[發明專利]基于復映法的成形砂輪檢測修整裝置及砂輪整形方法

有效

• 申請號: 201810631640.0
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108714854B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 陳根余;彭檐波
• 申請（專利權）人: 湖南鐳盛機電科技有限公司
• 主分類號: B24B53/06
• 分類號: B24B53/06
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發明提供了一種成形砂輪檢測修整裝置，其中：待修整平行砂輪(110)安裝在數控平面磨床(130)的主軸(120)上；檢測機構(210)安裝在數控平面磨床的工作臺(140)一側，激光燒蝕頭(150)安裝在與之對應的另一側；光纖激光器發出的光束切向修整成形砂輪(110)，激光控制器(170)通過RS232連接到計算機(180)；相機(50)、遠心鏡頭(40)和平行背光源(10)在一條直線上組成成像原件組，成像原件組安裝在檢測裝置(210)內部；平行背光源(10)連接到光源控制器(190)，光源控制器(190)連接到計算機(30)中；石墨板(100)通過工件夾具(90)夾持固定在位移平臺(80)，針對激光切向整形，提出磨削復影法間接檢測砂輪回轉輪廓，避免了直接檢測砂輪表面的獲取回轉輪廓差的缺點，可以提供精確的輪廓形狀和尺寸檢測。

技術領域

本發明涉及一種激光整形方法，尤其涉及一種基于復映法的成形砂輪檢測激光切向整形方法。

背景技術

現有的成形砂輪檢測技術主要物理接觸類：觸針法或千分表法，三坐標儀等。光學類：線陣PSD和CCD沿徑向檢測砂輪以用于修整砂輪,以及數字顯微鏡進行直接觀察。物理接觸類，直接與砂輪接觸存在針頭磨損，故檢測精度難以長時間保證。砂輪的金剛石磨粒與結合劑的光學物理性質差別極大，凹面砂輪。線陣PSD和CCD沿徑向檢測砂輪以用于修整砂輪方法的缺點極其明顯：首先若其采用實時徑向修整，其響應速度和要求十分高，目前無法達到有效的修整效果；若是采用切向修整，需要獲取其最高點的值，需要拼接砂輪回轉面，拼接需要極大的計算量，拼接后精度下降?；跀底诛@微鏡、單目或雙目相機直接檢測砂輪法，鑒于直接測量砂輪輪廓存在兩個問題：首先是，對于正面打光和背光均有干擾作用，進行尺寸的精密測量，存在大量的異常值干擾，特別是在精度提升至微米級要求時具有較大誤差；其次在砂輪是旋轉運動才能實現對其整個測量，在測量時屬于動態性測量，對于相機采用幀數極具苛求，且拼接后無法精確回轉面輪廓。

目前激光成形砂輪整形方法，采用激光束的“刀尖”按設計輪廓成形軌跡進行走刀，選擇優化的工藝參數(功率、重復頻率、入射角等)，來實現成形砂輪形狀的精度控制。因砂輪類似復合材料，其成分空間分布規律較為復雜，這種純工藝的激光加工方法的工藝參數區間窄，穩定性隨著外界因素的變化而難以保持穩定。

發明內容

本發明的目的是采用復映投影檢測法，集成硬件設備和軟件一體的自動化修整方法及裝置。本專利通過檢測磨削工件復映出成形砂輪回轉輪廓，并結合機器視覺檢測提供高精度的成形砂輪檢測，設計的專用補償算法可以快速的完成砂輪的高精度整形。改變了沿著規整輪廓激光走刀路徑，將檢測引入整形中進行激光自動切向整形，改變目前盲目的僅通過規整軌跡優化工藝參數的反復整形過程才能達到要求精度。

本發明的技術方案是提供一種成形砂輪檢測修整裝置，包括：數控平面磨床、檢測機構、光纖激光器，其特征在于：

待修整平行砂輪安裝在數控平面磨床的主軸上；檢測機構安裝在數控平面磨床的工作臺一側，激光燒蝕頭安裝在與之對應的另一側；

光纖激光器發出的光束切向修整成形砂輪，激光控制器通過RS232連接到計算機；

相機、遠心鏡頭和平行背光源在一條直線上組成成像原件組，成像原件組安裝在檢測裝置內部；平行背光源連接到光源控制器，光源控制器連接到計算機中；

石墨板通過工件夾具夾持固定在位移平臺，位移平臺安裝固定在檢測裝置底部；第一進風口第二進風口設計在檢測裝置的另一側并通過管路與空壓機相連，空壓機通過控制線連接到計算機中，壓縮空氣由第一進風口和第二進風口進入檢測裝置，在內部形成保護氣流，將粉塵驅趕到集塵槽中收集起來。

進一步地，相機通過網線連接到計算機。

進一步地，還包括密封簾、毛刷和集塵槽，密封簾、毛刷和集塵槽設置在檢測裝置的進口方向，在石墨板進入檢測裝置時，毛刷去除石墨板上黏附的粉塵，密封簾防止磨削產生的石墨粉塵進入檢測裝置內部。