[實用新型]一種砂輪修銳修整的圖像視覺監控裝置

有效

• 申請號: 201720451582.4
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN207039770U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 魯艷軍;李烈軍;梁鑄強;丁廣全;李冠強;楊林豐;陳立志
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;H04N5/225;G06T17/05;B24B53/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及精密磨削制造砂輪修銳修整領域，尤其涉及一種砂輪修銳修整的圖像視覺監控裝置。

背景技術

砂輪修銳修整時精密/超精密加工技術的關鍵，如何高效對砂輪修銳修整進行在位/在線監控一直是產業化的技術瓶頸。一般情況下，砂輪表面磨粒出刃狀態需要采用掃描電鏡或白光干涉儀等離線檢測方式判斷砂輪表面磨粒出刃是否充分，使得砂輪修銳修整效率低下，而且不易掌握砂輪表面修銳修整情況。因此，本實用新型提出一種砂輪修銳修整的圖像視覺監控裝置，并結合圖像處理與機器視覺處理技術，對砂輪進行在線修銳修整的監控。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術砂輪修銳修整效率低下且修整精度不高的問題，本實用新型提供一種砂輪修銳修整的圖像視覺監控裝置，并結合圖像處理與機器視覺處理技術，實現砂輪在線修銳修整的智能化監控，其具體的技術方案如下，包括：

一種砂輪修銳修整的圖像視覺監控裝置，包括：

圖像采集裝置，用于拍攝砂輪表面微磨粒出刃的三維形貌圖像；

圖像與機器視覺處理系統，用于將拍攝的三維形貌圖像進行圖像處理，通過三維重構方法將磨粒三維點云形貌展現出來；

CNC集成控制系統，用于根據磨粒三維點云形貌觀察磨粒出刃狀況，自適應調節砂輪修銳修整工藝參數，從而實現砂輪修銳修整的在線監控與智能控制。

進一步地，所述的圖像采集裝置采用CCD高清攝像頭。

進一步地，所述的圖像與機器視覺處理系統采用MATLAB軟件從CCD拍攝的圖像中提取磨粒三維形貌特征值，觀察砂輪表面磨粒出刃狀況。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

（1）與普通的砂輪修銳修整技術相比，本實用新型所設計的修銳修整在線監控裝置可以提高砂輪修銳修整效率，提高精密磨削加工用砂輪工具的修整精度。

（2）與離線檢測砂輪磨粒出刃相比，本實用新型設計和制作的通過CCD高清攝像頭獲取微磨粒出刃三維形貌圖像的方法，操作簡便，可以節省檢測工序，極大提高砂輪修銳修整效率。

（3）本實用新型結合圖像與機器視覺處理技術，將提取的磨粒出刃狀態數據集成到CNC控制系統，自適應調節砂輪修銳修銳工藝參數，實現砂輪修銳修整的在線監控。

附圖說明

圖1 為本實用新型實施例的砂輪修銳修整的圖像視覺監控裝置示意圖。

圖2為本實用新型實施例的砂輪修銳修整的圖像視覺監控方法流程示意圖。

圖中所示：1-金剛石砂輪；2-修整器；3-CCD高清攝像頭；4-微磨粒出刃形貌圖像；5-圖像與機器視覺處理系統；6-磨粒出刃狀況；7-CNC集成控制系統；8-金剛石磨粒；9-結合劑。

具體實施方式

為更好理解本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明，但是本實用新型要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。

如圖1所示，一種砂輪修銳修整的圖像視覺監控裝置，包括：

圖像采集裝置，采用CCD高清攝像頭3，用于拍攝金剛石砂輪1表面的微磨粒出刃的形貌圖像4；

圖像與機器視覺處理系統5，用于將拍攝的微磨粒出刃的形貌圖像4進行圖像處理，通過三維重構方法將磨粒三維點云形貌展現出來；

CNC集成控制系統7，用于根據磨粒三維點云形貌觀察磨粒出刃狀況6，自適應調節砂輪修銳修整工藝參數，從而實現砂輪修銳修整的在線監控與智能控制。

本實施例中，所述的圖像與機器視覺處理系統5采用MATLAB軟件從CCD拍攝的圖像中提取磨粒三維形貌特征值，觀察砂輪表面的磨粒出刃狀況6。

本實施例中，在CNC超精密磨床上安裝金剛石砂輪1，在CNC超精密磨床的水平工作臺上固定有修整器2。所述CCD高清攝像頭3用于拍攝砂輪表面微磨粒出刃的形貌圖像4。所述圖像與機器視覺處理系統5用于提取磨粒三維形貌特征，對磨粒三維形貌圖像進行特征提取與三維重構，還原磨粒出刃三維點云形貌，展現出砂輪表面磨粒出刃狀況6。所述CNC集成控制系統7用于收集磨粒出刃數據，自適應調節砂輪修銳修整工藝參數，優化砂輪表面磨粒出刃，實現砂輪修整修整的在線監控，提供砂輪修銳修整效率。

如圖2所示，一種基于所述裝置的砂輪修銳修整的圖像視覺監控方法，包括步驟：

步驟1、拍攝金剛石砂輪1表面的微磨粒出刃的形貌圖像4；

步驟2、將拍攝的微磨粒出刃的形貌圖像4進行圖像處理，通過三維重構方法將磨粒三維點云形貌展現出來；