JP2000074644A - Measuring apparatus of rod type cutting tool and measuring method of drill which uses the measuring apparatus - Google Patents
Measuring apparatus of rod type cutting tool and measuring method of drill which uses the measuring apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ドリルやエンドミ
ル等の所謂棒状切削工具の寸法、形状精度を測定するた
めの工具測定装置に関し、特に、被測定工具の複数項目
にわたる寸法、形状精度を1回の段取りにおいて、順
次、測定可能に構成された棒状切削工具の測定装置、並
びにこの測定装置を使用したドリルの測定方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool measuring device for measuring the size and shape accuracy of a so-called bar-shaped cutting tool such as a drill and an end mill, and more particularly, to measuring the size and shape accuracy of a tool to be measured over a plurality of items. The present invention relates to a measuring device for a rod-shaped cutting tool, which is configured to be capable of measuring sequentially in a setup of a round, and a measuring method of a drill using the measuring device.
【0002】[0002]
【従来の技術】工作機械に使用されるドリルやエンドミ
ル等の所謂棒状切削工具は、工具メーカまたは工作機械
メーカにおける創成製作あるいは再研削の最終検査工程
で、その寸法、形状精度等が測定される。この測定され
る形状パラメータは、例えば、棒状切削工具がドリルの
場合は、直径、先端角、リップハイト、マージン幅、ラ
ンド幅、リード、ねじれ角、心厚、2番取り深さ、チゼ
ルの偏心等、加工目的や要求精度等により多岐に渡って
いる。なお、前記の測定項目がドリルのどの部位を示す
ものなのかについてはJIS規格において定められてい
るが、参考までに図21に示しておく。2. Description of the Related Art A so-called bar-shaped cutting tool such as a drill and an end mill used in a machine tool is measured in dimensions and shape accuracy in a final inspection step of creation or re-grinding by a tool maker or a machine tool maker. . For example, when the bar-shaped cutting tool is a drill, the measured shape parameters include a diameter, a tip angle, a lip height, a margin width, a land width, a lead, a torsion angle, a core thickness, a second depth, an eccentricity of a chisel. And so on, depending on the processing purpose and required accuracy. It should be noted that the measurement item indicates which part of the drill is defined in the JIS standard, but is shown in FIG. 21 for reference.
【0003】特殊品などを除く一般的ドリルの寸法はJ
ISに規格が規定されており(例えばストレートシャン
クドリルの場合はJIS B 4301)、その試験方
法も一般的な例が示されている。例えば、ドリルの直径
はマイクロメータ(JISB 7502)で測定する方
法、チゼルエッジの偏心はVブロックでドリルを支え工
具顕微鏡(JIS B 7153)で測定する方法、リ
ップハイトはVブロックでドリルを支えダイアルゲージ
(JIS B 7503)で測定する方法などが示され
ており、製造現場においては現在でもこれらの測定方法
が実施されている。これらの測定方法は簡便ではある
が、それぞれの測定項目により試験方法が異なるため数
種の測定器具を使用しなければならないこと、マイクロ
メータやゲージによる測定ではミクロン単位の高精度の
測定ができないこと、さらには作業者による誤差が生じ
てしまうことなどの問題がある。そこで、かかる問題に
対処するために、特開平8−197381号では、レー
ザ測定装置により非接触式で切削工具の複数の形状パラ
メータを測定する自動計測装置が提案されている。[0003] The dimensions of general drills except special products are J
Standards are defined in IS (for example, JIS B 4301 in the case of a straight shank drill), and a general example of the test method is also shown. For example, the method of measuring the diameter of the drill with a micrometer (JIS B 7502), the method of measuring the eccentricity of the chisel edge with a V block and supporting the drill with a tool microscope (JIS B 7153), the method of measuring the lip height with the V block and supporting the drill with a dial gauge (JIS B7503), and the like, are shown, and these measuring methods are still being implemented at the manufacturing site. These measurement methods are simple, but the test methods differ depending on the measurement items, so several types of measuring instruments must be used, and high-precision measurement in micron units cannot be performed with a micrometer or gauge. Moreover, there is a problem that an error is caused by the operator. In order to cope with such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-197381 proposes an automatic measuring device for measuring a plurality of shape parameters of a cutting tool in a non-contact manner by a laser measuring device.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平8−1
97381号に開示されている測定装置では、測定項目
が限定されているため、ドリルのすべての検査項目を満
たすものとはなっていない。また、多数の測定項目に対
応できるものであったとしても、心厚やチゼルの偏心等
のドリルの先端部分の形状パラメータに対応できるもの
とはなっていない。However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-1
The measurement device disclosed in Japanese Patent No. 97381 does not satisfy all the inspection items of the drill because the measurement items are limited. Further, even if it can respond to a large number of measurement items, it cannot respond to the shape parameters of the tip of the drill, such as the core thickness and the eccentricity of the chisel.
【0005】本発明は、かかる従来技術の問題点を解決
するためのものであり、ドリルやエンドミルに代表され
る棒状切削工具の形状パラメータの測定において、多数
の測定項目を1回の段取りにより、簡単かつ迅速に測定
でき、さらにはドリル等において必要となる先端部分の
形状パラメータの測定にも対応できるような、棒状切削
工具の測定装置、並びにこの測定装置を使用したドリル
の測定方法を提供することを目的とする。[0005] The present invention is to solve the problems of the prior art, and in the measurement of the shape parameters of a rod-shaped cutting tool typified by a drill or an end mill, a large number of measurement items are set up by one setup. Provided is a rod-shaped cutting tool measuring device and a drill measuring method using the measuring device, which can be measured easily and quickly, and can also measure the shape parameter of a tip portion required for a drill or the like. The purpose is to:
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、以下に述べる棒状切削工具の測定装
置を提供することにした。なお、本発明における棒状切
削工具は、全体形状が略棒状であり、加工に際しては、
その長手方向を軸として回転させることにより、先端部
あるいは側面部に施された切れ刃により、被加工物に対
して所定の切削加工を行うものである。具体的には、ド
リル(ツイストドリル)、エンドミル、リーマ等であ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for measuring a bar-shaped cutting tool as described below. The overall shape of the bar-shaped cutting tool according to the present invention is substantially bar-shaped.
By rotating about the longitudinal direction as an axis, a predetermined cutting process is performed on a workpiece by a cutting edge provided on a tip portion or a side portion. Specifically, it is a drill (twist drill), end mill, reamer, or the like.
【0007】請求項1にかかる発明では、棒状切削工具
の寸法、形状精度を測定するための測定装置において、
棒状切削工具をその回転軸を軸線として軸線回りに回転
自在に保持するとともに、その回転角度位置を検知可能
にされた工具保持手段と、この工具保持手段を前記軸線
の回りに回転駆動するようにされた回転駆動手段と、工
具保持手段を載置し前記軸線の方向に動作可能にされる
とともに、その変位量を検知可能にされたY軸テーブル
と、このY軸テーブルを前記軸線の方向に直線駆動する
ようにされたY軸テーブル駆動手段と、前記軸線の方向
に回転駆動手段とは対向して配置された対物レンズを備
えるY軸顕微鏡及びこのY軸顕微鏡に搭載されたY軸テ
レビカメラと、工具保持手段により保持された棒状切削
工具を前記軸線の垂直方向から観察可能となるようにY
軸テーブルに対して垂直な方向に配置された対物レンズ
を備えるZ軸顕微鏡及びこのZ軸顕微鏡に搭載されたZ
軸テレビカメラと、Z軸顕微鏡を保持しY軸テーブルに
対して垂直な方向に動作可能にされるとともに、その変
位量を検知可能にされたZ軸テーブルと、このZ軸テー
ブルをY軸テーブルに対して垂直な方向に直線駆動する
ようにされたZ軸テーブル駆動手段と、前記2つのテレ
ビカメラにより撮影された画像を処理することにより、
棒状切削工具の寸法、形状精度に関する複数の測定項目
を測定するようにされた画像処理装置と、を有すること
を特徴とする棒状切削工具の測定装置を提供した。According to the first aspect of the present invention, there is provided a measuring device for measuring the dimension and shape accuracy of a rod-shaped cutting tool,
A tool for holding the rod-shaped cutting tool so as to be rotatable around the axis with its rotation axis as the axis, and a tool holding means capable of detecting the rotation angle position thereof, such that the tool holding means is rotationally driven around the axis. The rotation drive means, the tool holding means, and a Y-axis table which is operable in the direction of the axis and capable of detecting the displacement thereof, and the Y-axis table is moved in the direction of the axis. A Y-axis microscope including a Y-axis table driving unit configured to be linearly driven, an objective lens arranged to face the rotation driving unit in the direction of the axis, and a Y-axis television camera mounted on the Y-axis microscope And Y so that the bar-shaped cutting tool held by the tool holding means can be observed from a direction perpendicular to the axis.
Z-axis microscope equipped with an objective lens arranged in a direction perpendicular to the axis table, and Z mounted on the Z-axis microscope
A Z-axis table capable of holding a Z-axis television camera, a Z-axis microscope, and being operable in a direction perpendicular to the Y-axis table and capable of detecting the amount of displacement thereof; A Z-axis table driving means adapted to be driven linearly in a direction perpendicular to the camera, and by processing images taken by the two television cameras,
There is provided an apparatus for measuring a rod-shaped cutting tool, comprising: an image processing apparatus configured to measure a plurality of measurement items relating to the dimension and shape accuracy of the rod-shaped cutting tool.
【0008】かかる構成としたことにより、測定対象で
ある棒状切削工具の外周部に関する形状パラメータの測
定に際しては、Y軸テーブル駆動手段により棒状切削工
具の軸線方向の位置決めがされるとともに、回転駆動手
段により棒状切削工具の軸線回りの位置決めがされ、さ
らにZ軸テーブル駆動手段により棒状切削工具を軸線の
垂直方向から観察するZ軸テレビカメラと棒状切削工具
との相対的な位置決めがされ、これにより棒状切削工具
の外周部に関する所望の画像データが得られる。一方、
棒状切削工具の先端部に関する形状パラメータの測定に
際しては、回転駆動手段により棒状切削工具の軸線回り
の位置決めがされるとともに、Y軸テーブル駆動手段に
より棒状切削工具をその先端部前方より観察するY軸テ
レビカメラと棒状切削工具との相対的な位置決めがさ
れ、これにより棒状切削工具の先端部に関する所望の画
像データが得られる。したがって、Y軸テーブル駆動手
段、Z軸テーブル駆動手段、及び回転駆動手段を所定の
動作プログラムに従って制御することにより、棒状切削
工具を工具保持手段に保持する際の1回の段取りのみ
で、複数の形状パラメータを測定する際に必要なすべて
の画像データを自動的に得ることができるものとなる。With this configuration, when measuring the shape parameters relating to the outer peripheral portion of the rod-shaped cutting tool to be measured, the Y-axis table driving means positions the rod-shaped cutting tool in the axial direction and the rotation driving means. Is positioned around the axis of the bar-shaped cutting tool, and the Z-axis table driving means positions the bar-shaped cutting tool relative to the Z-axis television camera for observing the bar-shaped cutting tool from the vertical direction of the axis. Desired image data on the outer peripheral portion of the cutting tool is obtained. on the other hand,
When measuring the shape parameters related to the tip of the rod-shaped cutting tool, the rotation driving means positions the rod-shaped cutting tool around the axis, and the Y-axis table driving means observes the rod-shaped cutting tool from the front of the tip. The relative positioning of the television camera and the bar-shaped cutting tool is performed, whereby desired image data on the tip of the bar-shaped cutting tool is obtained. Therefore, by controlling the Y-axis table driving unit, the Z-axis table driving unit, and the rotation driving unit in accordance with a predetermined operation program, only one setup when holding the bar-shaped cutting tool on the tool holding unit is performed. All the image data necessary for measuring the shape parameters can be automatically obtained.
【0009】また、請求項2にかかる発明では、請求項
1にかかる発明において、測定部位に対してZ軸顕微鏡
と同方向から照明を照射するようにされた上方照明手段
と、測定部位に対してZ軸顕微鏡とは反対方向から照明
を照射するようにされた下方照明手段と、測定部位に対
してY軸顕微鏡と同方向から照明を照射するようにされ
た前方照明手段と、を有する棒状切削工具の測定装置を
提供した。なお、ここで言う測定部位とは、工具保持手
段に保持された棒状切削工具に対するZ軸顕微鏡の測定
可能領域を言い、具体的にはZ軸顕微鏡の光軸と前記軸
線との交点及びその周辺領域を言う。実際の使用におい
ては、Y軸テーブルを動作させることにより工具保持手
段に保持された棒状切削工具を測定部位に移動させた
後、Z軸顕微鏡にて画像を取得することになる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, an upper illuminating means for irradiating illumination to the measurement site from the same direction as the Z-axis microscope, and Rod-shaped illumination means for irradiating illumination from a direction opposite to the Z-axis microscope, and forward illumination means for illuminating the measurement site from the same direction as the Y-axis microscope. A measuring device for cutting tools is provided. Note that the measurement site here refers to a measurable area of the Z-axis microscope with respect to the rod-shaped cutting tool held by the tool holding means, and specifically, an intersection between the optical axis of the Z-axis microscope and the axis and the vicinity thereof. Say the area. In actual use, after the bar-shaped cutting tool held by the tool holding means is moved to the measurement site by operating the Y-axis table, an image is acquired with a Z-axis microscope.
【0010】各形状パラメータのうち、ドリルの直径
(D1 )、先端角(Θ1 )、及びリップハイト(D2 )
の測定については、撮影画像の輪郭形状に基づいて算出
した方が測定精度が高いので、測定部位に対してZ軸顕
微鏡とは反対方向から照明を照射するようにされた下方
照明手段を設け、これを使用することにより、Z軸顕微
鏡は棒状切削工具の陰影画像を取得することになる。一
方、ドリルのマージン幅(D3 )、ランド幅(D9 )、
リード(D14)、及びねじれ角(θ)の測定について
は、撮影画像の濃淡分布に基づいて算出することになる
ので、測定部位に対してZ軸顕微鏡と同方向から照明を
照射するようにされた上方照明手段を設け、これを使用
することにより、Z軸顕微鏡は棒状切削工具の側方から
見た濃淡画像を取得することになる。また、ドリル心厚
(D10)、2番取り深さ(D12)、及びチゼル偏心(D
13)の測定については、棒状切削工具を先端から見たと
きの画像データが必要となるので、測定部位に対してY
軸顕微鏡と同方向から照明を照射するようにされた前方
照明手段を設け、これを使用することにより、Y軸顕微
鏡は棒状切削工具の先端から見た濃淡画像を取得するこ
とになる。[0010] Among the shape parameters, the drill diameter (D 1 ), tip angle (Θ 1 ), and lip height (D 2 )
For the measurement of, since the measurement accuracy is higher when calculated based on the contour shape of the captured image, a lower illumination unit configured to irradiate the measurement site with illumination from the opposite direction to the Z-axis microscope is provided, By using this, the Z-axis microscope will acquire a shadow image of the bar-shaped cutting tool. On the other hand, the margin width of the drill (D 3 ), land width (D 9 ),
The measurement of the lead (D 14 ) and the torsion angle (θ) is calculated based on the grayscale distribution of the photographed image, so that the measurement site is illuminated in the same direction as the Z-axis microscope. By using the above-mentioned upper illumination means and using this, the Z-axis microscope acquires a grayscale image viewed from the side of the rod-shaped cutting tool. In addition, the drill core thickness (D 10 ), the second depth (D 12 ), and the chisel eccentricity (D
In the measurement of 13 ), since image data when the bar-shaped cutting tool is viewed from the tip is necessary, the measurement site is required to be Y
By using a front illumination means adapted to emit illumination from the same direction as the axis microscope, and using this, the Y-axis microscope acquires a grayscale image viewed from the tip of the rod-shaped cutting tool.
【0011】なお、チゼル偏心(D13)の測定について
は、2つの逃げ面の交線すなわちチゼルエッジを認識す
る必要があるが、前方照明手段により棒状切削工具の先
端から単に照明を照射するだけでは2つの逃げ面の撮影
画像の濃淡分布はほぼ等しくなってしまうので、その境
界であるチゼルエッジの認識が困難になる。For the measurement of the chisel eccentricity (D 13 ), it is necessary to recognize the intersection of the two flank surfaces, that is, the chisel edge, but it is not necessary to simply irradiate the illumination from the tip of the rod-shaped cutting tool with the front illumination means. Since the grayscale distributions of the captured images of the two flank surfaces are substantially equal, it becomes difficult to recognize the chisel edge, which is the boundary between them.
【0012】そこで、請求項3にかかる発明では、請求
項2にかかる発明において、前記前方照明手段は、略リ
ング形状を呈し、かつ、そのリング部の内周面の略全面
にリング部中心に向けて照射可能な照射手段を有し、さ
らにこの照射手段は内周面の上部と下部とに分割して個
別に照射可能なものとした。これにより、チゼル偏心
(D13)の測定の際には、上下に分割して個別に照射可
能にされた照射手段において、照射手段の照度を互いに
異なるものとすることにより2つの逃げ面の撮影画像の
濃淡分布を異なるようにし、その境界であるチゼルエッ
ジの認識を容易化する。Therefore, in the invention according to claim 3, in the invention according to claim 2, the front illuminating means has a substantially ring shape, and is provided on substantially the entire inner peripheral surface of the ring portion at the center of the ring portion. There is provided irradiation means which can irradiate the light toward the inner surface, and the irradiation means can be divided into an upper part and a lower part of the inner peripheral surface so as to individually irradiate. Accordingly, when measuring the chisel eccentricity (D 13 ), the illuminance of the irradiating means is set to be different from each other in the irradiating means which is vertically divided and individually irradiable, so that two flank surfaces are photographed. The density distribution of the image is made different to facilitate recognition of the chisel edge that is the boundary.
【0013】さらにまた、請求項4にかかる発明では、
請求項2または3にかかる発明において、前記前方照明
手段はテーブル駆動手段により前記軸線の方向に動作可
能にされたA軸テーブルに載置されるようにした。これ
により、全長や直径あるいは先端角が異なる種々の棒状
切削工具に対しても、前方照明手段を適切な位置に配置
することを可能にしている。Further, in the invention according to claim 4,
In the invention according to claim 2 or 3, the front illuminating means is mounted on an A-axis table operable in the direction of the axis by table driving means. This makes it possible to arrange the front illumination means at an appropriate position even for various bar-shaped cutting tools having different lengths, diameters, or tip angles.
【0014】以下に述べる請求項5乃至14にかかる発
明では、前記請求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切
削工具の測定装置を使用した、ドリルの各形状パラメー
タの測定方法を提供する。The invention according to claims 5 to 14 described below provides a method for measuring each shape parameter of a drill using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any of claims 2 to 4.
【0015】請求項5にかかる発明では、前記請求項2
乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定装置を使
用して、ドリル直径(D1 )を算出するようにした。す
なわち、前記下方照明手段により棒状切削工具としての
ドリルを照射するとともに、前記Z軸テレビカメラによ
りドリルを撮影し、この撮影画像を処理する前記画像処
理装置では、撮影画像中のドリル先端部に任意の測定領
域を設定し、この測定領域におけるドリル径方向の座標
の最小値及び最大値を求め、この最小値と最大値との差
をドリル直径(D1 )として算出するようにしたことを
特徴とするドリルの測定方法を提供した。[0015] In the invention according to claim 5, the second aspect is provided.
The drill diameter (D 1 ) was calculated using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of ( 1 ) to ( 4 ). That is, while irradiating a drill as a bar-shaped cutting tool by the lower illumination means, photographing the drill by the Z-axis television camera, and processing the photographed image, the image processing apparatus may be configured to attach a drill tip in the photographed image to an arbitrary point. Is set, a minimum value and a maximum value of coordinates in a drill radial direction in the measurement region are obtained, and a difference between the minimum value and the maximum value is calculated as a drill diameter (D 1 ). Drill measurement method was provided.
【0016】また、請求項6にかかる発明では、前記請
求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定装
置を使用して、ドリル先端角(Θ1 )を算出するように
した。すなわち、前記下方照明手段により棒状切削工具
としてのドリルを照射するとともに、前記Z軸テレビカ
メラによりドリルを撮影し、この撮影画像を処理する前
記画像処理装置では、ドリル先端部に任意の測定領域を
設定し、この測定領域においてドリルが有する2つの切
れ刃部のそれぞれについてエッジ座標群を測定し、この
エッジ座標群のそれぞれについて近似曲線(l1 )及び
(l2 )を求め、この2本の近似曲線(l1 )と
(l2 )とのなす角をドリル先端角(Θ1 )として算出
するようにした。Further, in the invention according to claim 6, the drill tip angle (Θ 1 ) is calculated by using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of claims 2 to 4. That is, while irradiating the drill as a rod-shaped cutting tool by the lower illumination means, and photographing the drill by the Z-axis television camera, the image processing apparatus for processing the photographed image, an arbitrary measurement region at the tip of the drill The edge coordinate group is measured for each of the two cutting edges of the drill in this measurement area, and approximate curves (l 1 ) and (l 2 ) are obtained for each of the edge coordinate groups. The angle between the approximate curves (l 1 ) and (l 2 ) was calculated as the drill tip angle (Θ 1 ).
【0017】また、請求項7にかかる発明では、前記請
求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定装
置を使用して、ドリルのリップハイト(D2 )を算出す
るようにした。すなわち、前記下方照明手段により棒状
切削工具としてのドリルを照射するとともに、前記Z軸
テレビカメラによりドリルを撮影し、この撮影画像を処
理する前記画像処理装置では、請求項5に記載の最小値
の座標点(p1 )を通りY軸に平行な直線(l3 )及び
最大値の座標点(p2 )を通りY軸に平行な直線
(l4 )のそれぞれと、請求項6に記載の2本の近似曲
線(l1 )及び(l2)のそれぞれとの交点の座標点
(p3 )及び(p4 )を求め、この座標点(p3)と
(p4 )とのY軸方向の差をドリルのリップハイト(D
2 )として算出するようにした。Further, in the invention according to claim 7, the lip height (D 2 ) of the drill is calculated by using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of claims 2 to 4. That is, while irradiating a drill as a bar-shaped cutting tool by the lower illumination means, and photographing a drill by the Z-axis television camera, and processing the photographed image, the image processing apparatus according to claim 5, 7. A straight line (l 3 ) passing through the coordinate point (p 1 ) and parallel to the Y axis and a straight line (l 4 ) passing through the coordinate point (p 2 ) of the maximum value and parallel to the Y axis, respectively. Y-axis of the two approximate curves (l 1) and (l 2) coordinate point at the intersection of the respective (p 3) and (p 4) determined, the coordinate point and (p 3) and (p 4) The difference in direction is determined by the lip height of the drill (D
2 ).
【0018】また、請求項8にかかる発明では、前記請
求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定装
置を使用して、ドリルのマージン幅(D3 )を算出する
ようにした。すなわち、前記上方照明手段により棒状切
削工具としてのドリルを照射するとともに、前記Z軸テ
レビカメラによりドリルを撮影し、この撮影画像を処理
する前記画像処理装置では、請求項7に記載の直線(l
3 )及び(l4 )よりドリルの中心線(l7 )を求め、
マージンを形成するドリルの部位に任意の測定領域を設
定し、この測定領域においてマージンを形成するエッジ
座標群を測定し、このエッジ座標群から2本の近似曲線
(l5 )及び(l6 )を求め、この2本の近似曲線(l
5 )及び(l6 )のそれぞれと前記中心線(l7 )との
交点の座標点(p5 )及び(p6 )を求め、この座標点
(p5 )、(p6 )の中点を通り前記中心線(l7 )に
垂直な直線(l8 )を求め、この直線(l8 )と前記近
似曲線(l5 )及び(l6 )とのそれぞれの交点の座標
点(p7 )及び(p8 )を求め、この座標点(p7 )と
(p8 )とのX軸方向の差(D4 )と、ドリルのねじれ
角(θ)とに基づいて、ドリルのマージン幅(D3 )を
算出するようにした。In the invention according to claim 8, the margin width (D 3 ) of the drill is calculated by using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of claims 2 to 4. That is, in the image processing apparatus that irradiates a drill as a bar-shaped cutting tool with the upper illumination unit, photographs the drill with the Z-axis television camera, and processes the photographed image, the straight line (l) according to claim 7.
3 ) Find the center line (l 7 ) of the drill from (l 4 ) and
An arbitrary measurement area is set at a portion of the drill that forms a margin, an edge coordinate group that forms a margin is measured in this measurement area, and two approximate curves (l 5 ) and (l 6 ) are obtained from the edge coordinate group. And obtain the two approximate curves (l
5 ) and (l 6 ), the coordinate points (p 5 ) and (p 6 ) of the intersections of the center line (l 7 ) and the midpoint of the coordinate points (p 5 ) and (p 6 ) , A straight line (l 8 ) perpendicular to the center line (l 7 ) is obtained, and a coordinate point (p 7 ) of each intersection of the straight line (l 8 ) and the approximate curves (l 5 ) and (l 6 ) is obtained. ) And (p 8 ) are obtained, and the margin width of the drill is determined based on the difference (D 4 ) in the X-axis direction between the coordinate points (p 7 ) and (p 8 ) and the torsion angle (θ) of the drill. (D 3 ) was calculated.
【0019】また、請求項9にかかる発明では、前記請
求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定装
置を使用して、ドリルのランド幅(D9 )を算出するよ
うにした。すなわち、前記上方照明手段により棒状切削
工具としてのドリルを照射するとともに、前記Z軸テレ
ビカメラによりドリルを撮影し、この撮影画像を処理す
る前記画像処理装置では、ドリルのヒール上の任意の位
置に座標点(p9 )を設定し、この座標点(p9 )から
請求項8に記載の近似曲線(l5 )に下ろした垂線の足
を座標点(p10)とし、この座標点(p10)と前記座標
点(p9 )とのX−Y平面上の距離(D5 )及びZ軸方
向の距離(D8 )に基づいて、ドリルのランド幅
(D9 )を算出するようにした。According to the ninth aspect of the present invention, the land width (D 9 ) of the drill is calculated using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of the second to fourth aspects. That is, while irradiating the drill as a rod-shaped cutting tool by the upper illumination means, and photographing the drill by the Z-axis television camera, in the image processing apparatus that processes this photographed image, at an arbitrary position on the heel of the drill A coordinate point (p 9 ) is set, and a foot of a perpendicular drawn from the coordinate point (p 9 ) to the approximated curve (l 5 ) according to claim 8 is defined as a coordinate point (p 10 ). based on 10) and the coordinate point (X-Y distance on the plane of the p 9) (D 5) and the Z-axis direction of the distance (D 8), so as to calculate the drilling of land width (D 9) did.
【0020】また、請求項10にかかる発明では、前記
請求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定
装置を使用して、ドリルリード(D14)を算出するよう
にした。すなわち、棒状切削工具としてのドリルの寸法
緒元に基づいた略リード長さの分だけ請求項8に記載の
マージン幅(D3 )の測定位置を基準にして前記Y軸テ
ーブルを移動させた後、前記上方照明手段によりドリル
を照射するとともに、前記Z軸テレビカメラによりドリ
ルを撮影し、この撮影画像を処理する前記画像処理装置
では、マージンを形成するドリルの部位に任意の測定領
域を設定し、この測定領域においてマージンを形成する
エッジ座標群を測定し、このエッジ座標群から近似曲線
(l9 )を求め、この近似曲線(l9 )と請求項8に記
載のドリルの中心線(l7 )との交点の座標点(p11)
を求め、この座標点(p11)と請求項8に記載の座標点
(p5 )との距離をドリルリード(D14)として算出す
るようにした。According to the tenth aspect of the present invention, the drill lead (D 14 ) is calculated by using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of the second to fourth aspects. That is, after the Y-axis table is moved with reference to the measurement position of the margin width (D 3 ) according to claim 8 by an amount substantially equal to the lead length based on the dimensions of the drill as a bar-shaped cutting tool. Irradiating the drill with the upper illuminating means, photographing the drill with the Z-axis television camera, and processing the photographed image. In the image processing apparatus, an arbitrary measurement area is set at a part of the drill forming a margin. 9. A group of edge coordinates forming a margin in the measurement area is measured, an approximate curve (l 9 ) is obtained from the group of edge coordinates, and the approximate curve (l 9 ) and the center line (l) of the drill according to claim 8 are determined. 7 ) Coordinate point of intersection with (p 11 )
And the distance between the coordinate point (p 11 ) and the coordinate point (p 5 ) described in claim 8 is calculated as a drill lead (D 14 ).
【0021】また、請求項11にかかる発明では、前記
請求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定
装置を使用して、ねじれ角(θ)を算出するようにし
た。すなわち、請求項5において算出したドリル直径
(D1 )と請求項10において算出したドリルリード
(D14)とに基づいて、ねじれ角(θ)を算出するよう
にした。According to the eleventh aspect of the present invention, the torsion angle (θ) is calculated using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of the second to fourth aspects. That is, the torsion angle (θ) is calculated based on the drill diameter (D 1 ) calculated in claim 5 and the drill lead (D 14 ) calculated in claim 10.
【0022】また、請求項12にかかる発明では、前記
請求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定
装置を使用して、ドリル心厚(D10)を算出するように
した。すなわち、前記前方照明手段により棒状切削工具
としてのドリルを照射するとともに、前記Y軸テレビカ
メラによりドリルを撮影し、この撮影画像を処理する前
記画像処理装置では、撮影画像全体を任意のしきい値で
2値化処理することによりしきい値以上の連結要素にお
ける重心座標点をドリル中心(c2 )として求め、一
方、ドリルの2つの切れ刃上のそれぞれのエッジ座標群
(am )及び(bn )を測定し、前記ドリル中心
(c2 )を通りかつ前記2つのエッジ座標群間の距離が
最小となる位置をドリル心厚(D10)として算出するよ
うにした。According to the twelfth aspect of the present invention, the thickness of the drill core (D 10 ) is calculated using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any of the second to fourth aspects. That is, while irradiating a drill as a rod-shaped cutting tool with the front illumination means, photographing the drill with the Y-axis television camera, and processing the photographed image, the image processing apparatus treats the photographed image as a whole with an arbitrary threshold. , The center of gravity coordinate point of the connected element equal to or larger than the threshold value is obtained as the drill center (c 2 ). On the other hand, the respective edge coordinate groups (a m ) and (a m ) on the two cutting edges of the drill b n ) was measured, and the position passing through the drill center (c 2 ) and at which the distance between the two edge coordinate groups became minimum was calculated as the drill core thickness (D 10 ).
【0023】また、請求項13にかかる発明では、前記
請求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定
装置を使用して、ドリル2番取り深さ(D12)を算出す
るようにした。すなわち、前記前方照明手段により棒状
切削工具としてのドリルを照射するとともに、前記Y軸
テレビカメラによりドリルを撮影し、この撮影画像を処
理する前記画像処理装置では、2番取り面の任意の座標
点(p12)と請求項12に記載のドリル中心(c2 )と
の距離(D11)を求め、この距離(D11)と請求項1に
記載のドリル直径(D1 )から求められるドリル半径
(r)との差をドリル2番取り深さ(D12)として算出
するようにした。According to the thirteenth aspect of the present invention, the second drilling depth (D 12 ) is calculated using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any one of the second to fourth aspects. did. That is, in the image processing apparatus which irradiates a drill as a bar-shaped cutting tool by the front illumination means, shoots a drill by the Y-axis television camera, and processes the shot image, an arbitrary coordinate point on the second cutting surface A distance (D 11 ) between (p 12 ) and the drill center (c 2 ) according to claim 12 is determined, and a drill determined from the distance (D 11 ) and the drill diameter (D 1 ) according to claim 1. The difference from the radius (r) was calculated as the second drilling depth (D 12 ).
【0024】また、請求項14にかかる発明では、前記
請求項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定
装置を使用して、ドリルのチゼル偏心(D13)を算出す
るようにした。すなわち、前記前方照明手段により棒状
切削工具としてのドリルを照射するとともに、前記Y軸
テレビカメラによりドリルを撮影し、この撮影画像を処
理する前記画像処理装置では、請求項12に記載のドリ
ル中心(c2 )の近傍に測定領域を設定し、この測定領
域におけるエッジ座標群を測定し、このエッジ座標群か
ら近似曲線(l10)を求め、この近似曲線(l10)と前
記ドリル中心(c2 )との距離をドリルのチゼル偏心
(D13)として算出するようにした。In the invention according to claim 14, the chisel eccentricity (D 13 ) of the drill is calculated by using the measuring device for a bar-shaped cutting tool according to any one of claims 2 to 4. That is, in the image processing apparatus that irradiates a drill as a bar-shaped cutting tool with the front illumination unit, photographs the drill with the Y-axis television camera, and processes the photographed image, the drill center ( A measurement area is set near c 2 ), an edge coordinate group in this measurement area is measured, an approximate curve (l 10 ) is obtained from the edge coordinate group, and the approximate curve (l 10 ) and the drill center (c) are determined. The distance from 2 ) was calculated as the chisel eccentricity (D 13 ) of the drill.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図1は棒状切削工具の測
定装置の一実施形態を示す平面図、図2はその正面図で
ある。棒状切削工具10を把持し所定位置に固定するた
めに、定盤1の上面には軸線aに対して平行に延設され
たアリガイド等の周知の案内手段からなるY軸ガイドが
固定されており、このY軸ガイドに沿ってY軸テーブル
2が滑動自在に設けられている。このY軸テーブル2は
Y軸テーブル駆動手段としてのY軸テーブル駆動用モー
タ21により駆動される。詳細には、Y軸テーブル駆動
用モータ21としてはパルスモータを使用し、このパル
スモータの駆動力を図示しないボールネジを介してY軸
テーブル2に伝達し、これを駆動する。ここで、図3に
示すように、Y軸ガイドに沿ってY座標を定義し、Y軸
テーブル2のY軸方向の変位量はY軸上の任意の基準点
に対する移動距離として表すことにする。この移動距離
はリニアスケール等の図示しない位置検出手段により検
出する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a measuring device for a rod-shaped cutting tool, and FIG. 2 is a front view thereof. In order to hold the bar-shaped cutting tool 10 and fix it at a predetermined position, a Y-axis guide including well-known guide means such as an ant guide extending parallel to the axis a is fixed to the upper surface of the surface plate 1. The Y-axis table 2 is slidably provided along the Y-axis guide. The Y-axis table 2 is driven by a Y-axis table driving motor 21 as Y-axis table driving means. More specifically, a pulse motor is used as the Y-axis table driving motor 21, and the driving force of this pulse motor is transmitted to the Y-axis table 2 via a ball screw (not shown) and is driven. Here, as shown in FIG. 3, a Y coordinate is defined along a Y-axis guide, and a displacement amount of the Y-axis table 2 in the Y-axis direction is represented as a moving distance with respect to an arbitrary reference point on the Y-axis. . This moving distance is detected by a position detecting means (not shown) such as a linear scale.
【0026】Y軸テーブル2の上面には、棒状切削工具
としてのドリル10を把持し、これを所定位置に固定す
るための工具保持手段が載置されている。工具保持手段
は、ワークヘッド3、ワークスピンドル4、コレット7
などから構成されている。ワークヘッド3は、定盤1の
取付面と水平な所定の軸線a軸回りに回転自在に設けら
れたワークスピンドル4を有している。図4に示すよう
に、ワークスピンドル4の先端には溝が切ってあり、ド
リル10を固定するためのコレット7をナット6により
ワークスピンドル4に固定し、コレット7にドリル10
を装着し、さらにナット6を締めることにより、ドリル
10を固定するようにしている。ドリル10は、コレッ
ト7により、その回転軸をa軸と一致させて回転自在に
所定位置に固定される。そして、ワークスピンドル4は
回転駆動手段としてのワークスピンドル駆動用モータ2
2により駆動される。詳細には、ワークスピンドル駆動
用モータ22としてはパルスモータを使用し、このパル
スモータの駆動力をベルト24を介してワークスピンド
ル4に伝達し、これを駆動する。その回転角度位置は、
ワークスピンドル4の回転軸と同軸に設けられた、ロー
タリエンコーダ等の図示しない角度位置検出手段により
検出される。On the upper surface of the Y-axis table 2, a tool holding means for holding a drill 10 as a bar-shaped cutting tool and fixing it at a predetermined position is mounted. The tool holding means includes a work head 3, a work spindle 4, a collet 7
It is composed of The work head 3 has a work spindle 4 that is rotatable around a predetermined axis a that is horizontal to the mounting surface of the surface plate 1. As shown in FIG. 4, a groove is cut at the tip of the work spindle 4, and a collet 7 for fixing a drill 10 is fixed to the work spindle 4 by a nut 6, and a drill 10 is attached to the collet 7.
, And further tighten the nut 6 to fix the drill 10. The drill 10 is rotatably fixed to a predetermined position by the collet 7 with its rotation axis coinciding with the a-axis. The work spindle 4 is a work spindle drive motor 2 as a rotation drive means.
2 driven. More specifically, a pulse motor is used as the work spindle drive motor 22, and the driving force of the pulse motor is transmitted to the work spindle 4 via the belt 24 and is driven. The rotation angle position is
It is detected by an angular position detecting means (not shown) such as a rotary encoder provided coaxially with the rotation axis of the work spindle 4.
【0027】定盤1の上面には軸線aに対して垂直方向
に立設されたアリガイド等の周知の案内手段からなるZ
軸ガイドが載置されており、このZ軸ガイドに沿ってZ
軸テーブル5が滑動自在に設けられている。このZ軸テ
ーブル5はZ軸テーブル駆動手段としてのZ軸テーブル
駆動用モータ23により駆動される。詳細には、Z軸テ
ーブル駆動用モータ23としてはパルスモータを使用
し、このパルスモータの駆動力を図示しないボールネジ
を介してZ軸テーブル5に伝達し、これを駆動する。こ
こで、図3に示すように、Z軸ガイドに沿ってZ座標を
定義し、Z軸テーブル5のZ軸方向の変位量はZ軸上の
任意の基準点に対する移動距離として表すことにする。
この移動距離はリニアスケール等の図示しない位置検出
手段により検出する。The upper surface of the surface plate 1 is formed of a known guide means such as an ant guide which is provided upright in a direction perpendicular to the axis a.
An axis guide is mounted, and Z-axis guide
The shaft table 5 is slidably provided. The Z-axis table 5 is driven by a Z-axis table driving motor 23 as Z-axis table driving means. More specifically, a pulse motor is used as the Z-axis table driving motor 23, and the driving force of the pulse motor is transmitted to the Z-axis table 5 via a ball screw (not shown) and driven. Here, as shown in FIG. 3, the Z coordinate is defined along the Z-axis guide, and the displacement amount of the Z-axis table 5 in the Z-axis direction is expressed as a moving distance with respect to an arbitrary reference point on the Z-axis. .
This moving distance is detected by a position detecting means (not shown) such as a linear scale.
【0028】Z軸テーブル5には、ドリル10を軸線a
に対して垂直方向より撮影するためのZ軸テレビカメラ
32及び対物レンズを備えたZ軸顕微鏡34が、固定部
材を介して設けられている。そして、Z軸顕微鏡34に
は、軸線aに対して垂直方向にドリル10の上方から照
明を照射するようにされた上方照明手段としての照明ガ
イド35が取り付けられている。このように測定部位に
対してZ軸顕微鏡34と同方向から照明を照射するよう
にされた上方照明手段としての照明ガイド35を設ける
ことにより、Z軸顕微鏡34はドリル10の側方から見
た濃淡画像を得ることができる。また、Z軸ガイドには
ブラケットが取り付けられており、このブラケットには
軸線aに対して垂直方向にドリル10の下方から照明を
照射するようにされた下方照明手段としての照明ガイド
36が固定されている。このように測定部位に対してZ
軸顕微鏡34とは反対方向から照明を照射するようにさ
れた下方照明手段としての照明ガイド36を設けること
により、Z軸顕微鏡34は棒状切削工具の陰影画像を得
ることができる。On the Z-axis table 5, the drill 10 is
A Z-axis television camera 32 for photographing from a direction perpendicular to the camera and a Z-axis microscope 34 having an objective lens are provided via a fixing member. The Z-axis microscope 34 is provided with an illumination guide 35 as an upper illumination means adapted to emit illumination from above the drill 10 in a direction perpendicular to the axis a. By providing the illumination guide 35 as an upper illumination means adapted to irradiate the measurement site with illumination in the same direction as the Z-axis microscope 34, the Z-axis microscope 34 is viewed from the side of the drill 10. A shaded image can be obtained. Further, a bracket is attached to the Z-axis guide, and an illumination guide 36 as a lower illuminating means adapted to emit illumination from below the drill 10 in a direction perpendicular to the axis a is fixed to the bracket. ing. In this way, Z
By providing the illumination guide 36 as a lower illumination means adapted to irradiate illumination from a direction opposite to the axis microscope 34, the Z-axis microscope 34 can obtain a shadow image of the rod-shaped cutting tool.
【0029】一方、定盤1の上面には、軸線aに対して
水平方向に、ドリル10の先端部を撮影するためのY軸
テレビカメラ31及び対物レンズを備えたY軸顕微鏡3
3が、固定部材を介して設けられている。また、定盤1
の上面には、軸線aに対して平行に延設されたアリガイ
ド等の周知の案内手段より成るA軸ガイドが載置されて
おり、このA軸ガイドに沿ってA軸テーブル8が滑動自
在に設けられている。ここで、図3に示すように、A軸
ガイドに沿ってA座標を定義する。On the other hand, on the upper surface of the surface plate 1, a Y-axis television camera 31 for photographing the tip of the drill 10 in a direction horizontal to the axis a, and a Y-axis microscope 3 having an objective lens.
3 is provided via a fixing member. In addition, surface plate 1
An A-axis guide, which is composed of well-known guide means such as a dovetail guide extending parallel to the axis a, is placed on the upper surface of the A. The A-axis table 8 is slidable along the A-axis guide. It is provided in. Here, as shown in FIG. 3, the A coordinate is defined along the A axis guide.
【0030】このA軸ガイドにはブラケットが取り付け
られており、このブラケットにはドリル10に対して軸
線a方向から照明を照射するようにされた前方照明手段
としての照明ガイド37が固定されている。このように
測定部位に対してY軸顕微鏡33と同方向から照明を照
射するようにされた前方照明手段としての照明ガイド3
7を設けることにより、Y軸顕微鏡33はドリル10の
先端から見た濃淡画像を得ることができる。さらに、こ
の照明ガイド37は、略リング形状を呈し、かつ、その
リング部の内周面の略全面にリング部中心に向けて照射
可能な照射手段を有し、さらにこの照射手段は内周面の
上部と下部とに分割して個別に照射可能にされている。
これにより、図5のドリル先端部の撮影画像に示すよう
に、チゼル偏心D13の測定の際には、上下に分割して個
別に照射可能にされた照射手段において、照射手段の照
度を上下で互いに異なるものとすることにより2つの逃
げ面の撮影画像の濃淡分布を異なるようにし、その境界
であるチゼルエッジの認識を容易化している。A bracket is attached to the A-axis guide, and an illumination guide 37 as front illumination means for illuminating the drill 10 from the direction of the axis a is fixed to the bracket. . As described above, the illumination guide 3 serving as a front illumination unit configured to irradiate the measurement site with illumination from the same direction as the Y-axis microscope 33.
By providing 7, the Y-axis microscope 33 can obtain a gray-scale image viewed from the tip of the drill 10. Further, the illumination guide 37 has a substantially ring shape, and has irradiation means capable of irradiating substantially the entire inner peripheral surface of the ring portion toward the center of the ring portion. Is divided into an upper part and a lower part, and can be individually irradiated.
Thus, as shown in the captured image of the drill point of Figure 5, in measuring the chisel eccentric D 13, in the illumination means which is to be radiated individually divided vertically, up and down the illuminance of the irradiation means In this case, the density distribution of the captured images on the two flank surfaces is made different from each other, thereby facilitating recognition of the chisel edge which is the boundary.
【0031】ところで、照明ガイド37が載置されてい
る前述のA軸テーブル8は、テーブル駆動手段としての
A軸テーブル駆動用ハンドル9を用いて手操作により移
動させることが可能にされている。これにより、全長や
直径あるいは先端角が異なる種々のドリルに対しても、
照明ガイド37を適切な位置に配置することを可能にし
ている。なお、A軸テーブル8の駆動手段としては、ハ
ンドルを使用した手操作のものの他に、前述のY軸テー
ブル2やZ軸テーブル5のように、パルスモータを使用
してボールネジを介して駆動するようにしてもよい。The above-described A-axis table 8 on which the illumination guide 37 is mounted can be manually moved using an A-axis table driving handle 9 as table driving means. As a result, even for various drills with different lengths, diameters, or tip angles,
The lighting guide 37 can be arranged at an appropriate position. The drive means of the A-axis table 8 is driven by a ball motor using a pulse motor as in the above-described Y-axis table 2 and Z-axis table 5 in addition to the manual operation using a handle. You may do so.
【0032】ここまでは、本発明にかかる棒状切削工具
の測定装置の機械要素に関する構成について説明してき
た。次に、本発明にかかる測定装置において、その自動
測定を可能にするためのシステム構成について、図6を
参照して説明する。自動測定の制御はコンピュータにて
行う。コンピュータは、各種のインターフェース、CP
U、メモリ、補助記憶装置などにより構成される。さら
に、コンピュータはインターフェースを介して、キーボ
ード、ディスプレイ、マウスなどに接続することによ
り、外部とのデータ交換を可能にされている。また、コ
ンピュータは、パルスコントローラ及びモータドライバ
により、前述のY軸テーブル2、Z軸テーブル5、及び
ワークスピンドル4を駆動したり、画像処理装置として
の画像処理コントローラによりテレビカメラ31、32
が撮影した画像を画像処理したり、パラレルインターフ
ェースを介して各照明手段に対して照度制御を行うなど
の役割を担っている。The configuration relating to the mechanical elements of the measuring device for a bar-shaped cutting tool according to the present invention has been described above. Next, a system configuration for enabling the automatic measurement in the measurement apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Control of automatic measurement is performed by a computer. The computer has various interfaces, CP
U, a memory, an auxiliary storage device, and the like. Further, the computer is connected to a keyboard, a display, a mouse, and the like via an interface, thereby enabling data exchange with the outside. The computer drives the Y-axis table 2, the Z-axis table 5, and the work spindle 4 by a pulse controller and a motor driver, and the television cameras 31, 32 by an image processing controller as an image processing device.
Has a role of performing image processing on an image captured by the camera or controlling illuminance of each lighting unit via a parallel interface.
【0033】測定はプレイバック方式にて自動的に行う
ようにしている。すなわち、測定対象であるドリル10
に対して、前もって、各測定点の測定領域及び測定方法
をティーチングしておき、このティーチングデータをコ
ンピュータの補助記憶装置に記憶しておく。そして、測
定は記憶されたティーチングデータに基づいて行われ
る。このとき、多少の測定領域の位置ずれに関しては、
ある基準測定点における位置ずれを検出し、その位置ず
れデータにしたがい順次測定領域を補正することによ
り、正確な測定が行われるようにする。検出座標は、画
像の中心座標を各テーブルの位置検出手段より検出され
た座標に対応させることにより、コンピュータにて計算
する。ところで、測定項目によっては別の測定項目の測
定データを使用するものもあるので、かかる点を考慮し
て測定項目の測定順序を予め設定しておくことにより、
効率よく測定を行うことができる。The measurement is automatically performed by a playback method. That is, the drill 10 to be measured is
In advance, the measurement area and the measurement method at each measurement point are taught in advance, and the teaching data is stored in the auxiliary storage device of the computer. Then, the measurement is performed based on the stored teaching data. At this time, regarding the slight displacement of the measurement area,
An accurate measurement is performed by detecting a displacement at a certain reference measurement point and sequentially correcting the measurement area according to the displacement data. The detected coordinates are calculated by a computer by associating the center coordinates of the image with the coordinates detected by the position detecting means of each table. By the way, since some measurement items use measurement data of another measurement item, by setting the measurement order of the measurement items in advance in consideration of such points,
Measurement can be performed efficiently.
【0034】以下、本発明にかかる測定装置によるドリ
ル各部の測定方法について説明する。図21に、測定対
象であるストレートドリルの外観及び各部の名称を示
す。なお、図21に示した各部の名称はJIS規格にお
いて規定されているものである。また、図9〜図14、
及び図16におけるX−Y座標を図8に示すように定義
する。さらに、図9〜図14、及び図16〜図20にお
いて、白枠は画像領域s、白丸は測定点p、黒太線は線
分l(エル)、白線分は各測定長Dを示す。測定項目
は、直径、先端角、リップハイト、マージン幅、ランド
幅、リード、ねじれ角、心厚、2番取り深さ、及びチゼ
ルの偏心とした。Hereinafter, a method of measuring each part of the drill by the measuring device according to the present invention will be described. FIG. 21 shows the appearance of the straight drill to be measured and the names of each part. The names of the components shown in FIG. 21 are defined in the JIS standard. 9 to 14,
The XY coordinates in FIG. 16 are defined as shown in FIG. Further, in FIGS. 9 to 14 and FIGS. 16 to 20, a white frame indicates an image area s, a white circle indicates a measurement point p, a thick black line indicates a line segment 1 (ell), and a white line segment indicates each measurement length D. The measurement items were a diameter, a tip angle, a lip height, a margin width, a land width, a lead, a torsion angle, a core thickness, a second depth, and an eccentricity of a chisel.
【0035】測定方法について説明する前に、焦点合わ
せ方法について述べておく。画像処理技術を利用して測
定する場合、ぼけた画像に対して画像処理を施すと、測
定値に誤差が発生することが一般的に知られている。そ
こで、画像をぼけない状態で撮影するために焦点を合わ
せなくてはならない。この焦点合わせを自動的に行うこ
とをオートフォーカスという。オートフォーカスは、撮
影するテレビカメラの光軸と平行な軸を移動させなが
ら、撮影画像の焦点を合わせる一定領域について微分画
像の濃度分散値を順次計算していき、その濃度分散値が
最大となる座標を検出し、これを合焦点位置とする。本
発明においては、ドリル10に対して水平方向に設置し
たY軸テレビカメラ31についてはY軸テーブル2を移
動させることにより、また、ドリル10に対して垂直方
向に設置したZ軸テレビカメラ32についてはZ軸テー
ブル5を移動させることにより、それぞれオートフォー
カスを行うことができる。Before describing the measuring method, the focusing method will be described. When performing measurement using an image processing technique, it is generally known that an error occurs in a measured value when image processing is performed on a blurred image. Therefore, in order to shoot an image without blurring, the focus must be adjusted. Performing this focusing automatically is called autofocus. In auto focus, while moving an axis parallel to the optical axis of a television camera to be photographed, the density variance value of a differential image is sequentially calculated for a certain area where a captured image is focused, and the density variance value becomes maximum. The coordinates are detected, and this is set as the focal point position. In the present invention, the Y-axis television camera 31 installed in the horizontal direction with respect to the drill 10 is moved by moving the Y-axis table 2, and the Z-axis television camera 32 installed in the vertical direction with respect to the drill 10 is moved. By moving the Z-axis table 5, autofocus can be performed.
【0036】また、各顕微鏡33、34には対物レンズ
が取り付けられているので、レンズ倍率を変更すること
により、各種ドリル径の測定ができるとともに、ミクロ
ン単位での高精度の測定を実現している。Since an objective lens is mounted on each of the microscopes 33 and 34, various drill diameters can be measured by changing the lens magnification, and high-precision measurement in units of microns can be realized. I have.
【0037】ところで、ドリル10に対して垂直方向に
設置したテレビカメラ32から撮影した画像に対して画
像処理にて測定する場合は、図7に示すように、Z軸テ
レビカメラ32の光軸に対してドリル10の切れ刃が垂
直となる状態で撮影した画像を対象に測定しなければな
らない。そこで、a軸方向に設置したY軸テレビカメラ
31から撮影した画像に対して画像処理を施し、切れ刃
がY軸テレビカメラ31の水平軸となす角度を測定し、
この角度がゼロとなるようにドリル10を保持したワー
クスピンドル4を回転させることにより、Z軸テレビカ
メラ32の光軸に対してドリル10の切れ刃が垂直とな
るようにする。これにより、ドリル10をコレット7に
装着する段取り作業の際に、ドリル10の回転方向の取
り付け位置を手動にて調整することなく、自動的に素早
く行うことができる。By the way, when an image taken by a television camera 32 installed in a direction perpendicular to the drill 10 is measured by image processing, as shown in FIG. On the other hand, it is necessary to measure an image taken with the cutting edge of the drill 10 being vertical. Therefore, image processing is performed on an image taken from the Y-axis television camera 31 installed in the a-axis direction, and the angle between the cutting edge and the horizontal axis of the Y-axis television camera 31 is measured.
By rotating the work spindle 4 holding the drill 10 so that this angle becomes zero, the cutting edge of the drill 10 is perpendicular to the optical axis of the Z-axis television camera 32. Thereby, at the time of the setup work for mounting the drill 10 on the collet 7, the work can be automatically and quickly performed without manually adjusting the mounting position of the drill 10 in the rotation direction.
【0038】以下に説明する直径からリードまでの各測
定項目については、ドリル10に対して垂直方向に設置
されたZ軸テレビカメラ32から撮影した画像に対して
画像処理を施すことにより測定を行う。The measurement items from the diameter to the lead, which will be described below, are measured by performing image processing on an image taken from a Z-axis television camera 32 installed in a direction perpendicular to the drill 10. .
【0039】図9を参照して、直径D1 の測定方法につ
いて説明する。測定に際しては、ドリル10の下方から
照射する下方照明手段としての照明ガイド36を使用す
る。画像領域s1 においてドリル10のエッジに関する
X軸の最小座標点p1 を測定し、さらに画像領域s2 に
おいてドリルのエッジに関するX軸の最大座標点p2を
測定し、この点p1 と点p2 とのX軸に関しての水平方
向の距離を直径D1 として算出する。[0039] With reference to FIG. 9, illustrating a method for measuring a diameter D 1. At the time of the measurement, an illumination guide 36 as a lower illumination means for irradiating from below the drill 10 is used. The minimum coordinate point p 1 in the X-axis about the edge of the drill 10 measured in the image area s 1, the maximum coordinate point p 2 in the X-axis about the edge of the drill is measured at more image areas s 2, this point p 1 and the point the horizontal distance with respect to the X-axis and p 2 is calculated as the diameter D 1.
【0040】図10を参照して、先端角Θ1 の測定方法
について説明する。測定に際しては、ドリル10の下方
から照射する下方照明手段としての照明ガイド36を使
用する。画像領域s3 においてドリル10の切れ刃部に
関するエッジ座標群を測定し、同様に画像領域s4 にお
いてドリル10の切れ刃部に関するエッジ座標群を測定
し、それぞれの座標群について最小2乗法を適用するこ
とにより、近似直線l1 、l2 を算出する。この2つの
直線l1 、l2 のなす角を先端角Θ1 として算出する。[0040] With reference to FIG. 10, a description will be given of a measuring method of the point angle theta 1. At the time of the measurement, an illumination guide 36 as a lower illumination means for irradiating from below the drill 10 is used. The edge coordinate group was measured about the cutting edge of the drill 10 in the image area s 3, measures the edge coordinate group about the cutting edge of the drill 10 Similarly, in the image area s 4, applying the least-squares method for each of the coordinate group By doing so, approximate straight lines l 1 and l 2 are calculated. Calculating the angle between the two straight lines l 1, l 2 as the tip angle theta 1.
【0041】図11を参照して、リップハイトD2 の測
定方法について説明する。測定に際しては、ドリル10
の下方から照射する下方照明手段としての照明ガイド3
6を使用する。前述の直径D1 の測定において算出した
点p1 を通りY軸に平行な直線をl3 とし、同様に点p
2 を通りY軸に平行な直線をl4 とする。そして、直線
l3 と前述の先端角Θ1 の測定において算出した直線l
1 との交点p3 、及び直線l4 と前述の先端角Θ1 の測
定において算出した直線l2 との交点p4 をそれぞれ算
出する。この点p3 と点p4 とのY軸に関しての水平方
向の距離をリップハイトD2 として算出する。Referring to FIG. 11, a method of measuring the lip height D 2 will be described. When measuring, use a drill 10
Guide 3 as a lower illumination means for irradiating from below
Use 6. A straight line parallel to the Y axis passing through the point p 1 calculated in the above-described measurement of the diameter D 1 is defined as l 3.
A straight line passing through 2 and parallel to the Y axis is defined as l 4 . Then, the straight line l 3 and the straight line l calculated in the measurement of the aforementioned tip angle Θ 1
Calculating 1 intersection with the p 3, and a straight line l 4 the intersection p 4 between the straight line l 2 calculated in the measurement of the aforementioned point angle theta 1, respectively. The horizontal distance in the Y-axis between the point p 3 and the point p 4 is calculated as a lip height D 2.
【0042】図12及び図13を参照して、マージン幅
D3 の測定方法について説明する。測定に際しては、ド
リル10の上方から照射する上方照明手段としての照明
ガイド35を使用する。マージン幅D3 の測定に先立っ
て、ドリル10の中心線l7を前述の直線l3 と直線l
4 の中線として算出する。マージンを形成する画像領域
s5 及び画像領域s6 においてエッジ座標群をそれぞれ
測定し、それぞれの座標群について最小2乗法を適用す
ることにより、近似直線l5 、l6 を算出する。この近
似直線l5 、l6 のそれぞれと中心線l7 との交点を点
p5 、点p6 とする。この点p5 と点p6 の中点を通り
中心線l7 と垂直な直線を直線l8 とする。図13にお
いて、直線l8 と直線l5 との交点をp7、直線l8 と
直線l6との交点をp8 とする。この点p7 と点p8 と
のX軸に関しての水平方向の距離をD4 とする。ドリル
のねじれ角をθとすると、マージン幅D3 はD3 =D4
×cosθとして算出される。[0042] With reference to FIGS. 12 and 13, will be described method of measuring the margin width D 3. At the time of the measurement, an illumination guide 35 as an upper illumination means for irradiating from above the drill 10 is used. Prior to the measurement of the margin width D 3, linear l 3 of the aforementioned center line l 7 of the drill 10 and the line l
Calculate as the middle line of 4 . Approximate straight lines l 5 and l 6 are calculated by measuring edge coordinate groups in the image area s 5 and the image area s 6 forming the margin, and applying the least squares method to each coordinate group. The points of intersection of the approximate lines l 5 and l 6 and the center line l 7 are defined as points p 5 and p 6 . And a line perpendicular street centerline l 7 the midpoint of this point p 5 and point p 6 to the straight line l 8. 13, the intersection of the straight line l 8 and the straight line l 5 p7, the intersection of the straight line l 8 and the straight line l 6 and p 8. The horizontal distance with respect to the X-axis of the p 7 and point p 8 This point and D 4. Assuming that the torsion angle of the drill is θ, the margin width D 3 is D 3 = D 4
Xcos θ.
【0043】図14及び図15を参照して、ランド幅D
9 の測定方法について説明する。な、図15はドリル先
端から見た断面概念図である。測定に際しては、ドリル
10の上方から照射する上方照明手段としての照明ガイ
ド35を使用する。まず、ヒール上の点p9 を測定す
る。この点p9 から前述の直線l5 に下ろした垂線の足
を点p10とする。ランド幅D9 は、点p9 と点p10との
X−Y平面上の距離D5及びZ方向の距離D8 から計算
する。特にD8 は点p9 と前述の中心線l7 の距離をD
6 、ドリル10の半径をrとすると(前述の直径D1 の
1/2)、図15に示したΘA及びΘBから、D8 はD
8 =r×(cosΘB −cosΘA )として算出され
る。Referring to FIGS. 14 and 15, land width D
The measurement method 9 will be described. FIG. 15 is a conceptual sectional view as viewed from the tip of the drill. At the time of the measurement, an illumination guide 35 as an upper illumination means for irradiating from above the drill 10 is used. First, to measure the point p 9 on the heel. The perpendicular foot drawn from this point p 9 in a straight line l 5 described above and the point p 10. The land width D 9 is calculated from the distance D 5 between the points p 9 and p 10 on the XY plane and the distance D 8 in the Z direction. In particular, D 8 is the distance between the point p 9 and the center line l 7 described above.
6, and the radius of the drill 10 and r (1/2 of the aforementioned diameter D 1), from ΘA and ΘB shown in FIG. 15, D 8 is D
Is calculated as 8 = r × (cosΘ B -cosΘ A).
【0044】図16を参照して、リードD14の測定方法
について説明する。測定に際しては、ドリル10の上方
から照射する上方照明手段としての照明ガイド35を使
用する。Y軸テーブル2をY軸ガイドに沿ってドリルが
1回転に進む距離だけ移動させる。そして、マージンを
形成する画像領域s7 においてエッジ座標群を測定し、
この座標群について最小2乗法を適用することにより、
近似直線l9 を算出する。この近似直線l9 と前述の中
心線l7 との交点を点p11とする。この点p11と前述の
マージン幅D3 の測定における点p5 とのY軸に関して
の平行な距離をリードD14として算出する。[0044] With reference to FIG. 16, a description will be given of a measuring method of the lead D 14. At the time of the measurement, an illumination guide 35 as an upper illumination means for irradiating from above the drill 10 is used. The Y-axis table 2 is moved along the Y-axis guide by the distance that the drill makes one rotation. Then, the edge coordinate group was measured in the image area s 7 to form a margin,
By applying the least squares method to this set of coordinates,
To calculate the approximate straight line l 9. The intersection of the approximate line l 9 with the center line l 7 described above and the point p 11. Calculating a distance parallel with respect to the Y axis between the point p 11 and the point p 5 in the measurement of the aforementioned margin width D 3 as the lead D 14.
【0045】ねじれ角θの測定方法について説明する。
ねじれ角θは前述の直径D1 及びリードD9 から、ta
n-1(D1 /D9 )として算出される。A method for measuring the twist angle θ will be described.
From the diameter D 1 and lead D 9 , the torsion angle θ is
It is calculated as n −1 (D 1 / D 9 ).
【0046】以下に説明する心厚からチゼル偏心までの
各測定項目については、ドリル10に対して水平方向に
設置されたY軸テレビカメラ31から撮影した画像に対
して画像処理を施すことにより測定を行う。The measurement items from the core thickness to the chisel eccentricity described below are measured by performing image processing on an image taken from a Y-axis television camera 31 installed horizontally with respect to the drill 10. I do.
【0047】まず、心厚D10及び2番取り深さD12の測
定に先立って、図17を参照して、ドリル中心C2 を測
定しておく。測定に際しては、ドリル10の先端から照
射する前方照明手段としての照明ガイド37を使用す
る。撮影画像を任意のしきい値で2値化し、しきい値以
上の連結要素(白画素の連続する領域)を1つのパーツ
として認識させる。これにより、図17に示すように、
ドリル10の先端部が有する2つの逃げ面のみが抽出さ
れる。この2つの逃げ面の重心座標を算出し、これをド
リル中心C2 とする。[0047] First, prior to the measurement of web thickness D 10 and No.2-up depth D 12, with reference to FIG. 17, measured in advance drill center C 2. At the time of measurement, an illumination guide 37 is used as a front illumination means for irradiating from the tip of the drill 10. The captured image is binarized with an arbitrary threshold value, and connected components (regions of continuous white pixels) equal to or larger than the threshold value are recognized as one part. Thereby, as shown in FIG.
Only two flank surfaces of the tip of the drill 10 are extracted. Calculating the barycentric coordinates of the two flank surfaces, which the drill center C 2.
【0048】図18を参照して、心厚D10の測定方法に
ついて説明する。測定に際しては、ドリル10の先端か
ら照射する前方照明手段としての照明ガイド37を使用
する。心厚D10はドリル10の一方の切れ刃上のエッジ
群an と他方の切れ刃上のエッジ点群bm とを測定し、
点群an の任意の点ap と前述のドリル10の中心C2
とを結ぶ直線の延長線の距離が最短となる点を点群bm
から求め(点bq とする)、点ap と点bq 間の距離d
n を算出し、このdn が最小であるものを心厚D10とし
て算出する。[0048] With reference to FIG. 18, a description will be given of a measuring method of the web thickness D 10. At the time of measurement, an illumination guide 37 is used as a front illumination means for irradiating from the tip of the drill 10. Web thickness D 10 measures and one edge point group b m on edge group a n and the other cutting edge on the cutting edge of the drill 10,
Center C 2 of any point a p with the aforementioned drill 10 of the points a n
Distance b point point group to which the shortest m extension line of a straight line connecting the bets
From calculated (a point b q), the distance between points a p and a point b q d
calculating a n, this d n is calculated what is the minimum as the web thickness D 10.
【0049】図19を参照して、2番取り深さD12の測
定方法について説明する。測定に際しては、ドリル10
の先端から照射する前方照明手段としての照明ガイド3
7を使用する。ドリル外周上の2番取りされた部分の任
意の点p12を測定する。この点p12と前述のドリル中心
C2 の間の距離D11と、ドリルの半径r(前述の直径D
1 の1/2)との差を2番取り深さD12として算出す
る。[0049] With reference to FIG. 19, the measuring method of the 2nd up the depth D 12 will be described. When measuring, use a drill 10
Guide 3 as front lighting means for irradiating from the tip of
7 is used. Measuring any point p 12 of the 2nd up portion on the drill periphery. This point p 12 and the distance D 11 between the aforementioned drill center C 2, the radius r (the aforementioned diameter D of the drill
Calculating the difference between the 1 1/2) and a No.2-up depth D 12.
【0050】図20を参照してチゼル偏心D13の測定方
法について説明する。測定に際しては、ドリル10の先
端から照射する前方照明手段としての照明ガイド37を
使用する。ただし、このチゼル偏心D13の測定の場合
は、チゼルエッジを認識する必要がある。そこで、上下
に分割して個別に照射可能にされた照明ガイド37にお
いて、上下の各照射手段の照度を互いに異なるものとす
ることにより2つの逃げ面の撮影画像の濃淡分布を異な
るようにし、その境界であるチゼルエッジを画像処理に
おいて容易に認識できるようにする。図20に示す画像
においては、上下に分割して照射可能にされた照明ガイ
ド37において、下部の照射手段の照度を下部のそれに
対して大きく設定してあるため、2つの逃げ面のうち右
側の逃げ面の濃淡分布が大きくなって表れている。そこ
で、チゼルエッジが含まれるドリル中心部に画像領域s
8 を設定し、この画像領域s8 においてドリル10のチ
ゼル部に関するエッジ座標群を測定し、この座標群につ
いて最小2乗法を適用することにより、近似直線l10を
算出する。この近似直線l10と前述のドリル中心C2と
の距離をチゼル偏心D13として算出する。[0050] Referring to FIG 20 a method for measuring chisel eccentric D 13 will be described. At the time of measurement, an illumination guide 37 is used as a front illumination means for irradiating from the tip of the drill 10. However, for the measurement of the chisel eccentric D 13, it is necessary to recognize the chisel edge. Therefore, in the illumination guide 37 which can be individually irradiated by being divided into upper and lower portions, the illuminance of each of the upper and lower irradiating means is made different from each other so that the density distribution of the captured images of the two flank surfaces is made different. A chisel edge, which is a boundary, can be easily recognized in image processing. In the image shown in FIG. 20, in the illumination guide 37 which can be illuminated by being divided into upper and lower parts, the illuminance of the lower irradiating means is set to be larger than that of the lower part, so that the right flank of the two flank faces The shading distribution on the flank is large. Therefore, the image area s is located at the center of the drill containing the chisel edge.
Set 8, this in the image area s 8 measures the edge coordinate group regarding the chisel portion of the drill 10, by applying the least squares method for the coordinate group, to calculate an approximate straight line l 10. And calculates the distance between the approximate line l 10 drill center C 2 of the above as a chisel eccentric D 13.
【0051】以上、本発明の一実施形態について説明し
た。なお、上記の測定項目は、本発明にかかる測定装置
を使用した測定方法を説明するために列挙したものであ
り、例えば、溝長や、溝幅、チゼル角、切れ刃間隔な
ど、上記測定項目以外のものについても、本発明にかか
る測定装置を使用することにより測定することが可能で
ある。Hereinabove, one embodiment of the present invention has been described. In addition, the above-mentioned measurement items are enumerated for explaining the measurement method using the measurement device according to the present invention, for example, the groove length, the groove width, the chisel angle, the cutting edge interval, and the like, the above measurement items Other than the above, it is possible to measure by using the measuring device according to the present invention.
【0052】[0052]
【発明の効果】請求項1にかかる発明によれば、棒状切
削工具の寸法、形状精度を測定するための測定装置にお
いて、棒状切削工具の外周部に関する形状パラメータの
測定に際しては、Y軸テーブル駆動手段により棒状切削
工具の軸線方向の位置決めがされるとともに、回転駆動
手段により棒状切削工具の軸線回りの位置決めがされ、
さらにZ軸テーブル駆動手段により棒状切削工具をその
上方より観察するZ軸テレビカメラと棒状切削工具との
相対的な位置決めがされ、これにより棒状切削工具の外
周部に関する所望の画像データが得られ、一方、棒状切
削工具の先端部に関する形状パラメータの測定に際して
は、回転駆動手段により棒状切削工具の軸線回りの位置
決めがされるとともに、Y軸テーブル駆動手段により棒
状切削工具をその先端部前方より観察するY軸テレビカ
メラと棒状切削工具との相対的な位置決めがされ、これ
により棒状切削工具の先端部に関する所望の画像データ
が得られるようにされているので、Y軸テーブル駆動手
段、Z軸テーブル駆動手段、及び回転駆動手段を所定の
動作プログラムに従って制御することにより、棒状切削
工具を工具保持手段に保持する際の1回の段取りのみ
で、自動的に、複数の形状パラメータを測定する際に必
要なすべての画像データを簡単かつ迅速に得ることがで
きるものとなった。According to the first aspect of the present invention, in the measuring device for measuring the dimension and the shape accuracy of the bar-shaped cutting tool, when measuring the shape parameter relating to the outer peripheral portion of the bar-shaped cutting tool, the Y-axis table drive is used. Means is positioned in the axial direction of the rod-shaped cutting tool, and the rotation driving means is positioned about the axis of the rod-shaped cutting tool,
Further, relative positioning between the Z-axis television camera for observing the bar-shaped cutting tool from above and the bar-shaped cutting tool is performed by the Z-axis table driving means, whereby desired image data relating to the outer peripheral portion of the bar-shaped cutting tool is obtained, On the other hand, when measuring the shape parameters relating to the tip of the rod-shaped cutting tool, the rotation driving means positions the rod-shaped cutting tool around its axis, and the Y-axis table driving means observes the rod-shaped cutting tool from the front of the tip. The relative positioning between the Y-axis television camera and the bar-shaped cutting tool is performed so that desired image data relating to the tip of the bar-shaped cutting tool can be obtained. Means and a rotary drive means are controlled in accordance with a predetermined operation program, so that the rod-shaped cutting tool is Only one set-up at the time of holding the became automatically, it shall be able to get all the image data necessary for measuring a plurality of shape parameters easily and quickly.
【0053】請求項2にかかる発明によれば、請求項1
にかかる発明において、測定部位に対してZ軸顕微鏡と
同方向から照明を照射するようにされた上方照明手段
と、測定部位に対してZ軸顕微鏡とは反対方向から照明
を照射するようにされた下方照明手段と、測定部位に対
してY軸顕微鏡と同方向から照明を照射するようにされ
た前方照明手段と、を有するようにしたので、測定項目
に応じて各照明手段を使い分けることにより、測定項目
に応じた最適な撮影画像を得ることができるものとなっ
た。According to the invention of claim 2, claim 1
In the invention according to the invention, an upper illuminating means configured to irradiate the measurement site with illumination from the same direction as the Z-axis microscope, and to irradiate the measurement site with illumination from the opposite direction to the Z-axis microscope. Lower illumination means, and a front illumination means adapted to irradiate the measurement site with illumination from the same direction as the Y-axis microscope, so that each illumination means can be properly used according to the measurement item. Thus, an optimal photographed image according to the measurement item can be obtained.
【0054】請求項3にかかる発明によれば、請求項2
にかかる発明において、前方照明手段は、略リング形状
を呈し、かつ、そのリング部の内周面の略全面にリング
部中心に向けて照射可能な照射手段を有し、さらにこの
照射手段は内周面の上部と下部とに分割して個別に照射
可能なものとしたので、チゼル偏心(D13)の測定の際
には、上下に分割して個別に照射可能にされた照射手段
において、照射手段の照度を上下で異なるものとするこ
とにより、2つの逃げ面の撮影画像の濃淡分布を異なる
ようにし、その境界であるチゼルエッジの認識を容易化
した。そのため、チゼルエッジの認識精度が高まり、こ
の結果としてチゼルエッジに基づいて算出されるチゼル
偏心(D13)の測定精度も向上することとなった。According to the third aspect of the present invention, the second aspect is provided.
In the invention according to the invention, the front illuminating means has a substantially ring shape, and has irradiating means capable of irradiating substantially the entire inner peripheral surface of the ring portion toward the center of the ring portion. Since it was made possible to irradiate separately by dividing into the upper part and the lower part of the peripheral surface, when measuring the chisel eccentricity (D 13 ), the irradiation means divided vertically and made individually irradiable By making the illuminance of the irradiating means different between the upper and lower sides, the density distribution of the captured images of the two flank faces is made different, and the recognition of the chisel edge as the boundary is facilitated. Therefore, the recognition accuracy of the chisel edge is improved, and as a result, the measurement accuracy of the chisel eccentricity (D 13 ) calculated based on the chisel edge is also improved.
【0055】請求項4にかかる発明によれば、請求項2
または3にかかる発明において、前方照明手段はテーブ
ル駆動手段により軸線の方向に動作可能にされたA軸テ
ーブルに載置されるようにしたので、全長の異なる種々
の棒状切削工具に対しても、前方照明手段を適切な位置
に配置することができるものとなった。According to the fourth aspect of the present invention, a second aspect is provided.
In the invention according to the third or third aspect, the front illuminating means is mounted on the A-axis table operable in the direction of the axis by the table driving means. The front lighting means can be arranged at an appropriate position.
【0056】請求項5乃至14にかかる発明では、請求
項2乃至4のいずれかにかかる棒状切削工具の測定装置
を使用した、ドリルの主な形状パラメータ、すなわちド
リル直径(D1 )、先端角(Θ1 )、リップハイト(D
2 )、マージン幅(D3 )、ランド幅(D9 )、リード
(D14)、ねじれ角(θ)、心厚(D10)、2番取り深
さ(D12)、及びチゼル偏心(D13)の測定方法を提供
した。各形状パラメータを測定するために必要な画像デ
ータは請求項1乃至4で規定された各駆動手段やテレビ
カメラにより動作プログラムに従い自動的に得られ、得
られた画像データに基づいて画像処理装置が請求項5乃
至14で規定された測定方法により各形状パラメータを
自動的に測定することになるので、ドリルを工具保持手
段に保持する際の1回の段取りのみで、自動的に、複数
の形状パラメータを測定することができるものとなっ
た。In the invention according to claims 5 to 14, the main shape parameters of the drill, that is, the drill diameter (D 1 ), the tip angle, using the rod-shaped cutting tool measuring device according to any of claims 2 to 4. (Θ 1 ), lip height (D
2 ), margin width (D 3 ), land width (D 9 ), lead (D 14 ), torsion angle (θ), core thickness (D 10 ), second tapping depth (D 12 ), and chisel eccentricity ( D 13 ) was provided. The image data necessary for measuring each shape parameter is automatically obtained by each of the driving means and the television camera defined in claims 1 to 4 in accordance with an operation program, and the image processing apparatus performs processing based on the obtained image data. Since each shape parameter is automatically measured by the measuring method defined in claims 5 to 14, a plurality of shapes are automatically formed only by one setup when the drill is held by the tool holding means. Parameters can be measured.
【図1】本発明における棒状切削工具の測定装置の一実
施形態を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a rod-shaped cutting tool measuring device according to the present invention.
【図2】図1に示した測定装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the measuring device shown in FIG.
【図3】本発明における棒状切削工具の測定装置に関す
る測定領域を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a measurement area related to a rod-shaped cutting tool measuring device according to the present invention.
【図4】本発明における棒状切削工具の測定装置におい
て、工具保持手段にドリル10を装着したときの説明図
である。FIG. 4 is an explanatory view when the drill 10 is mounted on the tool holding means in the rod-shaped cutting tool measuring apparatus according to the present invention.
【図5】本発明における棒状切削工具の測定装置におい
て、上部と下部とに分割して個別に照射可能にされた前
方照明手段を使用して撮影された、ドリル先端部の撮影
画像の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a photographed image of a tip of a drill, which is photographed using a front illuminating means which is divided into an upper part and a lower part and can be individually irradiated in the measuring device for a bar-shaped cutting tool according to the present invention. It is.
【図6】本発明における棒状切削工具の測定装置のシス
テム概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of a system of a measuring device for a bar-shaped cutting tool according to the present invention.
【図7】ドリルの測定開始前に行う、ドリルの回転角調
整方法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of adjusting a rotation angle of a drill performed before starting measurement of the drill.
【図8】図9〜図14、及び図16におけるX−Y座標
を定義した図である(下方照明手段36を使用し、Z軸
テレビカメラ32で撮影)。8 is a diagram in which XY coordinates in FIGS. 9 to 14 and 16 are defined (photographed by the Z-axis television camera 32 using the lower illumination means 36).
【図9】本発明におけるドリルの直径D1 の測定方法を
説明するための図である(下方照明手段36を使用し、
Z軸テレビカメラ32で撮影)。FIG. 9 is a view for explaining a method of measuring the diameter D 1 of the drill according to the present invention (using the lower illumination means 36;
Photographed by the Z-axis television camera 32).
【図10】本発明におけるドリルの先端角Θ1 の測定方
法を説明するための図である(下方照明手段36を使用
し、Z軸テレビカメラ32で撮影)。It is a diagram for explaining a point angle theta 1 of the measurement method of the drill in the present invention; FIG (using downward lighting means 36, taken at Z-axis television camera 32).
【図11】本発明におけるドリルのリップハイトD2 の
測定方法を説明するための図である(下方照明手段36
を使用し、Z軸テレビカメラ32で撮影)。FIG. 11 is a view for explaining a method of measuring the lip height D 2 of the drill according to the present invention (the lower illumination means 36).
And shooting with the Z-axis television camera 32).
【図12】本発明におけるドリルのマージン幅D3 の測
定方法を説明するための第1の図である(上方照明手段
35を使用し、Z軸テレビカメラ32で撮影)。12 is a first diagram for explaining a method of measuring the margin width D 3 of the drill according to the present invention (using the above lighting device 35, taken at Z-axis television camera 32).
【図13】本発明におけるドリルのマージン幅D3 の測
定方法を説明するための第2の図である(上方照明手段
35を使用し、Z軸テレビカメラ32で撮影)。13 is a second diagram for explaining a method of measuring the margin width D 3 of the drill according to the present invention (using the above lighting device 35, taken at Z-axis television camera 32).
【図14】本発明におけるドリルのランド幅D9 の測定
方法を説明するための第1の図である(上方照明手段3
5を使用し、Z軸テレビカメラ32で撮影)。FIG. 14 is a first diagram for explaining a method of measuring a land width D 9 of a drill according to the present invention (upper illumination means 3);
5 using the Z-axis television camera 32).
【図15】本発明におけるドリルのランド幅D9 の測定
方法を説明するための第2の図である。FIG. 15 is a second diagram illustrating the method for measuring the land width D 9 of the drill according to the present invention.
【図16】本発明におけるドリルのリードD14の測定方
法を説明するための図である(上方照明手段35を使用
し、Z軸テレビカメラ32で撮影)。Is a diagram for explaining the measuring method of the drill of the lead D 14 in Figure 16 present invention (using the above lighting device 35, taken at Z-axis television camera 32).
【図17】本発明におけるドリルの中心C2 の測定方法
を説明するための図である(前方照明手段37を使用
し、Y軸テレビカメラ31で撮影)。17 is a diagram for explaining a method of measuring the center C 2 of the drill according to the present invention (using the front illumination means 37, taken at Y-axis television camera 31).
【図18】本発明におけるドリルの心厚D10の測定方法
を説明するための図である(前方照明手段37を使用
し、Y軸テレビカメラ31で撮影)。It is a diagram for explaining a method of measuring web thickness D 10 of the drill in Figure 18 the present invention (using the front illumination means 37, taken at Y-axis television camera 31).
【図19】本発明におけるドリルの2番取り深さD12の
測定方法を説明するための図である(前方照明手段37
を使用し、Y軸テレビカメラ31で撮影)。19 is a diagram for explaining a method of measuring the number 2 up depth D 12 of the drill according to the present invention (forward illumination means 37
And shooting with the Y-axis television camera 31).
【図20】本発明におけるドリルのチゼル偏心D13の測
定方法を説明するための図である(前方照明手段37の
分割照射機能を使用し、Y軸テレビカメラ31で撮
影)。20 is a diagram for explaining a method of measuring the drill chisel eccentric D 13 of the present invention (using the split irradiation function of the forward illumination means 37, taken at Y-axis television camera 31).
【図21】ドリルの各部位の名称を示した図である。FIG. 21 is a diagram showing names of respective parts of a drill.
1 定盤 2 Y軸テーブル 3 工具保持手段(ワークヘッド) 4 工具保持手段(ワークスピンドル) 5 Z軸テーブル 6 ナット 7 工具保持手段(コレット) 8 A軸テーブル 9 A軸テーブル駆動用ハンドル 10 棒状切削工具(ドリル) 21 Y軸テーブル駆動手段(Y軸テーブル駆動用モー
タ) 22 回転駆動手段(ワークスピンドル駆動用モータ) 23 Z軸テーブル駆動手段(Z軸テーブル駆動用モー
タ) 24 ワークスピンドル回転駆動用ベルト 31 Y軸テレビカメラ 32 Z軸テレビカメラ 33 Y軸顕微鏡 34 Z軸顕微鏡 35 上方照明手段(照明ガイド) 36 下方照明手段(照明ガイド) 37 前方照明手段(照明ガイド)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface plate 2 Y-axis table 3 Tool holding means (work head) 4 Tool holding means (work spindle) 5 Z-axis table 6 Nut 7 Tool holding means (collet) 8 A-axis table 9 A-axis table drive handle 10 Bar-shaped cutting Tool (drill) 21 Y-axis table driving means (Y-axis table driving motor) 22 Rotation driving means (Work spindle driving motor) 23 Z-axis table driving means (Z-axis table driving motor) 24 Work spindle rotation driving belt 31 Y-axis TV camera 32 Z-axis TV camera 33 Y-axis microscope 34 Z-axis microscope 35 Upper lighting means (lighting guide) 36 Lower lighting means (lighting guide) 37 Forward lighting means (lighting guide)
Claims (14)
ための測定装置において、 前記棒状切削工具をその回転軸を軸線として該軸線回り
に回転自在に保持するとともに、その回転角度位置を検
知可能にされた工具保持手段と、 該工具保持手段を前記軸線の回りに回転駆動するように
された回転駆動手段と、 前記工具保持手段を載置し前記軸線の方向に動作可能に
されるとともに、その変位量を検知可能にされたY軸テ
ーブルと、 該Y軸テーブルを前記軸線の方向に直線駆動するように
されたY軸テーブル駆動手段と、 前記軸線の方向に前記回転駆動手段とは対向して配置さ
れた対物レンズを備えるY軸顕微鏡及び該Y軸顕微鏡に
搭載されたY軸テレビカメラと、 前記工具保持手段により保持された前記棒状切削工具を
前記軸線の垂直方向から観察可能となるように前記Y軸
テーブルに対して垂直な方向に配置された対物レンズを
備えるZ軸顕微鏡及び該Z軸顕微鏡に搭載されたZ軸テ
レビカメラと、 該Z軸顕微鏡を保持し前記Y軸テーブルに対して垂直な
方向に動作可能にされるとともに、その変位量を検知可
能にされたZ軸テーブルと、 該Z軸テーブルを前記Y軸テーブルに対して垂直な方向
に直線駆動するようにされたZ軸テーブル駆動手段と、 前記2つのテレビカメラにより撮影された画像を処理す
ることにより、前記棒状切削工具の寸法、形状精度に関
する複数の測定項目を測定するようにされた画像処理装
置と、を有することを特徴とする棒状切削工具の測定装
置。1. A measuring device for measuring the size and shape accuracy of a rod-shaped cutting tool, wherein the rod-shaped cutting tool is rotatably held around its axis with its rotation axis as an axis, and its rotation angle position is detected. Enabled tool holding means, rotation driving means adapted to rotationally drive the tool holding means around the axis, and mounting the tool holding means to be operable in the direction of the axis. A Y-axis table capable of detecting the displacement amount, a Y-axis table driving unit configured to linearly drive the Y-axis table in the direction of the axis, and the rotation driving unit in a direction of the axis. A Y-axis microscope provided with an objective lens arranged opposite thereto, a Y-axis television camera mounted on the Y-axis microscope, and the bar-shaped cutting tool held by the tool holding means, which is positioned perpendicular to the axis. A Z-axis microscope provided with an objective lens arranged in a direction perpendicular to the Y-axis table so that the Z-axis microscope can be observed from the Z-axis microscope; and a Z-axis television camera mounted on the Z-axis microscope. A Z-axis table capable of operating in a direction perpendicular to the Y-axis table and capable of detecting the amount of displacement thereof; and linearly driving the Z-axis table in a direction perpendicular to the Y-axis table. Z-axis table driving means, and an image which is obtained by processing images taken by the two television cameras to measure a plurality of measurement items relating to the size and shape accuracy of the rod-shaped cutting tool. A measuring device for a rod-shaped cutting tool, comprising: a processing device.
から照明を照射するようにされた上方照明手段と、 測定部位に対して前記Z軸顕微鏡とは反対方向から照明
を照射するようにされた下方照明手段と、 測定部位に対して前記Y軸顕微鏡と同方向から照明を照
射するようにされた前方照明手段と、を有することを特
徴とする請求項1に記載の棒状切削工具の測定装置。2. An upper illuminating means for irradiating a measurement site with illumination in the same direction as the Z-axis microscope, and irradiating a measurement site with illumination in a direction opposite to the Z-axis microscope. 2. The rod-shaped cutting tool according to claim 1, further comprising: a lower illuminating unit configured to be illuminated; and a front illuminating unit configured to irradiate the measurement site with illumination from the same direction as the Y-axis microscope. 3. Measuring device.
し、かつ、そのリング部の内周面の略全面にリング部中
心に向けて照射可能な照射手段を有し、さらに該照射手
段は内周面の上部と下部とに分割して個別に照射可能に
されていることを特徴とする請求項2に記載の棒状切削
工具の測定装置。3. The front illuminating means has a substantially ring shape, and has irradiating means capable of irradiating substantially the entire inner peripheral surface of the ring portion toward the center of the ring portion. The measuring device for a bar-shaped cutting tool according to claim 2, wherein the inner peripheral surface is divided into an upper portion and a lower portion, and can be individually irradiated.
り前記軸線の方向に動作可能にされたA軸テーブルに載
置されていることを特徴とする請求項2または3に記載
の棒状切削工具の測定装置。4. A bar-shaped cutting tool according to claim 2, wherein said front illumination means is mounted on an A-axis table operable in the direction of said axis by table driving means. measuring device.
てのドリルを照射するとともに、前記Z軸テレビカメラ
によりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、撮影画像
中のドリル先端部に任意の測定領域を設定し、該測定領
域におけるドリル径方向の座標の最小値及び最大値を求
め、該最小値と最大値との差をドリル直径(D1 )とし
て算出するようにしたことを特徴とする請求項2乃至4
のいずれかに記載の測定装置を使用したドリルの測定方
法。5. An image processing apparatus for irradiating a drill as a bar-shaped cutting tool by the lower illumination means, photographing the drill by the Z-axis television camera, and processing the photographed image, wherein a tip of the drill in the photographed image is provided. An arbitrary measurement area is set in the section, the minimum value and the maximum value of the coordinates in the radial direction of the drill in the measurement area are obtained, and the difference between the minimum value and the maximum value is calculated as the drill diameter (D 1 ). 5. The method according to claim 2, wherein:
A method for measuring a drill using the measuring device according to any one of the above.
てのドリルを照射するとともに、前記Z軸テレビカメラ
によりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、ドリル先
端部に任意の測定領域を設定し、該測定領域においてド
リルが有する2つの切れ刃部のそれぞれについてエッジ
座標群を測定し、該エッジ座標群のそれぞれについて近
似曲線(l1 )及び(l2 )を求め、該2本の近似曲線
(l1 )と(l2 )とのなす角をドリル先端角(Θ1 )
として算出するようにしたことを特徴とする請求項2乃
至4のいずれかに記載の測定装置を使用したドリルの測
定方法。6. An image processing apparatus for irradiating a drill as a bar-shaped cutting tool with the lower illumination means, photographing the drill with the Z-axis television camera, and processing the photographed image, A measurement area is set, an edge coordinate group is measured for each of the two cutting edge portions of the drill in the measurement area, and approximate curves (l 1 ) and (l 2 ) are obtained for each of the edge coordinate groups. The angle between the two approximate curves (l 1 ) and (l 2 ) is the drill tip angle (Θ 1 ).
A drill measuring method using the measuring device according to any one of claims 2 to 4, wherein the drill is calculated as:
てのドリルを照射するとともに、前記Z軸テレビカメラ
によりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、請求項5
に記載の最小値の座標点(p1 )を通りY軸に平行な直
線(l3 )及び最大値の座標点(p2 )を通りY軸に平
行な直線(l4 )のそれぞれと、請求項6に記載の2本
の近似曲線(l1 )及び(l2 )のそれぞれとの交点の
座標点(p3 )及び(p4 )を求め、該座標点(p3 )
と(p4 )とのY軸方向の差をドリルのリップハイト
(D2 )として算出するようにしたことを特徴とする請
求項2乃至4のいずれかに記載の測定装置を使用したド
リルの測定方法。7. The image processing apparatus according to claim 5, wherein the lower illuminating means irradiates a drill as a bar-shaped cutting tool, photographs the drill with the Z-axis television camera, and processes the photographed image.
A straight line (l 3 ) passing through the minimum value coordinate point (p 1 ) and parallel to the Y axis and a straight line (l 4 ) passing through the maximum value coordinate point (p 2 ) and parallel to the Y axis, The coordinate points (p 3 ) and (p 4 ) of intersections with the two approximate curves (l 1 ) and (l 2 ) according to claim 6 are obtained, and the coordinate points (p 3 ) are obtained.
And (p 4) and the Y-axis direction difference drill lip height of the (D 2) of the drill using the measuring apparatus according to the so calculated to any one of claims 2 to 4, characterized as Measuring method.
てのドリルを照射するとともに、前記Z軸テレビカメラ
によりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、請求項7
に記載の直線(l3 )及び(l4 )よりドリルの中心線
(l7 )を求め、マージンを形成するドリルの部位に任
意の測定領域を設定し、該測定領域においてマージンを
形成するエッジ座標群を測定し、該エッジ座標群から2
本の近似曲線(l5 )及び(l6 )を求め、該2本の近
似曲線(l5 )及び(l6 )のそれぞれと前記中心線
(l7 )との交点の座標点(p5 )及び(p6 )を求
め、該座標点(p5 )、(p6 )の中点を通り前記中心
線(l7 )に垂直な直線(l8 )を求め、該直線
(l8 )と前記近似曲線(l5 )及び(l6 )とのそれ
ぞれの交点の座標点(p7 )及び(p8 )を求め、該座
標点(p7 )と(p8 )とのX軸方向の差(D4 )と、
ドリルのねじれ角(θ)とに基づいて、ドリルのマージ
ン幅(D3 )を算出するようにしたことを特徴とする請
求項2乃至4のいずれかに記載の測定装置を使用したド
リルの測定方法。8. The image processing apparatus according to claim 7, wherein the upper illuminating means irradiates a drill as a bar-shaped cutting tool, photographs the drill with the Z-axis television camera, and processes the photographed image.
The center line (l 7 ) of the drill is determined from the straight lines (l 3 ) and (l 4 ) described in (1) above, an arbitrary measurement region is set at the portion of the drill that forms the margin, and the edge that forms the margin in the measurement region The coordinate group is measured, and 2 is calculated from the edge coordinate group.
The two approximate curves (l 5 ) and (l 6 ) are obtained, and the coordinate point (p 5 ) of the intersection of each of the two approximate curves (l 5 ) and (l 6 ) with the center line (l 7 ) is obtained. ) and (p 6) the calculated, the coordinate point (p 5), (p 6) the midpoint of the street the center line of the (calculated vertical linear (l 8) to l 7), the straight line (l 8) (P 7 ) and (p 8 ) at the respective intersections of the coordinates and the approximate curves (l 5 ) and (l 6 ), and the X-axis direction of the coordinate points (p 7 ) and (p 8 ) Difference (D 4 )
Based helix angle of the drill and (theta), the measurement of the drill using the measuring apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that to calculate the drill margin width (D 3) Method.
てのドリルを照射するとともに、前記Z軸テレビカメラ
によりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、ドリルの
ヒール上の任意の位置に座標点(p9 )を設定し、該座
標点(p9 )から請求項8に記載の近似曲線(l5 )に
下ろした垂線の足を座標点(p10)とし、該座標点(p
10)と前記座標点(p9 )とのX−Y平面上の距離(D
5 )及びZ軸方向の距離(D8 )に基づいて、ドリルの
ランド幅(D9 )を算出するようにしたことを特徴とす
る請求項2乃至4のいずれかに記載の測定装置を使用し
たドリルの測定方法。9. An image processing apparatus for irradiating a drill as a bar-shaped cutting tool with the upper illumination means, photographing the drill with the Z-axis television camera, and processing the photographed image, A coordinate point (p 9 ) is set at the position of (1), and a leg of a perpendicular drawn from the coordinate point (p 9 ) to the approximate curve (l 5 ) according to claim 8 is defined as a coordinate point (p 10 ). Point (p
10 ) and the coordinate point (p 9 ) on the XY plane (D
5. The measuring device according to claim 2, wherein a land width (D 9 ) of the drill is calculated based on the distance (D 8 ) in the Z-axis direction. Drill measurement method.
に基づいた略リード長さの分だけ請求項8に記載のマー
ジン幅(D3 )の測定位置を基準にして前記Y軸テーブ
ルを移動させた後、前記上方照明手段によりドリルを照
射するとともに、前記Z軸テレビカメラによりドリルを
撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、マージン
を形成するドリルの部位に任意の測定領域を設定し、該
測定領域においてマージンを形成するエッジ座標群を測
定し、該エッジ座標群から近似曲線(l9 )を求め、該
近似曲線(l9)と請求項8に記載のドリルの中心線
(l7 )との交点の座標点(p11)を求め、該座標点
(p11)と請求項8に記載の座標点(p5 )との距離を
ドリルリード(D14)として算出するようにしたことを
特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の測定装置
を使用したドリルの測定方法。10. The Y-axis table is moved on the basis of the measurement position of the margin width (D 3 ) according to claim 8, by a length substantially equal to the lead length based on the dimensions of the drill as a bar-shaped cutting tool. Then, while irradiating the drill with the upper illuminating means and photographing the drill with the Z-axis television camera, the image processing apparatus for processing the photographed image includes an arbitrary measurement area at a part of the drill forming a margin. set, the edge coordinate group forming a margin in the measurement region is measured to obtain the approximate curve (l 9) from the edge coordinate group, the center of the drill according to claim 8 and the approximation curve (l 9) The coordinate point (p 11 ) at the intersection with the line (l 7 ) is obtained, and the distance between the coordinate point (p 11 ) and the coordinate point (p 5 ) according to claim 8 is calculated as a drill lead (D 14 ). Characterized in that A method for measuring a drill using the measuring device according to claim 2.
(D1 )と請求項10において算出したドリルリード
(D14)とに基づいて、ねじれ角(θ)を算出するよう
にしたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記
載の測定装置を使用したドリルの測定方法。11. Based on the drill diameter calculated in claim 5 and (D 1) calculated drill leads in claim 10 and (D 14), and characterized in that to calculate the twist angle (theta) A method for measuring a drill using the measuring device according to claim 2.
してのドリルを照射するとともに、前記Y軸テレビカメ
ラによりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、撮影画像
全体を任意のしきい値で2値化処理することにより該し
きい値以上の連結要素における重心座標点をドリル中心
(c2 )として求め、一方、ドリルの2つの切れ刃上の
それぞれのエッジ座標群(am )及び(bn )を測定
し、前記ドリル中心(c2 )を通りかつ前記2つのエッ
ジ座標群間の距離が最小となる位置をドリル心厚
(D10)として算出するようにしたことを特徴とする請
求項2乃至4のいずれかに記載の測定装置を使用したド
リルの測定方法。12. An image processing apparatus which irradiates a drill as a bar-shaped cutting tool with the front illumination means, photographs the drill with the Y-axis television camera, and processes the photographed image. By performing binarization processing using a threshold value, a barycentric coordinate point in a connected element that is equal to or greater than the threshold value is determined as a drill center (c 2 ). On the other hand, each edge coordinate group (a) on two cutting edges of the drill m ) and (b n ) are measured, and a position passing through the drill center (c 2 ) and minimizing the distance between the two edge coordinate groups is calculated as a drill core thickness (D 10 ). A method for measuring a drill using the measuring device according to any one of claims 2 to 4.
してのドリルを照射するとともに、前記Y軸テレビカメ
ラによりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、2番取り
面の任意の座標点(p12)と請求項12に記載のドリル
中心(c2 )との距離(D11)を求め、該距離(D11)
と請求項1に記載のドリル直径(D1 )から求められる
ドリル半径(r)との差をドリル2番取り深さ(D12)
として算出するようにしたことを特徴とする請求項2乃
至4のいずれかに記載の測定装置を使用したドリルの測
定方法。13. An image processing apparatus for irradiating a drill as a bar-shaped cutting tool by the front illumination means, photographing the drill by the Y-axis television camera, and processing the photographed image. The distance (D 11 ) between the coordinate point (p 12 ) of the above and the drill center (c 2 ) according to claim 12 is obtained, and said distance (D 11 )
The difference between the drill radius (r) obtained from the drill diameter (D 1 ) according to claim 1 and the drill second depth (D 12 )
The method for measuring a drill using the measuring device according to claim 2, wherein the calculation is performed as:
してのドリルを照射するとともに、前記Y軸テレビカメ
ラによりドリルを撮影し、 該撮影画像を処理する前記画像処理装置では、請求項1
2に記載のドリル中心(c2 )の近傍に測定領域を設定
し、該測定領域におけるエッジ座標群を測定し、該エッ
ジ座標群から近似曲線(l10)を求め、該近似曲線(l
10)と前記ドリル中心(c2 )との距離をドリルのチゼ
ル偏心(D13)として算出するようにしたことを特徴と
する請求項2乃至4のいずれかに記載の測定装置を使用
したドリルの測定方法。14. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the front illumination means irradiates a drill as a bar-shaped cutting tool, and the Y-axis television camera photographs the drill, and processes the photographed image.
2. A measurement area is set near the drill center (c 2 ) described in 2 above, an edge coordinate group in the measurement area is measured, an approximate curve (l 10 ) is obtained from the edge coordinate group, and the approximate curve (l
Drilling using the measuring apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the distance between the 10) and the drill center (c 2) was calculated as the chisel eccentricity of the drill (D 13) Measurement method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10259155A JP2000074644A (en) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Measuring apparatus of rod type cutting tool and measuring method of drill which uses the measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10259155A JP2000074644A (en) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Measuring apparatus of rod type cutting tool and measuring method of drill which uses the measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000074644A true JP2000074644A (en) | 2000-03-14 |
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| JP10259155A Withdrawn JP2000074644A (en) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Measuring apparatus of rod type cutting tool and measuring method of drill which uses the measuring apparatus |
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|---|---|
| JP (1) | JP2000074644A (en) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007322421A (en) * | 2006-05-20 | 2007-12-13 | Schott Ag | Method and apparatus for inspecting the end face of a light guide |
| JP2010256341A (en) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Toshiba Mach Co Ltd | Cutting-edge position detecting method and cutting-edge position detecting apparatus |
| JP2010261941A (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-18 | General Electric Co <Ge> | Method and system for extracting gash parameter of cutting tool |
| WO2011019014A1 (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | 国立大学法人岡山大学 | Defect inspection method and defect inspection apparatus |
| JP2011123040A (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Washino Kiko Kk | Tool inspection method and device |
| JP2011131297A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Toyama Prefecture | Method and device for measuring tool position |
| JP2012013538A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Union Tool Co | Measurement device |
| WO2015111200A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | Tool shape measurement device and tool shape measurement method |
| CN105091758A (en) * | 2015-09-28 | 2015-11-25 | 重庆大江工业有限责任公司 | System and method for automatically measuring length of drilling tool |
| JP2018079548A (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | トヨタ自動車株式会社 | Drill blade phase measuring device and drill blade phase measuring method |
| JP2019188482A (en) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 共立精機株式会社 | Tool shape measurement device of tool presetter and measurement method |
| CN113588477A (en) * | 2021-07-05 | 2021-11-02 | 武汉理工大学 | Detection device and detection method for geometric shape of cutting edge of kitchen knife and scissors |
| JP2022026913A (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 株式会社ミツトヨ | Image measurement head device that can be attached to NC machine tools, and control method of NC machine tool system |
| CN114309728A (en) * | 2021-12-01 | 2022-04-12 | 深圳市金洲精工科技股份有限公司 | A calibration device and calibration method for adjustment of micro-drill processing equipment |
| CN116718120A (en) * | 2023-05-29 | 2023-09-08 | 苏州佳祺仕科技股份有限公司 | Workpiece size detection device and detection method |
| WO2025120846A1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-06-12 | 株式会社Saias | Tool imaging device |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP10259155A patent/JP2000074644A/en not_active Withdrawn
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007322421A (en) * | 2006-05-20 | 2007-12-13 | Schott Ag | Method and apparatus for inspecting the end face of a light guide |
| JP2010256341A (en) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Toshiba Mach Co Ltd | Cutting-edge position detecting method and cutting-edge position detecting apparatus |
| JP2010261941A (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-18 | General Electric Co <Ge> | Method and system for extracting gash parameter of cutting tool |
| WO2011019014A1 (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | 国立大学法人岡山大学 | Defect inspection method and defect inspection apparatus |
| JP2011038905A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Okayama Univ | Defect inspection method and defect inspection apparatus |
| JP2011123040A (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Washino Kiko Kk | Tool inspection method and device |
| JP2011131297A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Toyama Prefecture | Method and device for measuring tool position |
| JP2012013538A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Union Tool Co | Measurement device |
| WO2015111200A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | Tool shape measurement device and tool shape measurement method |
| US10322483B2 (en) | 2014-01-24 | 2019-06-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Tool shape measurement device and tool shape measurement method |
| CN105934310A (en) * | 2014-01-24 | 2016-09-07 | 三菱电机株式会社 | Tool shape measurement device and tool shape measurement method |
| CN105934310B (en) * | 2014-01-24 | 2017-10-27 | 三菱电机株式会社 | The shape of tool determines device and shape of tool assay method |
| CN105091758B (en) * | 2015-09-28 | 2018-04-03 | 重庆大江工业有限责任公司 | A kind of system and method for automatic measurement drilling tool length |
| CN105091758A (en) * | 2015-09-28 | 2015-11-25 | 重庆大江工业有限责任公司 | System and method for automatically measuring length of drilling tool |
| JP2018079548A (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | トヨタ自動車株式会社 | Drill blade phase measuring device and drill blade phase measuring method |
| JP2019188482A (en) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 共立精機株式会社 | Tool shape measurement device of tool presetter and measurement method |
| JP7075806B2 (en) | 2018-04-18 | 2022-05-26 | 共立精機株式会社 | Tool shape measuring device and measuring method in tool presetter |
| JP2022026913A (en) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 株式会社ミツトヨ | Image measurement head device that can be attached to NC machine tools, and control method of NC machine tool system |
| JP7512119B2 (en) | 2020-07-31 | 2024-07-08 | 株式会社ミツトヨ | Image measuring head device that can be attached to an NC machine tool, and method for controlling an NC machine tool system |
| CN113588477A (en) * | 2021-07-05 | 2021-11-02 | 武汉理工大学 | Detection device and detection method for geometric shape of cutting edge of kitchen knife and scissors |
| CN114309728A (en) * | 2021-12-01 | 2022-04-12 | 深圳市金洲精工科技股份有限公司 | A calibration device and calibration method for adjustment of micro-drill processing equipment |
| CN116718120A (en) * | 2023-05-29 | 2023-09-08 | 苏州佳祺仕科技股份有限公司 | Workpiece size detection device and detection method |
| WO2025120846A1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-06-12 | 株式会社Saias | Tool imaging device |
| JP7716814B1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-08-01 | 株式会社Saias | Tool Imaging Device |
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