[發明專利]刀具磨損的在位測量方法和裝置

在審

• 申請號: 201710071615.7
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106840028A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 王中任;劉海生;肖光潤
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 襄陽嘉琛知識產權事務所42217
• 代理人: 嚴崇姚

1.一種刀具磨損的在位測量方法，其特征在于包括以下步驟：

⑴在數控機床主軸上刀具的側部水平位置上安裝線結構激光器和CCD攝像機，CCD攝像機通過圖像采集卡與計算機連接，計算機與數控機床的控制系統連接；將刀具標準三維模型輸入計算機，在光平面上建立測量坐標系；

⑵使刀具勻速轉動，控制線結構激光器發出線激光垂直投射到刀具刀刃上，被刀具表面形貌調制變形，變形的激光線在CCD攝像機光敏面上成像，形成光條圖像，圖像采集卡將光條圖像傳輸到計算機；

⑶經過計算機圖像處理計算，得到光條點的像素坐標，再利用傳感器測量模型，通過標定計算，可得到光條點在光平面上二維尺寸；

⑷隨刀具旋轉完成對刀具的一周掃描，利用光條點在光平面上二維尺寸及刀具轉速獲取轉動的角度值，建立柱面坐標系；

⑸通過柱面坐標系和測量坐標系之間的轉換關系，獲取整個刀具的三維尺寸數據；

⑹與輸入計算機的該刀具標準三維模型進行比較，就可以得出磨損量。

2.根據權利要求1所述的一種刀具磨損的在位測量方法，其特征在于：所述的CCD攝像機包括第一CCD攝像機和第二CCD攝像機，第一CCD攝像機、第二CCD攝像機分別位于線結構激光器的兩側。

3.一種專用于權利要求1所述方法的刀具磨損的在位測量裝置，其特征在于：包括檢測傳感器、雙桿滑動氣缸、工控機或計算機；其中，檢測傳感器由固定在傳感器安裝底板上的第一CCD攝像機、線結構激光器和第二CCD攝像機構成，第一CCD攝像機、第二CCD攝像機分別位于線結構激光器的兩側；雙桿滑動氣缸通過支架水平固定在機床上，雙桿滑動氣缸的氣缸桿端部設有帶條形傳感器安裝孔的傳感器支撐板，檢測傳感器固定在傳感器支撐板上。

4.根據權利要求3所述的一種刀具磨損的在位測量裝置，其特征在于：所述的支架包括兩塊支撐板和一個氣缸支撐架；兩塊支撐板分別固定在機床前面的橫梁和后面的頂平面上，兩塊支撐板上表面在同一平面內；氣缸支撐架由型材焊接而成，垂直安裝在支撐板上；雙桿滑動氣缸安裝在氣缸支撐架底端。

5.根據權利要求3或4所述的一種刀具磨損的在位測量裝置，其特征在于：所述的雙桿滑動氣缸的氣缸進出口處安裝有氣缸調速閥。