[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2024121242A - Method and device for inspecting machining tools - Google Patents

Method and device for inspecting machining tools Download PDF

Info

Publication number
JP2024121242A
JP2024121242A JP2023028227A JP2023028227A JP2024121242A JP 2024121242 A JP2024121242 A JP 2024121242A JP 2023028227 A JP2023028227 A JP 2023028227A JP 2023028227 A JP2023028227 A JP 2023028227A JP 2024121242 A JP2024121242 A JP 2024121242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
tool
tip
machining
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023028227A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
辰也 古木
友樹 永井
功一 西垣
Original Assignee
株式会社岡本
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社岡本 filed Critical 株式会社岡本
Priority to JP2023028227A priority Critical patent/JP2024121242A/en
Publication of JP2024121242A publication Critical patent/JP2024121242A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

【課題】加工工具の有効な検査方法及び検査装置を提供する。【解決手段】所定の加工に供された加工工具の先端加工部を撮影して、加工部画像を採取する画像採取工程10と、採取された加工部画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって摩耗部を抽出して、加工部摩耗画像として取り出す画像抽出工程12と、取り出された加工部摩耗画像から、設定された所定の閾値に基づいて各画素の二値化を行い、摩耗部が白色画素にて構成される二値化画像を形成する二値化工程14と、そのような二値化画像からノイズとを除去して、摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像を取り出すノイズ除去工程16と、ノイズ処理画像における摩耗部を構成する白色画素から、加工工具における先端加工部の摩耗状態を評価する評価工程16とを含むようにして、加工工具の検査方法を構成した。【選択図】図1[Problem] To provide an effective inspection method and inspection device for machining tools. [Solution] The machining tool inspection method includes an image acquisition step 10 for photographing the tip of a machining tool that has been subjected to a specified machining process and acquiring an image of the processed part, an image extraction step 12 for extracting worn parts from the acquired image of the processed part by filtering using a Fourier transform and extracting the image of the worn part as a processed part wear image, a binarization step 14 for binarizing each pixel of the extracted image of the worn part based on a set predetermined threshold value to form a binary image in which the worn parts are composed of white pixels, a noise removal step 16 for removing noise from the binary image to extract a noise-processed image that more clearly displays the worn parts, and an evaluation step 16 for evaluating the wear state of the tip of the machining tool from the white pixels that compose the worn parts in the noise-processed image. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、加工工具の検査方法及び検査装置に係り、特に、所定の加工に用いられた加工工具の摩耗状態を有利に検査することの出来る方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and device for inspecting machining tools, and in particular to a method and device that can effectively inspect the wear condition of machining tools used in a specified machining process.

従来から、ドリルやエンドミル等の加工工具を装着した加工機械を用いて、被加工物の穴開け加工や切削加工が行われているが、そのような加工の進行に伴って、ドリルやエンドミル等の加工工具の先端部分が、漸次摩耗したり、欠けたりして、加工精度が低下する等の問題が惹起されるようになる。このため、目的とする加工に供された加工工具の先端加工面の検査や、その管理が重要となっているのであるが、それを目視によって判断することは、極めて難しい。 Conventionally, drilling and cutting of workpieces have been performed using processing machines equipped with processing tools such as drills and end mills. However, as such processing progresses, the tips of the processing tools such as drills and end mills gradually wear out and chip, causing problems such as a decrease in processing accuracy. For this reason, it is important to inspect and manage the cutting surface of the tip of the processing tool used for the intended processing, but it is extremely difficult to judge this by visual inspection.

例えば、半導体の製造装置部品の材料として用いられているアルミナ部品にあっては、ダイヤモンドコーティングされた小径ドリルによる穴開け加工の工程が多数必要とされているのであるが、難加工材であるアルミナ部品の小径の穴開け加工となるものであるところから、加工の進行に伴うところのドリル先端加工部(刃部)の摩耗に加えて、加工中におけるドリルの折損が多発する問題があり、それによって、製品不良や作業性(生産性)の低下等が惹起されるようになる。このため、そのようなドリルの先端加工部の検査が行われることとなるが、その検査では、被加工物の所定量を加工する毎に、ドリルを加工機から取り外し、熟練技術者が、拡大鏡等を使用して、目視にて、ドリル先端の摩耗状況を確認し、その交換の判断を行っているのであるが、そのようなドリルの検査は、属人的であって、手間のかかる煩雑な作業となっているところから、検査精度の安定化や効率化にも、問題が内在しているのである。 For example, alumina parts used as materials for semiconductor manufacturing equipment parts require many processes of drilling holes with diamond-coated small-diameter drills. However, since small-diameter holes are drilled in alumina parts, which are difficult to process, there is a problem that the drill tip (cutting edge) wears as the processing progresses, and the drill breaks frequently during processing, which causes product defects and reduced workability (productivity). For this reason, the drill tip processing part is inspected. In this inspection, the drill is removed from the processing machine every time a predetermined amount of workpiece is processed, and a skilled technician uses a magnifying glass or the like to visually check the wear condition of the drill tip and decide whether to replace it. However, such drill inspection is a personal and time-consuming and complicated task, which creates inherent problems in stabilizing the inspection accuracy and efficiency.

そこで、検査対象となる加工工具には、その外径や刃先形状が異なる多くの種類があるところから、画像処理技術を利用して、その検査方法を目視から画像処理に置き換えるべく、各種の手法が提案されてきている。例えば、特開2001-129711号公報においては、ドリルの回転軸方向からだけでなく、ドリル切刃面に対して垂直な方向から撮像することにより、刃先全体をレンズの被写界深度内に収まるように撮像した後、その撮像した画像を二値化して、形状データに変換し、そしてその形状データと予め設定しておいた設定値とを比較することにより、ドリルの良否を判定するようにしたドリルの検査方法が、明らかにされている。また、特許第4128613号公報においては、ドリルの刃先を回転軸に沿う方向に撮像する撮像部と、かかる撮像部から入力された画像について、その各画素値を二値化し、得られた二値化画像の位置合わせを行う画像処理部と、この画像処理部により処理された画像内の刃先領域の形状情報を測定する測定部と、測定部により測定された形状情報からドリルの刃先の状態を判定する判定部とを備えたドリル検査装置が、提案されている。 Since there are many types of machining tools to be inspected, each with a different outer diameter and cutting edge shape, various methods have been proposed to use image processing technology to replace visual inspection with image processing. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-129711 discloses a drill inspection method in which the drill is imaged not only in the direction of the drill's rotation axis but also in a direction perpendicular to the drill cutting edge, so that the entire cutting edge is captured within the depth of field of the lens, the captured image is then binarized and converted into shape data, and the shape data is compared with a preset value to determine whether the drill is good or bad. Furthermore, Japanese Patent No. 4128613 proposes a drill inspection device that includes an imaging unit that images the cutting edge of a drill in a direction along the rotation axis, an image processing unit that binarizes the pixel values of the image input from the imaging unit and aligns the resulting binary image, a measurement unit that measures shape information of the cutting edge area in the image processed by the image processing unit, and a judgment unit that judges the condition of the cutting edge of the drill from the shape information measured by the measurement unit.

しかしながら、それら従来のドリルの検査手法や検査装置にあっては、撮影して得られる画像情報から、単なる二値化処理にて、形状データを得るようにしたものであるところから、撮影対象となる加工工具たるドリルの刃部の表面が、例えば、コーティングによって凹凸形状を呈する場合の如く、粗面となっていると、撮影時の照明光による反射光量のバラツキが大きくなり、ドリルの摩耗部以外の部位を誤検出する問題が内在している。また、ドリルによる加工の進展に伴い、ドリル刃部の表面には、汚れが付着するようになるが、そのような付着汚れを、同時に検出して、摩耗部として誤認する恐れも、内在するものであった。 However, in these conventional drill inspection methods and inspection devices, shape data is obtained from image information obtained by photographing, through simple binarization processing. Therefore, if the surface of the drill bit, which is the processing tool to be photographed, is rough, for example when it has an uneven shape due to a coating, there is a large variation in the amount of reflected light from the illumination light during photography, and there is an inherent problem of misdetecting parts of the drill other than the worn parts. In addition, as the processing with the drill progresses, dirt begins to adhere to the surface of the drill bit, and there is an inherent risk that such adhered dirt will be detected at the same time and mistakenly recognized as a worn part.

特開2001-129711号公報JP 2001-129711 A 特許第4128613号公報Patent No. 4128613

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、加工工具の有効な検査方法及び検査装置を提供することにあり、また他の課題とするところは、所定の加工に供された加工工具の先端加工面の摩耗状態を、より一層効果的に把握することの出来る技術を提供することにある。 The present invention was made against the backdrop of these circumstances, and the problem to be solved is to provide an effective inspection method and inspection device for machining tools, and another problem is to provide a technology that can more effectively grasp the wear condition of the tip machining surface of a machining tool that has been used for a specified machining process.

そして、本発明は、上記した課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものであるが、また、以下に記載の各態様は、任意の組み合わせにおいて、採用可能である。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書全体の記載、及び図面に開示の発明思想に基づいて、認識され得るものであることが、理解されるべきである。 The present invention can be suitably implemented in various aspects as listed below in order to solve the above problems, and each aspect described below can be adopted in any combination. It should be understood that the aspects and technical features of the present invention are not limited to those described below, but can be recognized based on the description of the entire specification and the inventive concept disclosed in the drawings.

先ず、上記した課題を解決するための本発明の第一の態様は、所定の加工に供された加工工具の先端加工部を撮影して、検査されるべき加工部画像を採取する画像採取工程と;該採取された加工部画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって、前記先端加工部の前記所定の加工によって生じた摩耗部を抽出して、加工部摩耗画像として取り出す画像抽出工程と;かかる取り出された加工部摩耗画像から、設定された所定の閾値に基づいて、各画素の二値化を行い、前記摩耗部が白色画素にて構成されてなる二値化画像を形成する二値化工程と;該形成された二値化画像において、白色画素の密度の高い摩耗部に該当しない微少の白色画素部位をノイズとして除去することにより、該摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像を取り出すノイズ除去工程と;該ノイズ処理画像における摩耗部を構成する白色画素から、前記加工工具における先端加工部の摩耗状態を評価する評価工程とを、含むことを特徴とする加工工具の検査方法にある。 First, the first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is an inspection method for a machining tool, which includes an image acquisition step of photographing the tip of a machining tool subjected to a predetermined machining and acquiring an image of the machining part to be inspected; an image extraction step of extracting the wear part caused by the predetermined machining of the tip of the machining part from the acquired image of the machining part by filtering using a Fourier transform, and extracting it as a machining part wear image; a binarization step of binarizing each pixel from the extracted machining part wear image based on a set predetermined threshold value to form a binary image in which the wear part is composed of white pixels; a noise removal step of removing minute white pixel parts that do not correspond to the wear part with a high density of white pixels as noise from the formed binary image, thereby extracting a noise-processed image that displays the wear part more clearly; and an evaluation step of evaluating the wear state of the tip of the machining tool from the white pixels that constitute the wear part in the noise-processed image.

また、本発明の第二の態様は、前記画像採取工程が、前記加工工具の先端加工部を、工具軸方向に工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で焦点が位置するように撮影することにより、複数の先端部画像を取得する撮像工程と;かかる複数の先端部画像を用いて、被写界深度合成法により、前記先端加工部の全体に亘って焦点の合った一つの合成画像を、前記加工部画像として形成する画像合成工程とを含むことを特徴としている。 The second aspect of the present invention is characterized in that the image acquisition step includes an imaging step of acquiring a plurality of tip images by photographing the tip machining portion of the machining tool in such a way that the focal points are located at a predetermined interval from the tool tip toward the tool contour portion in the tool axial direction; and an image synthesis step of using the plurality of tip images to form a single synthetic image in focus over the entire tip machining portion by a depth of field synthesis method as the machining portion image.

さらに、本発明の第三の態様は、前記画像合成工程において、前記撮像工程で得られた各先端部画像をそれぞれ縦横に複数に分割して、多数の分割画像を形成した後、各先端部画像における同一場所の分割画像を比較して、最も鮮明な分割画像を選択することにより、前記一つの合成画像が形成されることを特徴とするものである。 Furthermore, a third aspect of the present invention is characterized in that in the image synthesis process, each tip image obtained in the imaging process is divided vertically and horizontally into multiple parts to form a large number of divided images, and then the divided images of the same location in each tip image are compared to select the clearest divided image, thereby forming the single synthesized image.

加えて、本発明の第四の態様は、前記画像抽出工程において、前記加工部画像を高速フーリエ変換して、スペクトル画像を形成した後、該スペクトル画像に対して、高周波数部分が残るマスク処理を施して、逆高速フーリエ変換することにより、前記加工部摩耗画像が取り出されることを特徴とする。 In addition, the fourth aspect of the present invention is characterized in that in the image extraction step, the processed part image is subjected to a fast Fourier transform to form a spectral image, and then the spectral image is subjected to a masking process to leave high-frequency parts, and then an inverse fast Fourier transform is performed to extract the processed part wear image.

そして、本発明の第五の態様は、前記ノイズ除去工程において、前記二値化画像を構成する各画素に対して、膨張・縮小処理及び微少面積の白色画素の塗潰し処理が、少なくとも実施されることを特徴としている。 The fifth aspect of the present invention is characterized in that in the noise removal process, at least an expansion/reduction process and a filling process of a small area of white pixels are performed on each pixel constituting the binarized image.

また、本発明の第六の態様は、前記加工部画像における前記加工工具が写っている縦方向及び横方向の区間を、それぞれ、該加工部画像の縦方向及び横方向に位置する画素の各列及び各行の高速フーリエ変換にて得られる振幅の和をプロットして、求めた後、それら縦方向及び横方向の区間の中心に位置する画素列及び画素行が交差する点を、前記加工工具の工具中心として求めることからなる工具中心検出工程を、更に含むことを特徴としている。 The sixth aspect of the present invention is characterized in that it further includes a tool center detection step in which the vertical and horizontal sections in the processed part image in which the processing tool is shown are determined by plotting the sums of the amplitudes obtained by fast Fourier transform of each column and each row of pixels located in the vertical and horizontal directions of the processed part image, respectively, and then determining the point where the pixel columns and pixel rows located in the center of the vertical and horizontal sections intersect as the tool center of the processing tool.

さらに、本発明に従う第七の態様は、前記工具中心検出工程において求められた加工工具の工具中心を用い、かかる工具中心の周りに、前記ノイズ処理画像を所定角度ずつ回転せしめ、それぞれの回転角度における画像を二等分して、その二つの等分画像を比較することにより、前記摩耗部が水平方向に延びるように、該ノイズ処理画像の位相を補正する位相補正工程を、更に有していることを特徴とするものである。 Furthermore, a seventh aspect of the present invention is characterized in that it further includes a phase correction step in which the noise-processed image is rotated around the tool center of the machining tool determined in the tool center detection step by a predetermined angle, the image at each rotation angle is divided into two equal parts, and the two divided images are compared to correct the phase of the noise-processed image so that the wear portion extends in the horizontal direction.

加えて、本発明の第八の態様は、前記位相補正工程により位相補正されたノイズ処理画像を用い、その回転中心から一定距離の円周上にあり、且つ前記水平位置にある摩耗部から所定の角度をもって位置する白色画素部位を除去せしめた後、前記評価工程が実施されることを特徴とする。 In addition, the eighth aspect of the present invention is characterized in that the evaluation step is carried out after removing white pixel areas that are located on a circumference at a certain distance from the center of rotation and at a specified angle from the wear part in the horizontal position, using the noise-processed image that has been phase-corrected by the phase correction step.

本発明に従う第九の態様は、前記加工工具が、ドリルであることを特徴とするものであり、また、第十の態様は、前記加工工具が、ダイヤモンドコーティングドリルであることを特徴としている。 A ninth aspect of the present invention is characterized in that the machining tool is a drill, and a tenth aspect is characterized in that the machining tool is a diamond-coated drill.

そして、本発明の第十一の態様は、所定の加工に供された加工工具の先端加工部を撮影して、検査されるべき加工部画像を採取する画像採取手段と;該採取された加工部画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって、前記先端加工部の前記所定の加工によって生じた摩耗部を抽出して、加工部摩耗画像として取り出す画像抽出手段と;かかる取り出された加工部摩耗画像から、設定された所定の閾値に基づいて、各画素の二値化を行い、前記摩耗部が白色画素にて構成されてなる二値化画像を形成する二値化手段と;該形成された二値化画像において、白色画素の密度の高い摩耗部に該当しない微少の白色画素部位をノイズとして除去することにより、該摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像を取り出すノイズ除去手段と;該ノイズ処理画像における摩耗部を構成する白色画素から、前記加工工具における先端加工部の摩耗状態を評価する評価手段とを含むことを特徴とする加工工具の検査装置にある。 The eleventh aspect of the present invention is an inspection device for a machining tool, which includes: an image acquisition means for acquiring an image of the machining part to be inspected by photographing the tip machining part of a machining tool that has been subjected to a predetermined machining; an image extraction means for extracting the wear part caused by the predetermined machining of the tip machining part from the acquired image of the machining part by filtering using a Fourier transform, and extracting it as a machining part wear image; a binarization means for binarizing each pixel from the extracted machining part wear image based on a set predetermined threshold value, and forming a binary image in which the wear part is composed of white pixels; a noise removal means for removing minute white pixel parts that do not correspond to the wear part with a high density of white pixels as noise from the formed binary image, thereby extracting a noise-processed image that displays the wear part more clearly; and an evaluation means for evaluating the wear state of the tip machining part of the machining tool from the white pixels that constitute the wear part in the noise-processed image.

また、本発明の第十二の態様は、前記画像採取手段が、前記加工工具の下方において、工具軸を中心にして円環状に位置し、該加工工具の先端加工部に光を照射するリング状照明手段と;該リング状照明手段からの光の照射により前記加工工具の先端加工部から下方に反射された光を水平方向に屈折せしめる直角プリズムと;該直角プリズムにて屈折された光を受光して、前記加工部画像を撮影するカメラとを有していることを特徴とするものである。 In a twelfth aspect of the present invention, the image collection means includes a ring-shaped illumination means located in a circular shape around the tool axis below the machining tool and irradiating light onto the machining tip of the machining tool; a right-angle prism that refracts the light reflected downward from the machining tip of the machining tool in a horizontal direction by the light emitted from the ring-shaped illumination means; and a camera that receives the light refracted by the right-angle prism and captures an image of the machining tip.

さらに、本発明の第十三の態様は、前記画像採取手段が、前記加工工具にて所定の加工を行う加工機内に配設されていることを特徴とする。 Furthermore, a thirteenth aspect of the present invention is characterized in that the image collection means is disposed within a processing machine that performs a predetermined processing operation using the processing tool.

加えて、本発明の第十四の態様は、前記画像採取手段が、前記加工工具の先端加工部を、工具軸方向に工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で焦点が位置するように撮影することにより、複数の先端部画像を取得する撮像装置と;かかる複数の先端部画像を用いて、被写界深度合成法により、前記先端加工部の全体に亘って焦点の合った一つの合成画像を、前記加工部画像として形成する画像合成手段とを含むことを特徴とする。 In addition, a fourteenth aspect of the present invention is characterized in that the image collection means includes an imaging device that captures images of the tip machining portion of the machining tool so that the focal points are located at predetermined intervals from the tool tip toward the tool contour in the tool axial direction, thereby acquiring a plurality of tip images; and an image synthesis means that uses the plurality of tip images to form, as the machining portion image, a single synthetic image that is in focus over the entire tip machining portion by a depth of field synthesis method.

また、本発明の第十五の態様は、前記撮像装置が、前記加工工具の下方において、工具軸を中心にして円環状に位置し、該加工工具の先端加工部に光を照射するリング状照明手段と;該リング状照明手段からの光の照射により前記加工工具の先端加工部から下方に反射された光を水平方向に屈折せしめる直角プリズムと;該直角プリズムにて屈折された光を受光して、前記加工部画像を撮影するカメラとを有していることを特徴とする。 In a fifteenth aspect of the present invention, the imaging device has a ring-shaped illumination means that is located below the machining tool in a circular shape centered on the tool axis and that irradiates light onto the machining tip of the machining tool; a right-angle prism that refracts in a horizontal direction the light that is reflected downward from the machining tip of the machining tool by the irradiation of light from the ring-shaped illumination means; and a camera that receives the light refracted by the right-angle prism and captures an image of the machining tip.

さらに、本発明の第十六の態様は、前記撮像装置が、前記加工工具にて所定の加工を行う加工機内に配設され、該加工工具の該加工機による軸方向への移動によって、前記カメラの焦点位置が工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で移動せしめられるように構成されていることを特徴とするものである。 Furthermore, a sixteenth aspect of the present invention is characterized in that the imaging device is disposed in a processing machine that performs a predetermined processing with the processing tool, and is configured so that the focal position of the camera is moved at a predetermined interval from the tip of the tool toward the tool contour by the axial movement of the processing tool by the processing machine.

このような本発明によれば、所定の加工に供された加工工具、特に、ダイヤモンドコーティングドリルの如き、表面凹凸の大きなドリルの先端加工部の摩耗状態を、より効果的に検出して、精密に摩耗部を判別し、その評価を有利に行うことが可能となるのである。 According to the present invention, it is possible to more effectively detect the wear state of the tip of a machining tool used for a specific machining operation, particularly a drill with a large surface unevenness such as a diamond-coated drill, and to accurately identify the worn part and advantageously evaluate it.

本発明に従う加工工具の検査方法の概略を示す工程説明図である。1A to 1C are process explanatory diagrams illustrating an overview of a machining tool inspection method according to the present invention. 本発明に従う加工工具の検査装置の一例を示す概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram showing an example of an inspection device for a machining tool according to the present invention; 図2に示される装置において、焦点をドリル軸方向に移動させて撮影して得られる複数の先端部画像を模式的に示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a schematic diagram of a plurality of tip images obtained by photographing while moving the focus in the drill axial direction in the device shown in FIG. 2 . FIG. ドリル先端に焦点を合わせて撮影して得られた先端部画像の一例を示すものである。1 shows an example of a tip image obtained by photographing the tip of the drill with the focus set on the tip. ドリルの輪郭に焦点を合わせて撮影して得られた先端部画像の一例を示すものである。1 shows an example of a tip image obtained by photographing the drill tip while focusing on its contour. 模式的に示す一つの先端部画像について、その分割の形態を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a form of division of one tip image shown typically. 複数の先端部画像を分割して、その分割画像を比較する形態を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a form in which a plurality of tip portion images are divided and the divided images are compared. 被写界深度合成法により得られた合成画像の一例を、その一部を拡大した画像を含んで示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating an example of a composite image obtained by depth of field stacking, including an enlarged image of a portion of the composite image. 合成画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって、加工部摩耗画像(IFFT画像)を取り出す一例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of extracting a processed portion wear image (IFFT image) from a composite image by filtering using a Fourier transform. ドリル中心の測定に用いられる高速フーリエ変換(FFT)の結果の一例を示す説明図であって、(a)及び(b)は、それぞれ、1行分及び1列分の高速フーリエ変換(FFT)の結果の一例、並びに各行の振幅の和及び各列の振幅の和を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of the result of a fast Fourier transform (FFT) used to measure the center of a drill, where (a) and (b) are explanatory diagrams showing an example of the result of a fast Fourier transform (FFT) for one row and one column, respectively, and the sum of the amplitudes of each row and the sum of the amplitudes of each column. 二値化画像の一例を示すものであって、(a)は、逆高速フーリエ変換して得られた画像(IFFT画像)から、閾値を設定することなく、得られた二値化画像であり、(b)は、IFFT画像から、摩耗部以外の検出が抑制されるように、閾値を設定して、得られた二値化画像である。1 shows an example of a binary image, where (a) is a binary image obtained from an image obtained by inverse fast Fourier transform (IFFT image) without setting a threshold, and (b) is a binary image obtained from the IFFT image by setting a threshold so as to suppress detection of areas other than worn areas. ノイズ処理して得られた画像の一例を、一部拡大画像を含んで示すものであって、(a)は、二値化画像に膨張・縮小処理を施して得られた画像を示し、(b)は、微少面積の塗潰し処理を施して得られた画像である。The following shows an example of an image obtained by noise processing, including a partially enlarged image, where (a) shows an image obtained by performing expansion and reduction processing on a binary image, and (b) shows an image obtained by performing a small area filling process. 位相補正の方法を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a method of phase correction. 摩耗部から離れた位置に存在するノイズを除去する第2のノイズ処理の前後を示す画像であって、(a)は、その処理前の画像であり、(b)は、その処理後の画像である。13A and 13B are images showing the state before and after a second noise processing step that removes noise present at a position away from the worn portion, where (a) is the image before the processing and (b) is the image after the processing. 本発明に従う加工工具の検査装置の好ましい一つの形態を示す概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram showing a preferred embodiment of an inspection device for a machining tool according to the present invention;

以下、本発明の構成を更に具体的に明らかにするために、本発明の代表的な実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 In order to clarify the configuration of the present invention more specifically, a representative embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

先ず、図1には、本発明に従う加工工具の検査方法の工程が、概略的に示されている。そこにおいて、10は、画像採取工程であって、そこでは、所定の加工に供された加工工具の先端加工部を撮影して、検査されるべき加工部画像が採取されることとなる。なお、加工工具としては、穴開け加工や切削加工を行うドリルやエンドミル等が、その対象とされるのであるが、その中でも、ドリル、特にダイヤモンドコーティングが施されてなる、表面の凹凸による反射光量のバラツキの大きなドリルにおいて、本発明の特徴が有利に発揮され得るのである。 First, FIG. 1 shows a schematic diagram of the steps of the inspection method for machining tools according to the present invention. In the image acquisition process, 10 is an image acquisition process in which the tip of a machining tool used for a specified machining process is photographed to acquire an image of the machining part to be inspected. The machining tools that are targeted include drills and end mills for drilling and cutting, and among these, the features of the present invention can be advantageously exhibited in drills, particularly drills that are diamond coated and have a large variation in the amount of reflected light due to surface irregularities.

なお、上記の画像採取工程10において採取される加工部画像の被写界深度が、不足する場合にあっては、加工工具の先端加工部を、工具軸方向に工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で焦点が位置するように、撮影することにより、複数の先端部画像を取得する撮像工程と、その得られた複数の先端部画像を用いて、被写界深度合成法により、前記先端加工部の全体に亘って焦点の合った一つの合成画像を、前記加工部画像として形成する画像合成工程とを含むように、かかる画像採取工程を構成することが望ましい。 In the case where the depth of field of the processed part image captured in the image capture process 10 is insufficient, it is desirable to configure the image capture process to include an imaging process for acquiring multiple tip images by photographing the tip of the processing tool so that the focal points are located at a predetermined interval from the tool tip toward the tool contour in the tool axial direction, and an image synthesis process for forming a single synthetic image in focus over the entire tip of the processing part as the processed part image by a depth of field synthesis method using the multiple obtained tip images.

そして、画像抽出工程12においては、上記で採取された加工部画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって、前記先端加工部の前記所定の加工によって生じた摩耗部を抽出して、加工部摩耗画像として取り出すことが行われる。特に、この画像抽出工程12においては、有利には、前記加工部画像を高速フーリエ変換して、スペクトル画像を形成した後、かかるスペクトル画像に対して、高周波数部分が残るようにマスク処理を施して、逆高速フーリエ変換することにより、前記した加工部摩耗画像が取り出されることとなるのである。 In the image extraction step 12, the processed part image collected above is filtered using a Fourier transform to extract the wear part caused by the specified processing of the tip processed part, and the processed part wear image is extracted. In particular, in this image extraction step 12, it is advantageous to perform a fast Fourier transform on the processed part image to form a spectral image, and then perform a mask process on the spectral image so that high-frequency parts remain, and then perform an inverse fast Fourier transform to extract the processed part wear image.

また、上記のようにして取り出された加工部摩耗画像から、上記の画像抽出工程12に続く二値化工程14においては、設定された所定の閾値に基づいて、各画素の二値化を行い、前記摩耗部が白色画素にて構成されてなる二値化画像が、形成される。 In addition, in the binarization step 14 following the image extraction step 12, each pixel is binarized based on a predetermined threshold value set from the processed part wear image extracted as described above, and a binary image in which the wear part is composed of white pixels is formed.

次いで、ノイズ除去工程16においては、かかる形成された二値化画像において、白色画素の密度の高い摩耗部に該当しない微少の白色画素部位を、ノイズとして除去することにより、該摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像が、取り出される。なお、このノイズ除去工程16においては、有利には、前記二値化画像を構成する各画素に対して、膨張・縮小処理及び微少面積の白色画素の塗潰し処理が、少なくとも実施されることとなるのである。 Next, in the noise removal process 16, minute white pixel areas that do not correspond to the worn areas with a high density of white pixels are removed as noise from the binary image thus formed, and a noise-processed image that more clearly displays the worn areas is extracted. Advantageously, in this noise removal process 16, at least expansion/contraction processing and a filling-in processing of minute areas of white pixels are performed on each pixel that constitutes the binary image.

最後に、上記したノイズ除去工程16において得られたノイズ処理画像を用いて、評価工程18において、その画像における摩耗部を構成する白色画素から、前記加工工具における先端加工部の摩耗状態が、評価されるのである。なお、その評価においては、一般に、摩耗部を構成する白色画素から、加工工具における先端加工部の摩耗面積を求めて、かかる先端加工部の摩耗状態を評価する手法が、有利に採用される。 Finally, in evaluation step 18, the noise-processed image obtained in the noise removal step 16 is used to evaluate the wear state of the tip processing part of the tool from the white pixels that make up the worn part in the image. In this evaluation, a method is generally advantageously adopted in which the wear area of the tip processing part of the tool is calculated from the white pixels that make up the worn part, and the wear state of the tip processing part is evaluated.

ところで、図2には、加工工具としてのドリルを対象として、その摩耗状態を評価することの出来る検査装置の一例が、概略的に示されている。そこにおいて、20は、ドリルであり、その先端加工部(刃部)に対して、その下方に位置するリング状照明手段であるリング照明22から、検査用の光が、照射せしめられるようになっている。なお、リング照明22は、ドリル20の下方において、ドリル軸を中心にして、多数の光源を円環状に位置せしめて、ドリル20の先端加工部に、検査光を照射するようになっている。また、かかるリング照明22からの光の照射により、ドリルの先端加工部の摩耗部位(摩耗面)から下方に反射された光を、水平方向に屈折せしめるように、直角プリズム24が配置され、更に、その直角プリズム24にて水平方向に屈折せしめられた反射光は、レンズ26を介して、CCDカメラやCMOSカメラ等のカメラ28にて受光され、ドリル20における加工部画像として撮影され、その画像情報が、画像処理装置30に対して出力せしめられるようになっている。 Figure 2 shows a schematic diagram of an example of an inspection device capable of evaluating the wear state of a drill as a machining tool. In this example, 20 is a drill, and inspection light is irradiated onto its tip processing portion (blade portion) from ring illumination 22, a ring-shaped illumination means located below the drill. The ring illumination 22 is configured by positioning multiple light sources in a ring shape around the drill axis below the drill 20, and irradiates the tip processing portion of the drill 20 with inspection light. In addition, a right-angle prism 24 is positioned so that the light reflected downward from the wear area (wear surface) of the drill tip processing part is refracted horizontally by the light emitted from the ring illumination 22. The reflected light refracted horizontally by the right-angle prism 24 is received by a camera 28 such as a CCD camera or CMOS camera via a lens 26 and captured as an image of the processing part of the drill 20, and the image information is output to an image processing device 30.

なお、このようにしてカメラ28にて撮影して得られる加工部画像に関して、その被写界深度が充分に満足し得るものである場合にあっては、その画像情報をそのまま用いて、加工部摩耗画像として取り出す画像抽出操作が実施されることとなるが、カメラ28において採取される画像の被写界深度が不足している場合にあっては、リング照明22と直角プリズム24とカメラ28とを含む撮像装置(ユニット)が、ドリル20に対して、そのドリル軸方向に相対的に変位せしめられ得るようにして、ドリル20の先端加工部を、ドリル軸方向にドリル先端部からドリル輪郭部に向かって、所定間隔、例えば20μmの間隔で、焦点が位置するようにして、撮影することにより、複数の先端部画像が取得され得るようにする。そして、それと共に、それら複数の先端部画像を用いて、被写界深度合成法により、先端加工部の全体に亘って焦点の合った一つの合成画像を、加工部画像として形成する画像合成手段が設けられることとなるのであるが、図2に示される検査装置においては、そのような画像合成手段が、画像処理装置30における画像合成部32として、示されている。 In addition, if the depth of field of the processed part image captured by camera 28 in this manner is sufficiently satisfactory, an image extraction operation is carried out in which the image information is used as is to extract the processed part wear image. However, if the depth of field of the image captured by camera 28 is insufficient, the imaging device (unit) including ring illumination 22, right-angle prism 24 and camera 28 is made to be displaced relative to the drill 20 in the drill axial direction, and the tip processed part of the drill 20 is photographed so that the focal points are positioned at predetermined intervals, for example 20 μm intervals, from the drill tip to the drill contour in the drill axial direction, thereby enabling multiple tip images to be obtained. In addition, an image synthesis means is provided that uses these multiple tip images to form a single synthesized image that is in focus over the entire tip processing part as a processing part image using a depth of field synthesis method. In the inspection device shown in Figure 2, such an image synthesis means is shown as image synthesis unit 32 in image processing device 30.

特に、検査されるべき加工工具の先端加工部(加工面)が、水平な平坦面ではなく、ドリル(20)の如く、傾斜した湾曲面にて構成される場合や、摩耗による刃先の後退、ドリル(20)の位置決め誤差等が存在する場合等にあっては、画像採取工程(手段)として、上述の如き撮像工程(装置)と画像合成工程(手段)とを含む構成が、有利に採用されることとなるのである。 In particular, when the tip machining portion (machining surface) of the machining tool to be inspected is not a horizontal flat surface but is configured as an inclined curved surface like a drill (20), or when there is a retraction of the cutting edge due to wear or a positioning error of the drill (20), a configuration including the above-mentioned imaging process (device) and image synthesis process (means) is advantageously adopted as the image acquisition process (means).

また、図2に示される検査装置における画像処理装置30は、画像合成部32において形成された合成画像からなる加工部画像を用いて、その加工部画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって、ノズル先端加工部に対する所定の加工によって生じた摩耗部を抽出して、加工部摩耗画像として取り出す画像抽出部(手段)34を有すると共に、更に、その取り出された加工部摩耗画像から、設定された所定の閾値に基づいて、各画素の二値化を行い、摩耗部が白色画素にて構成されてなる二値化画像を形成する二値化部(手段)36と、その形成された二値化画像において、白色画素の密度の高い摩耗部に該当しない微少の白色画素部位をノイズとして除去することにより、摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像を取り出すノイズ除去部(手段)38と、かかるノイズ処理画像における摩耗部を構成する白色画素から、ドリル20における先端加工部の摩耗状態を評価する評価部(手段)40とを含んで、構成されている。 The image processing device 30 in the inspection device shown in FIG. 2 has an image extraction unit (means) 34 that uses the processed part image made up of the composite image formed in the image synthesis unit 32 to extract the wear parts caused by the specified processing of the nozzle tip processing part from the processed part image by filter processing using Fourier transform, and extracts it as a processed part wear image. It also includes a binarization unit (means) 36 that binarizes each pixel from the extracted processed part wear image based on a set predetermined threshold value to form a binary image in which the wear part is composed of white pixels, a noise removal unit (means) 38 that removes minute white pixel parts that do not correspond to the wear parts with high white pixel density as noise from the formed binary image, and extracts a noise-processed image that displays the wear part more clearly, and an evaluation unit (means) 40 that evaluates the wear state of the tip processing part of the drill 20 from the white pixels that constitute the wear part in the noise-processed image.

具体的には、図2に示される検査装置において、撮像装置を構成するカメラ28にて、ドリル20の先端から輪郭まで、ドリル軸方向に所定間隔において焦点を位置せしめてなる状態において、撮影することにより、焦点(ピント)の合った位置が順次変化する複数(ここでは6枚)の先端部画像が、取得されることとなる。なお、図3には、それら6枚の先端部画像が、模式的に示されている。また、図4及び図5には、それぞれ、実際の撮影画像が示されており、そこで、図4の画像は、ドリル先端に焦点を合わせて撮影して得られたものであり、また図5の画像は、ドリルの輪郭に焦点を合わせて撮影して得られたものである。 Specifically, in the inspection device shown in FIG. 2, the camera 28 constituting the imaging device captures images with the focus positioned at a predetermined interval in the axial direction of the drill from the tip to the contour of the drill 20, thereby acquiring multiple (six in this case) images of the tip portion with the focus position changing sequentially. Note that FIG. 3 shows a schematic representation of these six tip portion images. Also, FIGS. 4 and 5 show actual captured images, where the image in FIG. 4 was captured by focusing on the tip of the drill, and the image in FIG. 5 was captured by focusing on the contour of the drill.

次いで、このようにして得られた複数の先端部画像を用いて、画像処理装置30の画像合成部32において、ドリル20の先端加工部の全体に亘って焦点の合った一つの合成画像(加工部画像)を、被写界深度合成法により形成するに際しては、一般に、それら複数の先端部画像を、それぞれ、十数ピクセル角で縦横に複数に分割して、多数の分割画像を形成した後、各先端部画像における同一場所の分割画像を比較して、最も鮮明な分割画像を選択することにより、目的とする精細な合成画像を形成せしめる手法が採用され、その一例が、図6及び図7に示されている。 Next, when the image synthesis unit 32 of the image processing device 30 uses the multiple tip images obtained in this way to form a single synthesized image (processed part image) in focus over the entire tip processing part of the drill 20 using the depth of field synthesis method, the multiple tip images are generally divided vertically and horizontally into multiple parts with a dozen or so pixel corners each to form multiple divided images, and then the divided images of the same location in each tip image are compared to select the clearest divided image, thereby forming the desired detailed synthetic image. An example of this is shown in Figures 6 and 7.

すなわち、多数の画素にて構成される画像である先端部画像の複数は、ここでは、それぞれ、図6に示される如く、縦:2048画素、横:2448画素にて構成されており、そしてそれらが、それぞれ、縦:16画素、横:16画素からなる分割画像の19584枚を与えるように、縦横に分割されるのである。そして、各先端部画像における分割画像の同一場所のものが、図7に示される如く、それぞれ比較され、その中で最も鮮明な分割画像を選択して、一つの画像を構成することにより、視野全域でピント(焦点)の合った一つの合成画像として、取り出されることとなる。 That is, the multiple tip images, which are images made up of a large number of pixels, are each composed of 2048 pixels vertically and 2448 pixels horizontally, as shown in FIG. 6, and are divided vertically and horizontally to provide 19,584 divided images, each composed of 16 pixels vertically and 16 pixels horizontally. Then, the divided images in the same locations in each tip image are compared, as shown in FIG. 7, and the sharpest divided image is selected to compose a single image, which is extracted as a single composite image that is in focus across the entire field of view.

なお、各先端部画像の分割画像についての比較・抽出(選択)は、それぞれの分割画像の各画素について、それぞれ、ラプラシアンフィルタを用いて画素値を求め、そのフィルタ処理画像における分散(ラプラシアン値)が大きい分割画像をピントの合った画像と判別して、選択し、そしてその選択された分割画像にて、一つの全体画像を形成することにより、図8に示される如き合成画像が、構成されることとなるのである。そして、そのような合成画像において、その中央部に位置して、両端部に向かって漸次幅広となるように水平方向に延びる杵状の白色部分(図8の下方の拡大画像部位参照)が、摩耗部(面)からの反射光部分を示している一方、その上下に位置する、所定幅の円弧状の薄雲領域(図8の上方の拡大画像部位参照)が、汚れによる反射部位を示している。 The comparison and extraction (selection) of the divided images of each tip image is performed by using a Laplacian filter to find the pixel value of each pixel in each divided image, and then determining and selecting the divided images with the largest variance (Laplacian value) in the filtered image as the image that is in focus. The selected divided images are then used to form a single overall image, resulting in the construction of a composite image such as that shown in Figure 8. In this composite image, the mallet-shaped white area located in the center and extending horizontally so as to gradually widen toward both ends (see the enlarged image at the bottom of Figure 8) indicates the reflected light from the worn part (surface), while the thin cloud areas of a certain width in the shape of arcs located above and below it (see the enlarged image at the top of Figure 8) indicate the reflected light caused by dirt.

また、上述の如くして採取された合成画像(加工部画像)から、加工部摩耗画像を取り出す画像抽出工程を実行する画像抽出部34においては、かかる合成画像に対して、フーリエ変換によるフィルタ処理が実施され、それにより、ドリル20の先端加工部における、所定の加工によって生じた摩耗部が、抽出されることとなる。具体的には、図9に示される如く、合成画像を高速フーリエ変換(FFT)して、スペクトル画像を形成した後、かかるスペクトル画像に対して、高周波数部分が残るマスク処理を施して、逆高速フーリエ変換(IFFT)することにより、ドリル表面の汚れの検出を抑制しつつ、摩耗部(高周波数領域)を抽出することで、目的とする加工部摩耗画像(IFFT画像)が、有利に取り出されることとなるのである。 In addition, in the image extraction unit 34 that executes the image extraction process of extracting the processed part wear image from the composite image (processed part image) collected as described above, a filter process using a Fourier transform is performed on the composite image, thereby extracting the wear part caused by the specified processing at the tip processing part of the drill 20. Specifically, as shown in FIG. 9, the composite image is subjected to a fast Fourier transform (FFT) to form a spectral image, and then the spectral image is subjected to a mask process that leaves the high frequency parts, and then an inverse fast Fourier transform (IFFT) is performed. By suppressing the detection of dirt on the drill surface while extracting the wear part (high frequency region), the desired processed part wear image (IFFT image) can be advantageously extracted.

要するに、撮影対象の加工工具であるドリル20は、コーティング表面の凹凸が大きいために、反射光量のバラツキが大きくなり、単純な二値化では、摩耗部以外の部位を誤検出するようになるところから、本発明では、高速フーリエ変換手法(FFT)を採用して、高周波数領域である摩耗部のみの検出を行うようにしているのであり、また、かかるFFTを用いることで、ドリル表面に付着している汚れの検出を有利に抑制することが出来るようになっている。 In short, the drill 20, which is the machining tool to be photographed, has a coating surface with large irregularities, which results in large variations in the amount of reflected light, and simple binarization would result in erroneous detection of areas other than the worn parts. Therefore, in this invention, a fast Fourier transform (FFT) is used to detect only the worn parts, which are in the high frequency range, and the use of such FFT makes it possible to advantageously suppress the detection of dirt adhering to the drill surface.

さらに、本発明にあっては、後述する位相補正工程や、その位相補正されたノイズ処理画像から、不要な白色画素部位を除去せしめる工程を実施する上において、前記した合成画像を用いた、ドリル中心の検出工程が、有利に採用されることとなる。即ち、加工部画像である合成画像の縦方向及び横方向に位置する画素の各列及び各行の高速フーリエ変換(FFT)にて得られる振幅の和をプロットして、合成画像における、ドリル20が写っている縦方向及び横方向の区間を求めた後、それら縦方向及び横方向の区間の中心に位置する画素列及び画素行が交差する点を、ドリル20におけるドリル中心として求めることからなるドリル中心の検出工程が、実施されるのである。 Furthermore, in the present invention, the above-mentioned drill center detection process using the composite image is advantageously adopted when carrying out the phase correction process described below and the process of removing unnecessary white pixel portions from the phase-corrected noise-processed image. That is, the sum of the amplitudes obtained by fast Fourier transform (FFT) of each column and row of pixels located in the vertical and horizontal directions of the composite image, which is the processed part image, is plotted to determine the vertical and horizontal sections in the composite image in which the drill 20 is captured, and then the drill center detection process is carried out by determining the point where the pixel columns and pixel rows located in the center of these vertical and horizontal sections intersect as the drill center of the drill 20.

具体的には、合成画像を構成する各行の画素行(2048行)及び各列の画素列(2448列)について、それぞれ、FFTを実施することにより、それぞれの行及び列における周波数に対する振幅が求められ、その一例が、それぞれ、図10(a)及び(b)の上段に示されている。そして、そのようなFFTにより得られた各画素行及び各画素列の振幅の和をプロットすることにより、図10(a)及び(b)の下段に示される如く、それぞれ、各行及び各列の振幅の和が、行数及び列数に対する図として求められ、そこでは、背景部とドリル部では振幅の和の差が大きくなるところから、それらの図から明らかな如く、ドリル(20)部と背景部とが明確に認識され得ることとなるのである。なお、図10に示される各行の振幅の和を示す左側の図においては、ドリル(20)部と背景部との境界は、340行と1558行に位置することが認められ、また各列の振幅の和を示す右側の図においては、背景部とドリル(20)部との境界は、560列と1978列において認めることが出来るのである。そして、そのようなドリル20が写っている区間における各行のFFTを行った振幅の和の中心(ここでは、949行目)及び各列のFFTを行った振幅の和の中心(ここでは、1269列目)が、それぞれ求められた後、それら中心に位置する画素列(1269列)及び画素行(949行)が交差する点が、ドリル20におけるドリル中心として求められることとなるのである。 Specifically, by performing FFT on each pixel row (2048 rows) and each pixel column (2448 columns) constituting the composite image, the amplitude versus frequency for each row and column is obtained, an example of which is shown in the upper part of Figures 10(a) and (b), respectively. Then, by plotting the sum of the amplitudes of each pixel row and each pixel column obtained by such FFT, the sum of the amplitudes of each row and each column is obtained as a graph versus the number of rows and columns, as shown in the lower part of Figures 10(a) and (b), where the difference in the sum of the amplitudes is large between the background part and the drill part, as is clear from these figures, the drill (20) part and the background part can be clearly recognized. In the diagram on the left showing the sum of the amplitudes of each row in FIG. 10, the boundaries between the drill (20) and the background are found to be located at rows 340 and 1558, while in the diagram on the right showing the sum of the amplitudes of each column, the boundaries between the background and the drill (20) can be found at columns 560 and 1978. Then, after the center of the sum of the amplitudes obtained by FFT of each row in the section in which the drill 20 is shown (here, row 949) and the center of the sum of the amplitudes obtained by FFT of each column (here, column 1269) are found, the point where the pixel column (column 1269) and pixel row (row 949) located at the center intersect is found as the drill center of the drill 20.

そして、本発明にあっては、画像処理装置30の二値化部36において、前述の如くして合成画像から取り出された加工部摩耗画像である、画素値が0~255の256階調で表示されるIFFT画像(グレースケール)を用いて、画素値が0と255の2階調で表示される二値化処理を、各画素について実施して、摩耗部が白色画素にて構成されてなる二値化画像を形成せしめ、以て、その255(白)の画素数で、面積等の測定が可能とされているのである。 In the present invention, the binarization unit 36 of the image processing device 30 uses the IFFT image (grayscale) in which pixel values are displayed in 256 gradations from 0 to 255, which is the processed part wear image extracted from the composite image as described above, to perform a binarization process on each pixel in which pixel values are displayed in two gradations, 0 and 255, to form a binarized image in which the worn part is composed of white pixels, and thus it is possible to measure the area, etc., using the number of 255 (white) pixels.

なお、この二値化処理においては、摩耗部以外の検出を抑制して、かかる摩耗部をより正確に把握する上において、二値化に際しての閾値が、選定されることとなる。具体的には、IFFT画像内の画素値のヒストグラムを求めて、背景部の画素やドリル輪郭の画素等が除去される(黒となる)ように、所定の閾値が選定され、その選定された閾値に基づいて、上記した二値化処理が実施されて、二値化画像が求められるのであって、その一例が図11の(b)に示されている。なお、図11(a)には、そのような閾値を設定することなく、得られた二値化画像が示されているが、そこでは、摩耗部以外の領域にも、白色画素が多数存在していることが認められるのである。 In this binarization process, a threshold value is selected to suppress detection of areas other than the worn areas and to more accurately identify the worn areas. Specifically, a histogram of pixel values in the IFFT image is obtained, and a predetermined threshold value is selected so that pixels in the background and pixels of the drill outline are removed (blackened). The binarization process described above is performed based on the selected threshold value to obtain a binarized image, an example of which is shown in FIG. 11(b). FIG. 11(a) shows a binarized image obtained without setting such a threshold value, and it can be seen that there are many white pixels in areas other than the worn areas.

次いで、かくの如くして得られた二値化画像には、ノイズ除去部38において、本発明に従って、ノイズ除去処理が実施され、かかる二値化画像から、白色画素の密度の高い摩耗部に該当しない、微少の白色画素部位を、ノイズとして除去することにより、目的とする摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像が、取り出されることとなる。 Next, the binary image thus obtained is subjected to noise removal processing in accordance with the present invention in the noise removal section 38, and minute white pixel areas that do not correspond to the worn areas with a high density of white pixels are removed as noise from the binary image, thereby extracting a noise-processed image that more clearly displays the desired worn areas.

具体的には、そのようなノイズ除去処理においては、二値化画像を構成する各画素に対して、膨張・縮小処理及び微少面積の白色画素の塗潰し処理が、少なくとも実施される。そこにおいて、膨張・縮小処理には、背景部のノイズを消す役割と、摩耗部を鮮明にする役割とがあり、一般に、オープニング・フィルタとクロージング・フィルタを用いた画像処理が、実施されることとなるのである。そこで、オープニング・フィルタは、同じ回数だけ収縮処理を行った後、膨張処理を行う処理であり、またクロージング・フィルタは、同じ回数だけ膨張処理を行った後、縮小処理を行う処理である。なお、クロージング・フィルタによる処理では、白色部分内側の細い線を塗り潰し、一方オープニング・フィルタによる処理では、黒色の背景部分にある白色の細い線を塗り潰すこととなる。また、そのような摩耗部の抽出に際しては、クロージング・フィルタを用いて摩耗部をより鮮明にした後、オープニングフィルタを用いて摩耗部以外の微少なノイズ等を除去することを目的として、それらのフィルタが、使用されているのである。図12(a)には、かかる二値化画像に対して膨張・縮小処理を施して得られた画像の一例が示されている。 Specifically, in such noise removal processing, at least expansion/reduction processing and a process of filling in a small area of white pixels are performed on each pixel that constitutes the binary image. The expansion/reduction processing has the role of eliminating noise in the background and clarifying the worn parts, and generally, image processing using an opening filter and a closing filter is performed. The opening filter is a process of performing an expansion process after performing an equal number of contraction processes, and a closing filter is a process of performing an expansion process after performing an equal number of expansion processes. Note that the closing filter process fills in the thin lines inside the white parts, while the opening filter process fills in the thin white lines in the black background. In addition, when extracting such worn parts, these filters are used to make the worn parts clearer using a closing filter, and then to remove minute noise and the like other than the worn parts using an opening filter. Figure 12 (a) shows an example of an image obtained by performing an expansion/reduction process on such a binary image.

また、微少面積の白色画素の塗潰し処理では、二値化画像の背景部における白色画素の微小領域が、大部分の背景部(黒色)と同様に、黒く塗り潰されることとなる。その塗り潰される白色画素の微小領域は、それがノイズであるか、どうか、認識される面積の限界値を、閾値として判断され、その閾値以下の面積が黒く塗り潰されることにより、図12(b)に示される如く、大部分のノイズを除去してなる画像として求められることとなるのである。 In addition, in the process of filling in tiny areas of white pixels, tiny areas of white pixels in the background of the binarized image are filled in black, just like the majority of the background (black). The tiny areas of white pixels to be filled in are judged to be noise or not, with a threshold set as the limit of the area that can be recognized, and the area below that threshold is filled in black, resulting in an image in which most of the noise has been removed, as shown in Figure 12 (b).

なお、かかる微少面積の白色画素の塗潰し処理に際して、二値化画像に大量の微少面積が存在すると、かかる塗潰し処理の処理時間が長くなるところから、上記した塗潰し処理に先立って、メディアン・フィルタによる一部ノイズの除去が行われ、これによって、ノイズ処理に掛かるプログラム実行時間の短縮が、有利に図られ得ることとなる。ここで、メディアン・フィルタによる処理とは、対象画素の周りに設定したカーネルサイズの画素について、それらの画素値を昇順に並び替え、その中央の画素値を、対象画素の画素値として、採用することにより、画像全体の各画素の画素値を求めて、メディアン・フィルタによる処理画像が求められるのであり、これによって、ノイズの抑制された画像が、提供されることとなる。 When filling in such tiny white pixels, if a large amount of tiny areas exists in the binarized image, the filling process takes a long time. Therefore, prior to the filling process, some noise is removed using a median filter, which advantageously reduces the program execution time required for noise processing. Here, median filter processing involves sorting the pixel values of the pixels of a kernel size set around the target pixel in ascending order and using the central pixel value as the pixel value of the target pixel to determine the pixel values of each pixel in the entire image, and a median filter processed image is obtained, which provides an image with reduced noise.

加えて、本発明にあっては、上記のノイズ処理にて得られるノイズ処理画像の位相を補正する位相補正処理(操作)も、有利に採用されることとなる。そこでは、前記ドリル中心の検出工程において求められた、ドリル20におけるドリル中心を用い、図13に示される如く、かかるドリル中心の周りに、ノイズ処理画像を所定角度ずつ(例えば、1°ずつ)回転せしめた後、それぞれの回転角度における画像を、ドリル中心で左右に2等分して、その二つの等分画像を比較することにより、例えば、左右反転して、白色画素の位置を比較(位置の一致数を対比)することにより、摩耗部が水平方向に延びるように、ノイズ処理画像の位相を補正することが行われる。なお、このような位相補正操作において、摩耗部が水平方向に対して垂直な方向に位置する場合においても、左右に2分割した画像の比較において、白色画素の一致数が多くなるところから、その位相補正された画像について、その中心を含む所定幅の画素領域(例えば、水平方向の中心を含む200画素の領域)をトリミングして、そのトリミング画像の白色画素をカウントして、その白色画素数の閾値以上の場合には、90°回転させる一方、閾値よりも低い場合にあっては、そのまま、摩耗部が水平方向に位置するものと判定されることとなる。 In addition, in the present invention, a phase correction process (operation) for correcting the phase of the noise-processed image obtained by the above noise processing is advantageously adopted. In this process, the center of the drill 20 obtained in the above-mentioned drill center detection process is used to rotate the noise-processed image around the drill center by a predetermined angle (for example, 1°), as shown in FIG. 13, and then the image at each rotation angle is divided into two equal parts, left and right, at the drill center, and the two divided images are compared, for example, by flipping the images left and right, and comparing the positions of the white pixels (comparing the number of positions that match), thereby correcting the phase of the noise-processed image so that the worn part extends horizontally. In this type of phase correction operation, even if the worn part is located in a direction perpendicular to the horizontal direction, there will be a large number of matching white pixels when comparing the images divided into two halves, so a pixel area of a specified width including the center of the phase-corrected image (for example, an area of 200 pixels including the horizontal center) is cropped, and the white pixels of the cropped image are counted. If the number of white pixels is equal to or greater than a threshold value, the image is rotated by 90 degrees, but if it is less than the threshold value, it is determined that the worn part is located horizontally.

さらに、上述の如く位相補正して得られたノイズ処理画像には、中心から一定距離の円周上にあり、また水平位置からの角度が大きいノイズが、図14(a)に示される如く存在しているところから、その距離や角度について、それぞれ閾値を設定して、ノイズとなる白色画素部位を除去せしめることにより、図14(b)に示される如き摩耗部抽出画像が取り出されるのである。 Furthermore, since the noise-processed image obtained by phase correction as described above contains noise that is located on a circumference at a certain distance from the center and at a large angle from the horizontal position, as shown in Figure 14(a), threshold values are set for the distance and angle, respectively, and the white pixel areas that become noise are removed, resulting in an extracted image of the worn area, as shown in Figure 14(b).

そして、本発明にあっては、上述の如くして得られたノイズ処理画像(摩耗部抽出画像)を用いて、画像処理装置30の評価部40において、そのような画像における摩耗部を構成する白色画素から、加工工具たるドリル20における先端加工部の摩耗状態が、摩耗部面積や摩耗部幅等において、定量的に評価され得ることとなるのである。また、そのような評価結果は、表示部において示されたり、図示されていない印刷部にて印刷されたりするようになっている。 In the present invention, the noise-processed image (wear-part extraction image) obtained as described above is used in the evaluation unit 40 of the image processing device 30, and the wear state of the tip processing part of the drill 20, which is the processing tool, can be quantitatively evaluated in terms of the wear-part area, wear-part width, etc., from the white pixels that constitute the wear parts in such an image. Furthermore, such evaluation results are displayed on the display unit or printed out by a printing unit (not shown).

例えば、摩耗部面積の測定にあっては、ノイズ処理画像(摩耗部抽出画像)における白色画素数をカウントして、1画素の面積と白色画素数を乗算することにより、摩耗部となる白色部分の面積(摩耗面積)の測定が可能となるのである。そして、これにより、ドリル(加工工具)の摩耗状態を、定量的に評価することが可能となるのである。 For example, when measuring the area of worn parts, the number of white pixels in the noise-processed image (image extracted from worn parts) is counted, and the area of one pixel is multiplied by the number of white pixels, making it possible to measure the area of the white parts that become worn parts (wear area). This makes it possible to quantitatively evaluate the wear condition of the drill (machining tool).

なお、上記した実施形態において、カメラ28から出力される画像データを処理する画像処理装置30は、一般に、汎用のコンピュータにて構成され、そのようなコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIにて、画像合成部32、画像抽出部34、二値化部36、ノイズ除去部38、評価部40等を構成することが可能であり、そこで、画像処理は、ソフトウェア的には、メモリにロードされた画像処理プログラムや数値解析プログラム等によって、実現されることとなる。 In the above embodiment, the image processing device 30 that processes the image data output from the camera 28 is generally configured as a general-purpose computer, and the image synthesis unit 32, image extraction unit 34, binarization unit 36, noise removal unit 38, evaluation unit 40, etc. can be configured using the CPU, memory, and other LSIs of such a computer, and image processing is realized in software terms by image processing programs and numerical analysis programs loaded into the memory.

また、本発明における画像採取手段、例えば、図2に示される如きリング照明22や直角プリズム24、レンズ26、カメラ28を含む撮像ユニットを、所定の加工工具にて加工を行う加工機内に設置することが望ましく、その一例が、図15に示されている。そこにおいて、穴開け加工機50は、その基台52上に配設された加工テーブル54にセットされた加工対象物56に対して、ドリルチャック58にて保持されるドリル60を、加工機本体の駆動機構にて回転させつつ、三次元移動(垂直動及び水平動)せしめることにより、所定の加工を行うようになっている一方、かかる基台52上に、本発明に従う撮像ユニット62が配設されており、加工の進行に伴って、ドリル60の先端加工部を検査するに際しては、加工機本体の駆動機構にて、ドリル60を、水平方向に移動せしめて、撮像ユニット62の上方に位置せしめて、本発明に従う検査が行われるようになっている。従って、このような穴開け加工機50内に配設された撮像ユニット62を用いて、検査されるべき加工部画像を採取することにより、加工機50からドリル60を着脱する手間を省略することが出来、その着脱によるタイムロスを除去して、生産性の低下が有利に回避され得ることとなるのである。 In addition, it is desirable to install the image acquisition means of the present invention, for example, an imaging unit including a ring light 22, a right-angle prism 24, a lens 26, and a camera 28 as shown in Fig. 2, in a processing machine that performs processing with a specified processing tool, an example of which is shown in Fig. 15. In this case, the drilling machine 50 performs a specified processing by rotating a drill 60 held by a drill chuck 58 with a drive mechanism of the processing machine body and moving it three-dimensionally (vertical movement and horizontal movement) with respect to a processing object 56 set on a processing table 54 arranged on the base 52, while an imaging unit 62 according to the present invention is arranged on the base 52, and when inspecting the tip processing part of the drill 60 as the processing progresses, the drill 60 is moved horizontally by the drive mechanism of the processing machine body to be positioned above the imaging unit 62, and inspection according to the present invention is performed. Therefore, by using the imaging unit 62 disposed within such a drilling machine 50 to capture images of the processed part to be inspected, the effort of attaching and detaching the drill 60 from the machine 50 can be eliminated, eliminating the time loss caused by such attachment and detachment, and advantageously avoiding a decrease in productivity.

そして、そのような加工機(50)内への撮像ユニット62の配設により、ドリル60の如き加工工具の先端加工部を、加工機50の本体の駆動機構を用いて、工具軸方向に工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で焦点が位置するように、容易に移動せしめ得て、撮影することが出来ることとなり、これによって、複数の先端部画像が容易に且つ迅速に取得することが可能となるのである。 By disposing the imaging unit 62 inside such a processing machine (50), the tip processing portion of a processing tool such as a drill 60 can be easily moved and photographed using the drive mechanism of the main body of the processing machine 50 so that the focal points are located at predetermined intervals in the tool axial direction from the tool tip toward the tool contour, thereby making it possible to easily and quickly obtain multiple tip images.

以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも、例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものでないことが、理解されるべきである。 Although typical embodiments of the present invention have been described above in detail, it should be understood that these are merely examples, and that the present invention should not be interpreted in any way as being limited by the specific descriptions of such embodiments.

例えば、例示の実施形態においては、加工工具としてドリルを対象として説明してきたが、ドリルの他にも、タップや各種エンドミル等の切削加工用の棒状回転工具等も、その対象とすることが可能である。 For example, in the illustrated embodiment, a drill has been described as the processing tool, but other rod-shaped rotating tools for cutting, such as taps and various end mills, can also be used.

また、穴開け等の所定の加工に供された加工工具(ドリル)の先端加工部を撮影するカメラ(28)により、被写界深度が充分に足りている、換言すれば、加工工具の先端加工部の全体に亘ってピントの合った加工部画像が得られる場合にあっては、カメラ(28)からの画像データを、そのまま、図2に示される画像処理装置30における画像抽出部34に入力せしめられるようにして、画像合成部32を省略することが可能である。 In addition, when the camera (28) that photographs the tip of the machining tool (drill) used for a specific process such as drilling has a sufficient depth of field, in other words, when an image of the machining part that is in focus over the entire tip of the machining tool can be obtained, the image data from the camera (28) can be input directly to the image extraction unit 34 in the image processing device 30 shown in Figure 2, and the image synthesis unit 32 can be omitted.

さらに、図15に示される実施形態においては、撮像ユニット62が基台52上に配設されてなる構造とされているのであるが、そのような撮像ユニット62を、基台52内に埋設した形態において、収容してなる構造も、採用することが可能である。 In addition, in the embodiment shown in FIG. 15, the imaging unit 62 is arranged on the base 52, but it is also possible to adopt a structure in which the imaging unit 62 is housed in a form in which it is embedded within the base 52.

更にまた、撮像装置(ユニット)の構造にあっても、例示の構造の他、ドリルの如き加工工具の先端加工部の摩耗部(面)の反射光を撮影して、加工部画像として採取することの出来る、当業者において容易に採用し得る各種の構造が採用可能であることは、言うまでもないところである。 Furthermore, in terms of the structure of the imaging device (unit), in addition to the exemplified structure, it goes without saying that various structures that can be easily adopted by those skilled in the art can be used, such as capturing reflected light from the worn part (surface) of the tip machining part of a machining tool such as a drill and collecting an image of the machining part.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることが、理解されるべきである。 Although we will not list them all here, the present invention can be implemented in various forms with changes, modifications, improvements, etc. based on the knowledge of those skilled in the art, and it should be understood that all such embodiments fall within the scope of the present invention as long as they do not deviate from the spirit of the present invention.

10 画像採取工程 12 画像抽出工程
14 二値化工程 16 ノイズ除去工程
18 評価工程 20 ドリル
22 リング照明 24 直角プリズム
26 レンズ 28 カメラ
30 画像処理装置 32 画像合成部
34 画像抽出部 36 二値化部
38 ノイズ除去部 40 評価部
50 穴開け加工機 52 基台
54 加工テーブル 56 加工対象物
58 ドリルチャック 60 ドリル
62 撮像ユニット
REFERENCE SIGNS LIST 10 Image acquisition process 12 Image extraction process 14 Binarization process 16 Noise removal process 18 Evaluation process 20 Drill 22 Ring illumination 24 Right-angle prism 26 Lens 28 Camera 30 Image processing device 32 Image synthesis section 34 Image extraction section 36 Binarization section 38 Noise removal section 40 Evaluation section 50 Hole drilling machine 52 Base 54 Processing table 56 Workpiece 58 Drill chuck 60 Drill 62 Imaging unit

Claims (16)

所定の加工に供された加工工具の先端加工部を撮影して、検査されるべき加工部画像を採取する画像採取工程と、
該採取された加工部画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって、前記先端加工部の前記所定の加工によって生じた摩耗部を抽出して、加工部摩耗画像として取り出す画像抽出工程と、
かかる取り出された加工部摩耗画像から、設定された所定の閾値に基づいて、各画素の二値化を行い、前記摩耗部が白色画素にて構成されてなる二値化画像を形成する二値化工程と、
該形成された二値化画像において、白色画素の密度の高い摩耗部に該当しない微少の白色画素部位をノイズとして除去することにより、該摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像を取り出すノイズ除去工程と、
該ノイズ処理画像における摩耗部を構成する白色画素から、前記加工工具における先端加工部の摩耗状態を評価する評価工程とを、
含むことを特徴とする加工工具の検査方法。
an image taking step of taking an image of a tip processed portion of a processing tool used for a predetermined processing to take an image of the processed portion to be inspected;
An image extraction process in which a worn portion caused by the predetermined processing of the tip processed portion is extracted from the collected processed portion image by filtering using a Fourier transform, and taken out as a processed portion wear image;
a binarization step of binarizing each pixel of the extracted processed portion wear image based on a set predetermined threshold value to form a binary image in which the wear portion is composed of white pixels;
a noise removal process for removing minute white pixel areas that do not correspond to the worn areas having a high density of white pixels from the formed binary image as noise, thereby extracting a noise-processed image that more clearly displays the worn areas;
an evaluation step of evaluating the wear state of the tip processing portion of the processing tool from white pixels constituting the worn portion in the noise-processed image;
13. A method for inspecting a machining tool, comprising:
前記画像採取工程が、
前記加工工具の先端加工部を、工具軸方向に工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で焦点が位置するように撮影することにより、複数の先端部画像を取得する撮像工程と、
かかる複数の先端部画像を用いて、被写界深度合成法により、前記先端加工部の全体に亘って焦点の合った一つの合成画像を、前記加工部画像として形成する画像合成工程と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の加工工具の検査方法。
The image acquisition step includes:
an imaging step of acquiring a plurality of tip images by photographing the tip processing portion of the processing tool such that focal points are positioned at predetermined intervals from the tool tip toward the tool contour portion in the tool axial direction;
An image synthesis process in which a single synthetic image in focus over the entire tip processing portion is formed as the processing portion image by a depth of field synthesis method using the multiple tip processing portion images;
2. The method for inspecting a machining tool according to claim 1, further comprising:
前記画像合成工程において、前記撮像工程で得られた各先端部画像をそれぞれ縦横に複数に分割して、多数の分割画像を形成した後、各先端部画像における同一場所の分割画像を比較して、最も鮮明な分割画像を選択することにより、前記一つの合成画像が形成されることを特徴とする請求項2に記載の加工工具の検査方法。 The machining tool inspection method according to claim 2, characterized in that in the image synthesis process, each tip image obtained in the imaging process is divided vertically and horizontally into multiple parts to form a large number of divided images, and then the divided images of the same location in each tip image are compared to select the clearest divided image, thereby forming the single synthesized image. 前記画像抽出工程において、前記加工部画像を高速フーリエ変換して、スペクトル画像を形成した後、該スペクトル画像に対して、高周波数部分が残るマスク処理を施して、逆高速フーリエ変換することにより、前記加工部摩耗画像が取り出されることを特徴とする請求項1に記載の加工工具の検査方法。 The machining tool inspection method according to claim 1, characterized in that in the image extraction process, the processed part image is subjected to a fast Fourier transform to form a spectral image, and then the spectral image is subjected to a masking process to leave high-frequency parts, and then an inverse fast Fourier transform is performed to extract the processed part wear image. 前記ノイズ除去工程において、前記二値化画像を構成する各画素に対して、膨張・縮小処理及び微少面積の白色画素の塗潰し処理が、少なくとも実施されることを特徴とする請求項1に記載の加工工具の検査方法。 The machining tool inspection method according to claim 1, characterized in that in the noise removal process, at least an expansion/reduction process and a small area white pixel filling process are performed on each pixel constituting the binary image. 前記加工部画像における前記加工工具が写っている縦方向及び横方向の区間を、それぞれ、該加工部画像の縦方向及び横方向に位置する画素の各列及び各行の高速フーリエ変換にて得られる振幅の和をプロットして、求めた後、それら縦方向及び横方向の区間の中心に位置する画素列及び画素行が交差する点を、前記加工工具の工具中心として求めることからなる工具中心検出工程を、更に含むことを特徴とする請求項1に記載の加工工具の検査方法。 The method for inspecting a machining tool according to claim 1, further comprising a tool center detection step of determining the vertical and horizontal sections in the machining part image in which the machining tool is captured by plotting the sums of amplitudes obtained by fast Fourier transform of each column and row of pixels located in the vertical and horizontal directions of the machining part image, respectively, and then determining the point where the pixel columns and pixel rows located in the center of the vertical and horizontal sections intersect as the tool center of the machining tool. 前記工具中心検出工程において求められた加工工具の工具中心を用い、かかる工具中心の周りに、前記ノイズ処理画像を所定角度ずつ回転せしめ、それぞれの回転角度における画像を二等分して、その二つの等分画像を比較することにより、前記摩耗部が水平方向に延びるように、該ノイズ処理画像の位相を補正する位相補正工程を、更に有していることを特徴とする請求項6に記載の加工工具の検査方法。 The method for inspecting a machining tool according to claim 6, further comprising a phase correction step of: rotating the noise-processed image by a predetermined angle around the tool center of the machining tool determined in the tool center detection step, dividing the image at each rotation angle into two equal parts, and comparing the two divided images to correct the phase of the noise-processed image so that the worn portion extends in the horizontal direction. 前記位相補正工程により位相補正されたノイズ処理画像を用い、その回転中心から一定距離の円周上にあり、且つ前記水平位置にある摩耗部から所定の角度をもって位置する白色画素部位を除去せしめた後、前記評価工程が実施されることを特徴とする請求項7に記載の加工工具の検査方法。 The inspection method for machining tools according to claim 7, characterized in that the evaluation step is carried out after removing white pixel areas located on a circumference at a certain distance from the center of rotation and at a specified angle from the wear part in the horizontal position, using the noise-processed image that has been phase-corrected by the phase correction step. 前記加工工具が、ドリルであることを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の加工工具の検査方法。 The method for inspecting a machining tool according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the machining tool is a drill. 前記加工工具が、ダイヤモンドコーティングドリルであることを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の加工工具の検査方法。 The method for inspecting a machining tool according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the machining tool is a diamond-coated drill. 所定の加工に供された加工工具の先端加工部を撮影して、検査されるべき加工部画像を採取する画像採取手段と、
該採取された加工部画像から、フーリエ変換によるフィルタ処理によって、前記先端加工部の前記所定の加工によって生じた摩耗部を抽出して、加工部摩耗画像として取り出す画像抽出手段と、
かかる取り出された加工部摩耗画像から、設定された所定の閾値に基づいて、各画素の二値化を行い、前記摩耗部が白色画素にて構成されてなる二値化画像を形成する二値化手段と、
該形成された二値化画像において、白色画素の密度の高い摩耗部に該当しない微少の白色画素部位をノイズとして除去することにより、該摩耗部をより鮮明に表示するノイズ処理画像を取り出すノイズ除去手段と、
該ノイズ処理画像における摩耗部を構成する白色画素から、前記加工工具における先端加工部の摩耗状態を評価する評価手段と、
を含むことを特徴とする加工工具の検査装置。
an image acquisition means for acquiring an image of a tip end of a processing tool used for a predetermined processing operation, and
An image extraction means for extracting a wear portion caused by the predetermined processing of the tip processing portion from the collected processed portion image by filtering using a Fourier transform, and taking it out as a processed portion wear image;
a binarization means for binarizing each pixel of the extracted processed portion wear image based on a set predetermined threshold value, and forming a binary image in which the wear portion is composed of white pixels;
a noise removing means for removing minute white pixel areas that do not correspond to the worn areas having a high density of white pixels from the formed binary image as noise, thereby extracting a noise-processed image that more clearly shows the worn areas; and
an evaluation means for evaluating a wear state of a tip processing portion of the processing tool from white pixels constituting a worn portion in the noise-processed image;
An inspection device for a machining tool comprising:
前記画像採取手段が、
前記加工工具の下方において、工具軸を中心にして円環状に位置し、該加工工具の先端加工部に光を照射するリング状照明手段と、
該リング状照明手段からの光の照射により前記加工工具の先端加工部から下方に反射された光を水平方向に屈折せしめる直角プリズムと、
該直角プリズムにて屈折された光を受光して、前記加工部画像を撮影するカメラと、
を有していることを特徴とする請求項11に記載の加工工具の検査装置。
The image acquisition means
a ring-shaped illumination means located in a circular shape around a tool axis below the processing tool and irradiating light onto a tip processing portion of the processing tool;
a right-angle prism for refracting, in a horizontal direction, light reflected downward from the tip processing portion of the processing tool by irradiation with light from the ring-shaped illumination means;
a camera that receives the light refracted by the right-angle prism and captures an image of the processed portion;
12. The inspection device for a machining tool according to claim 11, further comprising:
前記画像採取手段が、前記加工工具にて所定の加工を行う加工機内に配設されていることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の加工工具の検査装置。 The inspection device for a machining tool according to claim 11 or 12, characterized in that the image collection means is disposed in a machining machine that performs a predetermined machining process using the machining tool. 前記画像採取手段が、
前記加工工具の先端加工部を、工具軸方向に工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で焦点が位置するように撮影することにより、複数の先端部画像を取得する撮像装置と、
かかる複数の先端部画像を用いて、被写界深度合成法により、前記先端加工部の全体に亘って焦点の合った一つの合成画像を、前記加工部画像として形成する画像合成手段と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の加工工具の検査装置。
The image acquisition means
an imaging device that captures a plurality of tip images by photographing the tip processing portion of the processing tool such that focal points are positioned at predetermined intervals from the tool tip toward the tool contour portion in the tool axial direction;
An image synthesis means for forming a single synthetic image in focus over the entire tip processing portion as the processing portion image by a depth of field synthesis method using the plurality of tip processing portion images;
12. The inspection device for a machining tool according to claim 11, further comprising:
前記撮像装置が、
前記加工工具の下方において、工具軸を中心にして円環状に位置し、該加工工具の先端加工部に光を照射するリング状照明手段と、
該リング状照明手段からの光の照射により前記加工工具の先端加工部から下方に反射された光を水平方向に屈折せしめる直角プリズムと、
該直角プリズムにて屈折された光を受光して、前記加工部画像を撮影するカメラと、
を有していることを特徴とする請求項14に記載の加工工具の検査装置。
The imaging device,
a ring-shaped illumination means located in a circular shape around a tool axis below the processing tool and irradiating light onto a tip processing portion of the processing tool;
a right-angle prism for refracting, in a horizontal direction, light reflected downward from the tip processing portion of the processing tool by irradiation with light from the ring-shaped illumination means;
a camera that receives the light refracted by the right-angle prism and captures an image of the processed portion;
15. The inspection device for a machining tool according to claim 14, further comprising:
前記撮像装置が、前記加工工具にて所定の加工を行う加工機内に配設され、該加工工具の該加工機による軸方向への移動によって、前記カメラの焦点位置が工具先端部から工具輪郭部に向かって所定間隔で移動せしめられるように構成されていることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の加工工具の検査装置。 The inspection device for machining tools according to claim 14 or 15, characterized in that the imaging device is disposed in a machining machine that performs a predetermined machining operation with the machining tool, and the focal position of the camera is moved at a predetermined interval from the tip of the tool toward the contour of the tool by the axial movement of the machining tool by the machining machine.
JP2023028227A 2023-02-27 2023-02-27 Method and device for inspecting machining tools Pending JP2024121242A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023028227A JP2024121242A (en) 2023-02-27 2023-02-27 Method and device for inspecting machining tools

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023028227A JP2024121242A (en) 2023-02-27 2023-02-27 Method and device for inspecting machining tools

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024121242A true JP2024121242A (en) 2024-09-06

Family

ID=92594150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023028227A Pending JP2024121242A (en) 2023-02-27 2023-02-27 Method and device for inspecting machining tools

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024121242A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8054460B2 (en) Methodology for evaluating the start and profile of a thread with a vision-based system
JP5318784B2 (en) Wafer manufacturing monitoring system and method including an edge bead removal process
DE112016004097B4 (en) Wafer inspection method and wafer inspection device
US20020188917A1 (en) Defect inspection method and defect inspection apparatus
CN110418958B (en) Epitaxial wafer back surface inspection method and inspection device, lift pin management method for epitaxial growth device, and epitaxial wafer manufacturing method
JP4864504B2 (en) Crystal wafer inspection method and apparatus for silicon wafer
US8761488B2 (en) Image data processing method and image creating method
JP2005121450A (en) Device for inspecting defect, and method therefor, and method of working inner face of cylindrical object
JP2022043365A (en) Inspection equipment, inspection method, and defect detection program
JP2015025758A (en) Substrate inspection method, substrate manufacturing method, and substrate inspection device
JP5021957B2 (en) Tool inspection system
KR101230673B1 (en) Probe mark inspection apparatus, probe apparatus, probe mark inspection method and storage medium
WO2004083901A2 (en) Detection of macro-defects using micro-inspection inputs
JP2009258069A (en) Inspection apparatus and inspection method of foreign matters within hole of spinneret
WO2015115499A1 (en) Tool inspection method and tool inspection device
CN103837540A (en) Visual inspecting apparatus and method
JP2009002679A (en) Tool defect inspection device
CN110618140A (en) Machine vision detection system and method for bearing ring grinding vibration lines
JP2015025759A (en) Substrate inspection method, substrate manufacturing method, and substrate inspection device
JP2024121242A (en) Method and device for inspecting machining tools
JP2010266366A (en) Characteristic extraction method of image, tool defect inspection method, and tool defect inspection device
KR102572968B1 (en) Wafer inspection method using the deep learning and wafer inspection device for implementing this
JP7207948B2 (en) Appearance inspection method and program
JP2006266780A (en) Flaw inspection device and flaw inspection method
JP2011012971A (en) Method of performing visual examination and visual examination device for performing examination by the same