2023-158957 刃先検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023158957

(43)【公開日】2023-10-31

(54)【発明の名称】刃先検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/25 20060101AFI20231024BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20231024BHJP

【ＦＩ】

G01B11/25 H

G01B11/24 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022069044

(22)【出願日】2022-04-19

(71)【出願人】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】立石 雄一

(72)【発明者】

【氏名】吉ノ元 哲也

(72)【発明者】

【氏名】向井 優一

(72)【発明者】

【氏名】中谷 勝己

(72)【発明者】

【氏名】千葉 美一

(72)【発明者】

【氏名】千田 椋介

(72)【発明者】

【氏名】神戸 延尚

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA52

2F065BB03

2F065CC10

2F065DD03

2F065FF04

2F065HH05

2F065HH12

2F065JJ09

2F065MM04

2F065PP25

(57)【要約】

【課題】略円形の刃物の外周に沿って延びる刃先の状態を、簡単な構成でかつ精度よく検査することが可能な刃先検査装置の提供。
【解決手段】本発明の刃先検査装置１は、刃物ＢＬの支持台２と、刃先ＢＬ１の断面プロファイルを検知する検知ユニット３と、検知ユニット３に対して刃先ＢＬ１を相対的に回転させる回転機構４と、断面プロファイルから刃先ＢＬ１の状態を判定する制御部５とを備え、制御部５は、断面プロファイルから、刃先ＢＬ１の先端から所定の距離を隔てた第１領域の断面プロファイルと、第１領域よりも刃先ＢＬ１の先端に近い第２領域の断面プロファイルとを抽出し、第１領域の断面プロファイルを直線近似することにより近似直線を取得して、近似直線を延長することにより第２領域の理想断面プロファイルを推定し、第２領域の断面プロファイルと第２領域の理想断面プロファイルとの間の差異を示す特徴量を算出するように構成される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

略円形の刃物の外周に沿って延びる刃先を検査する刃先検査装置であって、
前記刃先は、前記刃先の周方向と略直交する方向に沿った断面において、前記刃先の径方向の外周面に位置して略直線状に延びることが想定される第１の辺と、前記刃先の軸方向の端面に位置して前記第１の辺と交差し、略直線状に延びることが想定される第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺との交点に位置する先端とを有し、
前記刃先検査装置は、
前記刃物を支持する支持台と、
前記刃先の周方向と略直交する方向に沿った断面における前記刃先の断面プロファイルを検知する検知ユニットと、
前記刃先の断面プロファイルの位置を前記刃先の周方向に沿って変化させるために、前記検知ユニットに対して前記刃先を相対的に回転させる回転機構と、
前記刃先の断面プロファイルから前記刃先の状態を判定する制御部と、を備え、
前記検知ユニットは、
前記刃先の周方向と略直交する方向に沿って延びるスリット状の光を、前記第１の辺の想定される直線と前記第２の辺の想定される直線とがなす角度の略中心を通る直線に沿って、前記刃先に照射する投光部と、
前記刃先からの反射光を受光する受光部とを備え、
前記制御部は、
前記検知ユニットによって検知された前記断面プロファイルから、前記刃先の先端から所定の距離を隔てた第１領域の断面プロファイルと、前記第１領域よりも前記刃先の先端に近い第２領域の断面プロファイルとを抽出し、
前記第１領域の断面プロファイルを直線近似することにより近似直線を取得して、前記近似直線を延長することにより前記第２領域の理想断面プロファイルを推定し、
前記第２領域の断面プロファイルと前記第２領域の理想断面プロファイルとの間の差異を示す特徴量を算出するように構成される、
刃先検査装置。

【請求項2】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルのうち、前記第２領域の理想断面プロファイルよりも、前記刃先の軸方向および径方向の内側に位置する部分と、前記第２領域の理想断面プロファイルとで囲まれる領域の面積である、請求項１に記載の刃先検査装置。

【請求項3】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルと前記第２領域の理想断面プロファイルとの間の間隔である、請求項１に記載の刃先検査装置。

【請求項4】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルの所定の位置における傾きと前記第２領域の理想断面プロファイルの傾きとの間の関係を示す値である、請求項１に記載の刃先検査装置。

【請求項5】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルのうち、前記第２領域の理想断面プロファイルよりも、前記刃先の軸方向または径方向の外側に位置する部分と、前記第２領域の理想断面プロファイルとで囲まれる領域の面積である、請求項１に記載の刃先検査装置。

【請求項6】

前記刃物は、前記刃物を軸方向に貫通する貫通孔を有し、
前記支持台は、
前記刃物の軸方向が略水平方向を向くように配置された前記刃物の前記貫通孔に面する上側内周面を支持する上側支持部と、
前記刃物の軸方向が略水平方向を向くように配置された前記刃物の前記貫通孔に面する下側内周面を支持する下側支持部とを有し、
前記上側支持部は、前記上側内周面の軸方向の長さよりも長い長さを有し、
前記下側支持部は、前記下側内周面の軸方向の長さと略同じ長さを有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の刃先検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刃先検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、金属板等の切断対象物を切断する略円形の刃物の外周に沿って延びる刃先を検査する際には、作業員が刃物の刃先を刃物の全周にわたって触り、触感により刃先の摩耗の度合いや刃先における欠損部位の有無を検査する手法が採用されている。しかしながら、この手法において、摩耗の度合いや欠損部位の有無を精度よく検査するには、作業員に高い練度が要求される。また、作業員の練度の差異等によって、検査結果が異なる可能性がある。

【0003】

また、刃物の刃先を自動で検査する装置としては、たとえば特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１に記載の刃先検査装置では、直線状に延びる刃先に対して光を照射す光源を、刃先の長さ方向と直交する方向に移動させることにより、刃先の状態を検知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－３７３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の刃先検査装置では、刃先の長さ方向と直交する方向に光源を移動させる必要があるため、刃先検査装置の構成が複雑となる。しかも、特許文献１に記載の刃先検査装置は、直線状に延びる刃先に対して適用されるものであり、円周に沿って延びる刃先に対しては適用されない。

【0006】

本発明は、上記問題に鑑みて、略円形の刃物の外周に沿って延びる刃先の状態を、簡単な構成で、かつ精度よく検査することが可能な刃先検査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の刃先検査装置は、略円形の刃物の外周に沿って延びる刃先を検査する刃先検査装置であって、前記刃先は、前記刃先の周方向と略直交する方向に沿った断面において、前記刃先の径方向の外周面に位置して略直線状に延びることが想定される第１の辺と、前記刃先の軸方向の端面に位置して前記第１の辺と交差し、略直線状に延びることが想定される第２の辺と、前記第１の辺と前記第２の辺との交点に位置する先端とを有し、前記刃先検査装置は、前記刃物を支持する支持台と、前記刃先の周方向と略直交する方向に沿った断面における前記刃先の断面プロファイルを検知する検知ユニットと、前記刃先の断面プロファイルの位置を前記刃先の周方向に沿って変化させるために、前記検知ユニットに対して前記刃先を相対的に回転させる回転機構と、前記刃先の断面プロファイルから前記刃先の状態を判定する制御部と、を備え、前記検知ユニットは、前記刃先の周方向と略直交する方向に沿って延びるスリット状の光を、前記第１の辺の想定される直線と前記第２の辺の想定される直線とがなす角度の略中心を通る直線に沿って、前記刃先に照射する投光部と、前記刃先からの反射光を受光する受光部とを備え、前記制御部は、前記検知ユニットによって検知された前記断面プロファイルから、前記刃先の先端から所定の距離を隔てた第１領域の断面プロファイルと、前記第１領域よりも前記刃先の先端に近い第２領域の断面プロファイルとを抽出し、前記第１領域の断面プロファイルを直線近似することにより近似直線を取得して、前記近似直線を延長することにより前記第２領域の理想断面プロファイルを推定し、前記第２領域の断面プロファイルと前記第２領域の理想断面プロファイルとの間の差異を示す特徴量を算出するように構成される、刃先検査装置である。

【0008】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルのうち、前記第２領域の理想断面プロファイルよりも、前記刃先の軸方向および径方向の内側に位置する部分と、前記第２領域の理想断面プロファイルとで囲まれる領域の面積であることが好ましい。

【0009】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルと前記第２領域の理想断面プロファイルとの間の間隔であることが好ましい。

【0010】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルの所定の位置における傾きと前記第２領域の理想断面プロファイルの傾きとの間の関係を示す値であることが好ましい。

【0011】

前記特徴量は、前記第２領域の断面プロファイルのうち、前記第２領域の理想断面プロファイルよりも、前記刃先の軸方向または径方向の外側に位置する部分と、前記第２領域の理想断面プロファイルとで囲まれる領域の面積であることが好ましい。

【0012】

前記刃物は、前記刃物を軸方向に貫通する貫通孔を有し、前記支持台は、前記刃物の軸方向が略水平方向を向くように配置された前記刃物の前記貫通孔に面する上側内周面を支持する上側支持部と、前記刃物の軸方向が略水平方向を向くように配置された前記刃物の前記貫通孔に面する下側内周面を支持する下側支持部とを有し、前記上側支持部は、前記上側内周面の軸方向の長さよりも長い長さを有し、前記下側支持部は、前記下側内周面の軸方向の長さと略同じ長さを有することが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、略円形の刃物の外周に沿って延びる刃先の状態を、簡単な構成で、かつ精度よく検査することが可能な刃先検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る刃先検査装置が用いられる切断システムの構成を模式的に示す斜視図である。

【図2A】図１に示される切断システムの刃先検査装置および刃替システムにおいて、刃替システムのハンドリングロボットによって刃替システムの仮組軸装置から刃物および中間部材を取り外した状態を模式的に示す図である。

【図2B】図２Ａに示された状態から変化して、ハンドリングロボットによって刃物および中間部材を刃先検査装置に取り付けた状態を模式的に示す図である。

【図2C】図２Ｂに示された状態から変化して、ハンドリングロボットによって刃先検査装置から中間部材を取り外した状態を模式的に示す図である。

【図2D】図２Ｃに示された状態から変化して、ハンドリングロボットによって刃先検査装置から刃物を取り外した状態を模式的に示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る刃先検査装置を示す斜視図である。

【図4】図３に示される刃先検査装置を示す正面図である。

【図5】図３に示される刃先検査装置を示す側面図である。

【図6A】図１に示される切断システムの刃先検査装置および刃替システムにおいて、刃替システムのハンドリングロボットによって刃物および中間部材を把持した状態を模式的に示す側面図である。

【図6B】図６Ａに示された状態から変化して、ハンドリングロボットによって刃物および中間部材を刃先検査装置の支持台に取り付けた状態を模式的に示す側面図である。

【図6C】図６Ｂに示された状態から変化して、支持台によって刃物が把持された状態を模式的に示す側面図である。

【図6D】図６Ｃに示された状態から変化して、ハンドリングロボットによって支持台から中間部材を取り外した状態を模式的に示す側面図である。

【図7A】図３に示される刃先検査装置の投光部から刃先に光を照射し、刃先からの反射光を刃先検査装置の受光部で受光する様子を模式的に示す側面図である。

【図7B】図７ＡにおけるＡ方向矢視図である。

【図8】図３に示される刃先検査装置の構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る刃先検査装置の制御部において行われる刃先検査の検査ロジックの一例として、刃先の断面プロファイルを示す図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る刃先検査装置の制御部において行われる刃先検査の検査ロジックの一例として、刃先の断面プロファイルを示す図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る刃先検査装置の制御部において行われる刃先検査の検査ロジックの一例として、刃先の断面プロファイルを示す図である。

【図12】本発明の一実施形態に係る刃先検査装置の制御部において行われる刃先検査の検査ロジックの一例として、刃先の断面プロファイルを示す図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る刃先検査装置の制御部において行われる刃先検査の検査ロジックの一例として、刃先の断面プロファイルを示す図である。

【図14】刃先検査装置の変形例を示す斜視図である。

【図15】図１４に示される刃先検査装置の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態の刃先検査装置を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで一例であり、本発明の刃先検査装置は、以下の実施形態に限定されるものではない。

【0016】

本実施形態に係る刃先検査装置１は、図３～図５に示されるように、略円形の刃物ＢＬの外周に沿って延びる刃先ＢＬ１を検査する装置である。刃先検査装置１は、たとえば、図１に示されるように、金属板等の切断対象物Ｗを刃物ＢＬによって切断する切断システムＣＳにおいて、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１を検査する装置として用いられる。ただし、刃先検査装置１は、切断システムＣＳに限定されることはなく、刃物の製造工場における出荷検査用としてなど、他の用途にも用いることができる。

【0017】

切断システムＣＳの切断対象物Ｗは、略円形の刃物ＢＬによって切断可能なものであれば特に限定されないが、たとえば、鋼板等の金属板である。図１に示される例では、切断システムＣＳは、切断対象物Ｗとしての帯状の金属板をスリット、すなわち、帯幅方向に分割するように切断（長さ方向に沿って切断）する。以下の説明では、切断対象物Ｗが帯状の金属板（以下、帯板Ｗとも称する）である場合について説明する。

【0018】

切断システムＣＳは、図１に示される例では、帯板Ｗをスリットする切断装置ＣＤと、刃物ＢＬを交換する刃替システムＥＳと、刃物ＢＬの刃先を検査する刃先検査装置１とを備えている。

【0019】

切断装置ＣＤは、図１に示されるように、帯板Ｗの長手方向に沿って帯板Ｗを切断する切断部１０１と、帯板Ｗをロール状に巻回し、切断部１０１に向けて帯板Ｗを繰り出す繰出ロール１０２と、帯板Ｗが切断された後の、帯板Ｗより狭幅の切断後帯板Ｗ１を巻き取る巻取ロール１０３と、帯板Ｗおよび切断後帯板Ｗ１を搬送する搬送部１０４とを備えている。切断装置ＣＤは、搬送部１０４によって帯板Ｗを繰出ロール１０２から繰り出して切断部１０１まで搬送し、切断部１０１によって切断された後の切断後帯板Ｗ１を搬送部１０４によって巻取ロール１０３まで搬送し、巻取ロール１０３によって切断後帯板Ｗ１を巻き取るように構成されている。

【0020】

切断部１０１は、図１に示されるように、帯板Ｗに対して鉛直方向の上側に配置された刃物ＢＬと、帯板Ｗに対して鉛直方向の下側に配置された刃物（図示せず）とで、帯板Ｗに対して上下方向に沿ってせん断力を与えることにより、帯板Ｗを切断するように構成されている。詳細には、切断部１０１は、上側の刃物ＢＬを備え、帯板Ｗに対して鉛直方向の上側に配置された上側切断部材１０１ａと、下側の刃物ＢＬを備え、帯板Ｗに対して鉛直方向の下側に配置された下側切断部材（図示せず）とを備えている。

【0021】

上側切断部材１０１ａは、図１および図２Ａ～図２Ｄに示されるように、帯板Ｗの搬送方向に対して直交する方向で、かつ略水平方向に沿って延びる回転軸１０１ｂと、回転軸１０１ｂを囲繞するように回転軸１０１ｂに取り外し可能に取り付けられる略円筒状のスリーブ１０１ｃと、スリーブ１０１ｃの外周に取り外し可能に装着される１つまたは複数の刃物ＢＬとを備えている。上側切断部材１０１ａはさらに、スリーブ１０１ｃの軸上の、刃物ＢＬの位置を画定する中間部材ＭＥを備えている。切断システムＣＳでは、切断装置ＣＤに設けられる刃物ＢＬを刃替システムＥＳによって交換する際には、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥが装着された状態のスリーブ１０１ｃを回転軸１０１ｂから取り外して交換することによって行なわれる。なお、下側切断部材は、上側切断部材１０１ａと同様の構成を有している。

【0022】

刃物ＢＬは、図３に示されるように、軸Ｘを中心とした略円形に形成されている。刃物ＢＬは、刃物ＢＬの外周に沿って延びる刃先ＢＬ１を有している。刃先ＢＬ１は、刃物ＢＬが帯板Ｗを切断する際に、帯板Ｗと接触する部分である。刃先ＢＬ１は、帯板Ｗと接触することにより、帯板Ｗから摩擦力および押圧力を受ける。刃先ＢＬ１は、摩擦によって次第に摩耗し、押圧力によって塑性変形する可能性がある。刃先ＢＬ１が塑性変形する例としては、たとえば、刃先ＢＬ１が帯板Ｗまたは他の物体に衝突する場合があり得る。また、他の例としては、刃先ＢＬ１の一部が帯板Ｗを押圧することによって帯板Ｗの切断を行う際に、刃先ＢＬ１における当該一部とは反対側へ向かって刃先ＢＬ１の一部が移動する場合があり得る。本実施形態の刃先検査装置１は、以下で詳しく述べるように、このように摩耗や塑性変形によって変形した刃先ＢＬ１の摩耗度合いや変形度合いを検査することができる。

【0023】

刃物ＢＬの刃先ＢＬ１は、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３と略直交する方向に沿った断面において、刃先ＢＬ１の径方向Ｄ２の外周面ＢＬ２に位置して略直線状に延びることが想定される第１の辺ＢＬ３と、刃先ＢＬ１の軸方向Ｄ１（軸Ｘの延びる方向）の端面ＢＬ４に位置して第１の辺ＢＬ３と交差し、略直線状に延びることが想定される第２の辺ＢＬ５と、第１の辺ＢＬ３と第２の辺ＢＬ５との交点に位置する先端ＢＬ６とを有している。

【0024】

なお、本明細書において、「略直線状に延びることが想定される」とは、刃物ＢＬの使用前の状態等、理想的な状態では略直線状に延びているが、摩耗および／または塑性変形等により、理想的な状態から逸脱する形状に変形している状態となっている可能性があることを意味する。すなわち、第１の辺ＢＬ３および第２の辺ＢＬ５は、理想的な状態において略直線状に延びているのであれば、使用後の状態においては、略直線状の状態から逸脱した状態、たとえば湾曲した状態であってもよい。

【0025】

刃物ＢＬは、本実施形態では、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、軸方向Ｄ１の両側の端部に２つの刃先ＢＬ１、ＢＬ１を備えている。具体的には、刃物ＢＬの外周面ＢＬ２と、軸方向Ｄ１における一方側の端面ＢＬ４との間に形成されている刃先ＢＬ１と、刃物ＢＬの外周面ＢＬ２と、軸方向Ｄ１における他方側の端面ＢＬ４との間に形成されている刃先ＢＬ１とを備えている。一方の刃先ＢＬ１と他方の刃先ＢＬ２とは、図示された例では、同じ形状の断面プロファイルを有する。刃物ＢＬが、軸方向Ｄ１の両側に２つの刃先ＢＬ１、ＢＬ１を備えることで、いずれか一方が劣化しても、他方が使用できるので、刃物ＢＬ自体の寿命が延びる。本実施形態の刃先検査装置１は、以下で詳しく述べるように、軸方向Ｄ１の両側に設けられた２つの刃先ＢＬ１、ＢＬ１を検査するのに適した構成を有している。ただし、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１の数は、２つに限定されることはなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

【0026】

刃先ＢＬ１は、刃先ＢＬ１の軸方向Ｄ１に沿った断面において、第１の辺ＢＬ３と第２の辺ＢＬ５とが交差していればよく、第１の辺ＢＬ３と第２の辺ＢＬ５との間の角度θは特に限定されない。本実施形態では、刃先ＢＬ１は、図７Ａ、７Ｂに示されるように、第１の辺ＢＬ３と第２の辺ＢＬ５とが互いに略直交するように形成されている。なお、略直交とは、第１の辺ＢＬ３と第２の辺ＢＬ５との間の角度θが９０°だけでなく、９０°からわずかにずれた範囲、たとえば８０°～１００°の範囲にあることを意味する。

【0027】

刃物ＢＬは、本実施形態では、図３に示されるように、刃物ＢＬを軸方向Ｄ１に貫通する貫通孔ＢＬ７を有している。より具体的には、刃物ＢＬは、軸方向Ｄ１に沿って延びる略円筒状に形成されている。刃物ＢＬは、図２Ａ～図２Ｄに示されるように、貫通孔ＢＬ７にスリーブ１０１ｃが挿通されることにより、スリーブ１０１ｃに支持され得る。また、後述するように、貫通孔ＢＬ７に面する内周面ＢＬ８（図４参照）が、刃先検査装置１の後述する支持台２によって把持され、刃替システムＥＳの後述するハンドリングロボット２０２により把持され得る。ただし、刃物ＢＬは、少なくとも外周に沿って延びる刃先ＢＬ１を有していればよく、貫通孔ＢＬ７を有していなくてもよい。

【0028】

刃物ＢＬとともにスリーブ１０１ｃに装着される中間部材ＭＥは、図２Ａ～図２Ｄに示されるように、スリーブ１０１ｃの軸方向Ｄ１における刃物ＢＬの位置を画定するための部材である。特に、中間部材ＭＥは、複数の刃物ＢＬがスリーブ１０１ｃに装着される際に、複数の刃物ＢＬの間に配置されて、複数の刃物ＢＬの軸方向Ｄ１の間の間隔を画定する。それにより、切断装置ＣＤにおいて切断されて生成される切断後帯板Ｗ１の幅が画定される。中間部材ＭＥの径方向の表面にはゴムなどの弾性部材が設けられ、中間部材ＭＥによって帯板Ｗが押圧された際に、帯板Ｗの変形を抑制するように構成されている。

【0029】

中間部材ＭＥは、本実施形態では、刃物ＢＬと同様に、軸方向Ｄ１に貫通する貫通孔を有する円筒状に形成されている。中間部材ＭＥは、図２Ａ～２Ｄに示されるように、貫通孔にスリーブ１０１ｃが挿通されることにより、スリーブ１０１ｃに支持され得る。また、後述するように、貫通孔に面する内周面が、刃先検査装置１の後述す支持台２によって把持され、刃替システムＥＳの後述するハンドリングロボット２０２により把持され得る。

【0030】

刃替システムＥＳは、図１に示されるように、スリーブ１０１ｃが着脱可能に装着される仮組軸装置２０１と、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＬを把持して、搬送するハンドリングロボット２０２と、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＬを格納する格納棚２０３とを備えている。

【0031】

仮組軸装置２０１は、図１に示されるように、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥが装着されたスリーブ１０１ｃを、切断装置ＣＤとハンドリングロボット２０２との間で搬送する。仮組軸装置２０１は、スリーブ１０１ｃが装着される仮組軸２０１ａと、仮組軸２０１ａを支持し、仮組軸２０１ａを移動させる台車２０１ｂとを備えている。仮組軸装置２０１は、仮組軸２０１ａと切断装置ＣＤの回転軸１０１ｂとが同軸になるように切断装置ＣＤに接近して（図１中、２点鎖線の位置）、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥが装着されたスリーブ１０１ｃを切断装置ＣＤとの間で受け渡しする。また、仮組軸装置２０１は、ハンドリングロボット２０２との間で刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを受け渡しするために、ハンドリングロボット２０２の駆動範囲内に移動する（図１中、実線の位置）。図２Ａ～図２Ｄには、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥが装着されたスリーブ１０１ｃが仮組軸２０１ａに装着された状態が示されている。

【0032】

ハンドリングロボット２０２は、図２Ａ～図２Ｄに示されるように、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを把持して、たとえば、仮組軸装置２０１に装着されたスリーブ１０１ｃと刃先検査装置１との間などで、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを搬送する。ハンドリングロボット２０２は、台座部２０２ａと、複数の関節を有し、台座部２０２ａに回転駆動可能に固定されるアーム部２０２ｂと、アーム部２０２ｂの先端部に設けられ、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを把持する複数のフィンガー２０２ｃとを備えている。ハンドリングロボット２０２は、複数のフィンガー２０２ｃによって刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを把持し、アーム部２０２ｂの動作によって刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを搬送する。

【0033】

ハンドリングロボット２０２は、図４に示されるように、３つのフィンガー２０２ｃを備えている。各フィンガー２０２ｃは、図２Ａ～図２Ｄに示されるように、アーム部２０２ｂの先端部から略水平方向に沿って延びるように配置されている。各フィンガー２０２ｃは、図４に示されるように、各フィンガー２０２ｃの先端側から見て、逆二等辺三角形の底辺を挟む２つの頂点に対応する位置と、当該底辺よりも下方で、かつ逆二等辺三角形の残りの頂点に対応する位置とに配置されている。３つのフィンガー２０２ｃは、刃先検査装置１に接近して、刃先検査装置１との間で刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥの受け渡しを行う際に、図３に示されるように、刃先検査装置１の後述する上側支持部２１および下側支持部２２と干渉しない位置に配置される。具体的には、たとえば、上側支持部２１が上側の２つのフィンガー２０２ｃの水平方向の間に位置し、かつ上側支持部２１が上側の２つのフィンガー２０２ｃから離間した状態となるように、上側の２つのフィンガー２０２ｃが配置される。また、下側の１つのフィンガー２０２ｃが２つの下側支持部２２の水平方向の間に位置し、かつ下側の１つのフィンガー２０２ｃが２つの下側支持部２２から離間した状態となるように、下側の１つのフィンガー２０２ｃが配置される。３つのフィンガー２０２ｃは、刃物ＢＬの貫通孔ＢＬ７および中間部材ＭＥの貫通孔内に配置され、上側の２つのフィンガー２０２ｃと下側の１つのフィンガー２０２ｃとが互いに離間する方向に移動して、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥの貫通孔に面する内周面を押圧することにより、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを把持する。

【0034】

ハンドリングロボット２０２は、たとえば、仮組軸装置２０１の仮組軸２０１ａに装着されたスリーブ１０１ｃから刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを取り出し（図２Ａ参照）、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを刃先検査装置１に装着し（図２Ｂ参照）、刃先検査装置１に装着された刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥのうち中間部材ＭＥを取り出し（図２Ｃ参照）、中間部材ＭＥを格納棚２０３（図１参照）へ格納し、刃先検査装置１に装着された刃物ＢＬを取り出し（図２Ｄ参照）、刃物ＢＬを格納棚２０３（図１参照）へ格納する。

【0035】

刃先検査装置１は、図３～図５に示されるように、支持台２と、検知ユニット３と、回転機構４と、制御部５とを備えている。

【0036】

支持台２は、刃物ＢＬを支持する。支持台２は、刃物ＢＬを支持することができるのであれば、その構成は特に限定されないが、たとえば、以下の構成を採用することができる。具体的には、図３～図５に示されるように、支持台２は、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１が略水平方向を向くように配置された刃物ＢＬの貫通孔ＢＬ７に面する上側内周面ＢＬ８１を支持する上側支持部２１と、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１が略水平方向を向くように配置された刃物ＢＬの貫通孔ＢＬ７に面する下側内周面ＢＬ８２を支持する下側支持部２２とを有する構成である。この構成において、上側支持部２１は、上側内周面ＢＬ８１の軸方向Ｄ１の長さよりも長い長さＬ１を有する。下側支持部２２は、下側内周面ＢＬ８２の軸方向Ｄ１の長さと略同じ長さＬ２を有する。このような構成を採用することにより、上側支持部２１だけで刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥを支持することができるとともに、上側支持部２１および下側支持部２２によって刃物ＢＬだけを固定して支持することができる。また、上側支持部２１および下側支持部２２によって刃物ＢＬが支持された状態において、中間部材ＭＥは上側支持部２１にのみ支持された状態にあるので、後述するように、支持台２に刃物ＢＬを支持させたまま、支持台２から中間部材ＭＥのみを容易に取り出すことができる。

【0037】

本明細書において、「上側支持部２１」の「上側」とは、刃先検査装置１とハンドリングロボット２０２との間で刃物ＢＬおよび中間部材Ｍの受け渡しが行われる際に上側支持部２１が下側支持部２２に対して上側に位置することを意味するものであり、上側支持部２１が下側支持部２２に対して常に上側に位置することを意味するものではない。同様に、「下側支持部２２」の「下側」とは、刃先検査装置１とハンドリングロボット２０２との間で刃物ＢＬおよび中間部材Ｍの受け渡しが行われる際に下側支持部２２が上側支持部２１に対して下側に位置することを意味するものであり、下側支持部２２が上側支持部２１に対して常に下側に位置することを意味するものではない。したがって、上側支持部２１および下側支持部２２が回転機構４の回転駆動力を受けて回転する際には、上側支持部２１および下側支持部２２の位置関係が上下方向において逆転することもあり得る。

【0038】

支持台２は、本実施形態では、上側支持部２１と下側支持部２２との間の間隔を調節する間隔調節機構２５（図８参照）を備えている。上側支持部２１および下側支持部２２は、間隔調節機構２５によって、刃物ＢＬを把持する把持位置と、刃物ＢＬの把持が解除される把持解除位置との間で移動可能に構成される。間隔調節機構２５は、シリンダ装置またはモータ等の駆動源の動力を用いて、上側支持部２１と下側支持部２２との間の間隔を調節するように構成されている。具体的には、たとえば、間隔調節機構２５は、上側支持部２１と下側支持部２２とを、上下方向に沿って相対的に接近および離間する方向へ移動させるように構成されている。上側支持部２１と下側支持部２２とが、相対的に接近する方向へ移動することにより、上側支持部２１および下側支持部２２が把持解除位置に位置付けられ、上側支持部２１および下側支持部２２のうち、上側支持部２１のみによって刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥが支持される状態とすることができる。また、上側支持部２１と下側支持部２２とが、相対的に離間する方向へ移動することにより、上側支持部２１および下側支持部２２が把持位置に位置付けられ、上側支持部２１および下側支持部２２の両方が刃物ＢＬの内周面ＢＬ８を互いに反対の方向へ押圧する。これにより、上側支持部２１および下側支持部２２によって刃物ＢＬのみを固定して支持することができる。

【0039】

支持台２は、図３～図５に示されるように、上側支持部２１が固定される上側ベース部材２３と、下側支持部２２が固定される下側ベース部２４とを備えていてもよい。上側支持部２１は、上側支持部２１の長さ方向の一方の端部で上側ベース部材２３に固定され、上側ベース部材２３から略水平方向に突出するように設けられている。また、下側支持部２２は、下側支持部２２の長さ方向の一方の端部で下側ベース部材２４に固定され、下側ベース部材２４から略水平方向に突出するように設けられている。上側支持部２１および下側支持部２２は、間隔調節機構２５によって上側ベース部材２３と下側ベース部材２４との間の間隔が調節されることで、互いの間の間隔が調節される。

【0040】

上側支持部２１の数および下側支持部２２の数は、刃物ＢＬを確実に支持することができるのであれば、特に限定されるものではないが、たとえば、図３～図５に示される例では、上側支持部２１の数が１つであり、下側支持部２２の数が２つである。また、上側支持部２１の位置および下側支持部２２の位置は、刃物ＢＬを確実に支持することができるのであれば、特に限定されるものではないが、たとえば、図３および図４に示される例では、上側支持部２１の長さ方向（軸方向Ｄ１）に沿った方向から見て、２つの下側支持部２２のうちの一方が、１つの上側支持部２１に対して斜め下方に位置しており、２つの下側支持部２２のうちの他方が、上側支持部２１に対して、一方の下側支持部２２とは反対側の斜め下方に位置している。そして、２つの下側支持部２２は、二等辺三角形の底辺を挟む２つの頂点に対応する位置に配置され、１つの上側支持部２１は、上記二等辺三角形の残りの頂点に対応する位置に配置されている。

【0041】

上側支持部２１の長さＬ１は、刃物ＢＬの上側内周面ＢＬ８１の軸方向Ｄ１の長さよりも長ければよく、特に限定されることはないが、上側内周面ＢＬ８１の軸方向Ｄ１の長さに、中間部材ＭＥの貫通孔に面する内周面の軸方向Ｄ１の長さを加えた長さまたはそれ以上の長さであることが好ましい。この場合、上側支持部２１の長さＬ１は、上側内周面ＢＬ８１の軸方向Ｄ１の長さに、１つの中間部材ＭＥの内周面の長さを加えた長さまたはそれ以上の長さであってもよいし、上側内周面ＢＬ８１の軸方向Ｄ１の長さに、複数の中間部材ＭＥの内周面の長さを加えた長さまたはそれ以上の長さであってもよい。

【0042】

上側支持部２１は、刃物ＢＬの上側内周面ＢＬ８１を支持するように構成されていればよく、その形状は特に限定されない。上側支持部２１は、本実施形態では、図３および図４に示されるように、上側支持部２１の長さ方向と直交する方向に沿った断面が、刃物ＢＬの上側内周面ＢＬ８１に沿うように形成されている。図３に示される例では、上側支持部２１は、上側支持部２１の長さ方向と直交する方向に沿った断面が円弧状となるように形成されている。上側支持部２１は、刃物ＢＬの上側内周面ＢＬ８１に沿うように形成されることで、上側内周面ＢＬ８１との接触面積が大きくなり、互いの間に生じる摩擦力が大きくなって、刃物ＢＬをより確実に支持することができる。

【0043】

上側支持部２１は、上側支持部２１の長さ方向における一方側の端部から他方側の端部に向かって、水平方向に対して斜め上向きとなるように傾斜していることが好ましい。具体的には、たとえば、刃物ＢＬの上側内周面ＢＬ８１と接触する上側支持部２１の上面が、上側支持部２１の長さ方向における一方側の端部から他方側の端部に向かって、水平方向に対して斜め上向きとなるように傾斜していることが好ましい。このような構成とすることにより、以下の効果を奏することができる。後述するように、ハンドリングロボット２０２によって刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥが支持台２に受け渡された際に、上側支持部２１に支持された刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥが上側支持部２１の長さ方向に沿って、上側支持部２１の他方側の端部側から一端側の端部側まで滑り落ちる。これにより、刃物ＢＬは、刃物ＢＬの下側内周面ＢＬ８２が下側支持部２２と対向する位置へ移動する。したがって、上側支持部２１および下側支持部２２が対向する位置に刃物ＢＬをより確実に位置付けることができるので、上側支持部２１および下側支持部２２によって刃物ＢＬをより確実に支持することができる。

【0044】

図６Ａ～図６Ｄを参照して、ハンドリングロボット２０２と刃先検査装置１との間で行われる、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥの受け渡し動作について説明する。図６Ａ～図６Ｄは、図１に示される刃先検査装置１およびハンドリングロボット２０２の動作を模式的に示す側面図である。ただし、以下の動作は一例であり、ハンドリングロボット２０２と刃先検査装置１との間の受け渡し動作は、以下の例に限定されない。

【0045】

図６Ａに示される例では、ハンドリングロボット２０２の３つのフィンガー２０２ｃが、フィンガー２０２ｃの先端側（図６Ａ中、右側）から順に、刃物ＢＬおよび中間部材ＭＥ（図示された例では２つの中間部材ＭＥ）を支持している状態となっている。また、図６Ａに示される例では、刃先検査装置１において、上側支持部２１および下側支持部２２が把持解除位置に位置付けられ、上側支持部２１と下側支持部２２との間の間隔が、上側支持部２１および下側支持部２２によって刃物ＢＬを支持することが可能な場合の間隔（以下、支持間隔ＤＳとも称する、図６Ｃおよび図６Ｄ参照）よりも小さい状態となっている。このような状態において、ハンドリングロボット２０２のアーム部２０２ｂが操作されて、３つのフィンガー２０２ｃが、軸方向Ｄ１に沿って刃先検査装置１の支持台２に接近する（図６Ａ参照）。

【0046】

次に、図６Ｂに示されるように、上側のフィンガー２０２ｃの先端が上側ベース部材２３に当接する。また、下側のフィンガー２０２ｃの先端が下側ベース部材２４に当接する。これにより、刃物ＢＬが上側ベース部材２３および下側ベース部材２４に当接する。このとき、上側支持部材２１と下側支持部材２２との間の間隔が、上述の支持間隔ＤＳよりも小さい状態となっているため、刃物ＢＬが下側支持部材２２と干渉することが抑制される。なお、図６Ｂでは、上側のフィンガー２０２ｃの先端が上側ベース部材２３に当接するととともに、下側のフィンガー２０２ｃの先端が下側ベース部材２４に当接しているが、この例に限定されない。たとえば、上側のフィンガー２０２ｃの先端と上側ベース部材２３との間に所定のクリアランスがある状態にまで、上側のフィンガー２０２ｃの先端が上側ベース部材２３に接近するととともに、下側のフィンガー２０２ｃの先端が下側ベース部材２４との間に所定のクリアランス（下側支持部２２の軸方向Ｄ１の長さＬ２より小さいクリアランス）がある状態にまで、下側のフィンガー２０２ｃの先端が下側ベース部材２４に接近してもよい。

【0047】

次に、図６Ｃに示されるように、下側のフィンガー２０２ｃが上昇する。この上昇により、下側のフィンガー２０２ｃは刃物ＢＬの下側内周面ＢＬ８２および中間部材ＭＥの内周面から離間した状態となる。すなわち、下側のフィンガー２０２ｃは、刃物ＢＬの下側内周面ＢＬ８２および中間部材ＭＥの内周面を支持しない状態となる。この状態では、上側のフィンガー２０２ｃおよび上側支持部２１が、刃物ＢＬの上側内周面ＢＬ８１および中間部材ＭＥの内周面を支持している。つぎに、刃先検査装置１の下側支持部２２が降下する。この降下により、下側支持部２２は刃物ＢＬの下側内周面ＢＬ８２に当接する。すなわち、下側支持部２２は、刃物ＢＬの下側内周面ＢＬ８２を支持する状態となる。この状態では、下側支持部２２は、刃物ＢＬの下側内周面ＢＬ８２のみを支持しており、中間部材ＭＥの内周面は支持していない。なお、上述のように、上側および下側のフィンガー２０２ｃの先端が上側ベース部材２３および下側ベース部材２４との間に所定のクリアランス（下側支持部２２の軸方向Ｄ１の長さＬ２より小さいクリアランス）がある状態にまで、上側および下側のフィンガー２０２ｃの先端が上側ベース部材２３および下側ベース部材２４に接近して刃物ＢＬを受け渡す場合には、刃物ＢＬは、上側ベース部材２３および下側ベース部材２４から軸方向Ｄ１で離間した状態となる。しかし、上述のように上側支持部２１が傾斜していることで、刃物ＢＬが上側支持部２１上を上側ベース部材２３側へスライドするので、刃物ＢＬが上側ベース部材２３および下側ベース部材２４に当接する。したがって、刃物ＢＬが上側ベース部材２３および下側ベース部材２４に当接した状態で、下側支持部２２が刃物ＢＬの下側内周面ＢＬ８２を支持する状態となる。

【0048】

次に、３つのフィンガー２０２ｃは、軸方向Ｄ１に沿って支持台２から所定距離（下側支持部２２の長さＬ２よりもわずかに長い距離）だけ離間した後、下側のフィンガー２０２ｃが降下する。この降下により、下側のフィンガー２０２ｃは中間部材ＭＥの内周面を押圧した状態となる。すなわち、下側のフィンガー２０２ｃは、中間部材ＭＥの内周面を支持する状態となる。このような状態で、３つのフィンガー２０２ｃは、図６Ｄに示されるように、刃先検査装置１から離れる方向へ移動する。その後、３つのフィンガー２０２ｃは、中間部材ＭＥを支持した状態で、格納棚２０３へ移動し、格納棚２０３に中間部材ＭＥを戻す。支持台２に残された刃物ＢＬは、後述するように、刃先検査装置１によって刃先ＢＬ１の状態が検査される。

【0049】

検知ユニット３は、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３と略直交する方向に沿った断面における刃先ＢＬ１の断面プロファイル（図９～図１３参照）を検知する。検知ユニット３は、スリット状の光ＳＨ１を刃先ＢＬ１に照射する投光部３１と、刃先ＢＬ１からの反射光ＳＨ２を受光する受光部３２とを備えている。検知ユニット３は、投光部３１により照射されたスリット状の光ＳＨ１が刃先ＢＬ１で反射して、その反射光ＳＨ２を受光部３２で受光することにより、刃先ＢＬ１の断面プロファイルを取得することができる。検知ユニット３は、図８のブロック図に示されるように、制御部５に通信可能に接続され、取得した断面プロファイルを制御部５に送信する。検知ユニット３は、取得した断面プロファイルを、図示しない記憶部に送信してもよい。

【0050】

投光部３１は、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３と略直交する方向に沿って延びるスリット状の光ＳＨ１を、刃先ＢＬ１の第１の辺ＢＬ３の想定される直線と第２の辺ＢＬ５の想定される直線とがなす角度θの略中心を通る直線ＳＬ１に沿って、刃先ＢＬ１に照射する。これにより、スリット状の光ＳＨ１は、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３と略直交する方向において、刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６を中心として対称に刃先ＢＬ１に照射されるので、刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６を中心として対称の領域の刃先ＢＬ１の断面プロファイルを得ることができる。したがって、刃先ＢＬ１の状態を漏れなく、精度よく検査することができる。

【0051】

なお、本明細書において、「想定される直線」とは、上述の「略直線状に延びることが想定される」の概念に基づく直線である。すなわち、刃物ＢＬの使用前の状態等、理想的な状態では略直線状に延びているが、摩耗および／または塑性変形等により、理想的な状態から逸脱する形状に変形している可能性がある場合における、当該理想的な状態の直線を意味する。すなわち、第１の辺ＢＬ３および第２の辺ＢＬ５は、理想的な状態において略直線状に延びていることが想定される場合には、使用後の状態においては、略直線状の状態から逸脱した状態、たとえば湾曲した状態であってもよい。使用後の状態において、略直線状の状態から逸脱している場合には、たとえば、検知された形状に対する直線近似等、何等かの手法を用いて、理想的な直線が求められ得る。

【0052】

また、本明細書において、「角度θの略中心」の角度とは、θ／２だけではなく、θ／２の±１０％以内の範囲内の角度を意味する。本実施形態では、第１の辺ＢＬ３と第２の辺ＢＬ５とは互いに略直交しているが、その場合、「角度θの略中心」の角度は、略４５°を意味し、たとえば４０°～５０°の範囲内の角度を意味する。

【0053】

投光部３１が放射する光ＳＨ１は、図７Ａに示されるように、光ＳＨ１の略中心が直線ＳＬ１上に位置するように、刃先ＢＬ１に照射されることが好ましい。これにより、スリット状の光ＳＨ１は、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３と略直交する方向において、より正確に、刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６を中心として対称に刃先ＢＬ１を照射することができる。刃先ＢＬ１に照射される光ＳＨ１の断面の長辺の長さは、特に限定されることはなく、刃先ＢＬ１において摩耗や欠損が生じていることが想定される部分の大きさに応じて適宜設定することができる。光ＳＨ１は、スリット状の光、たとえば一方向の長さが、一方向に直交する方向の長さよりも長い、細長い断面形状を有する光であれば、特に限定されることはなく、たとえば、一般的に光切断法で用いられる公知のレーザー光を用いることができる。

【0054】

受光部３２は、刃先ＢＬ１によって反射される反射光ＳＨ２を受光する。受光部３２は、反射光ＳＨ２を受光して結像し、刃先ＢＬ１の断面の形状をプロファイルデータとして取得する。受光部３２は、反射光ＳＨ２を受光することができれば、その配置は特に限定されない。受光部３２は、投光部３１が放射する光ＳＨ１の進行方向に対して、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３に傾斜した方向（たとえば略４５°の方向）であって、第１の辺ＢＬ３と第２の辺ＢＬ５との間の角度θの略中心を通る方向から反射光ＳＨ２を受光するように配置されることが好ましい。これにより、受光部３２は、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３と略直交する方向において、刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６を中心として対称に刃先ＢＬ１から反射光ＳＨ２を受光することができ、より正確に刃先ＢＬ１の断面プロファイルを得ることができる。受光部３２は、刃先ＢＬ１から反射される反射光ＳＨ２を受光することができればよく、たとえば、一般的な光切断法で用いられる公知の撮像素子ＣＭＯＳにより構成することができる。

【0055】

回転機構４は、刃先ＢＬ１の断面プロファイルの位置を刃先ＢＬ１の周方向に沿って変化させるために、検知ユニット３に対して刃先ＢＬ１を、軸Ｘを中心に相対的に回転させる。回転機構４によって検知ユニット３に対して刃先ＢＬ１を相対回転させながら、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３に沿って刃先ＢＬ１の断面プロファイルを連続して取得することで、周方向Ｄ３に沿って刃先ＢＬ１の状態を検査することができる。検知ユニット３に対して刃先ＢＬ１を相対回転させる回転角度は、特に限定されるものではないが、たとえば、検知ユニット３による検知開始時から検知終了時までの回転角度が３６０°またはそれ以上の角度に設定することができる。このような回転角度とすることにより、刃先ＢＬ１の全周にわたって検査を行うことができる。刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３において断面プロファイルを取得する間隔は、特に限定されることはなく、刃先ＢＬ１において摩耗や欠損が生じていることが想定される部分の大きさに応じて適宜設定することができる。

【0056】

回転機構４は、本実施形態では、軸Ｘを中心に刃物ＢＬを回転させることで、検知ユニット３に対して刃先ＢＬ１を相対回転させるように構成されている。具体的には、回転機構４は、図４および図５に示されるように、刃物ＢＬを支持する支持台２に設けられた回転体４１と、回転体４１を回転駆動するモータなどの駆動部（図示せず）とを備えている。回転体４１には、支持台２の上側ベース部材２３および下側ベース部材２４を介して上側支持部２１および下側支持部２２が取り付けられている。回転機構４は、駆動部によって回転体４１を回転させることにより上側支持部２１および下側支持部２２を回転させ、上側支持部２１および下側支持部２２に支持された刃物ＢＬの刃先ＢＬ１を回転させる。なお、回転機構は、検知ユニット３に対して刃先ＢＬ１を相対回転させることができればよく、たとえば、ハンドリングロボット２０２（図２Ａ～図２Ｄを参照）に設けられて、ハンドリングロボット２０２によって刃物ＢＬを回転させるように構成されてもよいし、検知ユニット３を刃先ＢＬ１の周りに回転させるように構成されていてもよい。

【0057】

制御部５は、検知ユニット３により検知された刃先ＢＬ１の断面プロファイルから刃先ＢＬ１の状態を判定する。制御部５は、本実施形態では、図８のブロック図に示されるように、検知ユニット３と通信可能に接続され、検知ユニット３の検知動作を制御するとともに、検知ユニット３から直接、刃先ＢＬ１の断面プロファイルを取得するように構成されている。ただし、制御部５は、刃先ＢＬ１の状態を判定するために、検知ユニット３から刃先ＢＬ１の断面プロファイルを取得することができればよく、たとえば、刃先ＢＬ１の断面プロファイルが記憶された記憶部を介して間接的に刃先ＢＬ１の断面プロファイルを取得するように構成されていてもよいし、検知ユニット３の検知動作を制御する他の制御装置から取得するように構成されていてもよい。制御部５は、たとえば、一般的にコンピュータに搭載される公知の中央演算処理装置（ＣＰＵ）などを用いて構成することができる。

【0058】

制御部５は、たとえば、図９に例示されるように、検知ユニット３によって検知された断面プロファイルから、刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６から所定の距離を隔てた第１領域ＡＲ１の断面プロファイルＰＲ１と、第１領域ＡＲ１よりも刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６に近い第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２とを抽出する。さらに、制御部５は、第１領域ＡＲ１の断面プロファイルＰＲ１を直線近似することにより近似直線ＳＬ２を取得して、近似直線ＳＬ２を延長することにより第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲを推定する。さらに、制御部５は、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２と第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲ２の間の差異を示す特徴量ＦＡを算出するように構成される。制御部５は、算出された特徴量ＦＡを所定の閾値と比較して、算出された特徴量ＦＡが所定の閾値を超えている場合に、その断面プロファイルが検知された刃先ＢＬ１に、摩耗、欠損、変形などの欠陥が生じていると判定することができる。したがって、刃先検査装置１は、簡単な構成で、かつ精度よく、刃先ＢＬ１の状態を検査することができる。

【0059】

なお、刃先ＢＬ１の先端ＢＬから所定の距離を隔てて設定される第１領域ＡＲ１は、刃物ＢＬの使用中に刃先ＢＬ１において摩耗や塑性変形などが生じる可能性の低い領域として設定することができる。たとえば、刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６から第１領域ＡＲ１までの所定の距離は、摩耗や塑性変形などが生じることが想定される範囲として予め設定することもできるし、第１領域ＡＲ１において直線近似して得られた近似直線ＳＬ２と第１領域ＡＲ１の断面プロファイルＰＲ１との差異が所定範囲内になるよう、刃先ＢＬ１の先端ＢＬ６に対して第１領域ＡＲ１が位置付けられるように設定することもできる。また、直線近似は、最小二乗法や、他の公知の数学的手法により行なうことができる。

【0060】

制御部５は、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２が、第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲよりも、刃先ＢＬ１の軸方向Ｄ１および径方向Ｄ２の内側に位置するか否かを判定するように構成されていてもよい。制御部５が、たとえば、断面プロファイルＰＲ２が理想断面プロファイルＩＰＲよりも内側にある（図９など参照）と判定した場合には、刃先ＢＬ１に摩耗や欠損が生じていると判定することができる。また、制御部５が、たとえば、断面プロファイルＰＲ２が理想断面プロファイルＩＰＲよりも外側にある（図１１参照）と判定した場合には、刃先ＢＬ１が塑性変形したと判定することができる。

【0061】

ここで、特徴量ＦＡは、上述したように、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２と第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲの間の差異を示す量である。特徴量ＦＡは、図９～図１３に示されるように、さまざまな検査ロジックによって算出することができる。なお、以下では、たとえば、図９に例示されるように、近似直線ＳＬ２を延長することにより得られる直線を「母線ＧＬ」とも称する。また、第１の辺ＢＬ３側の母線ＧＬと第２の辺ＢＬ５側の母線ＧＬとの交点を「交点ＶＥ」とも称する。図９に示された例では、交点ＶＥおよび先端ＢＬ６は、上述の直線ＳＬ１上に位置している。ただし、先端ＢＬ６は、直線ＳＬ１から若干ずれた位置にあってもよい。

【0062】

図９に示される検査ロジックでは、特徴量ＦＡは、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２のうち、第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲよりも、刃先ＢＬ１の軸方向Ｄ１および径方向Ｄ２の内側に位置する部分と、第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲ２とで囲まれる領域（ハッチングを付した領域）の面積Ｓ１である。第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２と第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲとの比較は、ともに同一座標系で表示した状態で行なわれる。面積Ｓ１は、断面プロファイルＰＲ２および理想断面プロファイルＩＰＲを同一座標系で表示したときに、刃先ＢＬ１の軸方向Ｄ１および径方向Ｄ２の内側に位置する断面プロファイルＰＲ２の部分の各点の座標と、理想断面プロファイルＩＰＲの各点の座標とに基づいて、断面プロファイルＰＲ２と理想断面プロファイルＩＰＲとで囲まれた領域内で積分処理を行うことにより求めることができる。このような面積を特徴量ＦＡとして算出することで、刃先ＢＬ１の摩耗、欠損、変形などの欠陥の程度を高い精度で把握することができる。

【0063】

図１０に示される検査ロジックでは、特徴量ＦＡは、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２と第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲとの間の間隔ＣＬである。具体的には、間隔ＣＬは、たとえば、直線ＳＬ１と断面プロファイルＰＲ２との交点と、交点ＶＥとの間の間隔である。間隔ＣＬを特徴量とＦＡとして算出することで、刃先ＢＬ１の摩耗、欠損、変形などの欠陥の程度を高い精度で把握することができる。特に、図１１に示されるように、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２のうち、第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲよりも、刃先ＢＬ１の軸方向Ｄ１または径方向Ｄ２の外側に位置する部分がある場合には、刃先ＢＬ１の一部が理想断面プロファイルＩＰＲの外側に移動することによって間隔ＣＬが大きくなりやすいため、そのような刃先ＢＬ１の異常を容易に把握することができる。

【0064】

図１２に示される検査ロジックでは、特徴量ＦＡは、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２の所定の位置における傾きα１、α２と第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲの傾きβとの間の関係を示す値である。本実施形態では、「所定の位置」とは、直線ＳＬ１からの距離がゼロより大きく、かつ第２領域ＡＲ２内で、所定の幅を有する第３領域ＡＲ３内の位置である。所定の位置および所定の幅は、上記条件を満たす限り任意に設定可能である。「理想断面プロファイルＩＰＲの傾きβとの間の関係を示す値」は、第３領域ＡＲ３内において断面プロファイルＰＲ２に引いた接線ＴＬ１、ＴＬ２の傾きが傾きα１、α２であるとすると、特に限定されるものではないが、たとえば、α１／β、α２／βである。断面プロファイルＰＲ２の傾きα１、α２と理想断面プロファイルＩＰＲの傾きβとの関係を示すことにより、たとえば、刃先ＢＬ１の丸みを評価することができる。

【0065】

図１３に示される検査ロジックでは、特徴量ＦＡは、第２領域ＡＲ２の断面プロファイルＰＲ２のうち、第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲよりも、刃先ＢＬ１の軸方向Ｄ１または径方向Ｄ２の外側に位置する部分と、第２領域ＡＲ２の理想断面プロファイルＩＰＲとで囲まれる領域（ハッチングを付した領域）の面積Ｓ２である。この構成によれば、断面プロファイルＰＲ２が理想断面プロファイルＩＰＲの外側へ変形している程度を把握することができる。したがって、刃先ＢＬ１の塑性変形の程度を容易に把握することができる。

【0066】

制御部５は、本実施形態では、図８のブロック図に示されるように、回転機構４に通信可能に接続され、回転機構４の回転動作を制御するように構成されている。制御部５は、回転機構４および検知ユニット３を制御して、検知ユニット３に対して刃物ＢＬの刃先ＢＬ１を相対回転させながら、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３（図７Ｂ参照）に沿って刃先ＢＬ１の断面プロファイルを取得することができる。制御部５は、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３に沿って刃先ＢＬ１の断面プロファイルを取得することで、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３に沿った特徴量ＦＡの変化を算出することができる。これにより、制御部５は、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３に沿ったどの位置に、どの程度で、摩耗、欠損、変形などの欠陥が生じているかを判定することができる。その判定は、特に限定されることはなく、たとえば、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３の各位置で、特徴量ＦＡが所定の閾値を超えているか否かを判定することによって行われてもよいし、刃先ＢＬ１の周方向Ｄ３に沿った所定の長さ範囲に亘って、特徴量ＦＡが所定の閾値を超えているか否かを判定することによって行われてもよい。

【0067】

制御部５は、図８のブロック図に示されるように、操作入力部７および出力部８と通信可能に接続されていてもよい。操作入力部７は、ユーザによる操作入力を受け付け、ユーザによる操作入力の内容を制御部５へ送信する。刃先検査装置１は、操作入力部７を備えることで、ユーザの入力に応答して、制御部５の上記動作を実行し、また制御部５の上記動作を修正することができる。操作入力部７は、キーボードやマウスなどの公知の入力手段により具現化できる。出力部８は、検知ユニット３による検知結果や、制御部５による算出結果および判定結果などを出力するように構成されている。刃先検査装置１は、出力部８を通じて、ユーザに上記結果を通知することができる。出力部８は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカーなどの公知のデータ出力手段により具現化できる。

【0068】

刃先検査装置１は、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１を検査することができればよく、設けられる位置は特に限定されない。本実施形態では、刃先検査装置１は、図１、図２Ａ～図２Ｄに示されるように、刃替システムＥＳ内に設けられ、より詳しくは、刃替システムＥＳのエリア内に設けられている。これにより、刃先検査を刃替の工程の中で実施することができるため、刃替の工程とは別に刃先検査の工程を設ける必要がない。特に、本実施形態では、刃先検査装置１は、刃替システムＥＳのハンドリングロボット２０２に隣接して設けられ、より具体的には、ハンドリングロボット２０２の台座部２０２ａに設けられている。これにより、ハンドリングロボット２０２による刃物ＢＬの運搬途中（たとえば格納棚２０３への運搬途中）に刃先検査を実施することができ、刃物ＢＬを格納棚２０３へ一旦格納した後に格納棚２０３から再度取り出して刃先検査を行う場合と比べて、刃物ＢＬの運搬にかかる時間を省略できる。ただし、刃先検査は、刃物ＢＬの運搬途中に行なってもよいし、格納棚２０３に一度格納された刃物ＢＬを再度取り出して行なってもよい。

【0069】

以上において、本実施形態の刃先検査装置１が、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１の一方側に位置する刃先ＢＬ１を検査することができることを示した。本実施形態の刃先検査装置１はさらに、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１の他方側に位置する刃先ＢＬ１を検査することもできる。刃先検査装置１は、図３～図５に示されるように、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１の一方側に位置する刃先ＢＬ１を検査するための第１検査位置（図５中、実線の位置）と、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１の他方側に位置する刃先ＢＬ１を検査するための第２検査位置（図５中、２点鎖線の位置）との間で、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１に対して検知ユニット３を相対移動させる移動機構６を備えている。移動機構６は、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１における一方側の刃先ＢＬ１と他方側の刃先ＢＬ１とを、検知ユニット３によって選択的に検査できるように、検知ユニット３を相対移動させる。第１検査位置および第２検査位置のいずれにおいても、検知ユニット３は、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１に対して、上述したのと実質的に同じ配置を実現でき、それによって、上述したのと実質的に同じ検査を実現できる。

【0070】

移動機構６は、第１検査位置と第２検査位置との間で、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１に対して検知ユニット３を相対移動させることができればよく、その移動方向は特に限定されない。本実施形態では、移動機構６は、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１に対して、刃物ＢＬの径方向Ｄ２に平行な回転軸Ｘ１を中心として、検知ユニット３を相対回転可能に構成されている。具体的には、移動機構６は、図３～図５に示されるように、支持台２に固定された基部６１と、検知ユニット３が固定され、回転軸Ｘ１を中心として回転可能に基部６１に取り付けられたアーム部６２と、基部６１に固定され、アーム部６２を回転駆動する回転駆動部６３とを備えている。検知ユニット３は、回転軸Ｘ１から、回転軸Ｘ１に垂直な方向にずれて、回転軸Ｘ１を中心に回転するアーム部６２に固定されることで、回転軸Ｘ１の周りを旋回するように構成されている。また、回転軸Ｘ１が、刃物ＢＬの径方向Ｄ２に沿った刃物ＢＬの中心線と略一直線上に並ぶように配置されることで、検知ユニット３は、回転軸Ｘ１の周りを略１８０°旋回する前後で、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１において刃物ＢＬを挟んで互いに対向する位置に配置される。これにより、第１検査位置および第２検査位置のいずれにおいても、検知ユニット３は、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１に対して、上述したのと実質的に同じ配置を実現でき、それによって、上述したのと実質的に同じ検査を実現できる。ただし、移動機構６は、検知ユニット３に対して、刃物ＢＬの刃先ＢＬ１を移動させるように構成されていてもよい。

【0071】

移動機構６は、図８のブロック図に示されるように、制御部５に通信可能に接続され、制御部５によって動作制御される。制御部５は、たとえば、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１の一方側に位置する刃先ＢＬ１の検査が終了した後に、移動機構６を制御して、検知ユニット３を第１検査位置（図５中、実線の位置）から第２検査位置（図５中、二点鎖線の位置）へと相対移動させることで、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１の他方側に位置する刃先ＢＬ１の検査を継続して行なうことができる。したがって、刃先検査装置１は、２つの刃先ＢＬ１、ＢＬ１を有する刃物ＢＬの検査を迅速に行うことができる。

【0072】

なお、上記実施形態では、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１が略水平方向に沿うように、刃物ＢＬが刃先検査装置１に装着されているが、これに限定されるものではない。たとえば、図１４および図１５に示されるように、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１が略鉛直方向に沿うように、刃物ＢＬが刃先検査装置１に装着される構成であってもよい。この場合、支持台２は、刃物ＢＬの軸方向Ｄ１が略鉛直方向に沿うように、刃物ＢＬを支持するように構成される。

【符号の説明】

【0073】

１ 刃先検査装置
２ 支持台
２１ 上側支持部
２２ 下側支持部
２３ 上側ベース部材
２４ 下側ベース部材
２５ 間隔調節機構
３ 検知ユニット
３１ 投光部
３２ 受光部
４ 回転機構
４１ 回転体
５ 制御部
６ 移動機構
６１ 基部
６２ アーム部
６３ 回転駆動部
７ 操作入力部
８ 出力部
１０１ 切断部
１０１ａ 上側切断部材
１０１ｂ 回転軸
１０１ｃ スリーブ
１０２ 繰出ロール
１０３ 巻取ロール
１０４ 搬送部
２０１ 仮組軸装置
２０１ａ 仮組軸
２０１ｂ 台車
２０２ ハンドリングロボット
２０２ａ 台座部
２０２ｂ アーム部
２０２ｃ フィンガー
２０３ 格納棚
ＡＲ１ 第１領域
ＡＲ２ 第２領域
ＢＬ 刃物
ＢＬ１ 刃先
ＢＬ２ 外周面
ＢＬ３ 第１の辺
ＢＬ４ 端面
ＢＬ５ 第２の辺
ＢＬ６ 先端
ＢＬ７ 貫通孔
ＢＬ８ 内周面
ＢＬ８１ 上側内周面
ＢＬ８２ 下側内周面
ＣＤ 切断装置
ＣＬ 間隔
ＣＳ 切断システム
Ｄ１ 軸方向
Ｄ２ 径方向
Ｄ３ 周方向
ＤＳ 支持間隔
ＥＳ 刃替システム
ＧＬ 母線
ＩＰＲ 第２領域の理想断面プロファイル
Ｌ１ 上側支持部の長さ
Ｌ２ 下側支持部の長さ
ＰＲ１ 第１領域の断面プロファイル
ＰＲ２ 第２領域の断面プロファイル
Ｓ１、Ｓ２ 面積
ＳＨ１ スリット状の光
ＳＨ２ 反射光
ＳＬ１ 角度θの略中心を通る直線
ＳＬ２ 近似直線
ＴＬ１、ＴＬ２ 接線
ＶＥ 交点
Ｗ 切断対象物（帯板）
Ｗ１ 切断後帯板
Ｘ 軸
Ｘ１ 回転軸
α１、α２ 第２領域の断面プロファイルの傾き
β 第２領域の理想断面プロファイルの傾き
θ 角度

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】