JPH09295249A - 工作機械の工具異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 撮像手段により取込んだチップの位置と、チ
ップ登録パターンの位置にずれが生じて精度の高い異常
検出ができない。 【解決手段】 工具のチップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎ及びチッ
プ近傍に予め設けられた少なくとも１個の基準マーカＭ
₁ ，Ｍ₂ を撮影する撮像手段２３と、予め登録されたチ
ップ登録パターンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎ及び基準マーカ
Ｍ₁ ，Ｍ₂ と、上記撮像手段２３が撮影したチップ
Ｃ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎ及び基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ の映像をパ
ターンマッチング処理することにより、チップ登録パタ
ーンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎの中から該当するチップパターン
を選択する手段と、選択されたチップパターンＰ₁ ，Ｐ
₂ …Ｐｎの基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ と撮像手段２３が撮影
した基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ の位置により、検査領域を設
定する手段と、設定された検査領域の映像を画像処理し
て、摩耗、欠損の程度を判定することにより異常を検出
する異常検出手段とより構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は少なくとも１個の
刃（スローアウェイチップ）を有する切削工具を使用し
てワークを加工する工作機械の工具異常検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来多数のスローアウェイチップを有す
る切削工具においては、チップの１個でも欠損したり異
常摩耗すると、ワークの切削加工中に振動が発生して精
度の高い加工ができなくなったり、他の正常なチップに
過負荷が加わって、正常なチップも欠損したり、異常摩
耗を起すなどの不具合が発生する。このため、従来から
切削加工中に発生したチップの欠損などの異常を検出す
る検出方法や検出装置が種々提案され、また実用化され
ている。

【０００３】例えば特開昭６１−１１１８７７号公報
や、特開昭６２−７４５５３号（特公平１−３３２９９
号）公報では、切削加工中に刃が欠損した際に発生する
振動を検出して、切削工具の異常を検出する「刃欠検出
器」や、「切削工具の異常検出方法」が提案されてい
る。

【０００４】また特開昭６１−２５２０５１号公報で
は、光ファイバ付光電スイッチが検出した刃からの信号
と、刃取付け位置検出回路からの信号により欠損した刃
を光学的に検出する「刃欠検出装置」が提案されてい
る。さらに特開平６−３９６８５号公報では、光センサ
やＴＶカメラなどの撮像手段を用いて刃の摩耗や損傷を
検出する「切削工具の工具損傷検出装置」が提案されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６１−１１
１８７７号公報や、特開昭６２−７４５５３号公報のよ
うに刃の欠損や摩耗により発生した振動から刃の異常を
検出するようにした異常検出方法や異常検出装置では、
仕上げ加工のように切削量が小さい場合、刃が欠損して
も振動をほとんど発生することがないため、刃の異常を
検出するのは困難である不具合がある。

【０００６】またターンブローチのように刃が複数列に
亘って設けられた切削工具では、刃の異常により発生す
る振動が重畳するため、どの列の刃に異常が発生したの
かを特定することができない。このため異常を検出した
場合、数１００個もある刃の中から欠損した刃を目視に
より見付け出さなければならないため、欠損した刃の特
定に多くの工数を要する不具合がある。

【０００７】一方特開昭６１−２５２０５１号公報や、
特開平６−３９６８５号公報のように光ファイバ付光電
スイッチや撮像手段により光学的に刃の異常を検出する
異常検出装置では、微小な刃の異常を検出することが困
難であるため、検出精度が低いと共に、刃からの反射光
を検出するものでは、切削加工中に発生する熱により刃
の表面が酸化黒色化すると、光の反射率が著じるしく低
下するため、異常が検出できなくなる不具合がある。

【０００８】また撮像手段を使用して各チップの映像を
取込み、これを画像処理して各チップの異常を判定する
ようにしたものもあるが、この方法では、ワーク加工中
に機械全体が発熱による熱歪の影響を受けたり、メンテ
ナンスのために撮像手段や、工具を取外した後、再び取
付けた場合に生じる取付位置のずれなどの影響で、画面
上の位置にずれが生じて、正確な異常検出ができなくな
る。

【０００９】このため、従来では撮像手段により取込ま
れたチップの映像をパターンマッチング処理して、チッ
プが画面上のどの位置にあるかを位置認識しているが、
上述したように切削加工中に発生する熱により刃の表面
が酸化黒色化すると、黒化部の影響を受けて認識位置が
実際の位置とずれてしまい、工具の異常検出が正確にで
きなくなる不具合があった。この発明はかかる従来の不
具合を改善するためになされたもので、チップの映像と
ともに取込んだ基準マーカにより各チップの位置の認識
が精度よく行える工作機械の工具異常検出装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するため請求項１の発明は、少なくとも１個のスロ
ーアウェイチップが設けられた工具を使用してワークを
切削加工する工作機械において、上記工具のチップ及び
チップ近傍に予め設けられた少なくとも１個の基準マー
カを撮影する撮像手段と、予め登録されたチップ登録パ
ターン及び基準マーカと、上記撮像手段が撮影したチッ
プ及び基準マーカの映像をパターンマッチング処理する
ことにより、チップ登録パターンの中から該当するチッ
プパターンを選択する手段と、選択されたチップパター
ンの基準マーカと撮像手段が撮影した基準マーカの位置
により、検査領域を設定する手段と、設定された検査領
域の映像を画像処理して、摩耗、欠損の程度を判定する
ことによりチップの異常を検出する異常検出手段とより
構成したものである。

【００１１】上記構成によりチップの異常を検出した
ら、工作機械を非常停止させることにより、他の正常な
チップが次々と破損される不具合を解消することができ
る。また切削加工中発生した熱によりチップの刃先が黒
色化しても、チップ近傍に設けられた基準マーカと、チ
ップ登録パターンの基準マーカの位置から検出領域が正
確に設定できることから、チップ刃先の変色や汚れなど
の影響を受けることなく刃先の異常を検出することがで
きる。これによってチップの刃先に発生した小さな異常
も確実に検出することができるため、チップの異常によ
る不良ワークの発生が未然に防止できると共に、チップ
の異常により発生する振動や騒音を低減することができ
るため、作業環境の改善が図れるようになる。さらにチ
ップの１個が破損したために、次のチップの切削代が大
きくなることにより生じる切粉の肥大化が防止できるた
め、切粉の処理が容易になると共に、肥大化した切粉が
ワークにからまってチップの破損がさらに進むなどの不
具合も解消することできる。

【００１２】上記目的を達成するため請求項２の発明
は、チップ近傍に設けられた基準マーカに付着した切粉
などを清掃する清掃手段を設けたものである。

【００１３】上記構成により、切削加工中に発生した切
粉などが基準マーカに付着しても、清掃手段により清掃
することができるため、付着した切粉などにより基準マ
ーカの位置が不明となるなどの不具合を解消することが
できる。

【００１４】上記目的を達成するため請求項３の発明
は、チップ近傍に設けられた基準マーカを、工具の表面
より凹入させることにより形成したものである。

【００１５】上記構成により、切削中に発生した切粉な
どにより基準マーカが消去されたり、摩耗されることが
ないため、信頼性も向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の工具異常検出装置をタ
ーンブローチのような工作機械に実施した実施の形態を
図面を参照して詳述する。図１はこの発明の異常検出装
置が設けられたターンブローチの側面図、図２は同上面
図、図３は工作機械の工具異常検出装置を示す構成図、
図４はターンブローチカッタを構成するセグメントの側
面図、図５は図４のＡ方向からの矢視図、図６は図５の
Ｂ円内の拡大図、図７は図６のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面
図、図８以下は作用説明図である。

【００１７】図１及び図２においては１はターンブロー
チ本体で、ベッド１ａ上に、左右方向に離間して一対の
ワークヘッド２が設けられている。これらワークヘッド
２の対向面には、加工するワーク３の両端を把持するチ
ャック４が設けられていると共に、チャック４の取付け
られた主軸５の端部は無端ベルト６を介してワーク駆動
モータ７が接続されていて、このワーク駆動モータ７に
より主軸５及びチャック４を介してワーク３が図１の矢
印イ方向へ回転されるようになっている。

【００１８】また上記ベッド１ａ上にはワーク３の長手
方向と直交する方向に移動自在な一対のスライド８が左
右に離間して設けられている。これらスライド８の下方
には移動方向と平行する方向にボールねじよりなる送り
ねじ軸９がそれぞれ回転自在に設けられていて、これら
送りねじ軸９に各スライド８の下面に設けられたナット
部材１０が螺合されている。上記各送りねじ軸９の後側
端部には、ベッド１ａの後面に取付けられたベベルギヤ
ボックス１２内のベベルギヤ１２ａが固着されている。

【００１９】上記各ベベルギヤボックス１２内には送り
ねじ軸９と直交する方向に駆動軸１３が貫通されてい
て、この駆動軸１３に固着されたベベルギヤ１２ｂが上
記ベベルギヤ１２ａに噛合されていると共に、駆動軸１
３の一端にはスライド駆動モータ１４が接続されてい
て、このスライド駆動モータ１４により駆動軸１３及び
ベベルギヤ１２ｂ，１２ａを介して送りねじ軸９を回転
させることにより、左右スライド８を同期させてワーク
ヘッド２の接離方向へ移動できるようになっている。そ
して上記各スライド８の上面にカッタヘッド１６がそれ
ぞれ設置されている。上記各カッタヘッド１６内には、
ワークヘッド２の主軸５と平行する方向に回転軸１７が
回転自在に支承されていて、これら回転軸１７の互に対
向する端部間に、ドラム状のブローチカッタ１８が着脱
自在に取付けられている。

【００２０】また一方の回転軸１７の他端には、減速機
１９を介してブローチカッタ駆動モータ２０が接続され
ていて、ワーク加工時このブローチカッタ駆動モータ２
０によりブローチカッタ１８が図１の矢印ロ方向へほぼ
１回転されるようになっていると共に、他方の回転軸１
７の他端には、回転軸１７の回転角を検出するエンコー
ダなどの回転角検出手段２１が接続されている。

【００２１】一方上記ブローチカッタ１８は、図３に示
すように円周方向に複数分割されたセグメント１８ａを
軸方向に複数列連結した構造で、各セグメント１８ａの
外周は回転中心Ｏに対して順次径が拡大する偏心構造と
なっている。そしてもっとも外径の小さいセグメント１
８ａの外周面から順に、荒加工用の複数のチップＣ₁ ，
Ｃ₂ ，Ｃ₃ …が図５に示すように千鳥状に配置されてセ
グメント１８ａに対して着脱自在に取付けられていると
共に、セグメント１８ａの外径が大きくなるのに従い中
仕上げ用のチップ、仕上げ用チップ…Ｃｎが順番に取付
けられていて、ブローチカッタ１８がほぼ１回転する間
に、ワーク３を荒加工から仕上げ加工までを行えるよう
になっている。

【００２２】また上記各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの近傍
には、少なくとも１個所に基準マーカＭが設けられてい
る。図６はチップＣの近傍に基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ を２
個所設けた例を示すもので、一方の基準マーカＭ₁ は、
セグメント１８ａのチップ取付け基準面Ｘ，Ｙの交点Ｚ
より横方向へ距離Ｌ₁ 、縦方向へ距離Ｌ₂ 離間したチッ
プＣの下方位置に設けられ、他方の基準マーカＭ₂ は、
チップ取付け基準面Ｘ，Ｙの交点Ｚより横方向へ距離Ｌ
₃ 、縦方向へ距離Ｌ₄ 離間してチップＣの側方に設けら
れている。そしてこれら基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ は、切削
加工時発生した切粉などにより消去されたり、損傷され
て認識できなくなるのを防止するため、図７に示すよう
に、セグメント１８ａの表面より凹入されて形成されて
いる。

【００２３】なお図６の実施形態では、基準マーカ
Ｍ₁ ，Ｍ₂ を円形にしたが、３角形や４角形などにし
て、その形状から方向性が特定できるようにすれば、１
個所に設けるだけでもよい。また基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂
を清掃するため、エアブローなどの基準マーカ清掃手段
を、基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ が通過する位置の近傍に設置
してもよい。

【００２４】一方上記ブローチカッタ１８を挟んでワー
ク３と反対側の位置に、撮像手段２３とエアカーテン形
成手段２４が設けられている。上記撮像手段２３は、例
えばＣＣＤカメラより構成されていて、ブローチカッタ
１８の各チップ列１８₁ ，１８₂ …１８ｎ毎に複数台が
取付け台２５上に固定されている。そしてこれら撮像手
段２３により撮影された各チップ列１８₁ ，１８₂ …１
８ｎの各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの映像は、後述する制
御手段３０の画像処理装置３２へ入力されるようになっ
ている。

【００２５】上記ブローチカッタ１８の外周に設けられ
た各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎは、前述したようにブロー
チカッタ１８の回転中心Ｏに対して荒加工用チップより
仕上げ加工チップに行くに従い、順次径が大きくなるよ
う偏心されている。このため撮像手段２３のレンズ２３
ａの焦点を例えば予め荒加工チップＣ₁ ，Ｃ₂ …に合せ
ておくと、ブローチカッタ１８の回転に伴い、撮像手段
２３のレンズ２３ａの焦点がずれて、鮮明な映像が得ら
れなくなる。この発明の実施の形態では、かかる不具合
を防止するため、ブローチカッタ１８の回転に同期させ
て取付け台２５をブローチカッタ１８の接離方向へ移動
させることにより、各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎから撮像
手段２３のレンズ２３ａまでの距離Ｌが常に一定となる
ように制御する焦点調整手段２７を有している。

【００２６】すなわち上記焦点調整手段２７は、各スラ
イド…８間に横架されて、ブローチカッタ１８の接離方
向へ移動自在な上記取付け台２５を有していて、この取
付け台２５の下方には、取付け台２５の移動方向にボー
ルねじよりなる送りねじ軸２６が回転自在に支承されて
いる。この送りねじ軸２６には、取付け台２５の底部に
設けられたナット部材２５ａが螺合されていると共に、
送りねじ軸２６の一端側には、ベッド１ａの後面に取付
けられた焦点調整モータ２８が接続されていて、この焦
点調整モータ２８により送りねじ軸２６を回転すること
により、上記取付け台２５がブローチカッタ１８の接離
方向へ移動できるようになっている。

【００２７】そして上記焦点調整モータ２８は、制御手
段３０により制御されるようになっている。上記制御手
段３０は、ターンブローチを制御するＮＣ装置３１と、
撮像手段２３が撮影した映像を画像処理する画像処理装
置３２よりなり、画像処理装置３２には予め種々の向き
や形状のチップ登録パターンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎが登録さ
れていて、これらチップ登録パターンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎ
と、上記撮像手段２３が撮影した各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …
Ｃｎとのパターンマッチング処理を行うことにより、チ
ップ登録パターンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎに合致したチップ位
置を検出し、さらに刃先部分に設定された後述する検査
領域中の濃度分布からしきい値を設定して２値化処理を
行うことにより、各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの異常を判
定するようになっており、判定結果はＮＣ装置３１へ出
力されて、ＮＣ装置３１の表示手段３３へ表示すると共
に、必要に応じてターンブローチを非常停止させるよう
になっている。

【００２８】またＮＣ装置３１にはブローチカッタ１８
の回転角を検出する回転角検出手段２１からの信号も入
力されていて、この回転角検出手段２１からの信号を基
に制御信号を増幅器３４を介して焦点調整モータ２８へ
出力することにより、各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎから撮
像手段２３のレンズ２３ａまでの距離Ｌが常に一定とな
るように焦点調整モータ２８が制御されるようになって
いる。

【００２９】一方上記エアカーテン形成手段２４は、取
付け台２５の上面より立設されたほぼ逆Ｌ字形をなす一
対の支持部材３６の先端間にヘッダ２４ａが横架されて
いる。上記ヘッダ２４ａの下面には、各撮像手段２３毎
にノズル２４ｂが設けられていて、これらノズル２４ｂ
より撮像手段２３のレンズ２３ａ前方に、上方よりエア
が噴出されると共に、上記ヘッダ２４ａの一端側はエア
供給管３７を介して図示しないエア供給源に接続されて
いる。

【００３０】次に上記構成された工作機械の工具異常検
出装置の作用を、図９に示すフローチャート及び図８に
示すパターンマッチング処理画面も混えて説明する。ブ
ローチカッタ１８で加工するワーク３は、ワークヘッド
２の各チャック４に両端が把持されて、ワーク駆動モー
タ７により図１の矢印イ方向へ回転される。またブロー
チカッタ１８は各カッタヘッド８の回転軸１７間に装着
されて、ブローチカッタ駆動モータ２０により図１のロ
方向へほぼ１回転され、ブローチカッタ１８の外周面に
設けられた複数のチップ列１８₁ ，１８₂ …１８ｎでワ
ーク３の各ジャーナル３ａが同時に加工される。

【００３１】一方ワーク３の加工開始とともに、ブロー
チカッタ１８の回転角が回転角検出手段２１で検出され
て、回転角検出手段２１よりパルス信号がＮＣ装置３１
へ入力される。ＮＣ装置３１は図９のステップＳ１で、
回転角検出手段２１より入力されるパルス信号をカウン
トし、ステップＳ２で予め登録されたチップ位置登録デ
ータＣｎとカウント数Ｐｎを比較する。チップ位置登録
データは、ブローチカッタ１８毎に異なるチップＣ₁ ，
Ｃ₂ …Ｃｎの位置をブローチカッタ１８毎に予め登録し
たもので、現在加工に使用しているブローチカッタ１８
のチップ位置登録データが呼び出されて、カウント数Ｐ
ｎと比較されるようになっている。例えばこの実施の形
態の場合、第１のチップＣ₁ は２，３°、第２のチップ
Ｃ₂ は４，５°、そして最終チップＣｎは３１０°に設
定されている。

【００３２】ステップＳ２でカウント数Ｐｎが第１のチ
ップＣ₁ の位置登録データＣ₁ と一致すると、ステップ
Ｓ３でトリガ発生回路よりトリガパルスが撮像手段２３
へ出力され、ステップＳ４で撮像手段２３のシャッタが
開放されて、第１のチップＣ₁ が撮影される。撮像手段
２３で撮影された第１のチップＣ₁ の映像は、ステップ
Ｓ５で画像処理装置３２へ取込まれた後、ステップＳ６
で画像処理が行われる。画像処理は、まずステップＳ６
で予め登録されているチップ登録パターンＰ₁，Ｐ₂ …
Ｐｎと、画像処理装置３２に取込まれた第１のチップＣ
₁ の映像とのパターンマッチング処理を行うが、画像処
理装置３２に取込まれたチップＣ₁ の映像そのものをパ
ターンとしてパターンマッチング処理を行うと次のよう
な不具合が発生する。

【００３３】すなわち予め画像処理装置３２に登録され
ているチップＣ₁ のチップ登録パターンＰ₁ が図８の
（イ）に対して、切削加工中に発生した熱により刃先部
分が酸化黒色化されたために、撮像手段２３により取込
まれた実際のチップＣ₁ の映像が図８の（ロ）に示すパ
ターンとなった場合、パターンマッチング処理（正規化
相関計算）により登録パターンと実際の画像を比較し、
チップがどの位置にあるかを認識する際、チップＣ₁ の
黒化部Ｃａと非黒化部Ｃｂの境界ＣｃをチップＣ₁ のエ
ッジと認識してしまうことがある。その結果検査すべき
刃先部分の検査領域の位置に図８の（ロ）に示すように
ずれが生じて、正常な検査ができなくなる不具合が発生
する。

【００３４】かかる不具合を防止するため、予め黒化部
Ｃａの発生パターンを多種類登録して、これらパターン
とパターンマッチング処理を行う方法もあるが、この方
法では登録パターン数が多くなる上、マッチング処理に
多くの時間を必要として、１チップの検査に割り当てら
れた時間内では処理が困難となり、現実的ではない。

【００３５】この発明はかかる不具合を解消するため、
予めチップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの映像とともに、チップＣ
₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎ近傍に設けられた基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂
も同時に取込んでパターンを登録し、パターンマッチン
グ処理の際この登録パターンと、撮像手段２３により取
込まれたチップの映像とをパターンマッチング処理し
て、チップ位置の認識を行うようにしたものである。

【００３６】すなわちステップＳ５で撮像手段２３によ
り画像処理装置３２に取込まれたチップＣ₁ と基準マー
カＭ₁ ，Ｍ₂ の映像は、ステップＳ６で予め登録された
チップ登録パターンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎとパターンマッチ
ング処理が行われ、チップ登録パターンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐ
ｎと基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ の位置から、撮像手段２３が
撮影した第１のチップＣ₁ の映像と合致するチップ登録
パターンＰ₁ が選択される。そしてステップＳ７で、選
択されたチップ登録パターンＰ₁ の基準マーカＭ₁，Ｍ
₂ と、第１のチップＣ₁ の基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ の位置
合せを行うことにより、検査領域が正確に設定される。

【００３７】この検査領域の設定は、ワーク３の加工に
より生じるチップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの欠損や摩耗はチッ
プＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの先端に集中することから、通常チ
ップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの先端領域が設定されると共に、
このとき切削中に発生した熱により検査領域が酸化黒色
化されていても、基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ を基準に位置合
せを行うため、検査領域にずれが生じることがない。ス
テップＳ７で検査領域の設定が完了すると、ステップＳ
８へ進んで設定された検査領域の濃度分布データ処理が
行われる。その後ステップＳ９でしきい値が設定され
て、ステップＳ１０でしきい値を基準に２値化処理が行
われ、濃度分布データが２値化される。

【００３８】そしてステップＳ１０で２値化された濃度
分布データより画素数Ｉｎが抽出されて、この画素数Ｉ
ｎと予め登録されている判定基準がステップＳ１１で比
較されて、異常の判定が行なわれる。予め登録された判
定基準は、予め設定された基準値Ｆ₁ ，Ｆ₂ と抽出画素
数Ｉｎを比較し、次の基準で正常、異常を判定してい
る。 Ｉｎ＜Ｆ₁ ：異常なし（正常）、Ｆ₁ ≦Ｉｎ≦Ｆ₂ ：工
具寿命、工具交換指示、Ｆ₂ ＜Ｉｎ：工具異常、機械非
常停止。 ステップＳ１２での判定結果は、ステップＳ１３でＮＣ
装置３１へ送られてＮＣ装置３１の表示手段３３に表示
されると共に、Ｆ₂ ＜Ｉｎの場合は、工具に異常が生じ
たと判定してステップＳ１４でターンブローチを非常停
止させる。

【００３９】一方以上の処理と同時に、ＮＣ装置３１
は、回転角検出手段２１より入力されるブローチカッタ
１８の回転角に応じて制御信号を増幅器３４を介して焦
点調整モータ２８へ出力する。焦点調整モータ２８はＮ
Ｃ装置３１より入力される制御信号により送りねじ軸２
６を回転して取付け台２５を前進し、回転されるブロー
チカッタ１８の各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎから撮像手段
２３のレンズ２３ａまでの距離Ｌが常に一定となるよう
制御する。これによってブローチカッタ１８の外周面の
各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎが回転中心Ｏに対して偏心し
ていても、撮像手段２３の焦点がずれることないため、
常に鮮明な各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの映像が得られる
ようになる。

【００４０】またワーク３の加工中はエアカーテン形成
手段２４のノズル２４ｂより噴出されるエアにより、撮
像手段２３のレンズ２３ａの前方にエアカーテン２４ｃ
が形成されるので、加工中発生した切粉や発煙、切削油
の飛沫、などが撮像手段２３のレンズ２３ａに付着する
ことがないため、各チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎに発生した
欠損などの異常が常に精度よく検出できると共に、ワー
ク３の切削位置とブローチカッタ１８を挟んで反対側に
撮像手段２３を設置したことから、切削中大きな切粉が
発生しても、切粉により撮像手段２３が破損される心配
もない。

【００４１】なお上記実施の形態では、撮像手段２３の
焦点調整手段２７を、焦点調整モータ２８により回転さ
れるねじ軸２６に取付け台２５に設けたナット部材２５
ａを螺合させて、取付け台２５をブローチカッタ１８の
接離方向へ移動させるように構成したが、送りねじ軸２
６の代りにカム機構などを使用して取付け台２５をブロ
ーチカッタ１８の接離方向へ移動させるようにしてもよ
いと共に、自動焦点調整機能を有する撮像手段２３を使
用すれば、取付け台２５を固定した状態で焦点調整が可
能であり、ブローチカッタ１８の外周面に設けられた各
チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎが回転中心Ｏに対して偏心して
いても、鮮明な映像が得られるようになる。

【００４２】また上記実施の形態では、ターンブローチ
に実施した場合について説明したが、多数のチップを有
する工具を使用する工作機械全般に適用できることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態になる工具異常検出装置
が設けられた工作機械の側面図である。

【図２】この発明の実施の形態になる工具異常検出装置
が設けられた工作機械の一部切欠上面図である。

【図３】この発明の実施の形態になる工作機械の工具異
常検出装置の構成図である。

【図４】この発明の実施の形態になる工作機械に使用す
る工具のセグメントを示す側面図である。

【図５】図４のＡ方向からの矢視図である。

【図６】図５のＢ円内の拡大図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図８】この発明の実施の形態になる工作機械の工具異
常検出装置の作用説明図である。

【図９】この発明の実施の形態になる工作機械の工具異
常検出装置の作用を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２３…撮像手段 Ｃ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎ…チップ Ｍ₁ ，Ｍ₂ …基準マーカ Ｐ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎ…チップ登録パターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１個のスローアウェイチップ
   が設けられた工具を使用してワークを切削加工する工作
   機械において、上記工具のチップＣ₁ ，Ｃ₂…Ｃｎ及び
   チップ近傍に予め設けられた少なくとも１個の基準マー
   カＭ₁ ，Ｍ₂を撮影する撮像手段２３と、予め登録され
   たチップ登録パターンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎ及び基準マーカ
   Ｍ₁ ，Ｍ₂ と、上記撮像手段２３が撮影したチップ
   Ｃ₁ ，Ｃ₂…Ｃｎ及び基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ の映像をパ
   ターンマッチング処理することにより、チップ登録パタ
   ーンＰ₁ ，Ｐ₂ …Ｐｎの中から該当するチップパターン
   を選択する手段と、選択されたチップパターンＰ₁ ，Ｐ
   ₂ …Ｐｎの基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ と撮像手段２３が撮影
   した基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ の位置により、検査領域を設
   定する手段と、設定された検査領域の映像を画像処理し
   て、摩耗、欠損の程度を判定することによりチップ
   Ｃ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎの異常を検出する異常検出手段とを具
   備したことを特徴とする工作機械の工具異常検出装置。
2. 【請求項２】 チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎ近傍に設けられ
   た基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ に付着した切粉などを清掃する
   清掃手段を設けてなる請求項１記載の工作機械の工具異
   常検出装置。
3. 【請求項３】 チップＣ₁ ，Ｃ₂ …Ｃｎ近傍に設けられ
   た基準マーカＭ₁ ，Ｍ₂ を、工具の表面より凹入させる
   ことにより形成してなる請求項１記載の工作機械の工具
   異常検出装置。