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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-15
(45)【発行日】2023-08-23
(54)【発明の名称】工具の形状異常検出装置、工具の形状異常検出方法
(51)【国際特許分類】
G01B 11/24 20060101AFI20230816BHJP
B23Q 17/09 20060101ALI20230816BHJP
B23Q 17/24 20060101ALI20230816BHJP
【ＦＩ】
G01B11/24 K
B23Q17/09 Z
B23Q17/24 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021043911
(22)【出願日】2021-03-17
(65)【公開番号】P2022143420
(43)【公開日】2022-10-03
【審査請求日】2022-07-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000003458
【氏名又は名称】芝浦機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100101247
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100098327
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 俊雄
(72)【発明者】
【氏名】室伏 勇
【審査官】飯村 悠斗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１６９９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－２３１５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０３２３４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１８４７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１４６１７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０４２０６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１７４８５３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０
Ｂ２３Ｑ １７／０９
Ｂ２３Ｑ １７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出装置であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算部と、
前記工具の実際の形状を撮影するカメラと、
前記理想形状計算部で計算された工具の理想形状と、前記カメラで撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得部と、
前記形状差取得部でもとめた複数の形状の差の移動平均値を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値取得部と、
前記移動平均値取得部でもとめた複数の移動平均値の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値変化量取得部と、
前記移動平均値変化量取得部でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断部と、
を有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するように構成されている工具の形状異常検出装置。
【請求項2】
前記移動平均値変化量取得部では、前記移動平均値取得部でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが隣り合っている前記工具の２つの箇所の間における変化量をもとめるか、
もしくは、前記移動平均値取得部でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが隣り合ってはおらずお互いが所定の間隔をあけてならんでいる前記工具の２つの箇所の間における変化量をもとめる請求項１に記載の工具の形状異常検出装置。
【請求項3】
前記異物付着判断部は、移動平均値変化量取得部でもとめた変化量を強調するために、前記移動平均値変化量取得部でもとめた変化量に所定の演算を施して、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する請求項１または請求項２に記載の工具の形状異常検出装置。
【請求項4】
前記異物付着判断部での演算は、前記移動平均値変化量取得部でもとめた変化量を累乗する演算である請求項３に記載の工具の形状異常検出装置。
【請求項5】
工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出装置であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算部と、
前記工具の実際の形状を撮影するカメラと、
前記理想形状計算部で計算された工具の理想形状と、前記カメラで撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得部と、
前記形状差取得部でもとめた複数の形状の差の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差変化量取得部と、
前記形状差変化量取得部でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断部と、
を有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するように構成されている工具の形状異常検出装置。
【請求項6】
工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出方法であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階と、
前記工具の実際の形状をカメラを用いて撮影する撮影段階と、
前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階で計算した工具の理想形状と、前記撮影段階で撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得段階と、
前記形状差取得段階でもとめた複数の形状の差の移動平均値を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値取得段階と、
前記移動平均値取得段階でもとめた複数の移動平均値の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値変化量取得段階と、
前記移動平均値変化量取得段階でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断段階と、
を有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するする工具の形状異常検出方法。
【請求項7】
工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出方法であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階と、
前記工具の実際の形状をカメラを用いて撮影する撮影段階と、
前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階で計算した工具の理想形状と、前記撮影段階で撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得段階と、
前記形状差取得段階でもとめた複数の形状の差の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差変化量取得段階と、
前記形状差変化量取得段階でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断段階と、
を有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するする工具の形状異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工具の形状異常検出装置、工具の形状異常検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ワークの超精密加工において装置（工作機械）の運動性能が向上したことにより、工具の形状精度が加工精度に占めるウェイトが大きくなっている。なお、工具の形状の測定は、たとえば、特許文献１で示す工具形状測定装置を用いてなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０２０／０９０８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ワークを加工する際に、工具に切粉、チリ、ほこり等が付着して工具からとれなくなることがある。工具形状測定装置を用いて工具の形状を測定をするときに、切粉あるいはチリ等が付着している工具の形状を測定しないようにし、切粉あるいはチリ等付着している工具の形状に基づいたワークの加工を防止することが重要である。すなわち、工具に付着している切粉あるいはチリ等を検出することが重要である。
【0005】
そこで、本発明は、工具に付着している切粉あるいはチリ等を検出する等の工具の形状の異常を検出することができる工具の形状異常検出装置および工具の形状異常検出方法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】
【0006】
請求項１に記載の発明は、工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出装置であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算部と、前記工具の実際の形状を撮影するカメラと、前記理想形状計算部で計算された工具の理想形状と、前記カメラで撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得部と、前記形状差取得部でもとめた複数の形状の差の移動平均値を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値取得部と、前記移動平均値取得部でもとめた複数の移動平均値の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値変化量取得部と、前記移動平均値変化量取得部でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断部とを有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するように構成されている工具の形状異常検出装置である。
【0007】
請求項２に記載の発明は、前記移動平均値変化量取得部では、前記移動平均値取得部でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが隣り合っている前記工具の２つの箇所の間における変化量をもとめるか、もしくは、前記移動平均値取得部でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが隣り合ってはおらずお互いが所定の間隔をあけてならんでいる前記工具の２つの箇所の間における変化量をもとめる請求項１に記載の工具の形状異常検出装置である。
【0008】
請求項３に記載の発明は、前記異物付着判断部は、移動平均値変化量取得部でもとめた変化量を強調するために、前記移動平均値変化量取得部でもとめた変化量に所定の演算を施して、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する請求項１または請求項２に記載の工具の形状異常検出装置である。
【0009】
請求項４に記載の発明は、前記異物付着判断部での演算は、前記移動平均値変化量取得部でもとめた変化量を累乗する演算である請求項３に記載の工具の形状異常検出装置である。
【0010】
請求項５に記載の発明は、工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出装置であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算部と、前記工具の実際の形状を撮影するカメラと、前記理想形状計算部で計算された工具の理想形状と、前記カメラで撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得部と、前記形状差取得部でもとめた複数の形状の差の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差変化量取得部と、前記形状差変化量取得部でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断部とを有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきに前記カメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するように構成されている工具の形状異常検出装置である。
【0011】
請求項６に記載の発明は、工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出方法であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階と、前記工具の実際の形状をカメラを用いて撮影する撮影段階と、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階で計算した工具の理想形状と、前記撮影段階で撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得段階と、前記形状差取得段階でもとめた複数の形状の差の移動平均値を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値取得段階と、前記移動平均値取得段階でもとめた複数の移動平均値の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値変化量取得段階と、前記移動平均値変化量取得段階でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断段階とを有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するする工具の形状異常検出方法である。
【0012】
請求項７に記載の発明は、工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出方法であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階と、前記工具の実際の形状をカメラを用いて撮影する撮影段階と、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階で計算した工具の理想形状と、前記撮影段階で撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得段階と、前記形状差取得段階でもとめた複数の形状の差の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差変化量取得段階と、前記形状差変化量取得段階でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断段階とを有し、前記工具が第１の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、また、前記工具が前記第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきにカメラで前記工具の実際の形状を撮影し、前記第１の回転速度における前記工具の実際の形状と、前記第２の回転速度における前記工具の実際の形状とを比較することで、前記工具に付着している異物が、固体であるのか液体であるのかを判別するする工具の形状異常検出方法である。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、工具に付着している切粉あるいはチリ等を検出する等の工具の形状の異常を検出することができる工具の形状異常検出装置および工具の形状異常検出方法を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置と、この工具の切粉あるいはチリ等の検出装置が設置されている工作機械の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の概略構成を示す図である。
【図3】工具の先端部（切れ刃部）の理想形状と、切粉あるいはチリ等が付着している工具の先端部（切れ刃部）の実際の形状とを示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の形状差取得部と移動平均値取得部と移動平均値変化量取得部とでもとめた、工具の複数箇所におけるそれぞれの値を示す図である。
【図5】（ａ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の工具形状計算部が計算した工具の理想形状と、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置のカメラが撮影した工具の実際の形状とを示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の移動平均値取得部でもとめた形状の差の移動平均値を示す図である。
【図6】（ａ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の移動平均値変化量取得部でもとめた移動平均値の変化量を３乗した値を示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の移動平均値変化量取得部でもとめた別の移動平均値の変化量を３乗した値を示す図である。
【図7】本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の工具形状計算が計算した工具の理想形状と、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置のカメラが撮影した工具の実際の形状とを示す図である。
【図8】（ａ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の移動平均値取得部でもとめた形状の差の移動平均値を示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の移動平均値変化量取得部でもとめた移動平均値の変化量を示す図である。（ｃ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の移動平均値変化量取得部でもとめた別の移動平均値の変化量を示す図である。（ｄ）は、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の移動平均値変化量取得部でもとめたさらなる別の移動平均値の変化量を示す図である。
【図23】本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置の工具形状計算部が計算した工具の理想形状と、本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置のカメラが撮影した工具の実際の形状とを示す図である。ただし、（ａ）は工具が第１の回転速度で回転しているときのものを示しており、（ｂ）は工具が第２の回転速度で回転しているときのものを示している。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施形態に係る工具の切粉あるいはチリ等の検出装置（工具形状測定装置工具；工具形状異常検出装置）１は、たとえば、図１で示すように工作機械２に設置されて使用されるものである。
【0016】
工作機械２は、ベッド１８の上面にテーブル１６、門型のコラム１０を有し、コラム１０のクロスレール８にはサドル６を介して主軸ヘッド４が支持されている。主軸ヘッド４には主軸１１が支持されている。
【0017】
ここで、説明の便宜のために水平な所定の一方向をＸ方向（Ｘ軸方向）とし、Ｘ方向に対して直交する水平な所定の他の一方向をＹ方向（Ｙ軸方向）とし、Ｘ方向とＹ方向とに対して直交する上下方向をＺ方向（Ｚ軸方向）とする。
【0018】
テーブル１６はベッド１８に対してＸ軸方向に移動可能である。サドル６はクロスレール８に沿ってＹ軸方向に移動可能である。主軸ヘッド４はサドル６に対してＺ軸方向に移動可能である。
【0019】
これらの３軸を移動させることにより、テーブル１６に載置されたワーク１４に対して工具（たとえばボールエンドミル）１２を３次元で移動させ、ワーク１４を加工することが可能である。テーブル１６の端には工具の切粉あるいはチリ等の検出装置（工具の形状異常検出装置）１が設置されている。制御装置２０は工作機械２と工具の切粉あるいはチリ等の検出装置１に接続され、工作機械２と工具の切粉あるいはチリ等の検出装置１を制御することができる。なお、制御装置２０は、図示しないＣＰＵとメモリとを備えて構成されている。なお、切粉あるいはチリ等を、以下、「異物」という場合がある。
【0020】
図２は工具の切粉あるいはチリ等の検出装置１で工具１２の形状を測定している図を示している。先に示した３軸により図２で示す位置まで工具１２を移動させ、工具１２の形状（切粉あるいはチリ等がついているかも知れない工具１２の実際の形状）を測定する。工具の切粉あるいはチリ等の検出装置１は、カメラ２２、照明装置２４を含み、図２で示すように工具１２は、カメラ２２と照明装置２４の間に位置した状態で工具１２の形状が測定される。照明装置２４からの光を工具１２の後ろから当てて画像を撮影するため、工具１２の形状が影として撮影される。工具１２にの切粉あるいはチリ等が付着している場合には、付着している切粉あるいはチリ等も含む形状も影として撮影される。
【0021】
カメラ２２は高速シャッターを備えていて、工具１２が数千回転／分で回転中でも静止画のような撮影が可能である。またカメラ２２にはズームレンズが取り付けられていて、制御装置２０で拡大率の制御が行うことができるようになっていてもよい。主軸１１には図示しない回転角度センサが備わっていて、回転数や回転角度の位置決め等の制御を制御装置２０で行うことができる。
【0022】
工具１２が１万回転／分以上の回転数で回転する場合には、高速シャッターだけでの対応では難しい。この場合は照明装置２４をストロボ機能付きとする。数μｓｅｃの短い発光時間のストロボを用いれば、回転中の工具１２でも形状測定が可能である。なお、工具１２の最大回転数は、１２万回転／分程度に設定できる。
【0023】
工具１２は、たとえば、金型のコアやキャビティの表面を切削加工で形成するときに使用されるものである。上記切削加工は、金型のコアやキャビティの表面を、たとえば最終仕上げ加工するためにされるものであり、上記切削加工によって、金型のコアやキャビティの表面が鏡面のようになる。ボールエンドミル１２の外径はたとえば１ｍｍ程度であり、切削加工をするときのボールエンドミル１２の回転数は６万回転／分程度である。
【0024】
ところで、工具１２の撮影によって、ボールエンドミル１２の最大外形の静止画像が得られるようになっている。この最大外形の箇所がボールエンドミル１２の切れ刃になっており、切れ刃の形状がワーク１４の加工面の形状に影響を与えるからである。また、工具１２の撮影の詳細については、国際公開２０２０／０９０８４４号公報で示されている。
【0025】
工具の切粉あるいはチリ等の検出装置１として、国際公開２０２０／０９０８４４号公報に示されている工具形状測定装置が採用されている。工具の切粉あるいはチリ等の検出装置１は、工作機械（たとえば超精密加工機）２の主軸１１に設置された工具（たとえば回転しているボールエンドミル等の切削工具）１２に付着している切粉あるいはチリ等を検出するものである。なお、切粉あるいはチリ等の異物として、ワーク１４の切り屑等の固体の異物や切削油等の液体の異物がある。
【0026】
工具の切粉あるいはチリ等の検出装置１は、図２で示すように、制御部２５とカメラ２２とを備えて構成されている。制御部２５は、たとえば、制御装置２０の一部で構成されているが、制御部２５が、制御装置２０とは別個に設けられていてもよい。
【0027】
制御部２５には、工具形状計算部２７と形状差取得部２９と移動平均値取得部３１と移動平均値変化量取得部３３と異物付着判断部３５とが設けられている。
【0028】
工具形状計算部２７は、工具１２の工具種や径等の情報が記憶されており、工具１２の理想形状を計算することができる。工具１２の理想形状は、ボールエンドミル１２の最大外形の形状である。
【0029】
カメラ２２は、たとえば回転している工具１２の実際の形状（工具１２の実際形状）を撮影するようになっている。工具１２の実際形状は、工具１２とこの工具１２に付着している異物の形状である。すなわち、工具１２の実際形状は、たとえば、異物の付着や切れ刃の一部に摩耗や欠損等が発生していることで、理想形状とは異なっているかもしれない工具１２の切れ刃部の全体にわたる工具の外形形状である。工具１２の実際形状も、ボールエンドミル１２と異物との最大外形の形状である。
【0030】
形状差取得部２９では、工具形状計算部２７で計算された工具１２の理想形状と、カメラ２２で撮影された工具１２の実際形状との形状の差を、たとえば、工具１２の切れ刃部の全体にわたり工具１２の複数箇所でもとめるようになっている。
【0031】
たとえば、形状差取得部２９では、工具１２の切れ刃上で僅かな間隔をあけてならんでいる複数の点毎に形状の差をもとめている。たとえば、形状差取得部２９では、工具１２の複数箇所のそれぞれにおける理想形状の工具１２からの異物の突出量をもとめるようになっている。なお、形状差取得部２９では、工具１２の複数箇所のそれぞれにおける理想形状の工具１２の一部に発生した摩耗や欠損等の凹み量をもとめることができる。
【0032】
移動平均値取得部３１では、形状差取得部２９でもとめた複数の形状の差の移動平均値を、工具１２の複数箇所でもとめるようになっている。移動平均値取得部３１による処理は、たとえば、ノイズの除去のためになされる。移動平均値取得部３１でも、工具１２の切れ刃上で僅かな間隔をあけてならんでいる複数の点毎に移動平均値をもとめている。なお、移動平均値取得部３１では、単純移動平均をもとめているが、加重移動平均、指数移動平均等の他の移動平均をもとめてもよい。
【0033】
移動平均値変化量取得部３３では、移動平均値取得部３１でもとめた複数の移動平均値の変化量を、工具１２の複数箇所でもとめるようになっている。移動平均値変化量取得部３３でも、工具１２の切れ刃上で僅かな間隔をあけてならんでいる複数の点毎に移動平均値の変化量をもとめている。
【0034】
異物付着判断部３５では、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量に応じて、工具１２に異物が付着しているか否かを判断するようになっている。たとえば、異物付着判断部３５でもとめた変化量が所定の閾値を越えた場合に、異物付着判断部３５は工具１２に異物が付着していると判断するようになっている。一方、異物付着判断部３５でもとめた変化量が所定の閾値以下である場合に、異物付着判断部３５は工具１２に異物が付着しおらず工具１２が正常な状態であると判断するようになっている。
【0035】
なお、異物付着判断部３５では、工具１２の切れ刃の摩耗や欠損等が発生していることをも判断することができる。この場合、「異物付着判断部」のことを、「工具形状判断部」と呼んでもよい。
【0036】
工具の形状異常検出装置１において、移動平均値取得部３１を削除してもよい。この場合、移動平均値変化量取得部３３は、形状差取得部２９でもとめた複数の形状の差の変化量を、工具１２の複数箇所でもとめるようになるので、「移動平均値変化量取得部」は「形状差変化量取得部」と呼ばれることになる。
【0037】
工具形状計算部２７で計算した工具１２の理想形状は、ワーク１４を加工するためのＣＡＭでの計算をする際に設定している工具１２の条件から得られるものである。このようにすることで、工具１２の異常検出（異物の付着等）１回目から行うことができる。工具１２の異常とは、測定阻害物の付着や工具１２の欠けによる欠損などを示す。
【0038】
なお、工具形状計算部２７で計算した工具１２の理想形状が、カメラ２２で予め撮影されたことでもとめられメモリに記憶されたものであってもよい。工具形状計算部２７が計算した工具１２の理想形状が、工具の形状異常検出装置１によって予めもとめられたものであってもよい。この場合、まっさらな工具１２を主軸１１に設置して、工具１２の理想形状をもとめ、工具１２を主軸１１に設置した状態を維持しつつ、ワーク１４を加工し、工具１２を主軸１１に設置した状態を維持しつつ、工具１２の実際の形状をもとめることになる。
【0039】
なお、工具形状計算部２７で計算した工具１２の理想形状が、図示しない入力部を用いて別途入力され記憶されたものであってもよい。
【0040】
【0041】
図３には、ボールエンドミル１２等が示されている。ボールエンドミル１２は、回転中心軸Ｃ１を回転するようになっている。半円弧の曲線Ｌ１は、理想形状のボールエンドミル１２の切れ刃部の最大外形形状を示している。曲線状の破線Ｌ２は、ボールエンドミル１２の実際形状を示している。点Ｏ１は、理想形状のボールエンドミル１２の切れ刃の中心を示している。半直線Ｌ３は、中心点Ｏ１を始点として、円弧Ｌ１に向かって延びている。
【0042】
ここで、中心軸Ｃ１と半直線Ｌ３との交差角度をθとし、半直線Ｌ３と半円弧Ｌ１との交点をＰ１とし、半直線Ｌ３と破線Ｌ２との交点をＰ２とし、交点Ｐ１と交点Ｐ２との間の距離をｒとする。交差角度θは、０°～９０°までたとえば、１°きざみで変化するものとする。また、図３で示す半円弧の曲線Ｌ１は、中心軸Ｃ１に対して対称形状になっている。また、曲線状の破線Ｌ２は、中心軸Ｃ１の右側にしか書いていないが、これも、中心軸Ｃ１に対して対称形状になっている。
【0043】
図４では、交差角度（角度）θに応じた形状差（工具１２の理想形状と工具１２の実際の形状との形状の差）ｒと、移動平均（形状の差の移動平均値）Ｒと、微小区間の変化率（移動平均値の変化量）ΔＲとが示されている。形状差ｒは、形状差取得部２９でもとめられたものであり、移動平均Ｒは、移動平均値取得部３１でもとめられたものであり、微小区間の変化率ΔＲは、移動平均値変化量取得部３３でもとめられたものである。
【0044】
図４では、角度θが０°のときには、形状差ｒがｒ０になっており、移動平均Ｒもｒ０になっている。角度θが１°のときには、形状差ｒがｒ１になっており、移動平均Ｒはになっており、微小区間の変化率ΔＲは、Ｒ１－Ｒ０になっている。Ｒ１は、Ｒ１＝（ｒ０＋ｒ１＋ｒ２）／３であり、Ｒ０は、Ｒ０＝ｒ０である。
【0045】
角度θが２°のときには、形状差ｒがｒ２になっており、移動平均Ｒは（ｒ０＋ｒ１＋ｒ２＋ｒ４＋ｒ５）／５になっており、微小区間の変化率ΔＲは、Ｒ２－Ｒ１になっている。Ｒ２は、Ｒ２＝（ｒ０＋ｒ１＋ｒ２＋ｒ４＋ｒ５）／５である。角度θが３°以上の場合も同様である。
【0046】
なお、図４では、移動平均Ｒを５つの点でもとめているが、他の数（たとえば５以上）の点でもとめてもよい。なお、本件明細書では、微小区間の変化率ΔＲをもとめることを微分でもとめると表現してもよいことにする。
【0047】
さらに説明すると、移動平均値変化量取得部３３では、移動平均値取得部３１でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが隣り合っている工具１２の２つの箇所間における変化量を工具１２の微小な部位毎にもとめている。
【0048】
すなわち、移動平均値変化量取得部３３では、移動平均値取得部３１でもとめた複数の点（工具１２の切れ刃上の複数の点）の移動平均値の中から、お互いが隣り合っている２つの点間の変化量をもとめている。図４を参照して説明すると、微小区間の変化率ΔＲを、たとえば、角度θが１°のときはＲ１－Ｒ０としており、角度θが２°のときはＲ２－Ｒ１としている。
【0049】
移動平均値変化量取得部３３で、変化量を強調する（拡大する；際立たせる）ために、移動平均値取得部３１でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが隣り合ってはおらずお互いが所定の間隔をあけてならんでいる工具１２の２つの箇所間における変化量を、工具１２の微小な部位毎にもとめてもよい。
【0050】
すなわち、移動平均値変化量取得部３３では、移動平均値取得部３１でもとめた複数の点（工具１２の切れ刃上の複数の点）の移動平均値の中から、たとえば、１つの点もしくは２つの点を間にしてならんでいる（１つおきもしくは２つおきでならんでいる）２つの点間の変化量をもとめてもよい。図４を参照して説明すると、微小区間の変化率ΔＲを、たとえば、角度θが２°のときはＲ２－Ｒ０とし、角度θが３°のときはＲ３－Ｒ１としてもよい。この場合、微小区間の変化率ΔＲを飛ばし微分でもとめると表現してもよいことにする。また、上述した「１つおき」もしくは「２つおき」を、「３つおき」以上の数にしてもよい。
【0051】
なお、上記説明では、角度θを１°刻みにしているが、０．１°等でさらに細かく刻んでもよい。
【0052】
また、異物付着判断部３５では、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量を強調する（拡大する；際立たせる）ために、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量に所定の演算を施して、工具１２に異物が付着しているか否かを判断するようになっている。
【0053】
たとえば、異物付着判断部３５での演算は、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量を累乗（ｎ乗；「ｎ」は「２」以上の自然数のうちの所定の１つの自然数）する演算となっている。たとえば、図４の微小区間の変化率ΔＲを２乗（（Ｒ１－Ｒｏ）２）している。
【0054】
次に、工具の形状異常検出装置１の動作について説明する。
【0055】
初期状態として、工具１２の理想形状が工具形状計算部２７に予め計算されており、工具１２が図２で示すように、カメラ２２で撮影できるところに位置しており、工具１２が所定の回転数で回転しているものとする。
【0056】
上記初期状態において、カメラ２２を用いて工具１２の実際の形状を撮影する。続いて、形状差取得部２９で、工具形状計算部２７で計算した工具１２の理想形状と、カメラ２２を用いて撮影された工具１２の実際の形状との形状の差を、工具１２の複数箇所でもとめる（図４で示す角度θ（θ０、θ１、θ２、θ３・・・）毎にもとめる。この結果が、図４で示す形状差ｒ（ｒ０、ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・）になる。
【0057】
続いて、移動平均値取得部３１で、形状差取得部２９でもとめた複数の形状の差の移動平均値を、工具１２の複数箇所でもとめる。この結果が、図４で示す移動平均Ｒ（Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・）になる。
【0058】
続いて、移動平均値変化量取得部３３で、移動平均値取得部３１でもとめた複数の形状の差の移動平均値の変化量を、工具１２の複数箇所でもとめる。この結果が、図４で示す変化率（変化量）ΔＲ（Ｒ１－Ｒ０、Ｒ２－Ｒ１、Ｒ３－Ｒ２）になる。
【0059】
続いて、異物付着判断部３５で、移動平均値変化量取得部３３ででもとめた変化量に応じて、工具１２に異物が付着しているか否かを判断する。すなわち、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量が所定の閾値を超えている場合には、工具１２に異物が付着していると判断し、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量が所定の閾値を超えていない場合には、工具１２に異物が付着していないと判断する。
【0060】
【0061】
１つ目の異物の検出を図５、図６に示す。図５（ａ）は、図３に相当する図である。図５（ｂ）の横軸は、図３における角度θ（単位は「°」）になっており、図５（ｂ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値（単位は「μｍ」）になっており、図５（ｂ）の線図Ｌ５ｂは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。図６以降の図の縦軸および横軸の単位も同様である。
【0062】
図６（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図６（ａ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図６（ａ）の線図Ｌ６ａは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0063】
図６（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図６（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（飛び微分値）になっており、図６（ｂ）の線図Ｌ６ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。図６（ａ）、図６（ｂ）で示すように、角度θが８０°から８５°のあたりに、異物が付着していることになる。
【0064】
２つ目の異物の検出を図７、図８に示す。図７は、図３に相当する図である。図８（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図８（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図８（ａ）の線図Ｌ８ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0065】
図８（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図８（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図８（ｂ）の線図Ｌ８ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0066】
図８（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図８（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図８（ｃ）の線図Ｌ８ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0067】
図８（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図８（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図８（ｄ）の線図Ｌ８ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0068】
【0069】
３つ目の異物の検出を図９、図１０に示す。図９は、図３に相当する図である。図１０（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１０（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図１０（ａ）の線図Ｌ１０ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0070】
図１０（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１０（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図１０（ｂ）の線図Ｌ１０ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0071】
図１０（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１０（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図１０（ｃ）の線図Ｌ１０ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0072】
図１０（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１０（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図１０（ｄ）の線図Ｌ１０ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0073】
【0074】
４つ目の異物の検出を図１１、図１２に示す。図１１は、図３に相当する図である。図１２（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１２（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図１２（ａ）の線図Ｌ１２ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0075】
図１２（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１２（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図１２（ｂ）の線図Ｌ１２ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0076】
図１２（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１２（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図１２（ｃ）の線図Ｌ１２ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0077】
図１２（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１２（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図１２（ｄ）の線図Ｌ１２ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0078】
【0079】
５つ目の異物の検出を図１３、図１４に示す。図１３は、図３に相当する図である。図１４（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１４（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図１４（ａ）の線図Ｌ１４ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0080】
図１４（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１４（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図１４（ｂ）の線図Ｌ１４ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0081】
図１４（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１４（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図１４（ｃ）の線図Ｌ１４ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0082】
図１４（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１４（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図１４（ｄ）の線図Ｌ１４ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0083】
【0084】
６つ目の異物の検出を図１５、図１６に示す。図１５は、図３に相当する図である。図１６（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１６（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図１６（ａ）の線図Ｌ１６ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0085】
図１６（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１６（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図１６（ｂ）の線図Ｌ１６ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0086】
図１６（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１６（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図１６（ｃ）の線図Ｌ１６ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0087】
図１６（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１６（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図１６（ｄ）の線図Ｌ１６ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0088】
【0089】
７つ目の異物の検出を図１７、図１８に示す。図１７は、図３に相当する図である。図１８（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１８（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図１８（ａ）の線図Ｌ１８ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0090】
図１８（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１８（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図１８（ｂ）の線図Ｌ１８ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0091】
図１８（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１８（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図１８（ｃ）の線図Ｌ１８ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0092】
図１８（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図１８（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図１８（ｄ）の線図Ｌ１８ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0093】
【0094】
８つ目の異物の検出を図１９、図２０に示す。図１９は、図３に相当する図である。図２０（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２０（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図２０（ａ）の線図Ｌ２０ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0095】
図２０（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２０（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図２０（ｂ）の線図Ｌ２０ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0096】
図２０（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２０（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図２０（ｃ）の線図Ｌ２０ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0097】
図２０（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２０（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図２０（ｄ）の線図Ｌ２０ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0098】
【0099】
９つ目の異物の検出を図２１、図２２に示す。図２１は、図３に相当する図である。図２２（ａ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２２（ａ）の縦軸は、工具１２の形状差の移動平均値になっており、図２２（ａ）の線図Ｌ２２ａは、角度θと工具１２の形状差の移動平均値との関係を示している。
【0100】
図２２（ｂ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２２（ｂ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（微分値）になっており、図２２（ｂ）の線図Ｌ２２ｂは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（微分値）との関係を示している。
【0101】
図２２（ｃ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２２（ｃ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）になっており、図２２（ｃ）の線図Ｌ２２ｃは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（１つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0102】
図２２（ｄ）の横軸は、図３における角度θになっており、図２２（ｄ）の縦軸は、工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）になっており、図２２（ｄ）の線図Ｌ２２ｄは、角度θと工具１２の移動平均値の変化量（２つ飛ばしの微分値）との関係を示している。
【0103】
図２２における直線Ｌ２２は、閾値を示している。図２１、図２２で示す状態では、図２０（ｂ）、図２０（ｃ）、図２０（ｄ）を参照するに、角度θが１０°、２２°、３０°あたりの箇所に異物が付着しているおそれがある。
【0104】
工具の形状異常検出装置１では、形状差取得部２９によって、工具１２の理想形状と工具１２の実際の形状との形状の差を工具１２の複数箇所でもとめ、移動平均値取得部３１によって、複数の形状の差の移動平均値を工具１２の複数箇所でもとめている。
【0105】
また、工具の形状異常検出装置１では、移動平均値変化量取得部３３によって、複数の移動平均値の変化量を工具１２の複数箇所でもとめ、異物付着判断部３５によって、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量に応じて工具１２に異物が付着しているか否かを判断している。
【0106】
これにより、形状差取得部２９でもとめた形状の差にノイズが乗っていても、このノイズを排除して、工具１２に付着している異物を的確に検出することができる。また、工具１２の形状の誤検出し、この誤検出の結果を用いて、ワーク１４を加工してしまうことが防止される。そして、ワーク１４の加工によって不良品が製造されてしまうことが防止される。
【0107】
また、工具の形状異常検出装置１では、工具形状計算部２７で計算した工具１２の理想形状として、カメラ２２で予め撮影されたことでもとめられたものを採用している。これにより、装置の簡素化をすることができるとともに、形状差取得部２９によって求める工具１２の形状の差を正確なものとすることができる。
【0108】
また、工具の形状異常検出置１の移動平均値変化量取得部３３では、移動平均値取得部３１でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いがとても隣り合っている（微小な間隔をあけて隣り合っている）工具の２つの箇所間における変化量をもとめている。これにより、移動平均値取得部３１でもとめた複数の移動平均値が連続していない関数の形態になっていても、あたかも、微分をした場合と同様に、移動平均値の変化量をもとめることができる。
【0109】
また、工具の形状異常検出装置１において、移動平均値変化量取得部３３で、移動平均値取得部３１でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが所定の間隔をあけてならんでいる工具１２の２つの箇所間における変化量をもとめるようにしても、同様に、移動平均値の変化量をもとめることができる。この場合、さらに、移動平均値の変化量を強調した態様でもとめることができ、工具１２に付着している異物を一層的確に検出することができる。
【0110】
また、工具の形状異常検出装置１では、異物付着判断部３５が、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量を強調するために、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量に所定の演算を施している。そして、工具１２に異物が付着しているか否かを判断している。これにより、移動平均値の変化量を一層強調した態様でもとめることができる。
【0111】
また、工具の形状異常検出装置１では、異物付着判断部３５で、移動平均値変化量取得部３３でもとめた変化量を累乗している。これにより、簡単な演算で移動平均値の変化量を一層強調した態様でもとめることができる。
【0112】
なお、工具の形状異常検出装置１を用いて、異物が切り屑等の固体であるのか、もしくは、異物が切削油等の液体であるのかを判別してもよい。
【0113】
すなわち、工具１２が第１の回転速度で回転しているきにカメラ２２で工具１２の実際の形状を撮影し、また、工具１２が第１の回転速度よりもおそい第２の回転速度で回転しているきにカメラ２２で工具の実際の形状を撮影してもよい。そして、第１の回転速度における工具１２の実際の形状と、第２の回転速度における工具１２の実際の形状とを比較することで、工具１２に切削油が付着しているのか切削油以外の固体の異物が付着しているのかを判断するようにしてもよい。
【0114】
【0115】
図２３（ｂ）で示す破線Ｌ２は、工具１２が第２の回転速度で回転しているときの工具１２の実際の形状である。なお、図２３（ｂ）で示す円弧状の実線Ｌ１は工具１２の理想形状である。図２３（ａ）、図２３（ｂ）を比較すると、破線Ｌ２の形状が異なっている。これは、工具１２の回転によって液体である切削油にかかる遠心力によるものである。
【0116】
このように、回転速度に応じた工具１２の実際の形状を比較することで、異物がワーク１４の加工精度には影響を与えない切削油なのか否かを容易に判断することができる。
【0117】
なお、工具の形状異常検出装置を、工具の理想形状を計算する工具形状計算部と、前記工具の実際の形状を撮影するカメラと、前記工具形状計算部で計算した工具の理想形状と、前記カメラで撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得部と、前記形状差取得部でもとめた複数の形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差変化量取得部と、前記形状差変化量取得部でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断部とを有する工具の形状異常検出装置として把握してもよい。
【0118】
また、上記記載内容を工具の形状異常検出方法の発明として把握してもよい。
【0119】
すなわち、工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出方法であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階と、前記工具の実際の形状をカメラを用いて撮影する撮影段階と、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階で計算した工具の理想形状と、前記撮影段階で撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得段階と、前記形状差取得段階でもとめた複数の形状の差の移動平均値を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値取得段階と、前記移動平均値取得段階でもとめた複数の移動平均値の変化量を、前記工具の複数箇所でもとめる移動平均値変化量取得段階と、前記移動平均値変化量取得段階でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断段階とを有する工具の形状異常検出方法として把握してもよい。
【0120】
また、前記移動平均値変化量取得段階で、前記移動平均値取得段階でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが隣り合っている前記工具の２つの箇所間における変化量を（工具の微小な部位毎に）もとめるか、もしくは、（変化量を強調する（拡大する；際立たせる）ために、）前記移動平均値取得段階でもとめた複数の移動平均値の中から、お互いが所定の間隔をあけてならんでいる前記工具の２つの箇所間における変化量を（工具の微小な部位毎に）もとめてもよい。
【0121】
また、前記異物付着判断段階が、前記移動平均値変化量取得段階でもとめた変化量に所定の演算を施して、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する段階であってもよい。
【0122】
また、前記異物付着判断段階での演算が、前記移動平均値変化量取得段階でもとめた変化量を累乗する演算であってもよい。
【0123】
上記記載内容を工具の形状異常検出方法の発明として把握してもよい。
【0124】
すなわち、工作機械の主軸に設置された工具に付着している異物を検出する工具の形状異常検出方法であって、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階と、前記工具の実際の形状をカメラを用いて撮影する撮影段階と、前記工具の理想形状を計算する理想形状計算段階で計算した工具の理想形状と、前記撮影段階で撮影された工具の実際の形状との形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差取得段階と、前記形状差取得段階でもとめた複数の形状の差を、前記工具の複数箇所でもとめる形状差変化量取得段階と、前記形状差変化量取得段階でもとめた変化量に応じて、前記工具に異物が付着しているか否かを判断する異物付着判断段階とを有する工具の形状異常検出方法として把握してもよい。
【0125】
以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0126】
１ 工具の形状異常検出装置
２ 工作機械
１１ 主軸
１２ 工具（ボールエンドミル）
２２ カメラ
２７ 理想形状計算部
２９ 形状差取得部
３１ 移動平均値取得部
３３ 移動平均値変化量取得部
３５ 異物付着判断部
２ 工作機械
１１ 主軸
１２ 工具（ボールエンドミル）
２２ カメラ
２７ 理想形状計算部
２９ 形状差取得部
３１ 移動平均値取得部
３３ 移動平均値変化量取得部
３５ 異物付着判断部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】