１２で取得した画像をそ
のまま用いて後述する判定処理（ステップＳ１４，ステ
ップＳ１６）を行ってもよいが、取得した画像に対して
所定の画像処理を行い（Ｓ１３）、画像処理を施した画
像を用いて後述する判定処理を行ってもよい。具体的に
は、２値化，エッジ処理，１次元射影等の画像処理を行
う。さらに、画像（または画像処理を施した画像）の重
心（１次モーメント），向き（２次モーメント），広が
り（分散）等の特徴量を抽出し、これらの特徴量を用い
て後述する判定処理を行ってもよい。

【００５７】つぎに、画像処理演算部１１は、ステップ
Ｓ１２で取得した画像（またはステップＳ１３で画像処
理した画像）と前述したセットアップ処理で記憶してお
いた画像とをドリル領域について比較（マッチング）し
て、ドリル２に切り粉が絡んでいるか否かを判定する
（Ｓ１４）。ドリル２に切り粉が絡んでいない場合は、
ステップＳ１６に進む。一方、ドリル２に切り粉が絡ん
でいる場合は、前述したドリル清掃装置によってドリル
２を清掃し（Ｓ１５）、ステップＳ１６に進む。

【００５８】ステップＳ１６においては、画像処理演算
部１１が、ステップＳ１２で取得した画像（またはステ
ップＳ１３で画像処理した画像）と前述したセットアッ
プ処理で記憶しておいた画像とをドリル領域について比
較して、画像のドリル２が折れているか否かを判定す
る。このように、ステップＳ１４，Ｓ１６において、ド
リル領域のみを用いて判定を行うので、処理するデータ
量を削減することができ、メモリ使用量を削減すること
ができる。また、判定に不要なドリル領域以外の背景等
の外乱要素を排除することができるので、さらに適切な
判定を行うことができる。画像処理演算部１１は、ステ
ップＳ１６での判定結果を数値制御コントローラ４に通
知する。

【００５９】ドリル２が折れていない場合、その通知を
受けた数値制御コントローラ４は、工具異常検出処理を
終了し、つぎのワークの加工に進む。一方、ドリル２が
折れている場合、その通知を受けた数値制御コントロー
ラ４は、図示しない非常灯や表示部８のモニタにアラー
ムを表示し、オペレータに異常を知らせる。または、オ
ペレータがＮＣ工作機械１の近くにいない場合を想定
し、図示しない通信部を制御し、インターネットや携帯
電話等を介してオペレータに異常を通知する（Ｓ１
７）。そして、オペレータによるドリルの交換があるま
で待機する。または、夜間連続運転等、完全無人化を想
定し、予め装着しておいた予備のドリルに自動交換する
（Ｓ１８）。ここで、ステップＳ１７の処理を行わず、
ステップＳ１８においてドリルの自動交換を行ってつぎ
のワークの加工に進むようにしてもよい。

【００６０】この工具異常検出処理は、どのようなタイ
ミングで行ってもよい。すなわち、１個のワークを加工
するたびに行ってもよいし、複数個のワークを加工する
たびに行ってもよい。ＮＣ加工プログラムは、所定個の
ワークを加工したあとに工具異常検出処理を実行するよ
うに記述されている。Ｎ個のワークを加工するたびに工
具異常検出処理を行うとすると、「ワーク切削時間＋工
具異常検出処理時間／Ｎ」がワーク１個当りのタクトタ
イムとなり、最大Ｎ−１個のワークが異常な工具で切削
される可能性がある。ユーザは入力部９を介して工具異
常検出処理を行うタイミングを任意に設定することがで
きる。

【００６１】図１５は、実施の形態１にかかる工具異常
検出処理（正常時）について説明するための説明図であ
る。工具異常検出処理においては、撮影した画像（図１
５（ａ））からドリル領域の画像Ｄ２を抽出し、画像Ｄ
２とセットアップ処理で記憶した画像Ｄ１とを比較する
（図１５（ｂ））。そして、これらの画像の差異が所定
の許容範囲内であるか否かに基づいて、ドリル２が折れ
たか否かまたはドリル２に切り粉が絡んでいるか否かを
判定する。図１５の例では、画像の差異が所定の許容範
囲内であるので、ドリル２が正常であると判定される。

【００６２】図１６は、実施の形態１にかかる工具異常
検出処理（異常時）について説明するための説明図であ
る。この例では、ドリル２が折れているので、撮影した
画像（図１６（ａ））から抽出したドリル領域の画像Ｄ
３は、セットアップ処理で記憶した画像Ｄ１とは大きく
異なるものとなる（図１６（ｂ））。したがって、これ
らの画像の差異が許容範囲外となり、ドリル２が異常で
あると判定される。

【００６３】ここで、画像Ｄ１，Ｄ２（Ｄ３）を２値化
して比較判定を行ってもよい。２値画像（２値化した画
像）は画像の領域をあらわすので、画像のヒストグラム
から算出される適切な閾値（たとえば、モード法によっ
て算出される閾値）を用いて２値化することにより、明
るさ等の変化に対してロバスト（robust）となる。した
がって、２値画像を用いることによって観測条件がある
程度変化しても安定した適切な比較判定を行うことがで
きる。

【００６４】また、画像Ｄ１，Ｄ２（Ｄ３）をエッジ処
理して比較判定を行ってもよい。エッジ画像（エッジ処
理した画像）は画像の構造をあらわすので、明るさ等の
変化に対してロバストである。したがって、エッジ画像
を用いることによって観測条件がある程度変化しても安
定した適切な判定を行うことができる。エッジ画像とし
ては２次元エッジ画像を用いてもよいし、１次元エッジ
画像を用いてもよい。１次元エッジ画像を用いることに
よって、２次元エッジ画像に比べ、計算量を削減するこ
とができる。ドリルの場合は縦方向のみの１次元エッジ
画像でも十分に適切な比較判定を行うことができる。

【００６５】また、ドリル領域内の画像Ｄ１，Ｄ２（Ｄ
３）全体を比較するのではなく、ドリル領域内の画像Ｄ
１，Ｄ２（Ｄ３）（またはエッジ画像）の縦軸および横
軸の射影を比較（マッチング）してもよい。さらに、ド
リル領域内の画像Ｄ１，Ｄ２（Ｄ３）（またはエッジ画
像）の重心（１次モーメント），向き（２次モーメン
ト），広がり（分散）等の特徴量を比較してもよいし、
これらの特徴量を適宜組み合わせて比較してもよい。

【００６６】また、使用する工具の種類（ドリルの径，
素材，形状等）に応じて、工具異常検出処理における比
較基準（判定のための閾値等）や比較方法（どのような
画像処理を行うか等）を変更するようにしてもよい。た
とえば、ドリルの径が小さい場合は根元から折れる確率
が高くなることを考慮し、ドリルの径に応じて判定の閾
値を変更してもよい。また、工具ごとの比較方法および
比較基準のデータテーブルを設け、このデータテーブル
に基づいて比較判定を行うようにしてもよい。図１７
は、実施の形態１にかかる工具ごとの比較方法および比
較基準のデータテーブルの一例を示す図である。このデ
ータテーブルにおいては、ＮＣ工作機械１に装着される
各工具をユニークに識別する工具番号に対応させて比較
基準や比較方法を格納している。

【００６７】たとえば、工具番号１の工具の折損検出に
おいては、予め記憶しておいたテンプレート画像１と検
出対象の工具の画像とを、画像処理を行わずに比較す
る。この比較の結果、その差異が所定の閾値値（図１７
中の「５０」）を超えた場合、その工具が折損している
と判定する。また、工具番号５の工具の折損検出におい
ては、検出対象の工具の画像をエッジ処理し、エッジ処
理した画像の重心と広がりを算出し、重心または広がり
が所定の閾値（図１７中の「１０」，「４０」）を超え
た場合、その工具が折損していると判定する。

【００６８】前述したように、実施の形態１によれば、
ＣＣＤカメラ１０が、ドリル２の画像を撮影し、画像処
理演算部１１が、ＣＣＤカメラ１０が撮影した画像に基
づいてドリル２が折損したか否かを判定する。これによ
り、ドリル２に接触せずに、画像によって、ドリル２が
折損したか否かを確認することができるため、ドリル２
を折損させることなく、ドリル２が折損したか否かを自
動判定し、適切な加工処理を行うことができる。

【００６９】また、直径２ｍｍ以下（特に直径０．２ｍ
ｍ以下）の繊細なドリル２を工具として用いるため、木
目細かい加工を行うことができる。また、画像処理演算
部１１が、工具の種類に応じた閾値を用いて工具が折損
したか否かを判定するため、工具の種類に応じた適切な
判定を行うことができる。また、画像処理演算部１１
が、工具の種類に応じて、ＣＣＤカメラ１０が撮像した
画像の画像処理を行い、画像処理がなされた画像に基づ
いて工具が折損したか否かを判定するため、工具の種類
に応じた適切な判定を行うことができる。

【００７０】また、画像処理演算部１１が、ＣＣＤカメ
ラ１０が撮像した画像のエッジ処理を行い、エッジ処理
がなされた画像に基づいて工具が折損したか否かを判定
する。これにより、明るさ等の撮影条件の変化に対して
安定した判定を行うことができる。また、ＣＣＤカメラ
１０が撮影を行う前にクーラント液噴射装置２７やエア
噴射装置２９，３２がドリル２を清掃するため、ドリル
２に切り粉等が付着した場合でも清掃を行うことによっ
て適切な撮影を行うことができる。

【００７１】また、ＣＣＤカメラ１０が撮影を行う前に
エア噴射装置２３やワイパ装置２５がＣＣＤカメラ１０
を清掃するため、カバー１２やＣＣＤカメラ１０に切り
粉等が付着した場合でも清掃を行うことによって適切な
撮影を行うことができる。また、画像処理演算部１１
が、ＣＣＤカメラ１０が撮影した画像に基づいてドリル
２に切り粉が絡んでいるか否かを判定するため、ドリル
２に切り粉が絡んでいるか否かを自動判定し、さらに適
切な加工処理を行うことができる。

【００７２】実施の形態２．この発明の実施の形態２
は、前述した実施の形態１において、カメラを複数設
け、ドリル２をステレオ視するようにしたものである。
図１８は、この発明の実施の形態２にかかるＮＣ工作機
械の概略構成を示す図である。なお、基本的な構成は実
施の形態１と同様につき、図１と同一構成部分について
は同一の符号を付している。

【００７３】実施の形態２のＮＣ工作機械４１は、実施
の形態１のＮＣ工作機械１において、一つのカメラ１０
およびカバー１２に代えて、複数のカメラ１０ａ，１０
ｂおよびカバー１２ａ，１２ｂを備えている。また、画
像処理演算部１１に代えて、カメラ１０ａ，１０ｂから
の複数の画像を処理する画像処理演算部４３を備えてい
る。カメラ１０ａ，１０ｂは、実施の形態１のカメラ１
０とそれぞれ同様の構成であって、異なる二つの位置か
らドリル２の画像を撮影する。

【００７４】画像処理演算部４３は、実施の形態１の画
像処理演算部１１と同様の構成であって、カメラ１０
ａ，１０ｂからの複数の画像を入力してステレオ視によ
る工具異常検出処理を行う。ステレオ視においては、左
右二つのカメラ１０ａ，１０ｂで撮影した二つの画像か
ら対応点を求めることにより、カメラ１０ａ，１０ｂか
ら観測対象物までの距離情報を得ることができる。画像
処理演算部４３は、ドリル２があるべき位置にあればド
リル２は正常であり、ドリル２があるべき位置になけれ
ばドリルが折損していると判定する。

【００７５】以上の構成において、実施の形態２の動作
について説明する。実施の形態２の動作は、実施の形態
１の動作と同様である。ただし、図１０，図１２に示し
たセットアップ処理において、ステップＳ１，Ｓ３で、
カメラ１０ａ，１０ｂがそれぞれ画像を取得し、画像処
理演算部４３がドリル２までの距離を算出して記憶す
る。また、図１４に示した工具異常検出処理において、
ステップＳ１２で、カメラ１０ａ，１０ｂがそれぞれ画
像を取得し、ステップＳ１６で、観測対象物までの距離
を算出し、記憶しておいたドリル２までの距離と比較す
る。

【００７６】ステレオ視で得られる観測対象物の距離情
報は、明るさ等の撮影条件に依存しないため、ステレオ
視による距離情報を判定の基準とすることで、撮影条件
の変化に対してロバストな判定を行うことができる。ま
た、これらの距離計算において、まず、カメラ１０ａ，
１０ｂからの画像のエッジ処理を行い、エッジ処理を行
った画像を用いて距離計算を行うようにしてもよい。こ
れにより、さらにロバストな判定処理を行うことができ
る。このエッジ処理は１次エッジ処理であっても２次エ
ッジ処理であってもよい。

【００７７】前述したように、実施の形態２によれば、
画像処理演算部４３が、複数のＣＣＤカメラ１０ａ，１
０ｂが撮影した複数の画像に基づいて、ステレオ視によ
ってドリル２が折損したか否かを判定する。これによ
り、観測対象物までの距離を判定することが可能となる
ため、明るさ等の撮影条件の変化に対して安定した判定
を行うことができる。

【００７８】実施の形態３．この発明の実施の形態３
は，前述した実施の形態１または実施の形態２におい
て、人工網膜チップを用いて撮影を行うようにしたもの
である。図１９は、この発明の実施の形態３にかかるＮ
Ｃ工作機械の概略構成を示す図である。なお、基本的な
構成は実施の形態１と同様につき、図１と同一の部分に
ついては同一の符号を付している。

【００７９】実施の形態３のＮＣ工作機械５１は、実施
の形態１のＮＣ工作機械１において、ＣＣＤカメラ１０
および画像処理演算部１１に代えて人工網膜カメラ５２
を備えている。図２０は、図１９に示した人工網膜カメ
ラ５２の概略構成を示す図である。人工網膜カメラ５２
は、画像を撮影するとともに撮影した画像の特徴抽出処
理（画像処理）を行う人工網膜チップ５３と、人工網膜
チップ５３からの画像に基づいて、ドリル２が折損した
か否かやドリル２に切り粉が絡まったか否かを判定する
汎用マイクロプロセッサ５４とを備えている。

【００８０】人工網膜チップ５３は、安価で消費電力が
小さい。また、人工網膜チップ５３は小型であるので、
工作機械にスペースの余裕があまりない場合でも組み込
むことができる。特に、実施の形態２のように複数のカ
メラを設ける場合に有効となる。すなわち、工作機械に
スペースの余裕があまりない場合でも複数の人工網膜チ
ップを設けてステレオ視を行い、かつ、コストの上昇を
抑えることができる。

【００８１】また、人工網膜チップ５３は、画像の撮影
に加え、撮影した画像の特徴抽出処理（画像処理）を行
うことができる。すなわち、実施の形態１において画像
処理部（高速の画像プロセッサ）１１が行っていた処理
のうちで、画像の特徴抽出処理（画像処理）の部分をカ
メラ側で行うことができる。これにより、残りの判定処
理やドリル領域指定処理については簡単な汎用マイクロ
プロセッサ５４によって行うことができる。なお、表示
部８，入力部９，数値制御コントローラ４および汎用マ
イクロプロセッサ５４は、この発明の指定手段に対応
し、汎用マイクロプロセッサ５４は、この発明の人工網
膜制御手段に対応する。

【００８２】以上の構成において、実施の形態３の動作
について図２１を参照して説明する。図２１は、実施の
形態３にかかる人工網膜ＬＳＩ（人工網膜チップ）５３
のオンチップ画像処理について説明するための説明図で
ある。この人工網膜チップ５３は、図２１（ａ）に示す
ような画像検出のみならず、図２１（ｂ）に示すような
エッジ処理（１次元エッジ処理，２次元エッジ処理）、
図２１（ｃ）に示すような２次元から１次元への射影等
の画像処理を行うことができる。人工網膜チップ５３に
おいてエッジ処理や射影を行うことによって、後段のプ
ロセッサがエッジ画像や射影された画像を直接取得する
ことができるので、後段のプロセッサの計算量やメモリ
使用量を低減することができる。

【００８３】また、人工網膜チップ５３は、図２１
（ｄ）に示すように指定された領域のデータのみを出力
するランダムアクセスを行うことができる。このランダ
ムアクセスにより、ドリル領域の画像のみを人工網膜チ
ップ５３から汎用マイクロプロセッサ５４に転送するこ
とができる。すなわち、実施の形態１に示したようにオ
ペレータや汎用マイクロプロセッサ５４によってドリル
領域を指定し、汎用マイクロプロセッサ５４がドリル領
域のデータみを出力するように人工網膜チップ５３を制
御する。これにより、転送するデータ量やメモリ使用量
を低減することができる。

【００８４】このように、人工網膜チップ５３が画像の
特徴量（知的に圧縮した画像情報）を出力するため、Ｃ
ＣＤカメラの場合のように高速なデータ転送路を用いる
必要がなくなる。また、後段のプロセッサの処理量が軽
減されるため、後段のプロセッサとして安価なマイコン
（汎用マイクロプロセッサ）５４を用いることができ
る。他の動作については実施の形態１，実施の形態２と
同様である。

【００８５】前述したように、実施の形態３によれば、
小型で安価な人工網膜チップ５３によって撮影を行うた
め、工作機械５１を小型化し、また、コストを低減する
ことができる。また、オペレータが入力部９を介して、
または汎用マイクロプロセッサ５４が自動的に、人工網
膜チップ５３の撮影領域中の一部の領域を指定し、汎用
マイクロプロセッサ５４が、指定された領域の画像に関
するデータのみを人工網膜チップ５３から出力させるた
め、判定に必要な部分のみを指定し、データ量や計算量
を削減することができ、さらにコストを低減することが
できる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、撮影手段が、加工用の工具の画像を撮影し、判定手
段が、撮影手段が撮影した画像に基づいて工具が折損し
たか否かを判定する。これにより、工具に接触せずに、
画像によって、工具が折損したか否かを確認することが
できるため、切削負荷が微小な場合や工具の強度が低い
場合でも、工具を折損させることなく、工具が折損した
か否かを自動判定し、適切な加工処理を行うことができ
る、という効果を奏する。

【００８７】つぎの発明によれば、撮影手段が、小型で
安価な人工網膜チップによって撮影を行うため、工作機
械を小型化し、また、コストを低減することができる、
という効果を奏する。

【００８８】つぎの発明によれば、指定手段が、人工網
膜チップの撮影領域中の一部の領域を指定し、人工網膜
制御手段が、指定手段が指定した領域の画像に関するデ
ータのみを人工網膜チップから判定手段に出力させるた
め、判定に必要な部分のみを指定し、データ量や計算量
を削減することができる、という効果を奏する。

【００８９】つぎの発明によれば、直径２ミリメートル
以下（特に直径０．２ミリメートル以下）の繊細なドリ
ルを工具として用いるため、木目細かい加工を行うこと
ができる、という効果を奏する。

【００９０】つぎの発明によれば、判定手段が、工具の
種類に応じた閾値を用いて工具が折損したか否かを判定
するため、工具の種類に応じた適切な判定を行うことが
できる、という効果を奏する。

【００９１】つぎの発明によれば、判定手段または撮像
手段が、工具の種類に応じて、撮像手段が撮像した画像
の画像処理を行い、判定手段が、画像処理がなされた画
像に基づいて工具が折損したか否かを判定するため、工
具の種類に応じた適切な判定を行うことができる、とい
う効果を奏する。

【００９２】つぎの発明によれば、判定手段または撮像
手段が、撮像手段が撮像した画像のエッジ処理を行い、
判定手段が、エッジ処理がなされた画像に基づいて工具
が折損したか否かを判定する。これにより、明るさ等の
撮影条件の変化に対して安定した判定を行うことができ
る、という効果を奏する。

【００９３】つぎの発明によれば、判定手段が、複数の
撮影手段が撮影した複数の画像に基づいて、ステレオ視
によって工具が折損したか否かを判定する。これによ
り、観測対象物までの距離を判定することが可能となる
ため、明るさ等の撮影条件の変化に対して安定した判定
を行うことができる、という効果を奏する。

【００９４】つぎの発明によれば、さらに、工具清掃手
段が工具を清掃するため、工具に切り粉等が付着した場
合でも清掃を行うことによって適切な撮影を行うことが
できる、という効果を奏する。

【００９５】つぎの発明によれば、清掃手段が撮影手段
を清掃するため、撮影手段に切り粉等が付着した場合で
も清掃を行うことによって適切な撮影を行うことができ
る、という効果を奏する。

【００９６】つぎの発明によれば、判定手段が、撮影手
段が撮影した画像に基づいて工具に切り粉が絡んでいる
か否かを判定するため、工具に切り粉が絡んでいるか否
かを自動判定し、さらに適切な加工処理を行うことがで
きる、という効果を奏する。

【００９７】つぎの発明によれば、撮影手段が、人工網
膜チップを有し、加工用の工具の画像を撮影し、判定手
段が、撮影手段が撮影した画像に基づいて工具に切り粉
が絡んでいるか否かを判定するため、工作機械を小型化
し、コストを低減しつつ、工具に切り粉が絡んでいるか
否かを自動判定し、適切な加工処理を行うことができ
る、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１にかかるＮＣ工作機
械の概略構成を示す図である。

【図２】 図１に示したタレットの概略構成を示す図で
ある。

【図３】 （ａ）（ｂ）は、実施の形態１にかかるカバ
ーの開閉について説明するための説明図である。

【図４】 （ａ）（ｂ）は、実施の形態１にかかるＣＣ
Ｄカメラの出退機構について説明するための説明図であ
る。

【図５】 （ａ）（ｂ）は、実施の形態１にかかる清掃
装置の概略構成を示す図である。

【図６】 （ａ）（ｂ）は、実施の形態１にかかる他の
清掃装置の概略構成を示す図である。

【図７】 実施の形態１にかかるドリルの清掃装置の概
略構成を示す図である。

【図８】 実施の形態１にかかる他のドリル清掃装置の
概略構成を示す図である。

【図９】 実施の形態１にかかるさらに他のドリル清掃
装置の概略構成を示す図である。

【図１０】 実施の形態１にかかるセットアップ処理の
処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】 （ａ）（ｂ）は、実施の形態１にかかるオ
ペレータによるドリル領域の指定について説明するため
の説明図である。

【図１２】 実施の形態１にかかる他のセットアップ処
理の処理手順を示すフローチャートである。

【図１３】 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、実施の形態１にか
かるドリル領域の自動指定について説明するための説明
図である。

【図１４】 実施の形態１にかかる工具異常検出処理の
処理手順を示すフローチャートである。

【図１５】 （ａ）（ｂ）は、実施の形態１にかかる工
具異常検出処理（正常時）について説明するための説明
図である。

【図１６】 （ａ）（ｂ）は、実施の形態１にかかる工
具異常検出処理（異常時）について説明するための説明
図である。

【図１７】 実施の形態１にかかる工具ごとの比較方法
および比較基準のデータテーブルの一例を示す図であ
る。

【図１８】 この発明の実施の形態２にかかるＮＣ工作
機械の概略構成を示す図である。

【図１９】 この発明の実施の形態３にかかるＮＣ工作
機械の概略構成を示す図である。

【図２０】 図１９に示した人工網膜カメラの概略構成
を示す図である。

【図２１】 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、実施の形態
３にかかる人工網膜ＬＳＩのオンチップ画像処理につい
て説明するための説明図である。

【符号の説明】

１，４１，５１ ＮＣ工作機械（旋盤）、２，２ａ〜２
ｄ 工具、３ 保持部（タレット）、４ 数値制御コン
トローラ、５，６，７ サーボモータ、８ 表示部、９
入力部、１０，１０ａ，１０ｂ カメラ（ＣＣＤカメ
ラ）、１１，４３ 画像処理演算部（ＤＳＰ，ＡＳＩ
Ｃ）、１２，１２ａ，１２ｂ カバー、１３，１４ 照
明用ランプ、２１ ロボットアーム駆動用モータ、２２
ロボットアーム、２３，２９，３２ エア噴射装置、
２４，３０、３１，３３ エア噴射ノズル、２５ ワイ
パ装置、２６ ワイパ、２７ クーラント液噴射装置、
２８クーラント液噴射ノズル、５２ 人工網膜カメラ、
５３ 人工網膜チップ、５４ 汎用マイクロプロセッ
サ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター ローンクイスト 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3C029 DD04 DD20 EE14 EE20

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工用の工具と、 前記工具の画像を撮影する撮影手段と、 前記撮影手段が撮影した画像に基づいて前記工具が折損
   したか否かを判定する判定手段と、 を具備することを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 前記撮影手段は、人工網膜チップを有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 【請求項３】 さらに、前記人工網膜チップの撮影領域
   中の一部の領域を指定する指定手段と、 前記指定手段が指定した領域の画像に関するデータを前
   記人工網膜チップから前記判定手段に出力させる人工網
   膜制御手段と、 を具備することを特徴とする請求項２に記載の工作機
   械。
4. 【請求項４】 前記工具は、直径２ミリメートル以下の
   ドリルであることを特徴とする請求項１，２または３に
   記載の工作機械。
5. 【請求項５】 前記判定手段は、前記工具の種類に応じ
   た閾値を用いて前記工具が折損したか否かを判定するこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の工
   作機械。
6. 【請求項６】 前記判定手段または前記撮像手段は、前
   記工具の種類に応じて、前記撮像手段が撮像した画像の
   画像処理を行い、 前記判定手段は、前記画像処理がなされた画像に基づい
   て前記工具が折損したか否かを判定することを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれか一つに記載の工作機械。
7. 【請求項７】 前記判定手段または前記撮像手段は、前
   記撮像手段が撮像した画像のエッジ処理を行い、 前記判定手段は、前記エッジ処理がなされた画像に基づ
   いて前記工具が折損したか否かを判定することを特徴と
   する請求項１〜５のいずれか一つに記載の工作機械。
8. 【請求項８】 前記撮影手段は複数設けられ、 前記判定手段は、前記複数の撮影手段が撮影した複数の
   画像に基づいて、ステレオ視によって前記工具が折損し
   たか否かを判定することを特徴とする請求項１〜７のい
   ずれか一つに記載の工作機械。
9. 【請求項９】 さらに、前記撮影手段が撮影を行う前に
   前記工具を清掃する工具清掃手段を具備することを特徴
   とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の工作機械。
10. 【請求項１０】 さらに、前記撮影手段が撮影を行う前
    に前記撮影手段を清掃する清掃手段を具備することを特
    徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の工作機
    械。
11. 【請求項１１】 前記判定手段は、前記撮影手段が撮影
    した画像に基づいて前記工具に切り粉が絡んでいるか否
    かを判定することを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
    か一つに記載の工作機械。
12. 【請求項１２】 加工用の工具と、 人工網膜チップを有し、前記工具の画像を撮影する撮影
    手段と、 前記撮影手段が撮影した画像に基づいて前記工具に切り
    粉が絡んでいるか否かを判定する判定手段と、 を具備することを特徴とする工作機械。