刃先の検査装置
【課題】チップコンデンサやチップ抵抗、二次電池内部の積層電極用アルミニウム箔の製造等に用いて好適な切断装置の刃物の刃先の検査装置を提供する。
【解決手段】光源２０からの光を直立して配されている刃物の側面の第１の研削面１１、第２の研削面１２、第３の研削面１３を横切るように照射しながら移動させる。そして上記刃物に対して側方において、光軸が水平な状態で配されたＣＣＤカメラ２２によって各研削面１１、１２、１３からの反射光を検出し、そのピークから反射面の数を、ピークの幅から各研削面の幅を、またピークが現れる角度から研削面の角度をそれぞれ検出する。またＣＣＤカメラ２２に取込まれた画像によって、各研削面の表面性状を観察する。
【解決手段】光源２０からの光を直立して配されている刃物の側面の第１の研削面１１、第２の研削面１２、第３の研削面１３を横切るように照射しながら移動させる。そして上記刃物に対して側方において、光軸が水平な状態で配されたＣＣＤカメラ２２によって各研削面１１、１２、１３からの反射光を検出し、そのピークから反射面の数を、ピークの幅から各研削面の幅を、またピークが現れる角度から研削面の角度をそれぞれ検出する。またＣＣＤカメラ２２に取込まれた画像によって、各研削面の表面性状を観察する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は刃物の刃先の検査装置に係り、研削面を有する刃物の刃先の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用の刃物は、各種の製造工程において広く用いられている。産業用刃物はその材料として、超硬材、例えばタングステンカーバイトが用いられる。タングステンカーバイトを素材とし、これらを研削によって形成し、その刃先の部分であって頂角部分を研削によって刃付けすることによって刃物が製作される。このような一連の製造プロセスの中で、とくに最重要工程は「刃付け」である。この工程の加工は、母材を切削して刃物としての幅を整える。次いで研削工程によって刃付けを行なう。この際に、２段刃または３段刃等の種類によって、２段階あるいは３段階の角度を形成する。従って、この場合には刃先側に、第１研削面、第２研削面、さらには３段階の場合には第３研削面が順次形成されることになる。そして最後に刃先先端をなますことによって完成する。このような刃物を評価する重要な項目は、刃先の真直度、刃こぼれの有無、研削面角度、刃切削長、刃物幅などである。
【０００３】
特開平６−９１４９７号公報には、各種長尺刃物を研削する研削装置において、研削途上、あるいは研削後の刃物の刃先先端を映写する装置に係り、固定台に固定された刃物の長手方向に亘って走行体を駆動機構によって往復動自在とし、この走行体には刃先高さ方向並びに厚み方向に対して支持台が移動自在に設置され、刃先先端部分を拡大して映写するカメラをこの支持台に敷設されたガイド体に位置させて、刃物の研削途上、あるいは研削後に受像装置のモニターにて確認し、ビデオテープによる保存あるいはビデオプリントするようにした刃先映写装置が開示されている。
【０００４】
このような刃先映写装置によると、研削によって刃付けを行なった後における刃先の表面性状を、映像として捉えることが可能になる。しかるにここでは、研削面の角度や刃物の研削幅等を数値として捉えることができず、研削された刃物の評価を高精度に行なうことができるものではない。
【０００５】
各種の産業用の用途に供される刃物において、とくに刃先の真直度、刃こぼれ、研削面角度、刃切削長、刃物幅等を数値的に評価し、これによって一般的な刃物の全域を高精度に評価するようにした刃物検査装置あるいは検査方法が期待されているが、一般的な刃物検査装置は存在していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−９１４９７号公報
【特許文献２】特開平５−２００６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明の課題は、刃物の刃先に関する各種の項目について、高精度に評価を行なうことができるようにした刃先の検査装置を提供することである。
【０００８】
本願発明の別の課題は、刃先真直度、刃こぼれ、研削面角度、刃切削長、刃物幅等を高精度に評価することができるようにした刃先検査装置を提供することである。
【０００９】
本願発明のさらに別の課題は、併せて、研削面の表面性状を画像によって取得することができるようにした刃先検査装置を提供することである。
【００１０】
本願発明のさらに別の課題は、刃先に最も近い第１研削面よりもさらに刃先側の部分のミクロの曲面形状を検査することができるようにした刃先の検査装置を提供することである。
【００１１】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想、およびその実施の形態によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が受光する光のピークと対応する前記光源の角度位置から前記複数の研削面の角度を算出するようにしたことを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【００１３】
ここで、前記光検出手段が検出する光のピークの数から前記研削面の数を検出してよい。また前記光検出手段が検出する光のピークの幅から前記研削面の刃先の長さ方向と直交する方向の幅を検出してよい。また前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得してよい。
【００１４】
本願の別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記研削面を横切る方向に光を照射する第１の光源と、
前記第１の光源からの光が前記研削面で反射された光を受光する光検出手段と、
前記刃先に対して前記光検出手段とは反対側に位置し、前記刃先を越えて前記光検出手段に対して光を照射する第２の光源と、
を具備し、前記光検出手段が受光する前記第１の光源からの光のピークによって前記研削面の刃先側の端部を検出するとともに、前記第２の光源からの光が前記刃先によって遮断される位置から前記光検出手段が前記刃先の先端部を検出し、前記研削面の端部と前記刃先の先端部とから前記刃先の状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【００１５】
ここで、検出する前記刃先の状態が前記刃先の先端部の曲面部分の状態であってよい。
【００１６】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面に対して前記刃先の長さ方向に光軸が傾斜して斜めの方向から前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源とは前記刃先の長さ方向の反対側に光軸が傾斜して前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、該画像は前記刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像が得られることを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【００１７】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の先端部を側方から光を照射する光源と、
前記刃先に対して前記光源とは反対側に位置する光検出手段と、
を具備し、前記光源によって照射される前記刃先を反対側から検出することによって前記刃先の欠けの状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が受光する光のピークと対応する前記光源の角度位置から前記複数の研削面の角度を算出するようにしたものである。
【００１９】
このような刃先の検査装置によると、光検出手段が受光する光のピークと対応する光源の角度から、複数の研削面の角度を算出することが可能になる。また上記ピークの数から研削面の数を知ることができるばかりでなく、ピークの幅によって研削面の刃先の長さと直交する方向の幅を検出することが可能になる。
【００２０】
本願の別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記研削面を横切る方向に光を照射する第１の光源と、
前記第１の光源からの光が前記研削面で反射された光を受光する光検出手段と、
前記刃先に対して前記光検出手段とは反対側に位置し、前記刃先を越えて前記光検出手段に対して光を照射する第２の光源と、
を具備し、前記光検出手段が受光する前記第１の光源からの光のピークによって前記研削面の刃先側の端部を検出するとともに、前記第２の光源からの光が前記刃先によって遮断される位置から前記光検出手段が前記刃先の先端部を検出し、前記研削面の端部と前記刃先の先端部とから前記刃先の状態を検出するようにしたものである。
【００２１】
このような刃先の検査装置によると、第１の光源からの光を光検出手段によって検出してそのピーク値を求めることにより、研削面の刃先側の端部を検出することができ、第２の光源からの光が刃先によって遮断される位置から、刃先の先端部を検出することができ、このためにミクロにおいては曲面から成る刃先の先端部の状態を検出することが可能になる。
【００２２】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面に対して前記刃先の長さ方向に光軸が傾斜して斜めの方向から前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源とは前記刃先の長さ方向の反対側に光軸が傾斜して前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、該画像は前記刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像が得られるようにしたものである。
【００２３】
このような刃先の検査装置によると、光検出手段が複数の研削面で反射された反射光から研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、この画像は刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像、例えばジャストフォーカスの鮮明な画像が得られることになる。
【００２４】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の先端部を側方から光を照射する光源と、
前記刃先に対して前記光源とは反対側に位置する光検出手段と、
を具備し、前記光源によって照射される前記刃先を反対側から検出することによって前記刃先の欠けの状態を検出するようにしたものである。
【００２５】
従ってこのような刃先の検査装置によると、刃先の欠けの状態を、光源からの光が刃先によって遮断されてシルエットとなり、このシルエットの中に刃先の欠けの状態が映出されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】刃物の一部を切断した状態の外観斜視図である。
【図２】同刃物の縦断面図である。
【図３】同刃物の正面図である。
【図４】刃先の検査装置のブロック図である。
【図５】刃先の検査を行なっている状態を示す要部斜視図である。
【図６】刃付けのための研削面の角度と光の照射角との関係を導くための光の反射を示す側面図である。
【図７】光源を複数の研削面を横切る方向に移動させたときの相対強度を示すグラフである。
【図８】別の実施の形態の刃先の検査装置のブロック図である。
【図９】刃先の検査装置による刃先の曲面の部分の形状の検出を示すグラフである。
【図１０】複数の研削面を横切る方向に光源を移動したときにおける各研削面に対応する画像の取得状況を示す画像の平面図である。
【図１１】ハーフミラーとしてガラス製のミラーを用いたときの取得画像の平面図である。
【図１２】ハーフミラーとしてペリクルミラーを用いたときの取得画像の平面図である。
【図１３】光源からの光を、刃先の長さ方向側に光軸が傾斜するように斜め方向から入射させて研削面からの反射光によって取得したときの画像を示す平面図である。
【図１４】刃物の研削面に対してハーフミラーによって直角に入射させたときと（Ａ）、斜め横から入射させたとき（Ｂ）の光路を示す平面図である。
【図１５】刃物に対して光源と光検出手段を互いに反対側に配置し、シルエットとして刃先の欠けの状態を検出している画像の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。本実施の形態は、チップコンデンサやチップ抵抗の製造における切断工程、二次電池内部に使用される積層電極用アルミニウム箔の裁断工程等において用いられる産業用刃物の刃先の検査装置に関する。とくに本実施の形態は、超硬材料であるタングステンカーバイトの帯状材料を用い、このような帯状材料の幅方向の一方の側面の表裏に複数の研削面を形成し、これによって刃付けを行なうようにした刃物における刃先の検査装置に関する。
【００２８】
図１はこのような刃物のとくに刃先側の部分の外観形状を示しており、タングステンカーバイトから成る帯状材料の幅方向の一端に、刃先１０が形成される。刃先１０は、帯状の素材の幅方向の一端に第１研削面１１を形成し、次いで第２研削面１２を形成し、さらに第３研削面１３を形成して刃先形状としている。なお第３研削面の下側が素材面１４として残っている。
【００２９】
図２はこのような刃物の刃先部分の断面形状を示しており、この断面形状から明らかな如く、刃先は、その上端側であって両側に第１研削面１１が、次いでその下側には両側に第２研削面１２が、そしてその下側には第３研削面１３が形成されている。第３研削面１３の下側は素地面１４になっている。ここで、素材として、一定の厚みのものを用いた場合には、両側の素地面１４が互いに平行になる。
【００３０】
このような刃物の刃先１０の形状は、鋭利なＶ字状をなすものの、ミクロ的に見ると、図２において拡大して示すように、ミクロンオーダーの曲面１５から構成されている。このようなミクロンオーダーの曲面１５から成る先端部分については、図９に示すようにして、その形状を特定するようにしている（後述する）。
【００３１】
図３は、図２とは直角方向であって図１の刃物を正面から見た状態を示しており、ここでは上から順に第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３、素地面１４が互いに平行な状態で現れる。とくに図３に示すように、刃先を正面から見た場合には刃先の真直度や、欠けの有無等を観察することが可能である。
【００３２】
本実施の形態においては、光源からの光を図３に示す第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３に順次照射し、これらの研削面１１〜１３の表面における光源からの光の反射光を光検出手段によって検出することによって、研削面の個数、各研削面の角度、および各研削面の図１〜３における高さ方向の幅を検出するようにしている。
【００３３】
このような検出のための装置は、図４および図５に示されるように構成される。この装置は、第１の光源２０を備えるとともに、この光源２０からの光を反射させて各研削面１１、１２、１３に照射するためのハーフミラー２１と、反射光を検出する光検出手段であるＣＣＤカメラ２２とを備えている。ＣＣＤカメラ２２はその検出部として、ＣＣＤ２３から成る撮像素子を備えている。
【００３４】
上記ＣＣＤカメラ２２のＣＣＤ２３は検出回路２７に接続される。そして検出回路２７がコンピュータ２８に接続されている。コンピュータ２８は制御ユニット２９を介して駆動装置３０を駆動制御するようにしている。さらにコンピュータ２８は、制御ユニット３１を介して刃物を支持する駆動装置３２を駆動制御するようにしている。また上記コンピュータ２８には表示パネル３３が接続されている。
【００３５】
ここでとくにハーフミラー２１を用いる理由は、刃先１０の先端から第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３の順に刃物とカメラ２２との間を直接第１の光源２０を移動させると、光源２０がカメラ２１に入射する光を遮るからであって、カメラ２２の光軸に対して図５に示すように第１の光源２０が側方にずれて配される。そしてこの光源２０からの光をハーフミラー２１によって反射させて刃物の各研削面１１、１２、１３にそれらを横切る方向に順次光を照射させるようにしている。ここでハーフミラー２１と第１の光源２０とは、図外の連結機構によってこれらの相互の相対関係を一定の状態にした状態で、図６において点線で示す照明用サークルステージの走行軌跡に沿って移動されるようになっている。なおこのサークルステージが図４における駆動装置３０を構成している。
【００３６】
このときの光源２０からの光の照射角度θと刃物の各研削面１１、１２、１３の研削角度θとの関係について検討する。図６に示すように、刃物は図２の場合と同様に垂直の状態で配される。従って研削面の角度は図２における各研削面１、１２、１３の角度に対応する。これに対して光検出手段を構成するＣＣＤカメラ２２は、その光軸が水平な状態となるように固定配置される。
【００３７】
ここで図６に示すように、例えば第２の研削面１２とカメラ２２の光軸とのなす角を共有角度θｃとすると、切削面１２の角度と共有角度との和は９０度に等しいから、
θ＋θｃ＝９０ Ｄｅｇ．
また光源２０からの光軸とカメラ２２の光軸とのなす角度の半分の角度と共有角度θｃの和が９０度になることから、
θＬ／２＋θｃ＝９０ Ｄｅｇ．
よってθＬ／２＝θ
となる。従って、光の照射角度θＬの１／２の値が研削面１２の角度θに等しいことが導出される。
【００３８】
第１の光源２０とハーフミラー２１とを，刃先１０の上方側からこれら複数の研削面１１、１２、１３を横切るように刃先の長さ方向と直交する方向にゆっくりと移動させながら、光源２０からの光を第１の研削面１１で反射し、次いで第２の研削面１２で反射し、さらに第３の研削面１３で反射させる。すると光の角度θＬの変化に応じて、図７に示すような相対強度の光をＣＣDカメラ２２が検出する。ここでピークａは第１の研削面１１による反射光である。またピークｂは第２の研削面１２による反射光である。またピークｃは第３の研削面１３による反射光である。これら３つの反射光が、光源２０からの光の照射角度の変更によって順次現れる。図７はθＬ／２＝θの関係を利用し、研削面の角度θに対する相対強度の変化を表している。
【００３９】
図７から明らかなように、光源２０を刃先１０の長さ方向と直交する方向であって３つの研削面１１、１２、１３を横切るように順次光を照射することによって、３つのピークａ、ｂ、ｃが得られる。従ってこのことから、この刃物はその刃先を形成するために、３つの研削面を有することが判明する。次に各ピークａ、ｂ、ｃのピーク幅によって、各研削面１１、１２、１３の刃先の長さと直交する方向の幅が検出される。さらに、図７に示すグラフにおける各ピークａ、ｂ、ｃが現れる角度が、第１研削面１１の角度、第２研削面１２の角度、および第３研削面１３の角度に相当し、各研削面１１〜１３の検出面角度が容易に検出されることになる。
【００４０】
次に図２において拡大して示した刃先１０の先端部の曲面１５の形状の検出について、図８および図９によって説明する。この実施の形態は、上記第１の実施の形態の他に、さらに第２の光源である対光照明用光源３７を備えている。そしてこのような光源３７に対応して、コンピュータ２８には制御ユニット３５が接続され、制御ユニット３５は駆動装置３６を駆動制御するようにしている。なおそれ以外の構成については、図４に示す第１の実施の形態と同様である。
【００４１】
このようなシステムにおいて、制御ユニット２９によって駆動装置３０を駆動制御することにより、第１の光源２０を刃先１０の長さ方向と直交する方向であって第１の研削面１１を上下に横切る方向に移動させる。すると、ＣＣＤカメラ２２が第１の研削面１１の反射光を検出し、図９に示す点線で示す特性が得られる。この特性は、図７におけるピークａに対応する特性である。そしてこの特性の相対強度の高いｄ点とｅ点を特定する。これらの点ｄ、ｅは、第１研削面１１の上側の端部と下側の端部に対応する。
【００４２】
次に図８における制御ユニット３５によって駆動装置３６を駆動制御し、これによって第２の光源である対光照明用光源３７を上下方向に移動させる。例えば上方から下方に移動させると、図９において実線で示す特性が得られる。この実線の特性から明らかなように、光源３７が刃先１０の下側に移動すると、刃物によって光源３７からの光が遮断されるために、ＣＣＤカメラ２２が検出する光の強度が急激に低下する。このような光の強度の低下の開始点ｆを特定する。すると刃先１０の先端部がｆに当る。そしてこのことから、第１研削面１１の上端側であって刃先１０の先端部との間にはｆ−ｄに当る曲面１５が存在することが明らかになり、このようなｆ−ｄの幅によって、第１研削面１１の先端側における刃先の状態を数値としてミクロン単位で検出することが可能になる。すなわち一般に第１研削面１１よりも上方に、ミクロの曲面１５から成る先端部が存在することが数値的に明らかになる。
【００４３】
また図４に示すシステムあるいは図８に示すシステムによって、第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３のそれぞれの表面性状をＣＣＤカメラ２２によって画像取込みし、検出回路２７を介してコンピュータ２８で信号処理することによって、図１０に示すような性状面の表示を、例えば表示パネル３３によって行なうことができる。このような各研削面１１、１２、１３の表面性状の観測によって、この刃物の刃先の刃付けのための研削面１１、１２、１３の研削の状態を確実に知ることが可能になる。
【００４４】
図４および図５に示すように、ここでは第１の光源２０とともに、ハーフミラー２１を用い、研削面１１、１２、１３からの反射光が光源２０によって遮られないようにしている。ここでとくにハーフミラー２１として、厚さが２０μｍのガラス板を用いたときの画像が図１１に示される。ガラス板から成るハーフミラーの場合には、その外表面と、裏側の反射面の２つの面がそれぞれ光を反射することになる。
【００４５】
これに対して厚みが３μｍの誘電膜をハーフミラー２１として用いたときの反射画像が図１２に示される。このようなペリクルミラーを用いた場合には、その厚みが３μｍであってしかも反射面が単一になるために、ガラス板から成るハーフミラーを用いた場合よりもより鮮明な画像が得られる。
【００４６】
次に変形例の実施の形態について説明する。図４および図８のシステムは、何れも研削面１１、１２、１３からの反射光が刃先１０の長さ方向と直交する方向になっており、このために刃先方向に反射光が移動しても、ＣＣＤカメラ２２のフォーカス状態の変化がない。これに対して図１３および図１４Ｂに示すように、光源２０からの光を研削面１１、１２、１３に対して斜めの方向から入射し、ＣＣＤカメラ２２の光軸を上記光源２０とは逆方向に斜めに配置しておく。そしてこのような状態で、光源２０によって第１の研削面１１、第２の研削面１２、第３の研削面１３に対して、それらの研削面を横切る方向に順次光を照射し、ＣＣＤカメラ２２によって検出する。すると図１３に示すような各研削面の画像が得られる。すなわち、ＣＣＤカメラ２２のＣＣＤ２３の結像面から見ると、図１３において中央の部分の左側の部分はＣＣＤ２３から遠くなるためにオーバーフォーカスになる。これに対してジャストフォーカスの領域の右側の部分は、ＣＣＤ２３との間の距離が短くなるためにアンダーフォーカスになる。これによって、アンダーフォーカスの部分とオーバーフォーカスの部分との間に必ずジャストフォーカスの部分が存在ることになり、このようなジャストフォーカスの部分を観察することによって、各研削面１１、１２、１３の性状をより的確に観測することが可能になる。
【００４７】
次にさらに別の実施の形態を図１５によって説明する。この実施の形態は、第１の光源２０およびそれに関連する機構を省略するとともに、第２の光源３７からの光のみによって、刃先の先端部分の刃の欠けの状態をシルエットとして検出するようにしたものである。刃先１０の刃付けのために第１の研削面１１、第２の研削面１２、第３の研削面１３をそれぞれ形成した刃物に対して、その一方の側に対光照明用光源３７を配するとともに、刃物に対して上記光源３７とは反対側にＣＣＤカメラ２２のその光軸が水平な状態で固定配置する。そして第２の光源３７を上下方向に静かに移動させると、光源３７が刃先１０とほぼ対応する位置において、図１５に示すように刃先の先端の欠けの状態を検出することが可能になる。なお本実施の形態においては、大きく拡大した場合には、１０μｍ程度の欠けの検出をも可能にしている。
【００４８】
以上本願発明を図示の実施の形態および変形例によって説明したが、本願発明は上記実施の形態や変形例によって限定されることなく、本願発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態においては、刃先１０の刃付けのために、その両側に３つの研削面１１、１２、１３を形成するようにしているが、これらの研削面１１、１２、１３の数や、その角度等については各種の変更が可能である。またこのような刃物の検査のためのシステムについても、必ずしも図４、図８の構成に限定されることなく、各種の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本願発明は、チップコンデンサ、チップ抵抗等の切断工程に用いられる刃物、二次電池内部に使用される積層電極用アルミニウム箔の切断装置等に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 刃先
１１ 第１研削面
１２ 第２研削面
１３ 第３研削面
１４ 素地面
１５ 曲面
２０ 第１の光源
２１ ハーフミラー
２２ ＣＣＤカメラ（光検出手段）
２３ ＣＣＤ
２７ 検出回路
２８ コンピュータ
２９ 制御ユニット
３０ 駆動装置
３１ 制御ユニット
３２ 駆動装置
３３ 表示パネル
３５ 制御ユニット
３６ 駆動装置
３７ 対光照明用光源（第２の光源）
【技術分野】
【０００１】
本発明は刃物の刃先の検査装置に係り、研削面を有する刃物の刃先の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用の刃物は、各種の製造工程において広く用いられている。産業用刃物はその材料として、超硬材、例えばタングステンカーバイトが用いられる。タングステンカーバイトを素材とし、これらを研削によって形成し、その刃先の部分であって頂角部分を研削によって刃付けすることによって刃物が製作される。このような一連の製造プロセスの中で、とくに最重要工程は「刃付け」である。この工程の加工は、母材を切削して刃物としての幅を整える。次いで研削工程によって刃付けを行なう。この際に、２段刃または３段刃等の種類によって、２段階あるいは３段階の角度を形成する。従って、この場合には刃先側に、第１研削面、第２研削面、さらには３段階の場合には第３研削面が順次形成されることになる。そして最後に刃先先端をなますことによって完成する。このような刃物を評価する重要な項目は、刃先の真直度、刃こぼれの有無、研削面角度、刃切削長、刃物幅などである。
【０００３】
特開平６−９１４９７号公報には、各種長尺刃物を研削する研削装置において、研削途上、あるいは研削後の刃物の刃先先端を映写する装置に係り、固定台に固定された刃物の長手方向に亘って走行体を駆動機構によって往復動自在とし、この走行体には刃先高さ方向並びに厚み方向に対して支持台が移動自在に設置され、刃先先端部分を拡大して映写するカメラをこの支持台に敷設されたガイド体に位置させて、刃物の研削途上、あるいは研削後に受像装置のモニターにて確認し、ビデオテープによる保存あるいはビデオプリントするようにした刃先映写装置が開示されている。
【０００４】
このような刃先映写装置によると、研削によって刃付けを行なった後における刃先の表面性状を、映像として捉えることが可能になる。しかるにここでは、研削面の角度や刃物の研削幅等を数値として捉えることができず、研削された刃物の評価を高精度に行なうことができるものではない。
【０００５】
各種の産業用の用途に供される刃物において、とくに刃先の真直度、刃こぼれ、研削面角度、刃切削長、刃物幅等を数値的に評価し、これによって一般的な刃物の全域を高精度に評価するようにした刃物検査装置あるいは検査方法が期待されているが、一般的な刃物検査装置は存在していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−９１４９７号公報
【特許文献２】特開平５−２００６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明の課題は、刃物の刃先に関する各種の項目について、高精度に評価を行なうことができるようにした刃先の検査装置を提供することである。
【０００８】
本願発明の別の課題は、刃先真直度、刃こぼれ、研削面角度、刃切削長、刃物幅等を高精度に評価することができるようにした刃先検査装置を提供することである。
【０００９】
本願発明のさらに別の課題は、併せて、研削面の表面性状を画像によって取得することができるようにした刃先検査装置を提供することである。
【００１０】
本願発明のさらに別の課題は、刃先に最も近い第１研削面よりもさらに刃先側の部分のミクロの曲面形状を検査することができるようにした刃先の検査装置を提供することである。
【００１１】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想、およびその実施の形態によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が受光する光のピークと対応する前記光源の角度位置から前記複数の研削面の角度を算出するようにしたことを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【００１３】
ここで、前記光検出手段が検出する光のピークの数から前記研削面の数を検出してよい。また前記光検出手段が検出する光のピークの幅から前記研削面の刃先の長さ方向と直交する方向の幅を検出してよい。また前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得してよい。
【００１４】
本願の別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記研削面を横切る方向に光を照射する第１の光源と、
前記第１の光源からの光が前記研削面で反射された光を受光する光検出手段と、
前記刃先に対して前記光検出手段とは反対側に位置し、前記刃先を越えて前記光検出手段に対して光を照射する第２の光源と、
を具備し、前記光検出手段が受光する前記第１の光源からの光のピークによって前記研削面の刃先側の端部を検出するとともに、前記第２の光源からの光が前記刃先によって遮断される位置から前記光検出手段が前記刃先の先端部を検出し、前記研削面の端部と前記刃先の先端部とから前記刃先の状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【００１５】
ここで、検出する前記刃先の状態が前記刃先の先端部の曲面部分の状態であってよい。
【００１６】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面に対して前記刃先の長さ方向に光軸が傾斜して斜めの方向から前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源とは前記刃先の長さ方向の反対側に光軸が傾斜して前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、該画像は前記刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像が得られることを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【００１７】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の先端部を側方から光を照射する光源と、
前記刃先に対して前記光源とは反対側に位置する光検出手段と、
を具備し、前記光源によって照射される前記刃先を反対側から検出することによって前記刃先の欠けの状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が受光する光のピークと対応する前記光源の角度位置から前記複数の研削面の角度を算出するようにしたものである。
【００１９】
このような刃先の検査装置によると、光検出手段が受光する光のピークと対応する光源の角度から、複数の研削面の角度を算出することが可能になる。また上記ピークの数から研削面の数を知ることができるばかりでなく、ピークの幅によって研削面の刃先の長さと直交する方向の幅を検出することが可能になる。
【００２０】
本願の別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記研削面を横切る方向に光を照射する第１の光源と、
前記第１の光源からの光が前記研削面で反射された光を受光する光検出手段と、
前記刃先に対して前記光検出手段とは反対側に位置し、前記刃先を越えて前記光検出手段に対して光を照射する第２の光源と、
を具備し、前記光検出手段が受光する前記第１の光源からの光のピークによって前記研削面の刃先側の端部を検出するとともに、前記第２の光源からの光が前記刃先によって遮断される位置から前記光検出手段が前記刃先の先端部を検出し、前記研削面の端部と前記刃先の先端部とから前記刃先の状態を検出するようにしたものである。
【００２１】
このような刃先の検査装置によると、第１の光源からの光を光検出手段によって検出してそのピーク値を求めることにより、研削面の刃先側の端部を検出することができ、第２の光源からの光が刃先によって遮断される位置から、刃先の先端部を検出することができ、このためにミクロにおいては曲面から成る刃先の先端部の状態を検出することが可能になる。
【００２２】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面に対して前記刃先の長さ方向に光軸が傾斜して斜めの方向から前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源とは前記刃先の長さ方向の反対側に光軸が傾斜して前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、該画像は前記刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像が得られるようにしたものである。
【００２３】
このような刃先の検査装置によると、光検出手段が複数の研削面で反射された反射光から研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、この画像は刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像、例えばジャストフォーカスの鮮明な画像が得られることになる。
【００２４】
本願のさらに別の主要な発明は、側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の先端部を側方から光を照射する光源と、
前記刃先に対して前記光源とは反対側に位置する光検出手段と、
を具備し、前記光源によって照射される前記刃先を反対側から検出することによって前記刃先の欠けの状態を検出するようにしたものである。
【００２５】
従ってこのような刃先の検査装置によると、刃先の欠けの状態を、光源からの光が刃先によって遮断されてシルエットとなり、このシルエットの中に刃先の欠けの状態が映出されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】刃物の一部を切断した状態の外観斜視図である。
【図２】同刃物の縦断面図である。
【図３】同刃物の正面図である。
【図４】刃先の検査装置のブロック図である。
【図５】刃先の検査を行なっている状態を示す要部斜視図である。
【図６】刃付けのための研削面の角度と光の照射角との関係を導くための光の反射を示す側面図である。
【図７】光源を複数の研削面を横切る方向に移動させたときの相対強度を示すグラフである。
【図８】別の実施の形態の刃先の検査装置のブロック図である。
【図９】刃先の検査装置による刃先の曲面の部分の形状の検出を示すグラフである。
【図１０】複数の研削面を横切る方向に光源を移動したときにおける各研削面に対応する画像の取得状況を示す画像の平面図である。
【図１１】ハーフミラーとしてガラス製のミラーを用いたときの取得画像の平面図である。
【図１２】ハーフミラーとしてペリクルミラーを用いたときの取得画像の平面図である。
【図１３】光源からの光を、刃先の長さ方向側に光軸が傾斜するように斜め方向から入射させて研削面からの反射光によって取得したときの画像を示す平面図である。
【図１４】刃物の研削面に対してハーフミラーによって直角に入射させたときと（Ａ）、斜め横から入射させたとき（Ｂ）の光路を示す平面図である。
【図１５】刃物に対して光源と光検出手段を互いに反対側に配置し、シルエットとして刃先の欠けの状態を検出している画像の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。本実施の形態は、チップコンデンサやチップ抵抗の製造における切断工程、二次電池内部に使用される積層電極用アルミニウム箔の裁断工程等において用いられる産業用刃物の刃先の検査装置に関する。とくに本実施の形態は、超硬材料であるタングステンカーバイトの帯状材料を用い、このような帯状材料の幅方向の一方の側面の表裏に複数の研削面を形成し、これによって刃付けを行なうようにした刃物における刃先の検査装置に関する。
【００２８】
図１はこのような刃物のとくに刃先側の部分の外観形状を示しており、タングステンカーバイトから成る帯状材料の幅方向の一端に、刃先１０が形成される。刃先１０は、帯状の素材の幅方向の一端に第１研削面１１を形成し、次いで第２研削面１２を形成し、さらに第３研削面１３を形成して刃先形状としている。なお第３研削面の下側が素材面１４として残っている。
【００２９】
図２はこのような刃物の刃先部分の断面形状を示しており、この断面形状から明らかな如く、刃先は、その上端側であって両側に第１研削面１１が、次いでその下側には両側に第２研削面１２が、そしてその下側には第３研削面１３が形成されている。第３研削面１３の下側は素地面１４になっている。ここで、素材として、一定の厚みのものを用いた場合には、両側の素地面１４が互いに平行になる。
【００３０】
このような刃物の刃先１０の形状は、鋭利なＶ字状をなすものの、ミクロ的に見ると、図２において拡大して示すように、ミクロンオーダーの曲面１５から構成されている。このようなミクロンオーダーの曲面１５から成る先端部分については、図９に示すようにして、その形状を特定するようにしている（後述する）。
【００３１】
図３は、図２とは直角方向であって図１の刃物を正面から見た状態を示しており、ここでは上から順に第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３、素地面１４が互いに平行な状態で現れる。とくに図３に示すように、刃先を正面から見た場合には刃先の真直度や、欠けの有無等を観察することが可能である。
【００３２】
本実施の形態においては、光源からの光を図３に示す第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３に順次照射し、これらの研削面１１〜１３の表面における光源からの光の反射光を光検出手段によって検出することによって、研削面の個数、各研削面の角度、および各研削面の図１〜３における高さ方向の幅を検出するようにしている。
【００３３】
このような検出のための装置は、図４および図５に示されるように構成される。この装置は、第１の光源２０を備えるとともに、この光源２０からの光を反射させて各研削面１１、１２、１３に照射するためのハーフミラー２１と、反射光を検出する光検出手段であるＣＣＤカメラ２２とを備えている。ＣＣＤカメラ２２はその検出部として、ＣＣＤ２３から成る撮像素子を備えている。
【００３４】
上記ＣＣＤカメラ２２のＣＣＤ２３は検出回路２７に接続される。そして検出回路２７がコンピュータ２８に接続されている。コンピュータ２８は制御ユニット２９を介して駆動装置３０を駆動制御するようにしている。さらにコンピュータ２８は、制御ユニット３１を介して刃物を支持する駆動装置３２を駆動制御するようにしている。また上記コンピュータ２８には表示パネル３３が接続されている。
【００３５】
ここでとくにハーフミラー２１を用いる理由は、刃先１０の先端から第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３の順に刃物とカメラ２２との間を直接第１の光源２０を移動させると、光源２０がカメラ２１に入射する光を遮るからであって、カメラ２２の光軸に対して図５に示すように第１の光源２０が側方にずれて配される。そしてこの光源２０からの光をハーフミラー２１によって反射させて刃物の各研削面１１、１２、１３にそれらを横切る方向に順次光を照射させるようにしている。ここでハーフミラー２１と第１の光源２０とは、図外の連結機構によってこれらの相互の相対関係を一定の状態にした状態で、図６において点線で示す照明用サークルステージの走行軌跡に沿って移動されるようになっている。なおこのサークルステージが図４における駆動装置３０を構成している。
【００３６】
このときの光源２０からの光の照射角度θと刃物の各研削面１１、１２、１３の研削角度θとの関係について検討する。図６に示すように、刃物は図２の場合と同様に垂直の状態で配される。従って研削面の角度は図２における各研削面１、１２、１３の角度に対応する。これに対して光検出手段を構成するＣＣＤカメラ２２は、その光軸が水平な状態となるように固定配置される。
【００３７】
ここで図６に示すように、例えば第２の研削面１２とカメラ２２の光軸とのなす角を共有角度θｃとすると、切削面１２の角度と共有角度との和は９０度に等しいから、
θ＋θｃ＝９０ Ｄｅｇ．
また光源２０からの光軸とカメラ２２の光軸とのなす角度の半分の角度と共有角度θｃの和が９０度になることから、
θＬ／２＋θｃ＝９０ Ｄｅｇ．
よってθＬ／２＝θ
となる。従って、光の照射角度θＬの１／２の値が研削面１２の角度θに等しいことが導出される。
【００３８】
第１の光源２０とハーフミラー２１とを，刃先１０の上方側からこれら複数の研削面１１、１２、１３を横切るように刃先の長さ方向と直交する方向にゆっくりと移動させながら、光源２０からの光を第１の研削面１１で反射し、次いで第２の研削面１２で反射し、さらに第３の研削面１３で反射させる。すると光の角度θＬの変化に応じて、図７に示すような相対強度の光をＣＣDカメラ２２が検出する。ここでピークａは第１の研削面１１による反射光である。またピークｂは第２の研削面１２による反射光である。またピークｃは第３の研削面１３による反射光である。これら３つの反射光が、光源２０からの光の照射角度の変更によって順次現れる。図７はθＬ／２＝θの関係を利用し、研削面の角度θに対する相対強度の変化を表している。
【００３９】
図７から明らかなように、光源２０を刃先１０の長さ方向と直交する方向であって３つの研削面１１、１２、１３を横切るように順次光を照射することによって、３つのピークａ、ｂ、ｃが得られる。従ってこのことから、この刃物はその刃先を形成するために、３つの研削面を有することが判明する。次に各ピークａ、ｂ、ｃのピーク幅によって、各研削面１１、１２、１３の刃先の長さと直交する方向の幅が検出される。さらに、図７に示すグラフにおける各ピークａ、ｂ、ｃが現れる角度が、第１研削面１１の角度、第２研削面１２の角度、および第３研削面１３の角度に相当し、各研削面１１〜１３の検出面角度が容易に検出されることになる。
【００４０】
次に図２において拡大して示した刃先１０の先端部の曲面１５の形状の検出について、図８および図９によって説明する。この実施の形態は、上記第１の実施の形態の他に、さらに第２の光源である対光照明用光源３７を備えている。そしてこのような光源３７に対応して、コンピュータ２８には制御ユニット３５が接続され、制御ユニット３５は駆動装置３６を駆動制御するようにしている。なおそれ以外の構成については、図４に示す第１の実施の形態と同様である。
【００４１】
このようなシステムにおいて、制御ユニット２９によって駆動装置３０を駆動制御することにより、第１の光源２０を刃先１０の長さ方向と直交する方向であって第１の研削面１１を上下に横切る方向に移動させる。すると、ＣＣＤカメラ２２が第１の研削面１１の反射光を検出し、図９に示す点線で示す特性が得られる。この特性は、図７におけるピークａに対応する特性である。そしてこの特性の相対強度の高いｄ点とｅ点を特定する。これらの点ｄ、ｅは、第１研削面１１の上側の端部と下側の端部に対応する。
【００４２】
次に図８における制御ユニット３５によって駆動装置３６を駆動制御し、これによって第２の光源である対光照明用光源３７を上下方向に移動させる。例えば上方から下方に移動させると、図９において実線で示す特性が得られる。この実線の特性から明らかなように、光源３７が刃先１０の下側に移動すると、刃物によって光源３７からの光が遮断されるために、ＣＣＤカメラ２２が検出する光の強度が急激に低下する。このような光の強度の低下の開始点ｆを特定する。すると刃先１０の先端部がｆに当る。そしてこのことから、第１研削面１１の上端側であって刃先１０の先端部との間にはｆ−ｄに当る曲面１５が存在することが明らかになり、このようなｆ−ｄの幅によって、第１研削面１１の先端側における刃先の状態を数値としてミクロン単位で検出することが可能になる。すなわち一般に第１研削面１１よりも上方に、ミクロの曲面１５から成る先端部が存在することが数値的に明らかになる。
【００４３】
また図４に示すシステムあるいは図８に示すシステムによって、第１研削面１１、第２研削面１２、第３研削面１３のそれぞれの表面性状をＣＣＤカメラ２２によって画像取込みし、検出回路２７を介してコンピュータ２８で信号処理することによって、図１０に示すような性状面の表示を、例えば表示パネル３３によって行なうことができる。このような各研削面１１、１２、１３の表面性状の観測によって、この刃物の刃先の刃付けのための研削面１１、１２、１３の研削の状態を確実に知ることが可能になる。
【００４４】
図４および図５に示すように、ここでは第１の光源２０とともに、ハーフミラー２１を用い、研削面１１、１２、１３からの反射光が光源２０によって遮られないようにしている。ここでとくにハーフミラー２１として、厚さが２０μｍのガラス板を用いたときの画像が図１１に示される。ガラス板から成るハーフミラーの場合には、その外表面と、裏側の反射面の２つの面がそれぞれ光を反射することになる。
【００４５】
これに対して厚みが３μｍの誘電膜をハーフミラー２１として用いたときの反射画像が図１２に示される。このようなペリクルミラーを用いた場合には、その厚みが３μｍであってしかも反射面が単一になるために、ガラス板から成るハーフミラーを用いた場合よりもより鮮明な画像が得られる。
【００４６】
次に変形例の実施の形態について説明する。図４および図８のシステムは、何れも研削面１１、１２、１３からの反射光が刃先１０の長さ方向と直交する方向になっており、このために刃先方向に反射光が移動しても、ＣＣＤカメラ２２のフォーカス状態の変化がない。これに対して図１３および図１４Ｂに示すように、光源２０からの光を研削面１１、１２、１３に対して斜めの方向から入射し、ＣＣＤカメラ２２の光軸を上記光源２０とは逆方向に斜めに配置しておく。そしてこのような状態で、光源２０によって第１の研削面１１、第２の研削面１２、第３の研削面１３に対して、それらの研削面を横切る方向に順次光を照射し、ＣＣＤカメラ２２によって検出する。すると図１３に示すような各研削面の画像が得られる。すなわち、ＣＣＤカメラ２２のＣＣＤ２３の結像面から見ると、図１３において中央の部分の左側の部分はＣＣＤ２３から遠くなるためにオーバーフォーカスになる。これに対してジャストフォーカスの領域の右側の部分は、ＣＣＤ２３との間の距離が短くなるためにアンダーフォーカスになる。これによって、アンダーフォーカスの部分とオーバーフォーカスの部分との間に必ずジャストフォーカスの部分が存在ることになり、このようなジャストフォーカスの部分を観察することによって、各研削面１１、１２、１３の性状をより的確に観測することが可能になる。
【００４７】
次にさらに別の実施の形態を図１５によって説明する。この実施の形態は、第１の光源２０およびそれに関連する機構を省略するとともに、第２の光源３７からの光のみによって、刃先の先端部分の刃の欠けの状態をシルエットとして検出するようにしたものである。刃先１０の刃付けのために第１の研削面１１、第２の研削面１２、第３の研削面１３をそれぞれ形成した刃物に対して、その一方の側に対光照明用光源３７を配するとともに、刃物に対して上記光源３７とは反対側にＣＣＤカメラ２２のその光軸が水平な状態で固定配置する。そして第２の光源３７を上下方向に静かに移動させると、光源３７が刃先１０とほぼ対応する位置において、図１５に示すように刃先の先端の欠けの状態を検出することが可能になる。なお本実施の形態においては、大きく拡大した場合には、１０μｍ程度の欠けの検出をも可能にしている。
【００４８】
以上本願発明を図示の実施の形態および変形例によって説明したが、本願発明は上記実施の形態や変形例によって限定されることなく、本願発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態においては、刃先１０の刃付けのために、その両側に３つの研削面１１、１２、１３を形成するようにしているが、これらの研削面１１、１２、１３の数や、その角度等については各種の変更が可能である。またこのような刃物の検査のためのシステムについても、必ずしも図４、図８の構成に限定されることなく、各種の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本願発明は、チップコンデンサ、チップ抵抗等の切断工程に用いられる刃物、二次電池内部に使用される積層電極用アルミニウム箔の切断装置等に広く利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 刃先
１１ 第１研削面
１２ 第２研削面
１３ 第３研削面
１４ 素地面
１５ 曲面
２０ 第１の光源
２１ ハーフミラー
２２ ＣＣＤカメラ（光検出手段）
２３ ＣＣＤ
２７ 検出回路
２８ コンピュータ
２９ 制御ユニット
３０ 駆動装置
３１ 制御ユニット
３２ 駆動装置
３３ 表示パネル
３５ 制御ユニット
３６ 駆動装置
３７ 対光照明用光源（第２の光源）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が受光する光のピークと対応する前記光源の角度位置から前記複数の研削面の角度を算出するようにしたことを特徴とする刃先の検査装置。
【請求項２】
前記光検出手段が検出する光のピークの数から前記研削面の数を検出することを特徴とする請求項１に記載の刃先の検査装置。
【請求項３】
前記光検出手段が検出する光のピークの幅から前記研削面の刃先の長さ方向と直交する方向の幅を検出することを特徴とする請求項１に記載の刃先の検査装置。
【請求項４】
前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の刃先の検査装置。
【請求項５】
側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記研削面を横切る方向に光を照射する第１の光源と、
前記第１の光源からの光が前記研削面で反射された光を受光する光検出手段と、
前記刃先に対して前記光検出手段とは反対側に位置し、前記刃先を越えて前記光検出手段に対して光を照射する第２の光源と、
を具備し、前記光検出手段が受光する前記第１の光源からの光のピークによって前記研削面の刃先側の端部を検出するとともに、前記第２の光源からの光が前記刃先によって遮断される位置から前記光検出手段が前記刃先の先端部を検出し、前記研削面の端部と前記刃先の先端部とから前記刃先の状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置。
【請求項６】
検出する前記刃先の状態が前記刃先の先端部の曲面部分の状態であることを特徴とする請求項５に記載の刃先の検査装置。
【請求項７】
側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面に対して前記刃先の長さ方向に光軸が傾斜して斜めの方向から前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源とは前記刃先の長さ方向の反対側に光軸が傾斜して前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、該画像は前記刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像が得られることを特徴とする刃先の検査装置。
【請求項８】
側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の先端部を側方から光を照射する光源と、
前記刃先に対して前記光源とは反対側に位置する光検出手段と、
を具備し、前記光源によって照射される前記刃先を反対側から検出することによって前記刃先の欠けの状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置。
【請求項１】
側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が受光する光のピークと対応する前記光源の角度位置から前記複数の研削面の角度を算出するようにしたことを特徴とする刃先の検査装置。
【請求項２】
前記光検出手段が検出する光のピークの数から前記研削面の数を検出することを特徴とする請求項１に記載の刃先の検査装置。
【請求項３】
前記光検出手段が検出する光のピークの幅から前記研削面の刃先の長さ方向と直交する方向の幅を検出することを特徴とする請求項１に記載の刃先の検査装置。
【請求項４】
前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の刃先の検査装置。
【請求項５】
側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記研削面を横切る方向に光を照射する第１の光源と、
前記第１の光源からの光が前記研削面で反射された光を受光する光検出手段と、
前記刃先に対して前記光検出手段とは反対側に位置し、前記刃先を越えて前記光検出手段に対して光を照射する第２の光源と、
を具備し、前記光検出手段が受光する前記第１の光源からの光のピークによって前記研削面の刃先側の端部を検出するとともに、前記第２の光源からの光が前記刃先によって遮断される位置から前記光検出手段が前記刃先の先端部を検出し、前記研削面の端部と前記刃先の先端部とから前記刃先の状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置。
【請求項６】
検出する前記刃先の状態が前記刃先の先端部の曲面部分の状態であることを特徴とする請求項５に記載の刃先の検査装置。
【請求項７】
側面に複数の研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の長さ方向と直交する方向であって前記複数の研削面に対して前記刃先の長さ方向に光軸が傾斜して斜めの方向から前記複数の研削面を横切る方向に順次光を照射する光源と、
前記光源とは前記刃先の長さ方向の反対側に光軸が傾斜して前記光源からの光が前記複数の研削面で反射された反射光を受光する光検出手段と、
を具備し、前記光検出手段が前記複数の研削面で反射された反射光から前記研削面の表面性状に関する画像を取得するとともに、該画像は前記刃の長さ方向においてオーバーフォーカスの画像とアンダーフォーカスの画像との間に適正な画像が得られることを特徴とする刃先の検査装置。
【請求項８】
側面に研削面を有する刃物の刃先の検査装置において、
前記刃先の先端部を側方から光を照射する光源と、
前記刃先に対して前記光源とは反対側に位置する光検出手段と、
を具備し、前記光源によって照射される前記刃先を反対側から検出することによって前記刃先の欠けの状態を検出することを特徴とする刃先の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１４】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１４】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−３７３２３（Ｐ２０１２−３７３２３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７６３４２（Ｐ２０１０−１７６３４２）
【出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５９９０６７０５３）株式会社ピーエムティー (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５９９０６７０５３）株式会社ピーエムティー (8)
【Ｆターム（参考）】
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