KR102645396B1

KR102645396B1 - Apparatus for detecting tool shape abnormality and method for detecting tool shape abnormality

Info

Publication number: KR102645396B1
Application number: KR1020220031195A
Authority: KR
Inventors: 유 무로후시
Original assignee: 시바우라 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-17
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2024-03-11
Also published as: KR20220130027A; JP2022143420A; CN115106840B; JP7332645B2; TW202300273A; CN115106840A

Abstract

공구 형상 이상 검출 장치는, 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산부와, 공구의 실제 형상을 촬영하는 카메라와, 이상 형상 계산부에서 계산된 공구의 이상 형상과 카메라로 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득부와, 형상 차 취득부에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 취득부와, 이동 평균값 취득부에서 구한 복수의 이동 평균값의 변화량을 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 변화량 취득부와, 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량에 따라서 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단부를 구비한다.The tool shape abnormality detection device includes an abnormal shape calculation unit that calculates the abnormal shape of the tool, a camera that photographs the actual shape of the tool, and the abnormal shape of the tool calculated by the abnormal shape calculation unit and the actual shape of the tool captured by the camera. A shape difference acquisition unit that obtains the difference in shape between the and It is provided with a moving average value change acquisition unit that obtains the change amount of the plurality of moving average values at a plurality of locations on the tool, and a foreign matter adhesion determination unit that determines whether a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained by the moving average value change acquisition unit.

Description

공구 형상 이상 검출 장치 및 공구 형상 이상 검출 방법{APPARATUS FOR DETECTING TOOL SHAPE ABNORMALITY AND METHOD FOR DETECTING TOOL SHAPE ABNORMALITY}Tool shape abnormality detection device and tool shape abnormality detection method {APPARATUS FOR DETECTING TOOL SHAPE ABNORMALITY AND METHOD FOR DETECTING TOOL SHAPE ABNORMALITY}

본 발명은, 공구 형상 이상 검출 장치 및 공구 형상 이상 검출 방법에 관한것이다.The present invention relates to a tool shape abnormality detection device and a tool shape abnormality detection method.

근년, 워크의 초정밀 가공에 있어서, 장치(공작 기계)의 운동 성능이 향상됨으로써, 공구의 형상 정밀도가 가공 정밀도에서 차지하는 비중이 커지고 있다. 또한, 공구의 형상의 측정은, 예를 들어 특허문헌 1에서 나타낸 공구 형상 측정 장치를 사용하여 이루어진다.In recent years, in ultra-precision machining of workpieces, the movement performance of equipment (machine tools) has improved, and the proportion of tool shape precision in machining precision is increasing. In addition, the shape of the tool is measured using, for example, the tool shape measuring device shown in Patent Document 1.

국제 공개 제2020/090844호 공보International Publication No. 2020/090844

그런데, 워크를 가공할 때, 공구에 절삭분이나 먼지 등의 이물이 부착되어 공구로부터 떨어지지 않는 경우가 있다. 공구 형상 측정 장치를 사용하여 공구의 형상을 측정할 때, 절삭분이나 먼지 등의 이물이 부착되어 있는 공구의 형상을 측정하지 않도록 하여, 절삭분이나 먼지 등의 이물이 부착되어 있는 공구의 형상에 기초한 워크의 가공을 방지하는 것이 중요하다. 즉, 공구에 부착되어 있는 절삭분이나 먼지 등의 이물을 검출하는 것이 중요하다.However, when machining a workpiece, there are cases where foreign matter such as cutting chips or dust adheres to the tool and does not come off the tool. When measuring the shape of a tool using a tool shape measuring device, avoid measuring the shape of a tool that has foreign substances such as cutting chips or dust attached to it. It is important to prevent machining of the underlying workpiece. In other words, it is important to detect foreign substances such as cutting chips or dust attached to the tool.

그래서, 본 발명은, 공구에 부착되어 있는 절삭분이나 먼지 등의 이물을 검출하는 등의 공구의 형상의 이상을 검출할 수 있는 공구의 형상 이상 검출 장치 및 공구의 형상 이상 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention provides a tool shape abnormality detection device and a tool shape abnormality detection method that can detect abnormalities in the shape of the tool, such as by detecting foreign matter such as cutting chips or dust attached to the tool. The purpose.

본 발명의 제1 양태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치는, 공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하기 위한 공구 형상 이상 검출 장치이며, 상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산부와, 상기 공구의 실제 형상을 촬영하는 카메라와, 상기 이상 형상 계산부에서 계산된 공구의 이상 형상과 상기 카메라로 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득부와, 상기 형상 차 취득부에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 취득부와, 상기 이동 평균값 취득부에서 구한 복수의 이동 평균값의 변화량을 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 변화량 취득부와, 상기 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량에 따라서 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단부를 구비한다.The tool shape abnormality detection device according to the first aspect of the present invention is a tool shape abnormality detection device for detecting foreign matter attached to a tool installed on the main shaft of a machine tool, and an abnormal shape calculation unit that calculates the abnormal shape of the tool. and a camera that photographs the actual shape of the tool, and a shape difference that calculates the difference between the ideal shape of the tool calculated by the ideal shape calculation unit and the actual shape of the tool photographed by the camera at a plurality of locations on the tool. an acquisition unit, a moving average value acquisition unit that obtains the moving average values of the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit at a plurality of locations on the tool, and a change amount of the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit of the tool. It is provided with a moving average value change acquisition unit obtained from a plurality of locations, and a foreign matter adhesion determination unit that determines whether a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained from the moving average value change acquisition unit.

상기 이동 평균값 변화량 취득부에서는, 상기 이동 평균값 취득부에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하고 있는 상기 공구의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을 구하거나, 혹은 상기 이동 평균값 취득부에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하지는 않고 서로가 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 상기 공구의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을 구해도 된다.The moving average value change acquisition unit determines the amount of change between two locations of the tool that are adjacent to each other among the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit, or the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit. From the moving average value, the amount of change between two locations of the tool that are not adjacent to each other and are arranged at a predetermined interval may be obtained.

상기 이물 부착 판단부는, 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량을 강조하기 위해서, 상기 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량에 소정의 연산을 실시하여, 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단해도 된다.The foreign matter adhesion determination unit may determine whether a foreign matter is attached to the tool by performing a predetermined calculation on the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit in order to emphasize the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit.

상기 이물 부착 판단부에서의 연산은, 상기 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량을 누승하는 연산을 행해도 된다.The calculation in the foreign matter adhesion determination unit may be a calculation that raises the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit to the exponent.

본 발명의 제2 양태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치는, 공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하는 공구 형상 이상 검출 장치이며, 상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산부와, 상기 공구의 실제 형상을 촬영하는 카메라와, 상기 이상 형상 계산부에서 계산된 공구의 이상 형상과 상기 카메라로 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득부와, 상기 형상 차 취득부에서 구한 복수의 형상의 차를 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 변화량 취득부와, 상기 형상 차 변화량 취득부에서 구한 변화량에 따라서 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단부를 구비한다.A tool shape abnormality detection device according to a second aspect of the present invention is a tool shape abnormality detection device that detects foreign matter attached to a tool installed on the main shaft of a machine tool, and includes an abnormal shape calculation unit that calculates the abnormal shape of the tool; , a camera that photographs the actual shape of the tool, and shape difference acquisition that obtains the difference in shape between the ideal shape of the tool calculated by the ideal shape calculation unit and the actual shape of the tool photographed by the camera at a plurality of locations on the tool. a shape difference change acquisition unit that obtains the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit at a plurality of locations on the tool; and a shape difference change acquisition unit determining whether a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained by the shape difference change acquisition unit. It is provided with a foreign matter adhesion determination unit that determines.

본 발명의 제3 양태에 따른 공구 형상 이상 검출 방법은, 공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하기 위한 공구 형상 이상 검출 방법이며, 상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계와, 상기 공구의 실제 형상을 카메라를 사용하여 촬영하는 촬영 단계와, 상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계에서 계산한 공구의 이상 형상과 상기 촬영 단계에서 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득 단계와, 상기 형상 차 취득 단계에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 취득 단계와, 상기 이동 평균값 취득 단계에서 구한 복수의 이동 평균값의 변화량을 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 변화량 취득 단계와, 상기 이동 평균값 변화량 취득 단계에서 구한 변화량에 따라서 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단 단계를 갖는다.The tool shape abnormality detection method according to the third aspect of the present invention is a tool shape abnormality detection method for detecting foreign matter attached to a tool installed on the main axis of a machine tool, and an abnormal shape calculation step of calculating the abnormal shape of the tool. , a photographing step of photographing the actual shape of the tool using a camera, and a difference between the ideal shape of the tool calculated in the ideal shape calculation step of calculating the ideal shape of the tool and the actual shape of the tool photographed in the photographing step. A shape difference acquisition step of obtaining a shape difference at a plurality of locations on the tool, a moving average value acquisition step of obtaining a moving average value of the plurality of shape differences obtained in the shape difference acquisition step at a plurality of locations on the tool, and obtaining the moving average value. A moving average value change acquisition step of obtaining the change amount of the plurality of moving average values obtained in the step at a plurality of locations on the tool, and a foreign matter adhesion determination step of determining whether or not a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained in the moving average value change acquisition step. It has steps.

본 발명의 제4 양태에 따른 공구 형상 이상 검출 방법은, 공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하기 위한 공구 형상 이상 검출 방법이며, 상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계와, 상기 공구의 실제 형상을 카메라를 사용하여 촬영하는 촬영 단계와, 상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계에서 계산한 공구의 이상 형상과 상기 촬영 단계에서 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득 단계와, 상기 형상 차 취득 단계에서 구한 복수의 형상의 차를 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 변화량 취득 단계와, 상기 형상 차 변화량 취득 단계에서 구한 변화량에 따라서 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단 단계를 갖는다.The tool shape abnormality detection method according to the fourth aspect of the present invention is a tool shape abnormality detection method for detecting foreign matter attached to a tool installed on the main axis of a machine tool, and an abnormal shape calculation step of calculating the abnormal shape of the tool. , a photographing step of photographing the actual shape of the tool using a camera, and a difference between the ideal shape of the tool calculated in the ideal shape calculation step of calculating the ideal shape of the tool and the actual shape of the tool photographed in the photographing step. A shape difference acquisition step of obtaining a shape difference at a plurality of locations on the tool, a shape difference change acquisition step of obtaining a plurality of shape differences obtained in the shape difference acquisition step at a plurality of locations of the tool, and a shape difference change acquisition step. There is a foreign matter adhesion determination step in which it is determined whether or not a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained in .

본 발명에 따르면, 공구에 부착되어 있는 절삭분이나 먼지 등의 이물을 검출하는 등의 공구의 형상의 이상을 검출할 수 있는 공구 형상 이상 검출 장치 및 공구 형상 이상 검출 방법을 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.According to the present invention, it is possible to provide a tool shape abnormality detection device and a tool shape abnormality detection method that can detect abnormalities in the shape of a tool, such as detecting foreign substances such as cutting chips or dust attached to the tool. Demonstrate.

도 1은, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치와, 공구 형상 이상 검출 장치가 설치되어 있는 공작 기계의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은, 공구의 선단부(절삭날부)의 이상 형상과, 절삭분 혹은 티끌 등이 부착되어 있는 공구의 선단부(절삭날부)의 실제 형상을 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 형상 차 취득부와 이동 평균값 취득부와 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한, 공구의 복수 개소에서의 각각의 값을 나타내는 도면이다.
도 5의 (a)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 공구 형상 계산부가 계산한 공구의 이상 형상과, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 카메라가 촬영한 공구의 실제 형상을 나타내는 도면이고, 도 5의 (b)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 이동 평균값 취득부에서 구한 형상의 차의 이동 평균값을 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 이동 평균값의 변화량을 3승한 값을 나타내는 도면이고, 도 6의 (b)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 다른 이동 평균값의 변화량을 3승한 값을 나타내는 도면이다.
도 7은, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 공구 형상 계산부가 계산한 공구의 이상 형상과, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 카메라가 촬영한 공구의 실제 형상을 나타내는 도면이다.
도 8의 (a)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 이동 평균값 취득부에서 구한 형상의 차의 이동 평균값을 나타내는 도면이고, 도 8의 (b)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 이동 평균값의 변화량을 나타내는 도면이고, 도 8의 (c)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 다른 이동 평균값의 변화량을 나타내는 도면이며, 도 8의 (d)는, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 또 다른 이동 평균값의 변화량을 나타내는 도면이다.
도 9는, 도 7과 마찬가지의 도면이다.
도 10은, 도 8과 마찬가지의 도면이다.
도 11은, 도 7과 마찬가지의 도면이다.
도 12는, 도 8과 마찬가지의 도면이다.
도 13은, 도 7과 마찬가지의 도면이다.
도 14는, 도 8과 마찬가지의 도면이다.
도 15는, 도 7과 마찬가지의 도면이다.
도 16은, 도 8과 마찬가지의 도면이다.
도 17은, 도 7과 마찬가지의 도면이다.
도 18은, 도 8과 마찬가지의 도면이다.
도 19는, 도 7과 마찬가지의 도면이다.
도 20은, 도 8과 마찬가지의 도면이다.
도 21은, 도 7과 마찬가지의 도면이다.
도 22는, 도 8과 마찬가지의 도면이다.
도 23은, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 공구 형상 계산부가 계산한 공구의 이상 형상과, 실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치의 카메라가 촬영한 공구의 실제 형상을 나타내는 도면이며, 도 23의 (a)는 공구가 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때의 것을 나타내고 있고, 도 23의 (b)는 공구가 제2 회전 속도로 회전하고 있을 때의 것을 나타내고 있다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a tool shape abnormality detection device according to an embodiment and a machine tool on which the tool shape abnormality detection device is installed.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a tool shape abnormality detection device according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the ideal shape of the tip of the tool (cutting edge) and the actual shape of the tip of the tool (cutting edge) to which cutting chips, dust, etc. are attached.
FIG. 4 is a diagram showing respective values at a plurality of locations on the tool obtained by the shape difference acquisition unit, moving average value acquisition unit, and moving average value change acquisition unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment.
Figure 5(a) shows the abnormal shape of the tool calculated by the tool shape calculation unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment and the actual shape of the tool captured by the camera of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment. It is a diagram, and FIG. 5(b) is a diagram showing the moving average value of the shape difference obtained by the moving average value acquisition unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment.
FIG. 6(a) is a diagram showing the value obtained by multiplying the amount of change in the moving average value obtained by the moving average value change acquisition unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment, and FIG. 6(b) is a view showing the This figure shows the value obtained by multiplying the change amount of another moving average value obtained by the moving average value change acquisition unit of the tool shape abnormality detection device.
FIG. 7 is a diagram showing the abnormal shape of the tool calculated by the tool shape calculation unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment and the actual shape of the tool captured by the camera of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment.
FIG. 8(a) is a diagram showing the moving average value of the shape difference obtained by the moving average value acquisition unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment, and FIG. 8(b) is a diagram showing the tool shape abnormality detection device according to the embodiment. It is a diagram showing the amount of change in the moving average value obtained by the moving average value change amount acquisition unit of the detection device, and Figure 8(c) shows the amount of change in other moving average values obtained by the moving average value change amount acquisition section of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment. 8(d) is a diagram showing the amount of change in another moving average value obtained by the moving average value change amount acquisition unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 7.
FIG. 10 is a view similar to FIG. 8.
FIG. 11 is a view similar to FIG. 7.
FIG. 12 is a view similar to FIG. 8.
FIG. 13 is a view similar to FIG. 7.
FIG. 14 is a view similar to FIG. 8.
FIG. 15 is a view similar to FIG. 7.
FIG. 16 is a view similar to FIG. 8.
FIG. 17 is a view similar to FIG. 7.
FIG. 18 is a view similar to FIG. 8.
FIG. 19 is a view similar to FIG. 7.
FIG. 20 is a view similar to FIG. 8.
FIG. 21 is a view similar to FIG. 7.
FIG. 22 is a view similar to FIG. 8.
23 is a diagram showing the abnormal shape of the tool calculated by the tool shape calculation unit of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment and the actual shape of the tool captured by the camera of the tool shape abnormality detection device according to the embodiment; Figure 23(a) shows when the tool is rotating at the first rotational speed, and Figure 23(b) shows when the tool is rotating at the second rotational speed.

실시 형태에 따른 공구 형상 이상 검출 장치(1)는, 공구에 부착되어 있는 절삭분이나 먼지 등의 이물을 검출하는 등의 공구의 형상의 이상을 검출하기 위한 장치이며, 예를 들어 도 1에서 도시한 바와 같이 공작 기계(2)에 설치되어 사용되는 것이다.The tool shape abnormality detection device 1 according to the embodiment is a device for detecting abnormalities in the shape of a tool, such as detecting foreign matter such as cutting chips or dust adhering to the tool, and is shown, for example, in FIG. 1 As described above, it is installed and used in the machine tool (2).

공작 기계(2)는, 베드(18)의 상면에, 테이블(16)과, 문형의 컬럼(10)을 갖는다. 컬럼(10)의 크로스 레일(8)에는, 새들(6)을 통해 주축 헤드(4)가 지지되어 있다. 주축 헤드(4)에는, 주축(11)이 지지되어 있다.The machine tool 2 has a table 16 and a door-shaped column 10 on the upper surface of the bed 18. The main shaft head 4 is supported on the cross rail 8 of the column 10 via a saddle 6. The spindle head 4 supports the spindle 11.

여기서, 설명의 편의를 위해서, 수평한 소정의 일방향을 X 방향, X 방향에 대하여 직교하는 수평한 소정의 다른 일방향을 Y 방향, X 방향과 Y 방향에 대하여 직교하는 상하 방향을 Z 방향이라 한다.Here, for convenience of explanation, one horizontal direction is referred to as the X direction, the other horizontal direction orthogonal to the X direction is referred to as the Y direction, and the vertical direction orthogonal to the

테이블(16)은, 베드(18)에 대하여 X 방향으로 이동 가능하다. 새들(6)은, 크로스 레일(8)을 따라 Y 방향으로 이동 가능하다. 주축 헤드(4)는 새들(6)에 대하여 Z 방향으로 이동 가능하다.The table 16 is movable in the X direction with respect to the bed 18. The saddle (6) can move in the Y direction along the cross rail (8). The spindle head (4) is movable in the Z direction with respect to the saddle (6).

공작 기계(2)를 이들 3축에서 이동시킴으로써, 테이블(16)에 적재된 워크(14)에 대하여 공구(예를 들어, 볼 엔드밀)(12)를 3차원에서 이동시켜, 워크(14)를 가공하는 것이 가능하다. 테이블(16)의 단부에는, 공구 형상 이상 검출 장치(1)가 설치되어 있다. 제어 장치(20)는, 공작 기계(2)와 공구 형상 이상 검출 장치(1)에 접속되고, 공작 기계(2)와 공구 형상 이상 검출 장치(1)를 제어할 수 있다. 제어 장치(20)는, CPU(도시생략)와 메모리(도시생략)를 구비한다.By moving the machine tool 2 in these three axes, the tool (e.g., ball end mill) 12 is moved in three dimensions with respect to the work 14 loaded on the table 16, and the work 14 is moved in three dimensions. It is possible to process. A tool shape abnormality detection device 1 is installed at the end of the table 16. The control device 20 is connected to the machine tool 2 and the tool shape abnormality detection device 1, and can control the machine tool 2 and the tool shape abnormality detection device 1. The control device 20 includes a CPU (not shown) and a memory (not shown).

도 2는, 공구 형상 이상 검출 장치(1)로 공구(12)의 형상을 측정하고 있는 도면을 나타내고 있다. 앞에서 설명한 3축에 의해 도 2에서 도시한 위치까지 공구(12)를 이동시켜, 이물이 붙어 있을 가능성이 있는 공구(12)의 실제 형상을 측정한다. 공구 형상 이상 검출 장치(1)는, 카메라(22)와, 조명 장치(24)를 구비한다. 도 2에서 도시한 바와 같이, 공구 형상 이상 검출 장치(1)는, 공구(12)를 카메라(22)와 조명 장치(24)의 사이에 위치시킨 상태에서, 공구(12)의 형상을 측정한다. 조명 장치(24)로부터의 광을 공구(12)의 뒤에서 쏘아 화상을 촬영하기 때문에, 공구(12)의 형상이 그림자로서 촬영된다. 공구(12)에 절삭분 혹은 티끌 등의 이물이 부착되어 있는 경우에는, 부착되어 있는 이물도 포함하는 형상이 그림자로서 촬영된다.FIG. 2 shows a diagram showing the shape of the tool 12 being measured by the tool shape abnormality detection device 1. The tool 12 is moved to the position shown in FIG. 2 along the three axes described above, and the actual shape of the tool 12, which may have foreign matter attached to it, is measured. The tool shape abnormality detection device 1 includes a camera 22 and a lighting device 24. As shown in FIG. 2, the tool shape abnormality detection device 1 measures the shape of the tool 12 with the tool 12 positioned between the camera 22 and the lighting device 24. . Since the image is captured by emitting light from the lighting device 24 from behind the tool 12, the shape of the tool 12 is captured as a shadow. When foreign matter such as cutting chips or dust adheres to the tool 12, a shape including the attached foreign matter is photographed as a shadow.

카메라(22)는, 고속 셔터를 구비하여, 공구(12)가 수천 회전/분으로 회전 중이라도, 정지 화상과 같은 촬영이 가능하다. 카메라(22)에는 줌렌즈가 설치되어 있어, 제어 장치(20)에서 확대율의 제어를 행할 수 있도록 되어 있어도 된다. 주축(11)에는, 회전 각도 센서(도시생략)가 마련되어 있고, 공구(12)의 회전수나 회전 각도의 위치 결정 등의 제어를 제어 장치(20)에서 행할 수 있다.The camera 22 is equipped with a high-speed shutter, and can capture still images even when the tool 12 is rotating at several thousand revolutions/minute. The camera 22 may be equipped with a zoom lens so that the control device 20 can control the magnification rate. A rotation angle sensor (not shown) is provided on the main shaft 11, and the control device 20 can control the rotation speed and positioning of the rotation angle of the tool 12.

공구(12)가 1만 회전/분 이상의 회전수로 회전하는 경우에는, 고속 셔터만으로의 대응은 어렵다. 이 경우에는, 조명 장치(24)를 스트로보 기능을 갖는 것으로 한다. 수 μsec의 짧은 발광 시간의 스트로보를 사용하면, 회전 중인 공구(12)여도 형상 측정이 가능하다. 또한, 공구(12)의 최대 회전수는 12만 회전/분 정도로 설정할 수 있다.When the tool 12 rotates at a rotation speed of 10,000 revolutions/minute or more, it is difficult to respond only with a high-speed shutter. In this case, the lighting device 24 is assumed to have a strobe function. By using a strobe with a short emission time of several μsec, shape measurement is possible even if the tool 12 is rotating. Additionally, the maximum rotation speed of the tool 12 can be set to about 120,000 rotations/minute.

공구(12)는, 예를 들어 금형의 코어나 캐비티의 표면을 절삭 가공으로 형성할 때에 사용된다. 상기 절삭 가공은, 금형의 코어나 캐비티의 표면을, 예를 들어 최종 마무리 가공하기 위해 이루어지는 것으로, 상기 절삭 가공에 의해, 금형의 코어나 캐비티의 표면이 경면과 같아진다. 볼 엔드밀(12)의 외경은, 예를 들어 1㎜ 정도이다. 절삭 가공을 할 때의 볼 엔드밀(12)의 회전수는 6만 회전/분 정도이다.The tool 12 is used, for example, when forming the surface of the core or cavity of a mold by cutting. The cutting process is performed for, for example, final finishing processing of the surface of the mold core or cavity, and the surface of the mold core or cavity becomes mirror-finished by the cutting process. The outer diameter of the ball end mill 12 is, for example, about 1 mm. The rotation speed of the ball end mill 12 during cutting is approximately 60,000 rotations/min.

공구(12)의 촬영에 의해, 볼 엔드밀(12)의 최대 외형의 정지 화상이 얻어진다. 이 최대 외형의 개소가 볼 엔드밀(12)의 절삭날로 되어 있으며, 절삭날의 형상이 워크(14)의 가공면의 형상에 영향을 미친다. 공구(12)의 촬영의 상세에 대해서는, 국제 공개 제2020/090844호 공보에 개시되어 있다.By photographing the tool 12, a still image of the maximum external shape of the ball end mill 12 is obtained. The location of this maximum external shape is the cutting edge of the ball end mill 12, and the shape of the cutting edge affects the shape of the machining surface of the workpiece 14. Details of photography of the tool 12 are disclosed in International Publication No. 2020/090844.

공구 형상 이상 검출 장치(1)로서, 국제 공개 제2020/090844호 공보에 개시되어 있는 공구 형상 측정 장치가 채용되어 있다. 공구 형상 이상 검출 장치(1)는, 공작 기계(예를 들어, 초정밀 가공기)(2)의 주축(11)에 설치된 공구(예를 들어, 회전하고 있는 볼 엔드밀 등의 절삭 공구)(12)에 부착되어 있는 절삭분이나 먼지 등의 이물을 검출하기 위한 장치이다. 또한, 공구(12)에 부착되는 이물로서, 워크(14)의 절삭 칩 등의 고체의 이물이나 절삭유 등의 액체의 이물이 있다.As the tool shape abnormality detection device 1, the tool shape measurement device disclosed in International Publication No. 2020/090844 is adopted. The tool shape abnormality detection device 1 is installed on the main shaft 11 of the machine tool (e.g., ultra-precision processing machine) 2 (e.g., a cutting tool such as a rotating ball end mill) 12. It is a device to detect foreign substances such as cutting chips or dust attached to the machine. Additionally, foreign matter adhering to the tool 12 includes solid foreign matter such as cutting chips of the work 14 and liquid foreign matter such as cutting oil.

공구 형상 이상 검출 장치(1)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 제어부(25)와 카메라(22)를 구비하여 구성되어 있다. 제어부(25)는, 예를 들어 제어 장치(20)의 일부로 구성되어 있지만, 제어부(25)가, 제어 장치(20)와는 별개로 마련되어 있어도 된다.The tool shape abnormality detection device 1 is comprised of a control unit 25 and a camera 22, as shown in FIG. 2 . The control unit 25 is, for example, configured as a part of the control device 20, but the control unit 25 may be provided separately from the control device 20.

제어부(25)에는, 공구 형상 계산부(27)와 형상 차 취득부(29)와 이동 평균값 취득부(31)와 이동 평균값 변화량 취득부(33)와 이물 부착 판단부(35)가 마련되어 있다.The control unit 25 is provided with a tool shape calculation unit 27, a shape difference acquisition unit 29, a moving average value acquisition unit 31, a moving average value change acquisition unit 33, and a foreign matter adhesion determination unit 35.

공구 형상 계산부(27)는, 공구(12)의 공구종이나 직경 등의 정보가 기억되어 있고, 공구(12)의 이상 형상을 계산할 수 있다. 공구(12)의 이상 형상은, 볼 엔드밀(12)의 최대 외형의 형상이다.The tool shape calculation unit 27 stores information such as the tool type and diameter of the tool 12, and can calculate the ideal shape of the tool 12. The ideal shape of the tool 12 is the maximum external shape of the ball end mill 12.

카메라(22)는, 예를 들어 회전하고 있는 공구(12)의 실제 형상을 촬영하도록 되어 있다. 공구(12)의 실제 형상은, 공구(12)와 이 공구(12)에 부착되어 있는 이물의 형상이다. 즉, 공구(12)의 실제 형상은, 예를 들어 이물의 부착이나 절삭날의 일부에 마모나 결손 등이 발생하고 있음으로써, 이상 형상과는 다를 수도 있는 공구(12)의 절삭날부의 전체에 걸치는 공구의 외형 형상이다. 공구(12)의 실제 형상도, 볼 엔드밀(12)과 이물의 최대 외형의 형상이다.The camera 22 is configured to capture, for example, the actual shape of the rotating tool 12. The actual shape of the tool 12 is the shape of the tool 12 and the foreign object attached to the tool 12. In other words, the actual shape of the tool 12 may be different from the ideal shape due, for example, to the adhesion of foreign matter or wear or damage to a part of the cutting edge. This is the external shape of the tool being worn. The actual shape of the tool 12 is also the maximum external shape of the ball end mill 12 and the foreign matter.

형상 차 취득부(29)에서는, 공구 형상 계산부(27)에서 계산된 공구(12)의 이상 형상과, 카메라(22)로 촬영된 공구(12)의 실제 형상과의 형상의 차를, 예를 들어 공구(12)의 절삭날부의 전체에 걸쳐서 공구(12)의 복수 개소에서 구하도록 되어 있다.The shape difference acquisition unit 29 determines the shape difference between the ideal shape of the tool 12 calculated by the tool shape calculation unit 27 and the actual shape of the tool 12 photographed by the camera 22. For example, it is obtained from multiple locations on the tool 12 over the entire cutting edge portion of the tool 12.

예를 들어, 형상 차 취득부(29)에서는, 공구(12)의 절삭날 위에서 근소한 간격을 두고 배열되어 있는 복수의 점마다 형상의 차를 구하고 있다. 예를 들어, 형상 차 취득부(29)에서는, 공구(12)의 복수 개소의 각각에 있어서의 이상 형상의 공구(12)로부터의 이물의 돌출량을 구하도록 되어 있다. 또한, 형상 차 취득부(29)에서는, 공구(12)의 복수 개소의 각각에 있어서의 이상 형상의 공구(12)의 일부에 발생한 마모나 결손 등의 파임양을 구할 수 있다.For example, the shape difference acquisition unit 29 obtains the shape difference for each of a plurality of points arranged at small intervals on the cutting edge of the tool 12. For example, the shape difference acquisition unit 29 is configured to obtain the amount of foreign matter protruding from the tool 12 of an abnormal shape at each of a plurality of locations on the tool 12. Additionally, the shape difference acquisition unit 29 can obtain the amount of dents, such as wear or defects, that occur in a part of the tool 12 of an abnormal shape at each of a plurality of locations on the tool 12.

이동 평균값 취득부(31)에서는, 형상 차 취득부(29)에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을, 공구(12)의 복수 개소에서 구하도록 되어 있다. 이동 평균값 취득부(31)에 의한 처리는, 예를 들어 노이즈의 제거를 위해서 이루어진다. 이동 평균값 취득부(31)에서도, 공구(12)의 절삭날 위에서 근소한 간격을 두고 배열되어 있는 복수의 점마다 이동 평균값을 구하고 있다. 또한, 이동 평균값 취득부(31)에서는, 단순 이동 평균을 구하고 있지만, 가중 이동 평균, 지수 이동 평균 등의 다른 이동 평균을 구해도 된다.The moving average value acquisition unit 31 is configured to obtain the moving average values of the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit 29 at a plurality of locations on the tool 12. The processing by the moving average value acquisition unit 31 is performed, for example, to remove noise. The moving average value acquisition unit 31 also obtains a moving average value for each of a plurality of points arranged at small intervals on the cutting edge of the tool 12. In addition, the moving average value acquisition unit 31 calculates a simple moving average, but other moving averages such as a weighted moving average or exponential moving average may be obtained.

이동 평균값 변화량 취득부(33)에서는, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 이동 평균값의 변화량을, 공구(12)의 복수 개소에서 구하도록 되어 있다. 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서도, 공구(12)의 절삭날 위에서 근소한 간격을 두고 배열되어 있는 복수의 점마다 이동 평균값의 변화량을 구하고 있다.The moving average value change amount acquisition unit 33 is configured to obtain the change amounts of the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit 31 at a plurality of locations on the tool 12. The moving average value change acquisition unit 33 also obtains the amount of change in the moving average value for each of a plurality of points arranged at small intervals on the cutting edge of the tool 12.

이물 부착 판단부(35)에서는, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량에 따라서, 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하도록 되어 있다. 예를 들어, 이물 부착 판단부(35)에서 구한 변화량이 소정의 역치를 초과한 경우에, 이물 부착 판단부(35)는 공구(12)에 이물이 부착되어 있다고 판단하도록 되어 있다. 한편, 이물 부착 판단부(35)에서 구한 변화량이 소정의 역치 이하인 경우에, 이물 부착 판단부(35)는 공구(12)에 이물이 부착되어 있지 않아 공구(12)가 정상적인 상태라고 판단하도록 되어 있다.The foreign matter adhesion determination unit 35 determines whether a foreign matter is attached to the tool 12 according to the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33. For example, when the change calculated by the foreign matter adhesion determination unit 35 exceeds a predetermined threshold, the foreign matter adhesion determination unit 35 determines that a foreign matter is attached to the tool 12. On the other hand, when the change calculated by the foreign matter adhesion determination unit 35 is less than or equal to a predetermined threshold, the foreign matter adhesion determination unit 35 determines that no foreign matter is attached to the tool 12 and that the tool 12 is in a normal state. there is.

또한, 이물 부착 판단부(35)에서는, 공구(12)의 절삭날의 마모나 결손 등이 발생하고 있는 것도 판단할 수 있다. 이 경우, 「이물 부착 판단부」를, 「공구 형상 판단부」라고 칭해도 된다.Additionally, the foreign matter adhesion determination unit 35 can also determine whether wear or damage to the cutting edge of the tool 12 has occurred. In this case, the “foreign matter adhesion determination unit” may be referred to as the “tool shape determination unit.”

공구 형상 이상 검출 장치(1)에 있어서, 이동 평균값 취득부(31)를 삭제해도 된다. 이 경우, 이동 평균값 변화량 취득부(33)는, 형상 차 취득부(29)에서 구한 복수의 형상의 차의 변화량을, 공구(12)의 복수 개소에서 구하게 되므로, 「이동 평균값 변화량 취득부」는 「형상 차 변화량 취득부」라고 칭해지게 된다.In the tool shape abnormality detection device 1, the moving average value acquisition unit 31 may be deleted. In this case, the moving average value change acquisition unit 33 obtains the change amount of the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit 29 at multiple locations on the tool 12, so the “moving average value change acquisition unit” It is called a “shape difference change acquisition unit.”

공구 형상 계산부(27)에서 계산한 공구(12)의 이상 형상은, 워크(14)를 가공하기 위한 CAM에 의한 계산을 할 때에 설정하고 있는 공구(12)의 조건으로부터 얻어지는 것이다. 이와 같이 함으로써, 공구(12)의 이상 검출(이물의 부착 등) 1회째부터 행할 수 있다. 공구(12)의 이상이란, 측정 저해물의 부착이나 공구(12)의 치핑에 의한 결손 등을 나타낸다.The ideal shape of the tool 12 calculated by the tool shape calculation unit 27 is obtained from the conditions of the tool 12 set when calculating by CAM for processing the work 14. By doing this, abnormality detection of the tool 12 (adhesion of foreign matter, etc.) can be performed from the first time. Abnormalities in the tool 12 indicate adhesion of substances that interfere with measurement, defects due to chipping of the tool 12, etc.

또한, 공구 형상 계산부(27)에서 계산한 공구(12)의 이상 형상이, 카메라(22)로 미리 촬영됨으로써 구해져 메모리에 기억된 것이어도 된다. 공구 형상 계산부(27)가 계산한 공구(12)의 이상 형상이, 공구 형상 이상 검출 장치(1)에 의해 미리 구해진 것이어도 된다. 이 경우, 완전히 새로운 공구(12)를 주축(11)에 설치하여, 공구(12)의 이상 형상을 구하고, 공구(12)를 주축(11)에 설치한 상태를 유지하면서 워크(14)를 가공하고, 공구(12)를 주축(11)에 설치한 상태를 유지하면서 공구(12)의 실제 형상을 구하게 된다.Additionally, the ideal shape of the tool 12 calculated by the tool shape calculation unit 27 may be obtained by taking an image in advance with the camera 22 and stored in the memory. The abnormal shape of the tool 12 calculated by the tool shape calculation unit 27 may be obtained in advance by the tool shape abnormality detection device 1. In this case, a completely new tool 12 is installed on the main shaft 11, the ideal shape of the tool 12 is obtained, and the work 14 is machined while maintaining the tool 12 installed on the main shaft 11. And, while maintaining the state in which the tool 12 is installed on the main axis 11, the actual shape of the tool 12 is obtained.

또한, 공구 형상 계산부(27)에서 계산한 공구(12)의 이상 형상이, 입력부 (도시생략)를 사용하여 별도로 입력되어 기억된 것이어도 된다.Additionally, the ideal shape of the tool 12 calculated by the tool shape calculation unit 27 may be separately input and stored using an input unit (not shown).

여기서, 형상 차 취득부(29), 이동 평균값 취득부(31), 이동 평균값 변화량 취득부(33)에 대하여, 도 3, 도 4를 참조하여 더 상세히 설명한다.Here, the shape difference acquisition unit 29, the moving average value acquisition unit 31, and the moving average value change amount acquisition unit 33 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3에는, 볼 엔드밀(12) 등이 도시되어 있다. 볼 엔드밀(12)은, 회전 중심축 C1을 회전하도록 되어 있다. 반원호의 곡선 L1은, 이상 형상의 볼 엔드밀(12)의 절삭날부의 최대 외형 형상을 나타내고 있다. 곡선형의 파선 L2는, 볼 엔드밀(12)의 실제 형상을 나타내고 있다. 점 O1은, 이상 형상의 볼 엔드밀(12)의 절삭날의 중심을 나타내고 있다. 반직선 L3은, 중심점 O1을 시점으로 하여, 원호 L1을 향해 연장되어 있다.In Figure 3, a ball end mill 12 and the like are shown. The ball end mill 12 is configured to rotate around the rotation center axis C1. The semicircular arc curve L1 represents the maximum external shape of the cutting edge portion of the ideal-shaped ball end mill 12. The curved broken line L2 represents the actual shape of the ball end mill 12. Point O1 represents the center of the cutting edge of the ideal-shaped ball end mill 12. The radial line L3 takes the center point O1 as a starting point and extends toward the circular arc L1.

여기서, 중심축 C1과 반직선 L3의 교차 각도를 θ로 하고, 반직선 L3과 반원호 L1의 교점을 P1로 하고, 반직선 L3과 파선 L2의 교점을 P2로 하고, 교점 P1과 교점 P2 사이의 거리를 r로 한다. 교차 각도 θ는, 0°에서 90°까지 예를 들어, 1° 간격으로 변화하는 것으로 한다. 또한, 도 3에서 도시한 반원호의 곡선 L1은, 중심축 C1에 대하여 대칭 형상으로 되어 있다. 또한, 곡선형의 파선 L2는, 중심축 C1의 우측에만 도시되어 있지만, 이것도, 중심축 C1에 대하여 대칭 형상으로 되어 있다.Here, the intersection angle between the central axis C1 and the ray L3 is θ, the intersection of the ray L3 and the semicircular arc L1 is P1, the intersection of the ray L3 and the broken line L2 is P2, and the distance between the intersection P1 and P2 is Let it be r. The intersection angle θ changes from 0° to 90°, for example, at 1° intervals. Additionally, the semicircular arc curve L1 shown in FIG. 3 is symmetrical with respect to the central axis C1. Additionally, the curved broken line L2 is shown only on the right side of the central axis C1, but this also has a symmetrical shape with respect to the central axis C1.

도 4에서는, 교차 각도(각도) θ에 따른 형상 차(공구(12)의 이상 형상과 공구(12)의 실제 형상과의 형상의 차) r과, 이동 평균(형상의 차의 이동 평균값) R과, 미소 구간의 변화율(이동 평균값의 변화량) ΔR이 나타나 있다. 형상 차 r은, 형상 차 취득부(29)에서 구해진 것이며, 이동 평균 R은, 이동 평균값 취득부(31)에서 구해진 것이며, 미소 구간의 변화율 ΔR은, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구해진 것이다.In Figure 4, the shape difference (shape difference between the ideal shape of the tool 12 and the actual shape of the tool 12) r according to the intersection angle (angle) θ, and the moving average (moving average value of the shape difference) R And, the rate of change (amount of change in moving average value) ΔR of the small section is shown. The shape difference r is obtained from the shape difference acquisition unit 29, the moving average R is obtained from the moving average value acquisition unit 31, and the rate of change ΔR of a small section is obtained from the moving average value change acquisition unit 33. .

도 4에서는, 각도 θ가 0°일 때에는, 형상 차 r이 r0으로 되어 있고, 이동 평균 R도 r0으로 되어 있다. 각도 θ가 1°일 때에는, 형상 차 r이 r1로 되어 있고, 이동 평균 R은 R1로 되어 있으며, 미소 구간의 변화율 ΔR은 R1-R0으로 되어 있다. R1은, R1=(r0+r1+r2)/3이며, R0은, R0=r0이다.In Fig. 4, when the angle θ is 0°, the shape difference r is set to r0 and the moving average R is also set to r0. When the angle θ is 1°, the shape difference r is set to r1, the moving average R is set to R1, and the change rate ΔR of a small section is set to R1-R0. R1 is R1=(r0+r1+r2)/3, and R0 is R0=r0.

각도 θ가 2°일 때에는, 형상 차 r이 r2로 되어 있고, 이동 평균 R은 R2로 되어 있으며, 미소 구간의 변화율 ΔR은, R2-R1로 되어 있다. R2는, R2= (r0+r1+r2+r4+r5)/5이다. 각도 θ가 3° 이상인 경우도 마찬가지이다.When the angle θ is 2°, the shape difference r is set to r2, the moving average R is set to R2, and the change rate ΔR of a small section is set to R2-R1. R2 is R2= (r0+r1+r2+r4+r5)/5. The same applies when the angle θ is 3° or more.

또한, 도 4에서는, 이동 평균 R을 5개의 점에서 구하고 있지만, 다른 수(예를 들어 5 이상)의 점에서 구해도 된다. 또한, 본건 명세서에서는, 미소 구간의 변화율 ΔR을 구하는 것을 미분으로 구한다고 표현할 수도 있다.Additionally, in Fig. 4, the moving average R is obtained from five points, but it may be obtained from another number of points (for example, 5 or more). Additionally, in this specification, finding the rate of change ΔR of a small section can also be expressed as finding it by differentiation.

이동 평균값 변화량 취득부(33)에서는, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하고 있는 공구(12)의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을 공구(12)의 미소한 부위마다 구하고 있다.In the moving average value change acquisition unit 33, the amount of change between two adjacent locations of the tool 12, among the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit 31, is divided into a small amount of the tool 12. We are looking for every part.

즉, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서는, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 점(공구(12)의 절삭날 위의 복수의 점)의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하고 있는 2개의 점 간의 변화량을 구하고 있다. 도 4를 참조하여 설명하자면, 미소 구간의 변화율 ΔR을, 예를 들어 각도 θ가 1°일 때는 R1-R0으로 하고 있고, 각도 θ가 2°일 때는 R2-R1로 하고 있다.That is, in the moving average value change acquisition unit 33, among the moving average values of a plurality of points (a plurality of points on the cutting edge of the tool 12) obtained by the moving average value acquisition unit 31, two adjacent Calculating the amount of change between points. To explain with reference to FIG. 4, the change rate ΔR of a small section is, for example, set to R1-R0 when the angle θ is 1°, and R2-R1 when the angle θ is 2°.

이동 평균값 변화량 취득부(33)에서, 변화량을 강조하기 위해서, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하고 있지는 않고, 서로가 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 공구(12)의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을, 공구(12)의 미소한 부위마다 구해도 된다.In the moving average value change acquisition unit 33, in order to emphasize the change amount, among the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit 31, tools are not adjacent to each other and are arranged at a predetermined interval ( The amount of change between two locations in 12) may be obtained for each minute portion of the tool 12.

즉, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서는, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 점(공구(12)의 절삭날 위의 복수의 점)의 이동 평균값 중에서, 예를 들어 1개의 점 혹은 2개의 점을 사이에 두고 배열되어 있는(1개 간격 혹은 2개 간격으로 배열되어 있는) 2개의 점 간의 변화량을 구해도 된다. 도 4를 참조하여 설명하자면, 미소 구간의 변화율 ΔR을, 예를 들어 각도 θ가 2°일 때는 R2-R0으로 하고, 각도 θ가 3°일 때는 R3-R1로 해도 된다. 이 경우, 미소 구간의 변화율 ΔR을 「건너뜀 미분」으로 구한다고 표현할 수도 있다. 또한, 상술한 「1개 간격」(하나 건너뜀 미분) 혹은 「2개 간격」(둘 건너뜀 미분)을, 「3개 간격」(셋 건너뜀 미분) 이상의 수로 해도 된다.That is, in the moving average value change acquisition unit 33, among the moving average values of a plurality of points (a plurality of points on the cutting edge of the tool 12) obtained by the moving average value acquisition unit 31, for example, one point or You can also calculate the amount of change between two points that are arranged with two points in between (arranged at one or two intervals). To explain with reference to FIG. 4, the change rate ΔR of a small section may be, for example, R2-R0 when the angle θ is 2°, and R3-R1 when the angle θ is 3°. In this case, the rate of change ΔR of a small section can also be expressed as being obtained by “skip differentiation.” In addition, the above-mentioned “one interval” (one-skipping differentiation) or “two intervals” (two-skipping differentiation) may be made into the number of “three intervals” (three-skipping differentiation) or more.

또한, 상기 설명에서는, 각도 θ를 1° 간격으로 하고 있지만, 0.1° 등으로 더 세밀하게 나눠도 된다.In addition, in the above description, the angle θ is set at 1° intervals, but it may be further divided into 0.1°, etc.

또한, 이물 부착 판단부(35)에서는, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량을 강조하기 위해서, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량에 소정의 연산을 실시하여, 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하도록 되어 있다.In addition, the foreign matter adhesion determination unit 35 performs a predetermined calculation on the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33 in order to emphasize the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33, and the tool 12 It is designed to determine whether foreign matter is attached to the device.

예를 들어, 이물 부착 판단부(35)에서의 연산은, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량을 누승(n승, 「n」은 「2」 이상의 자연수 중 소정의 1개의 자연수)하는 연산으로 되어 있다. 예를 들어, 도 4의 미소 구간의 변화율 ΔR을 2승((R1-Ro)2)하고 있다.For example, the calculation in the foreign matter adhesion determination unit 35 is to raise the change amount obtained in the moving average value change amount acquisition unit 33 to the power (n power, “n” is a predetermined natural number among natural numbers “2” or more). It is made up of operations. For example, the rate of change ΔR of the small section in Fig. 4 is raised to the power of 2 ((R1-Ro)2).

다음으로, 공구 형상 이상 검출 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation of the tool shape abnormality detection device 1 will be described.

초기 상태로서, 공구(12)의 이상 형상이 공구 형상 계산부(27)에 미리 계산되어 있고, 공구(12)가 도 2에서 도시한 바와 같이, 카메라(22)로 촬영할 수 있는 부분에 위치하고 있으며, 공구(12)가 소정의 회전수로 회전하고 있는 것으로 한다.As an initial state, the ideal shape of the tool 12 is calculated in advance in the tool shape calculation unit 27, and the tool 12 is located in a part that can be photographed by the camera 22, as shown in FIG. 2. , It is assumed that the tool 12 is rotating at a predetermined rotation speed.

상기 초기 상태에 있어서, 카메라(22)를 사용하여 공구(12)의 실제 형상을 촬영한다. 계속해서, 형상 차 취득부(29)에서, 공구 형상 계산부(27)에서 계산한 공구(12)의 이상 형상과, 카메라(22)를 사용하여 촬영된 공구(12)의 실제 형상과의 형상의 차를, 공구(12)의 복수 개소에서 구할 때(도 4에서 도시한 각도 θ(0°, 1°, 2°, 3°, …)마다 구한다. 이 결과가, 도 4에서 도시한 형상 차 r(r0, r1, r2, r3, …)이 된다.In the initial state, the actual shape of the tool 12 is photographed using the camera 22. Subsequently, in the shape difference acquisition unit 29, the ideal shape of the tool 12 calculated by the tool shape calculation unit 27 and the actual shape of the tool 12 photographed using the camera 22. When the difference is obtained at multiple locations on the tool 12 (for each angle θ (0°, 1°, 2°, 3°, …) shown in FIG. 4), this result is the shape shown in FIG. The difference becomes r(r0, r1, r2, r3, …).

계속해서, 이동 평균값 취득부(31)에서, 형상 차 취득부(29)에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을, 공구(12)의 복수 개소에서 구한다. 이 결과가, 도 4에서 도시한 이동 평균 R(R0, R1, R2, R3, …)이 된다.Subsequently, the moving average value acquisition unit 31 obtains the moving average values of the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit 29 at a plurality of locations on the tool 12. This result becomes the moving average R(R0, R1, R2, R3,...) shown in FIG. 4.

계속해서, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값의 변화량을, 공구(12)의 복수 개소에서 구한다. 이 결과가, 도 4에서 도시한 변화율(변화량) ΔR(R1-R0, R2-R1, R3-R2, …)이 된다.Subsequently, the moving average value change amount acquisition unit 33 obtains the amount of change in the moving average values of the plurality of shapes obtained by the moving average value acquisition unit 31 at a plurality of locations on the tool 12. This result becomes the change rate (change amount) ΔR(R1-R0, R2-R1, R3-R2,...) shown in FIG. 4.

계속해서, 이물 부착 판단부(35)에서, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량에 따라서, 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단한다. 즉, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량이 소정의 역치를 초과한 경우에는, 공구(12)에 이물이 부착되어 있다고 판단하고, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량이 소정의 역치를 초과하지 않은 경우에는, 공구(12)에 이물이 부착되어 있지 않다고 판단한다.Subsequently, the foreign matter adhesion determination unit 35 determines whether a foreign matter is attached to the tool 12 according to the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33. That is, when the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33 exceeds a predetermined threshold, it is determined that a foreign matter is attached to the tool 12, and the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33 is determined to be a predetermined threshold. If the threshold value is not exceeded, it is determined that no foreign matter is attached to the tool 12.

여기서, 도 5 내지 도 22를 참조하면서 실제로 행한 이물의 검출에 대하여 설명한다.Here, the actual detection of foreign substances will be described with reference to FIGS. 5 to 22.

첫 번째 이물의 검출을 도 5, 도 6에 나타낸다. 도 5의 (a)는, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 5의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ(단위는 「°」)로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값(단위는 「㎛」)으로 되어 있다. 도 5의 (b)의 선도 L5b는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값과의 관계를 나타내고 있다. 도 6 이후의 도면의 종축 및 횡축의 단위도 마찬가지이다.Detection of the first foreign matter is shown in Figures 5 and 6. FIG. 5(a) is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 5(b), the horizontal axis is the angle θ (unit is "°") in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value of the shape difference of the tool 12 (unit is "μm"). . Diagram L5b in FIG. 5(b) shows the relationship between the angle θ and the moving average value of the shape difference of the tool 12. The units of the vertical and horizontal axes in the drawings after FIG. 6 are also the same.

도 6의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량(미분값)으로 되어 있다. 도 6의 (a)의 선도 L6a는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 6(a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the amount of change (differential value) in the moving average value of the tool 12. Line L6a in FIG. 6(a) shows the relationship between angle θ and the amount of change (differential value) in the moving average value of the tool 12.

도 6의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량(건너뜀 미분값)으로 되어 있다. 도 6의 (b)의 선도 L6b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량(미분값)과의 관계를 나타내고 있다. 도 6의 (a), 도 6의 (b)에서 도시한 바와 같이, 각도 θ가 80°내지 85°의 부근에, 이물이 부착되어 있는 것이 된다.In Figure 6(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the amount of change (skip differential value) in the moving average value of the tool 12. Line L6b in FIG. 6(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change (differential value) in the moving average value of the tool 12. As shown in Fig. 6(a) and Fig. 6(b), foreign matter is attached around the angle θ of 80° to 85°.

두 번째 이물의 검출을 도 7, 도 8에 나타낸다. 도 7은, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 8의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값으로 되어 있다. 도 8의 (a)의 선도 L8a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the second foreign matter is shown in Figures 7 and 8. FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 8(a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value of the shape difference of the tool 12. The diagram L8a in FIG. 8(a) shows the relationship between the angle θ and the moving average value R of the shape difference of the tool 12.

도 8의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 8의 (b)의 선도 L8b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 8(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. Diagram L8b in FIG. 8(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) in the moving average value of the tool 12.

도 8의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 8의 (c)의 선도 L8c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In (c) of FIG. 8, the horizontal axis is the angle θ in FIG. 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (one-skipping differential value) of the moving average value of the tool 12. Diagram L8c in FIG. 8(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 8의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 8의 (d)의 선도 L8d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In (d) of FIG. 8, the horizontal axis is the angle θ in FIG. 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L8d in FIG. 8(d) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 8에 있어서의 직선 L8은, 역치를 나타내고 있다. 도 7, 도 8에서 도시한 상태에서는, 공구(12)에 대한 이물의 부착은 없는 것이 된다.The straight line L8 in FIG. 8 represents the threshold value. In the state shown in FIGS. 7 and 8, there is no foreign matter adhering to the tool 12.

세 번째 이물의 검출을 도 9, 도 10에 나타낸다. 도 9는, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 10의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R로 되어 있다. 도 10의 (a)의 선도 L10a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the third foreign matter is shown in Figures 9 and 10. FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 10(a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value R of the shape difference of the tool 12. The diagram L10a in FIG. 10(a) shows the relationship between the angle θ and the moving average value R of the shape difference of the tool 12.

도 10의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 10의 (b)의 선도 L10b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 10(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. The diagram L10b in FIG. 10(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 10의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 10의 (c)의 선도 L10c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 10(c), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (one-skipping differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L10c in FIG. 10(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 10의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 10의 (d)의 선도 L10d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In FIG. 10(d), the horizontal axis is the angle θ in FIG. 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L10d in FIG. 10(d) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 10에 있어서의 직선 L10은, 역치를 나타내고 있다. 도 9, 도 10에서 도시한 상태에서는, 공구(12)에 대한 이물의 부착은 없는 것이 된다.The straight line L10 in FIG. 10 represents the threshold value. In the state shown in FIGS. 9 and 10, there is no foreign matter adhering to the tool 12.

네 번째 이물의 검출을 도 11, 도 12에 나타낸다. 도 11은, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 12의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R로 되어 있다. 도 12의 (a)의 선도 L12a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the fourth foreign matter is shown in Figures 11 and 12. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 12(a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value R of the shape difference of the tool 12. The diagram L12a in FIG. 12(a) shows the relationship between the angle θ and the moving average value R of the shape difference of the tool 12.

도 12의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 12의 (b)의 선도 L12b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 12(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. The diagram L12b in FIG. 12(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 12의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 12의 (c)의 선도 L12c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Fig. 12(c), the horizontal axis is the angle θ in Fig. 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (one-skipping differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L12c in FIG. 12(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 12의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 12의 (d)의 선도 L12d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In FIG. 12(d), the horizontal axis is the angle θ in FIG. 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L12d in FIG. 12(d) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 12에 있어서의 직선 L12는, 역치를 나타내고 있다. 도 11, 도 12에서 도시한 상태에서는, 도 12의 (d)를 참조하면, 각도 θ가 0°내지 5°의 개소에 이물이 부착되어 있을 우려가 있다.The straight line L12 in FIG. 12 represents the threshold value. In the state shown in FIGS. 11 and 12, referring to (d) of FIG. 12, there is a risk of foreign matter adhering to a location where the angle θ is 0° to 5°.

다섯 번째 이물의 검출을 도 13, 도 14에 나타낸다. 도 13은, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 14의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R로 되어 있다. 도 14의 (a)의 선도 L14a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the fifth foreign matter is shown in Figures 13 and 14. FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 14(a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value R of the shape difference of the tool 12. The diagram L14a in FIG. 14(a) shows the relationship between the angle θ and the moving average value R of the shape difference of the tool 12.

도 14의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 14의 (b)의 선도 L14b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 14(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L14b in FIG. 14(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 14의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 14의 (c)의 선도 L14c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 14(c), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L14c in FIG. 14(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 14의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 14의 (d)의 선도 L14d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 14(d), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L14d in FIG. 14(d) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 14에 있어서의 직선 L14는, 역치를 나타내고 있다. 도 13, 도 14에서 도시한 상태에서는, 도 14의 (d)를 참조하면, 각도 θ가 35°부근의 개소에 이물이 부착되어 있을 우려가 있다.The straight line L14 in FIG. 14 represents the threshold value. In the state shown in FIGS. 13 and 14, referring to (d) of FIG. 14, there is a risk of foreign matter adhering to a location where the angle θ is around 35°.

여섯 번째 이물의 검출을 도 15, 도 16에 나타낸다. 도 15는, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 16의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R로 되어 있다. 도 16의 (a)의 선도 L16a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the sixth foreign matter is shown in Figures 15 and 16. FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 16 (a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value R of the shape difference of the tool 12. The line L16a in FIG. 16(a) shows the relationship between the angle θ and the moving average value of the shape difference of the tool 12.

도 16의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 16의 (b)의 선도 L16b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 16(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. The diagram L16b in FIG. 16(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 16의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 16의 (c)의 선도 L16c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 16(c), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (one-skipping differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L16c in FIG. 16(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 16의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 16의 (d)의 선도 L16d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 16(d), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L16d in FIG. 16(d) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 16에 있어서의 직선 L16은, 역치를 나타내고 있다. 도 15, 도 16에서 도시한 상태에서는, 도 16의 (c), (d)를 참조하면, 각도 θ가 35°부근의 개소에 이물이 부착되어 있을 우려가 있다.The straight line L16 in FIG. 16 represents the threshold value. In the state shown in FIGS. 15 and 16, referring to (c) and (d) of FIG. 16, there is a risk of foreign matter adhering to a location where the angle θ is around 35°.

일곱 번째 이물의 검출을 도 17, 도 18에 나타낸다. 도 17은, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 18의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R로 되어 있다. 도 18의 (a)의 선도 L18a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the seventh foreign matter is shown in Figures 17 and 18. FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 18 (a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value R of the shape difference of the tool 12. The diagram L18a in FIG. 18(a) shows the relationship between the angle θ and the moving average value R of the shape difference of the tool 12.

도 18의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 18의 (b)의 선도 L18b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 18(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. The diagram L18b in FIG. 18(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 18의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 18의 (c)의 선도 L18c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 18 (c), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (one-skipping differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L18c in FIG. 18(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change (one-step differential value) in the moving average value of the tool 12.

도 18의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 18의 (d)의 선도 L18d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 18(d), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L18d in FIG. 18(d) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 18에 있어서의 직선 L18은, 역치를 나타내고 있다. 도 17, 도 18에서 도시한 상태에서는, 도 18의 (d)를 참조하면, 각도 θ가 20°부근의 개소에 이물이 부착되어 있을 우려가 약간 있다.The straight line L18 in Figure 18 represents the threshold value. In the state shown in FIGS. 17 and 18, referring to (d) of FIG. 18, there is a slight risk of foreign matter adhering to a location where the angle θ is around 20°.

여덟 번째 이물의 검출을 도 19, 도 20에 나타낸다. 도 19는, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 20의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R로 되어 있고, 도 20의 (a)의 선도 L20a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the eighth foreign matter is shown in Figures 19 and 20. FIG. 19 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 20 (a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, the vertical axis is the moving average value R of the shape difference of the tool 12, and the line L20a in Figure 20 (a) is the angle The relationship between θ and the moving average value R of the shape difference of the tool 12 is shown.

도 20의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 20의 (b)의 선도 L20b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 20(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. The diagram L20b in FIG. 20(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 20의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 20의 (c)의 선도 L20c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 20(c), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (one-skipping differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L20c in FIG. 20(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 20의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 20의 (d)의 선도 L20d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 20(d), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L20d in FIG. 20(d) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 20에 있어서의 직선 L20은, 역치를 나타내고 있다. 도 19, 도 20에서 도시한 상태에서는, 도 20의 (b), 도 20의 (c), 도 20의 (d)를 참조하면, 각도 θ가 80°부근의 개소에 이물이 부착되어 있을 우려가 있다.The straight line L20 in FIG. 20 represents the threshold value. In the state shown in FIGS. 19 and 20, referring to FIG. 20 (b), FIG. 20 (c), and FIG. 20 (d), there is a risk that foreign matter may be attached at a location where the angle θ is around 80°. There is.

아홉 번째 이물의 검출을 도 21, 도 22에 나타낸다. 도 21은, 도 3에 상당하는 도면이다. 도 22의 (a)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R로 되어 있다. 도 22의 (a)의 선도 L22a는, 각도 θ와 공구(12)의 형상 차의 이동 평균값 R과의 관계를 나타내고 있다.Detection of the ninth foreign matter is shown in Figures 21 and 22. FIG. 21 is a diagram corresponding to FIG. 3. In Figure 22(a), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the moving average value R of the shape difference of the tool 12. The diagram L22a in FIG. 22(a) shows the relationship between the angle θ and the moving average value R of the shape difference of the tool 12.

도 22의 (b)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)로 되어 있다. 도 22의 (b)의 선도 L22b는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 22(b), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12. The diagram L22b in FIG. 22(b) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 22의 (c)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량(하나 건너뜀 미분값)으로 되어 있다. 도 22의 (c)의 선도 L22c는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(하나 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 22(c), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the amount of change (one-step differential value) in the moving average value of the tool 12. The line L22c in FIG. 22(c) shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (one-skip differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 22의 (d)는, 횡축이 도 3에 있어서의 각도 θ로 되어 있고, 종축이 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)로 되어 있다. 도 22의 (d)의 선도 L22d는, 각도 θ와 공구(12)의 이동 평균값의 변화량 ΔR(둘 건너뜀 미분값)과의 관계를 나타내고 있다.In Figure 22(d), the horizontal axis is the angle θ in Figure 3, and the vertical axis is the change amount ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12. The line L22d in (d) of FIG. 22 shows the relationship between the angle θ and the amount of change ΔR (two-step differential value) of the moving average value of the tool 12.

도 22에 있어서의 직선 L22는, 역치를 나타내고 있다. 도 21, 도 22에서 도시한 상태에서는, 도 20의 (b), 도 20의 (c), 도 20의 (d)를 참조하면, 각도 θ가 10°, 22°, 30°부근의 개소에 이물이 부착되어 있을 우려가 있다.The straight line L22 in FIG. 22 represents the threshold value. In the state shown in Figures 21 and 22, referring to Figure 20(b), Figure 20(c), and Figure 20(d), the angle θ is at locations around 10°, 22°, and 30°. There is a risk that foreign matter may be attached.

공구 형상 이상 검출 장치(1)에서는, 형상 차 취득부(29)에 의해, 공구(12)의 이상 형상과 공구(12)의 실제 형상과의 형상의 차를 공구(12)의 복수 개소에서 구하고, 이동 평균값 취득부(31)에 의해, 복수의 형상의 차의 이동 평균값을 공구(12)의 복수 개소에서 구하고 있다.In the tool shape abnormality detection device 1, the shape difference acquisition unit 29 determines the difference in shape between the abnormal shape of the tool 12 and the actual shape of the tool 12 at a plurality of locations on the tool 12. , the moving average value acquisition unit 31 obtains the moving average values of the plurality of shapes at multiple locations on the tool 12.

또한, 공구 형상 이상 검출 장치(1)에서는, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에 의해, 복수의 이동 평균값의 변화량을 공구(12)의 복수 개소에서 구하고, 이물 부착 판단부(35)에 의해, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량에 따라서 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하고 있다.In addition, in the tool shape abnormality detection device 1, the moving average value change amount acquisition unit 33 obtains a plurality of moving average value change amounts at a plurality of locations on the tool 12, and the foreign matter adhesion determination unit 35 obtains, It is determined whether or not a foreign matter is attached to the tool 12 according to the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33.

이에 의해, 형상 차 취득부(29)에서 구한 형상의 차에 노이즈가 실려 있어도, 이 노이즈를 배제하여, 공구(12)에 부착되어 있는 이물을 적확하게 검출할 수 있다. 또한, 공구(12)의 형상을 오검출하고, 이 오검출의 결과를 이용하여, 워크(14)를 가공해 버리는 일이 방지된다. 그리고, 워크(14)의 가공에 의해 불량품이 제조되어 버리는 일이 방지된다.As a result, even if noise is included in the shape difference obtained by the shape difference acquisition unit 29, this noise can be excluded, and foreign matter adhering to the tool 12 can be accurately detected. Additionally, it is prevented from incorrectly detecting the shape of the tool 12 and processing the work 14 using the result of this incorrect detection. In addition, processing of the work 14 prevents defective products from being manufactured.

또한, 공구 형상 이상 검출 장치(1)에서는, 공구 형상 계산부(27)에서 계산한 공구(12)의 이상 형상으로서, 카메라(22)로 미리 촬영됨으로써 구해진 것을 채용하고 있다. 이에 의해, 장치의 간소화를 할 수 있음과 함께, 형상 차 취득부(29)에 의해 구하는 공구(12)의 형상의 차를 정확한 것으로 할 수 있다.Additionally, the tool shape abnormality detection device 1 uses the abnormal shape of the tool 12 calculated by the tool shape calculation unit 27, which is obtained by taking pictures in advance with the camera 22. As a result, the device can be simplified and the shape difference of the tool 12 obtained by the shape difference acquisition unit 29 can be made accurate.

또한, 공구의 형상의 이상 검출 장치(1)의 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서는, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 이동 평균값 R 중에서, 서로가 매우 인접하고 있는(미소한 간격을 두고 인접하고 있는) 공구의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량 ΔR을 구하고 있다. 이에 의해, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 이동 평균값 R이 연속하지 않은 함수의 형태로 되어 있어도, 마치 미분을 한 경우와 마찬가지로, 이동 평균값의 변화량 ΔR을 구할 수 있다.Additionally, in the moving average value change amount acquisition unit 33 of the tool shape abnormality detection device 1, among the plurality of moving average values R obtained by the moving average value acquisition unit 31, those that are very close to each other (with a small gap between them) The amount of change ΔR between two points of the tool (that are adjacent to each other) is obtained. As a result, even if the plurality of moving average values R obtained by the moving average value acquisition unit 31 are in the form of a non-continuous function, the amount of change ΔR of the moving average value can be obtained, as in the case of differentiation.

또한, 공구 형상 이상 검출 장치(1)에 있어서, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서, 이동 평균값 취득부(31)에서 구한 복수의 이동 평균값 R 중에서, 서로가 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 공구(12)의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량 ΔR을 구하도록 해도, 마찬가지로, 이동 평균값의 변화량 ΔR을 구할 수 있다. 이 경우, 이동 평균값의 변화량 ΔR을 강조한 양태로 구할 수 있어, 공구(12)에 부착되어 있는 이물을 한층 더 적확하게 검출할 수 있다.Furthermore, in the tool shape abnormality detection device 1, among the plurality of moving average values R obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33 and the moving average value acquisition unit 31, the tools are arranged at a predetermined distance from each other. By calculating the amount of change ΔR between the two points in (12), the amount of change ΔR of the moving average can be similarly obtained. In this case, the amount of change ΔR in the moving average value can be obtained in an emphasized form, and foreign matter adhering to the tool 12 can be detected more accurately.

또한, 공구 형상 이상 검출 장치(1)에서는, 이물 부착 판단부(35)가, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량 ΔR을 강조하기 위해서, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량 ΔR에 소정의 연산을 실시하고 있다. 그리고, 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하고 있다. 이에 의해, 이동 평균값의 변화량 ΔR을 한층 강조한 양태로 구할 수 있다.Additionally, in the tool shape abnormality detection device 1, the foreign matter adhesion determination unit 35 sets the change amount ΔR determined by the moving average value change amount acquisition unit 33 in order to emphasize the change amount ΔR obtained by the moving average value change amount acquisition unit 33. A predetermined operation is performed. Then, it is determined whether or not a foreign substance is attached to the tool 12. In this way, the amount of change ΔR in the moving average value can be obtained in a more emphasized form.

또한, 공구 형상 이상 검출 장치(1)에서는, 이물 부착 판단부(35)에서, 이동 평균값 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량 ΔR을 누승하고 있다. 이에 의해, 간단한 연산으로 이동 평균값의 변화량 ΔR을 한층 강조한 양태로 구할 수 있다.Additionally, in the tool shape abnormality detection device 1, the foreign matter adhesion determination unit 35 multiplies the change amount ΔR determined by the moving average value change amount acquisition unit 33. As a result, the amount of change ΔR in the moving average value can be obtained in a more emphasized form through a simple calculation.

또한, 공구 형상 이상 검출 장치(1)를 사용하여, 이물이 절삭 칩 등의 고체인지, 혹은 이물이 절삭유 등의 액체인지를 판별해도 된다.Additionally, the tool shape abnormality detection device 1 may be used to determine whether the foreign matter is a solid such as a cutting chip or a liquid such as cutting oil.

즉, 공구(12)가 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때에 카메라(22)로 공구(12)의 실제 형상을 촬영하고, 또한 공구(12)가 제1 회전 속도보다도 느린 제2 회전 속도로 회전하고 있을 때에 카메라(22)로 공구(12)의 실제 형상을 촬영해도 된다. 그리고, 제1 회전 속도에 있어서의 공구(12)의 실제 형상과, 제2 회전 속도에 있어서의 공구(12)의 실제 형상을 비교함으로써, 공구(12)에 절삭유가 부착되어 있는지 절삭유 이외의 고체의 이물이 부착되어 있는지를 판단하도록 해도 된다.That is, when the tool 12 is rotating at a first rotational speed, the actual shape of the tool 12 is photographed with the camera 22, and the tool 12 is rotating at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed. The actual shape of the tool 12 may be photographed with the camera 22 while working. Then, by comparing the actual shape of the tool 12 at the first rotational speed and the actual shape of the tool 12 at the second rotational speed, it is determined whether cutting oil is attached to the tool 12 or whether solids other than the cutting oil are present. You may determine whether foreign matter is attached.

이러한 점을, 도 23을 이용하여 설명한다. 도 23의 (a)에서 도시한 파선 L2는, 공구(12)가 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때의 공구(12)의 실제 형상이다. 또한, 도 23의 (a)에서 도시한 원호형의 실선 L1은 공구(12)의 이상 형상이다.This point will be explained using FIG. 23. The broken line L2 shown in (a) of FIG. 23 is the actual shape of the tool 12 when the tool 12 is rotating at the first rotational speed. In addition, the arc-shaped solid line L1 shown in (a) of FIG. 23 is the ideal shape of the tool 12.

도 23의 (b)에서 도시한 파선 L2는, 공구(12)가 제2 회전 속도로 회전하고 있을 때의 공구(12)의 실제 형상이다. 또한, 도 23의 (b)에서 도시한 원호형의 실선 L1은 공구(12)의 이상 형상이다. 도 23의 (a), 도 23의 (b)를 비교하면, 파선 L2의 형상이 다르다. 이것은, 공구(12)의 회전에 의해 액체인 절삭유에 가해지는 원심력에 의한 것이다.The broken line L2 shown in (b) of FIG. 23 is the actual shape of the tool 12 when the tool 12 is rotating at the second rotational speed. In addition, the arc-shaped solid line L1 shown in (b) of FIG. 23 is the ideal shape of the tool 12. Comparing Figure 23(a) and Figure 23(b), the shape of the broken line L2 is different. This is due to the centrifugal force applied to the liquid cutting oil by the rotation of the tool 12.

이와 같이, 회전 속도에 따른 공구(12)의 실제 형상을 비교함으로써, 이물이 워크(14)의 가공 정밀도에는 영향을 미치지 않는 절삭유인지 여부를 용이하게 판단할 수 있다.In this way, by comparing the actual shape of the tool 12 according to the rotation speed, it is possible to easily determine whether the foreign matter is cutting oil that does not affect the machining precision of the work 14.

또한, 공구 형상 이상 검출 장치(1)를, 공구(12)의 이상 형상을 계산하는 공구 형상 계산부(27)와, 상기 공구(12)의 실제 형상을 촬영하는 카메라(22)와, 상기 공구 형상 계산부(27)에서 계산한 공구(12)의 이상 형상과 상기 카메라(22)로 촬영된 공구(12)의 실제 형상과의 형상의 차를 상기 공구(12)의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득부(29)와, 상기 형상 차 취득부(29)에서 구한 복수의 형상의 차를 상기 공구(12)의 복수 개소에서 구하는 형상 차 변화량 취득부(33)와, 상기 형상 차 변화량 취득부(33)에서 구한 변화량에 따라서 상기 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단부(35)를 구비하는 공구 형상 이상 검출 장치(1)로서 파악해도 된다.In addition, the tool shape abnormality detection device 1 includes a tool shape calculation unit 27 that calculates the abnormal shape of the tool 12, a camera 22 that photographs the actual shape of the tool 12, and the tool 12. The shape difference between the ideal shape of the tool 12 calculated by the shape calculation unit 27 and the actual shape of the tool 12 captured by the camera 22 is obtained at a plurality of locations on the tool 12. An acquisition unit 29, a shape difference change amount acquisition unit 33 that obtains the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit 29 at a plurality of locations on the tool 12, and a shape difference change amount acquisition unit ( It may be understood as a tool shape abnormality detection device 1 including a foreign matter adhesion determination unit 35 that determines whether a foreign matter is attached to the tool 12 according to the change amount obtained in 33).

또한, 상기 기재 내용을 공구 형상 이상 검출 방법의 발명으로서 파악해도 된다.Additionally, the above description may be viewed as an invention of a method for detecting a tool shape abnormality.

즉, 공작 기계(2)의 주축(11)에 설치된 공구(12)에 부착되어 있는 이물을 검출하는 공구 형상 이상 검출 방법이며, 상기 공구(12)의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계와, 상기 공구(12)의 실제 형상을 카메라(22)를 사용하여 촬영하는 촬영 단계와, 상기 공구(12)의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계에서 계산한 공구(12)의 이상 형상과 상기 촬영 단계에서 촬영된 공구(12)의 실제 형상과의 형상의 차를 상기 공구(12)의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득 단계와, 상기 형상 차 취득 단계에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을 상기 공구(12)의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 취득 단계와, 상기 이동 평균값 취득 단계에서 구한 복수의 이동 평균값의 변화량을 상기 공구(12)의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 변화량 취득 단계와, 상기 이동 평균값 변화량 취득 단계에서 구한 변화량에 따라서, 상기 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단 단계를 갖는 공구 형상 이상 검출 방법으로서 파악해도 된다.That is, it is a tool shape abnormality detection method that detects foreign matter attached to the tool 12 installed on the main shaft 11 of the machine tool 2, and includes an abnormal shape calculation step of calculating the abnormal shape of the tool 12; A photographing step in which the actual shape of the tool 12 is photographed using the camera 22, and an ideal shape calculation step in which the ideal shape of the tool 12 is calculated, and the ideal shape of the tool 12 calculated in the photographing step. A shape difference acquisition step of obtaining a shape difference from the actual shape of the tool 12 photographed in the step at a plurality of locations on the tool 12, and a moving average value of the plurality of shape differences obtained in the shape difference acquisition step. A moving average value acquisition step obtained from a plurality of places on the tool 12, a moving average value change acquisition step of calculating the amount of change in the plurality of moving average values obtained in the moving average value acquisition step from a plurality of places on the tool 12, and the moving average value change amount obtained in the moving average value acquisition step. It may be considered as a tool shape abnormality detection method having a foreign matter adhesion determination step of determining whether or not a foreign matter is attached to the tool 12 according to the change amount obtained in the acquisition step.

또한, 상기 이동 평균값 변화량 취득 단계에서, 상기 이동 평균값 취득 단계에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하고 있는 상기 공구(12)의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을 (공구의 미소한 부위마다) 구하거나, 혹은 변화량을 강조하기 위해서, 상기 이동 평균값 취득 단계에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 상기 공구(12)의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을 (공구의 미소한 부위마다) 구해도 된다.In addition, in the moving average value change acquisition step, the change amount between two locations of the tool 12 that are adjacent to each other (for each minute part of the tool) among the plurality of moving average values obtained in the moving average value acquisition step. In order to obtain or emphasize the amount of change, the amount of change between two locations of the tool 12 arranged at a predetermined distance from each other among the plurality of moving average values obtained in the moving average value acquisition step (of the tool) You can get it for each small part).

또한, 상기 이물 부착 판단 단계가, 상기 이동 평균값 변화량 취득 단계에서 구한 변화량에 소정의 연산을 실시하여, 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 단계여도 된다.Additionally, the foreign matter adhesion determination step may be a step of determining whether or not a foreign matter is attached to the tool by performing a predetermined calculation on the change amount obtained in the moving average value change amount acquisition step.

또한, 상기 이물 부착 판단 단계에서의 연산이, 상기 이동 평균값 변화량 취득 단계에서 구한 변화량을 누승하는 연산이어도 된다.Additionally, the calculation in the foreign matter adhesion determination step may be an operation that raises the change amount obtained in the moving average value change amount acquisition step to the exponent.

상기 기재 내용을 공구 형상 이상 검출 방법의 발명으로서 파악해도 된다.The above description may be viewed as an invention of a tool shape abnormality detection method.

즉, 공작 기계(2)의 주축(11)에 설치된 공구(12)에 부착되어 있는 이물을 검출하는 공구 형상 이상 검출 방법이며, 상기 공구(12)의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계와, 상기 공구(12)의 실제 형상을 카메라(22)를 사용하여 촬영하는 촬영 단계와, 상기 공구(12)의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계에서 계산한 공구(12)의 이상 형상과 상기 촬영 단계에서 촬영된 공구(12)의 실제 형상과의 형상의 차를 상기 공구(12)의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득 단계와, 상기 형상 차 취득 단계에서 구한 복수의 형상의 차를 상기 공구(12)의 복수 개소에서 구하는 형상 차 변화량 취득 단계와, 상기 형상 차 변화량 취득 단계에서 구한 변화량에 따라서 상기 공구(12)에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단 단계를 갖는 공구 형상 이상 검출 방법으로서 파악해도 된다.That is, it is a tool shape abnormality detection method that detects foreign matter attached to the tool 12 installed on the main shaft 11 of the machine tool 2, and includes an abnormal shape calculation step of calculating the abnormal shape of the tool 12; A photographing step in which the actual shape of the tool 12 is photographed using the camera 22, and an ideal shape calculation step in which the ideal shape of the tool 12 is calculated, and the ideal shape of the tool 12 calculated in the photographing step. A shape difference acquisition step of obtaining a shape difference from the actual shape of the tool 12 photographed in the step at a plurality of locations on the tool 12, and a plurality of shape differences obtained in the shape difference acquisition step are obtained from the tool 12. ) A tool shape abnormality detection method having a shape difference change acquisition step obtained from a plurality of locations, and a foreign matter adhesion determination step of determining whether a foreign matter is attached to the tool 12 according to the change amount obtained in the shape difference change acquisition step. It can be understood as:

이상, 본 실시 형태를 설명하였지만, 본 실시 형태는 이들에 한정되는 것은 아니며, 본 실시 형태의 요지의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.Although the present embodiment has been described above, the present embodiment is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present embodiment.

Claims

공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하기 위한 공구 형상 이상 검출 장치이며,
상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산부와,
상기 공구의 실제 형상을 촬영하는 카메라와,
상기 이상 형상 계산부에서 계산된 공구의 이상 형상과, 상기 카메라로 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득부와,
상기 형상 차 취득부에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 취득부와,
상기 이동 평균값 취득부에서 구한 복수의 이동 평균값의 변화량을, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 변화량 취득부와,
상기 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량에 따라서, 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단부를 구비하고,
상기 공구가 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 공구가 상기 제1 회전 속도보다도 느린 제2 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 제1 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상과, 상기 제2 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상을 비교함으로써, 상기 공구에 부착되어 있는 이물이 고체인지 액체인지를 판별하도록 구성되어 있는
공구 형상 이상 검출 장치.It is a tool shape abnormality detection device to detect foreign substances attached to tools installed on the main axis of a machine tool.
an ideal shape calculation unit that calculates the ideal shape of the tool;
A camera that photographs the actual shape of the tool,
a shape difference acquisition unit that obtains a difference in shape between the ideal shape of the tool calculated by the ideal shape calculation unit and the actual shape of the tool captured by the camera at a plurality of locations on the tool;
a moving average value acquisition unit that obtains a moving average value of the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit at a plurality of locations on the tool;
a moving average value change acquisition unit that obtains the amount of change in the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit from a plurality of locations on the tool;
a foreign matter adhesion determination unit that determines whether a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained from the moving average value change amount acquisition unit;
When the tool is rotating at a first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
When the tool is rotating at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
By comparing the actual shape of the tool at the first rotational speed and the actual shape of the tool at the second rotational speed, it is configured to determine whether the foreign matter attached to the tool is solid or liquid.
Tool shape abnormality detection device.

제1항에 있어서,
상기 이동 평균값 변화량 취득부에서는,
상기 이동 평균값 취득부에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하고 있는 상기 공구의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을 구하거나,
혹은, 상기 이동 평균값 취득부에서 구한 복수의 이동 평균값 중에서, 서로가 인접하지는 않고 서로가 소정의 간격을 두고 배열되어 있는 상기 공구의 2개의 개소 간에 있어서의 변화량을 구하는
공구 형상 이상 검출 장치.According to paragraph 1,
In the moving average value change acquisition unit,
Among the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit, the amount of change between two points of the tool that are adjacent to each other is obtained, or
Alternatively, among the plurality of moving average values obtained by the moving average value acquisition unit, the amount of change between two locations of the tool that are not adjacent to each other and are arranged at a predetermined interval is obtained.
Tool shape abnormality detection device.

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이물 부착 판단부는, 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량을 강조하기 위해서, 상기 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량에 소정의 연산을 실시하여, 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는
공구 형상 이상 검출 장치.According to claim 1 or 2,
The foreign matter adhesion determination unit determines whether a foreign matter is attached to the tool by performing a predetermined calculation on the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit in order to emphasize the change amount obtained by the moving average value change amount acquisition unit.
Tool shape abnormality detection device.

제3항에 있어서,
상기 이물 부착 판단부에서의 연산은, 상기 이동 평균값 변화량 취득부에서 구한 변화량을 누승하는 연산인
공구 형상 이상 검출 장치.According to paragraph 3,
The calculation in the foreign matter adhesion determination unit is an operation of multiplying the change amount obtained in the moving average value change amount acquisition unit.
Tool shape abnormality detection device.

공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하기 위한 공구 형상 이상 검출 장치이며,
상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산부와,
상기 공구의 실제 형상을 촬영하는 카메라와,
상기 이상 형상 계산부에서 계산된 공구의 이상 형상과, 상기 카메라로 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득부와,
상기 형상 차 취득부에서 구한 복수의 형상의 차의 변화량을, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 변화량 취득부와,
상기 형상 차 변화량 취득부에서 구한 변화량에 따라서, 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단부를 구비하고,
상기 공구가 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 공구가 상기 제1 회전 속도보다도 느린 제2 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 제1 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상과, 상기 제2 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상을 비교함으로써, 상기 공구에 부착되어 있는 이물이 고체인지 액체인지를 판별하도록 구성되어 있는
공구 형상 이상 검출 장치.It is a tool shape abnormality detection device to detect foreign substances attached to tools installed on the main axis of a machine tool.
an ideal shape calculation unit that calculates the ideal shape of the tool;
A camera that photographs the actual shape of the tool,
a shape difference acquisition unit that obtains a difference in shape between the ideal shape of the tool calculated by the ideal shape calculation unit and the actual shape of the tool photographed by the camera at a plurality of locations on the tool;
a shape difference change acquisition unit that obtains the change amount of the plurality of shape differences obtained by the shape difference acquisition unit from a plurality of locations on the tool;
a foreign matter adhesion determination unit that determines whether a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained from the shape difference change amount acquisition unit;
When the tool is rotating at a first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
When the tool is rotating at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
By comparing the actual shape of the tool at the first rotational speed and the actual shape of the tool at the second rotational speed, it is configured to determine whether the foreign matter attached to the tool is solid or liquid.
Tool shape abnormality detection device.

공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하기 위한 공구 형상 이상 검출 방법이며,
상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계와,
상기 공구의 실제 형상을 카메라를 사용하여 촬영하는 촬영 단계와,
상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계에서 계산한 공구의 이상 형상과, 상기 촬영 단계에서 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득 단계와,
상기 형상 차 취득 단계에서 구한 복수의 형상의 차의 이동 평균값을, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 취득 단계와,
상기 이동 평균값 취득 단계에서 구한 복수의 이동 평균값의 변화량을, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 이동 평균값 변화량 취득 단계와,
상기 이동 평균값 변화량 취득 단계에서 구한 변화량에 따라서, 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단 단계를 갖고,
상기 공구가 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 공구가 상기 제1 회전 속도보다도 느린 제2 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 제1 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상과, 상기 제2 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상을 비교함으로써, 상기 공구에 부착되어 있는 이물이 고체인지 액체인지를 판별하는
공구 형상 이상 검출 방법.It is a tool shape abnormality detection method to detect foreign matter attached to a tool installed on the main axis of a machine tool.
An ideal shape calculation step of calculating the ideal shape of the tool,
A photographing step of photographing the actual shape of the tool using a camera,
A shape difference acquisition step of calculating the difference between the ideal shape of the tool calculated in the ideal shape calculation step of calculating the ideal shape of the tool and the actual shape of the tool photographed in the photographing step at a plurality of locations on the tool; ,
A moving average value acquisition step of obtaining a moving average value of the plurality of shape differences obtained in the shape difference acquisition step at a plurality of locations on the tool;
A moving average value change acquisition step of calculating the amount of change in a plurality of moving average values obtained in the moving average value acquisition step at a plurality of locations on the tool;
A foreign matter adhesion determination step for determining whether a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained in the moving average value change amount acquisition step,
When the tool is rotating at a first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
When the tool is rotating at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
By comparing the actual shape of the tool at the first rotational speed and the actual shape of the tool at the second rotational speed, it is determined whether the foreign matter attached to the tool is solid or liquid.
Tool shape abnormality detection method.

공작 기계의 주축에 설치된 공구에 부착되어 있는 이물을 검출하기 위한 공구 형상 이상 검출 방법이며,
상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계와,
상기 공구의 실제 형상을 카메라를 사용하여 촬영하는 촬영 단계와,
상기 공구의 이상 형상을 계산하는 이상 형상 계산 단계에서 계산한 공구의 이상 형상과, 상기 촬영 단계에서 촬영된 공구의 실제 형상과의 형상의 차를, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 취득 단계와,
상기 형상 차 취득 단계에서 구한 복수의 형상의 차의 변화량을, 상기 공구의 복수 개소에서 구하는 형상 차 변화량 취득 단계와,
상기 형상 차 변화량 취득 단계에서 구한 변화량에 따라서, 상기 공구에 이물이 부착되어 있는지 여부를 판단하는 이물 부착 판단 단계를 갖고,
상기 공구가 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 공구가 상기 제1 회전 속도보다도 느린 제2 회전 속도로 회전하고 있을 때에 상기 카메라로 상기 공구의 실제 형상을 촬영하고,
상기 제1 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상과, 상기 제2 회전 속도에 있어서의 상기 공구의 실제 형상을 비교함으로써, 상기 공구에 부착되어 있는 이물이 고체인지 액체인지를 판별하는
공구 형상 이상 검출 방법.It is a tool shape abnormality detection method to detect foreign matter attached to a tool installed on the main axis of a machine tool.
An ideal shape calculation step of calculating the ideal shape of the tool,
A photographing step of photographing the actual shape of the tool using a camera,
A shape difference acquisition step of calculating the difference between the ideal shape of the tool calculated in the ideal shape calculation step of calculating the ideal shape of the tool and the actual shape of the tool photographed in the photographing step at a plurality of locations on the tool; ,
A shape difference change amount acquisition step of obtaining the change amount of the plurality of shape differences obtained in the shape difference acquisition step at a plurality of locations on the tool;
A foreign matter adhesion determination step for determining whether a foreign matter is attached to the tool according to the change amount obtained in the shape difference change amount acquisition step,
When the tool is rotating at a first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
When the tool is rotating at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, the actual shape of the tool is photographed with the camera,
By comparing the actual shape of the tool at the first rotational speed and the actual shape of the tool at the second rotational speed, it is determined whether the foreign matter attached to the tool is solid or liquid.
Tool shape abnormality detection method.