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JPH09168944A - ターンブローチの異常検出装置 - Google Patents

ターンブローチの異常検出装置

Info

Publication number
JPH09168944A
JPH09168944A JP7331732A JP33173295A JPH09168944A JP H09168944 A JPH09168944 A JP H09168944A JP 7331732 A JP7331732 A JP 7331732A JP 33173295 A JP33173295 A JP 33173295A JP H09168944 A JPH09168944 A JP H09168944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
broach
chip
abnormality
image pickup
cutter
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
JP7331732A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Kuroda
芳明 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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 Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP7331732A priority Critical patent/JPH09168944A/ja
Priority to PCT/JP1996/003713 priority patent/WO1997022438A1/ja
Priority to US09/091,161 priority patent/US6201567B1/en
Priority to DE19681694T priority patent/DE19681694T1/de
Priority to KR1019980704598A priority patent/KR20000064448A/ko
Publication of JPH09168944A publication Critical patent/JPH09168944A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D37/00—Broaching machines or broaching devices
    • B23D37/005—Broaching machines or broaching devices for cylindrical workpieces, e.g. crankshafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0904—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
    • B23Q17/0909—Detection of broken tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/248—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves using special electromagnetic means or methods
    • B23Q17/249—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves using special electromagnetic means or methods using image analysis, e.g. for radar, infrared or array camera images
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/10—Process of turning

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  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転中心に対して偏心するチップの異常を精
度よく検出する。 【解決手段】 外周面に複数のチップ列１８1 ，１８2
…１８n を有するブローチカッタ１８を回転させて、回
転するワーク３の加工を行なうターンブローチにおい
て、ブローチカッタ１８の各チップ列１８1 ，１８2 …
１８ｎ毎に設けられた撮像手段２３と、ブローチカッタ
１８の回転に伴い各チップ列１８1 ，１８2…１８ｎの
各チップＣ1 ，Ｃ2 …Ｃｎと撮像手段２３間の距離Ｌを
常に一定に保持する焦点調整手段２７と、上記撮像手段
２３が撮影した各チップＣ1 ，Ｃ2 …Ｃｎ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各チ
ップＣ1 ，Ｃ2 …Ｃｎの異常を検出する異常検出手段と
を具備したことにより、各チップＣ1 ，Ｃ2 …Ｃｎの異
常を精度よく検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はブローチカッタに
発生した異常を非接触で精度よく検出するターンブロー
チの異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来多数の刃（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たものでは、ターン
ブローチのブローチカッタのように、回転中心に対して
各刃の位置が径方向に異なるものでは、はじめにワーク
を加工する刃に撮像手段の焦点を合せても、ブローチカ
ッタの回転に伴い刃から撮像手段までの距離が変化して
しまうため、撮像手段の焦点がずれて刃の異常を検出で
きなくなる不具合がある。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、回転中心に対して
複数のチップが順次偏心するように設けられたブローチ
カッタの異常を非接触で精度よく検出できるターンブロ
ーチの異常検出装置を提供することを目的とするもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用効果】この発明は
上記目的を達成するために、外周面に複数のチップ列を
有するブローチカッタを回転させて、回転するワークの
加工を行うターンブローチにおいて、ブローチカッタの
各チップ列毎に設けられた撮像手段と、ブローチカッタ
の回転に伴い各チップ列の各チップと撮像手段間の距離
を常に一定に保持する焦点調整手段と、上記撮像手段が
撮影した各チップ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
検出手段とを具備したものである。
【００１０】上記構成によりチップの異常を検出したら
ターンブローチ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
きると共に、ブローチカッタの回転に伴い各チップ列の
チップと撮像手段間の距離を常に一定に保持したことか
ら、ブローチカッタのように回転中心に対して各チップ
が偏心していても、各チップの映像を鮮明に取込むこと
ができ、これによって精度の高い異常検出が可能にな
る。
【００１１】またブローチカッタのチップに発生した小
さな異常をも確実に検出できるため、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】一方この発明は上記目的を達成するため
に、外周面に複数のチップ列を有するブローチカッタを
回転させて、回転するワークの加工を行うターンブロー
チにおいて、ブローチカッタの各チップ列毎に設けられ
た撮像手段と、ブローチカッタの回転に伴い各チップ列
の各チップと撮像手段間の距離を常に一定に保持する焦
点調整手段と、上記撮像手段が撮影した各チップの映像
を画像処理して、摩耗、欠損の程度を判定することによ
り各チップの異常を検出する異常検出手段と、上記ブロ
ーチカッタの回転角を検出する回転角検出手段からの信
号を基に異常を起したチップを特定する異常チップ特定
手段とを具備したものである。
【００１３】上記構成により、多数のチップの中から異
常を起したチップを特定することができるため、ブロー
チカッタのように多数のチップにより構成されたチップ
列が複数ある工具であっても、目視によりチップを検査
して異常を起したチップを特定するなどの作業が不要と
なるため、検査に要する工数を大幅に節減できると共
に、ターンブローチの稼動率も上るため、生産性の向上
が図れるようになる。
【００１４】また各撮像手段が取付けられた取付け台を
ブローチカッタの接離方向へ移動する駆動手段と、上記
ブローチカッタの回転角を検出する回転角検出手段から
の信号により各チップと撮像手段間の距離が一定となる
よう上記駆動手段を制御する制御手段とより焦点調整手
段を構成したものである。
【００１５】上記構成により、各チップ列毎に設けられ
た撮像手段の焦点を同時に調整できるため、各撮像手段
毎に調整手段を設ける必要がなく、これによって焦点調
整手段の構成が簡単となる上、安価に提供することがで
きる。
【００１６】さらにブローチカッタと撮像手段の間にエ
アカーテン形成手段を設けると共に、撮像手段をブロー
チカッタを挟んでワークと反対側の位置に設置したもの
である。
【００１７】上記構成によりワーク加工中に発生した切
粉や煙、切削油の飛沫などがエアカーテンにより遮断さ
れて、撮像手段のレンズに付着することがないため、異
常検出がこれらに影響されることなく安定して行えると
共に、誤検出などの不具合も解消することができる。ま
たブローチカッタを挟んでワークと反対側に撮像手段が
設置されていることにより、加工時発生した切粉や振動
などにより撮像手段が損傷を受けることがないと共に、
加工時発生する火花などのノイズの影響を受けることも
ないので、信頼性も向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】この発明の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
はターンブローチの異常検出装置を示す構成図、図４は
作用を示すフローチャート、図５は作用を示すタイミン
グチャートである。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】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の外周面には、荒加工用の複数のチップＣ1 ，
Ｃ2 ，Ｃ3 …が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。
【００２４】また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
や形状のチップパターンＰ1 ，Ｐ2 …Ｐn が登録されて
いて、これら登録パターン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、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ターンブローチの異常
検出装置の作用を、図４に示すフローチャート及び図５
に示すタイミングチャートも混えて説明する。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より図５の（イ）に示すパルス
信号がＮＣ装置３１へ入力される。ＮＣ装置３１は図４
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Ｐn 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図５の（ハ）に示すトリガパ
ルスが撮像手段２３へ出力され、ステップＳ４で図５の
（ニ）に示すように撮像手段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へ図５の（ホ）に示すように取込まれた
後、ステップＳ６で画像処理が行われる（図５のヘ）。
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３
２に取込まれた第１のチップＣ1 の映像とのパターンマ
ッチング処理を行う。チップ登録パターンは、種々の向
き、形状の各チップＣ1 ，Ｃ2 …Ｃn の映像を予めパタ
ーンとして登録したもので、登録されたチップ登録パタ
ーンＰ1 ，Ｐ2 …Ｐn の中からパターンマッチング処理
により、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 ，Ｐ2 …Ｐn が選
択される。
【００３３】そしてステップＳ７で、選択されたチップ
登録パターンＰ1 ，Ｐ2 …Ｐn と第１のチップＣ1 の映
像の位置合せが行われた後、ステップＳ８で検査領域の
設定が行われる。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。ス
テップＳ８で検査領域の設定が完了すると、ステップＳ
９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Ｓ１０でしきい値が設定され
て、ステップＳ１１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。
【００３４】そしてステップＳ１２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Ｓ１３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Ｓ１３での判定結果は、ステップＳ１４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Ｓ１５でターンブローチを非常停
止させる。
【００３５】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。
【００３６】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。
【００３７】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。
【００３８】また自動焦点調整機能を有する撮像手段２
３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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態になる異常検出装置が設
けられたターンブローチの側面図である。
【図２】この発明の実施の形態になる異常検出装置が設
けられたターンブローチ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ターンブローチの
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ターンブローチの
異常検出装置の作用を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態になるターンブローチの
異常検出装置の作用を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
３…ワーク １８…ブローチカッタ １８1 ，１８2 …１８ｎ…チップ列 Ｃ1 ，Ｃ2 …Ｃｎ…チップ ２１…回転角検出手段 ２３…撮像手段 ２４…エアカーテン形成手段 ２７…焦点調整手段 ２８…駆動手段 ３０…制御手段 Ｌ…チップから撮像手段までの距離。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外周面に複数のチップ列１８1 ，１８2
    …１８n を有するブローチカッタ１８を回転させて、回
    転するワーク３の加工を行うターンブローチにおいて、
    ブローチカッタ１８の各チップ列１８1 ，１８2 …１８
    n 毎に設けられた撮像手段２３と、ブローチカッタ１８
    の回転に伴い各チップ列１８1 ，１８2 …１８n の各チ
    ップＣ1 ，Ｃ2 …Ｃn と撮像手段２３間の距離Ｌを常に
    一定に保持する焦点調整手段２７と、上記撮像手段２３
    が撮影した各チップＣ1 ，Ｃ2…Ｃn 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各チップ
    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ターンブローチの異常検出装
    置。
  2. 【請求項２】 外周面に複数のチップ列１８1 ，１８2
    …１８n を有するブローチカッタ１８を回転させて、回
    転するワーク３の加工を行うターンブローチにおいて、
    ブローチカッタ１８の各チップ列１８1 ，１８2 …１８
    n 毎に設けられた撮像手段２３と、ブローチカッタ１８
    の回転に伴い各チップ列１８1 ，１８2 …１８n の各チ
    ップＣ1 ，Ｃ2 …Ｃn と撮像手段２３間の距離Ｌを常に
    一定に保持する焦点調整手段２７と、上記撮像手段２３
    が撮影した各チップＣ1 ，Ｃ2…Ｃn の映像を画像処理
    して、摩耗、欠損を判定することにより各チップＣ1 ，
    Ｃ2 …Ｃn の異常を検出する異常検出手段と、上記ブロ
    ーチカッタ１８の回転角を検出する回転角検出手段２１
    からの信号を基に異常を起したチップＣ1 ，Ｃ2…Ｃn
    を特定する異常チップ特定手段とを具備したことを特徴
    とするターンブローチの異常検出装置。
  3. 【請求項３】 各撮像手段２３が取付けられた取付け台
    ２５をブローチカッタ１８の接離方向へ移動する駆動手
    段２８と、上記ブローチカッタ１８の回転角を検出する
    回転角検出手段２１からの信号により各チップＣ1 ，Ｃ
    2 …Ｃn と撮像手段２３間の距離Ｌが一定となるよう上
    記駆動手段２８を制御する制御手段３０とより焦点調整
    手段２７を構成してなる請求項１または２記載のターン
    ブローチの異常検出装置。
  4. 【請求項４】 ブローチカッタ１８と撮像手段２３の間
    にエアーカーテン形成手段２４を設けてなる請求項１ま
    たは２記載のターンブローチの異常検出装置。
  5. 【請求項５】 撮像手段２３をブローチカッタ１８を挟
    んでワーク３と反対側の位置に設置してなる請求項１ま
    たは２記載のターンブローチの異常検出装置。
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