專利名稱：一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)床刀具設(shè)計(jì)和加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀及其制作方法。
背景技術(shù)：
數(shù)控刀具是目前工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛的加工刀具，其參數(shù)和質(zhì)量直接決定加工的質(zhì)量與合格率，為了確保加工質(zhì)量，在刀具的設(shè)計(jì)、加工和使用中必須對(duì)數(shù)控刀具的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，以確保零件加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。目前市場(chǎng)上的數(shù)控刀具檢測(cè)設(shè)備可分為機(jī)械式檢測(cè)設(shè)備、投影式刀具預(yù)調(diào)儀、數(shù)字式刀具預(yù)調(diào)儀以及手動(dòng)機(jī)器視覺刀具檢測(cè)儀四類。機(jī)械式刀具檢測(cè)設(shè)備操作復(fù)雜，測(cè)量效率低，精度差，目前很少使用；投影式刀具預(yù)調(diào)儀自動(dòng)化程度差，測(cè)量精度和效率較低，盡管目前我國(guó)一些數(shù)控設(shè)備上仍然使用，但隨著數(shù)字刀具預(yù)調(diào)儀的推出，這類設(shè)備將逐漸退出市場(chǎng)。目前市場(chǎng)上應(yīng)用最多的數(shù)控刀具檢測(cè)設(shè)備是基于圖像檢測(cè)的數(shù)字化刀具預(yù)調(diào)儀， 這類設(shè)備自動(dòng)化程度、檢測(cè)效率和檢測(cè)精度較高，但主要用投影影像檢測(cè)，只能測(cè)量刀具的輪廓信息，不能檢測(cè)各種復(fù)雜角度參數(shù)，適應(yīng)性差，因此，數(shù)字化刀具預(yù)調(diào)儀大多應(yīng)用于數(shù)控加工領(lǐng)域。在刀具設(shè)計(jì)和加工中，需要測(cè)量全面的刀具參數(shù)，為實(shí)現(xiàn)這一目的，最近美國(guó) EURO TECH公司推出了基于機(jī)器視覺的刀具檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備能夠測(cè)量幾乎所有的刀具參數(shù)，測(cè)量精度高，適用范圍廣，深受客戶青睞。但該設(shè)備主要依靠手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)鏡頭調(diào)節(jié)和參數(shù)測(cè)量，自動(dòng)化程度和適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前刀具測(cè)量?jī)x所存在的問(wèn)題和不足之處，而提供了一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀及其制作方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀及其制作方法，包括底座、主軸、X向滑臺(tái)、ζ向滑臺(tái)、光源、CMOS攝相頭及被測(cè)刀具，X向滑臺(tái)安裝在底座上，Z向滑臺(tái)安裝在X向滑臺(tái)上，Z向滑臺(tái)的左右兩端分別裝有光源和CMOS攝相頭，光源和CMOS攝相頭的中間放置被測(cè)刀具，被測(cè)刀具通過(guò)主軸固定在底座上。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的X向滑臺(tái)安裝在底座上，可沿X軸方向在底座上水平移動(dòng)，X軸移動(dòng)行程為250mm。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的Z向滑臺(tái)安裝在X向滑臺(tái)上，可沿Z軸方向在X向滑臺(tái)上上下移動(dòng)，Z軸移動(dòng)行程為250mm。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的光源采用大功率發(fā)光二級(jí)管作為照明光源，該光源的參數(shù)為工作電壓3V;工作電流330mA;功率IW ；光通量351m(白色)；工作溫度70°C;尺寸ΦΜΧ6謹(jǐn)；壽命> 5萬(wàn)小時(shí)。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的CMOS攝相頭，采用了基于USB總線的數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)，分辨率為1600萬(wàn)相素彩色，CMOS攝相頭通過(guò)USB連接線與電腦聯(lián)接，接收電腦檢測(cè)指
3令并獲取攝相數(shù)據(jù)。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的被測(cè)刀具放置在光源和CMOS攝相頭的中間，光源和CMOS攝相頭的間距為100mm，被測(cè)刀具通過(guò)主軸固定在底座上。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀，安裝在數(shù)控機(jī)床上，對(duì)機(jī)床上的刀具進(jìn)行在線檢測(cè)。本發(fā)明技術(shù)解決方案中所述的一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀，在進(jìn)行數(shù)控刀具檢測(cè)時(shí)，先將待測(cè)刀具固定在底座上的主軸上，通過(guò)X向滑臺(tái)和Z向滑臺(tái)調(diào)節(jié)待測(cè)刀具位于光源和CMOS攝相頭的中間，開啟光源，通過(guò)CMOS攝相頭對(duì)待測(cè)刀具進(jìn)行拍照，拍攝照片通過(guò) CMOS攝相頭的USB連接線傳輸?shù)诫娔X上，拍攝的照片與電腦數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析和檢測(cè)處理。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)CMOS攝相頭將高分辨率圖像傳輸?shù)诫娔X上，拍攝的照片與電腦數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析和檢測(cè)處理，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精度，實(shí)現(xiàn)快速在線檢測(cè)，及時(shí)修正刀具誤差。


圖1是本發(fā)明一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀的裝置示意圖。圖中:1、底座；2、X向滑臺(tái)；3、Z向滑臺(tái)；4、CMOS攝相頭；5、光源；6、被測(cè)刀具；7、 主軸；8、USB連接線；9、計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示的一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀，X向滑臺(tái)(2)安裝在底座⑴上，Z向滑臺(tái)⑶安裝在X向滑臺(tái)⑵上，Z向滑臺(tái)(3)的左右兩端分別裝有光源(5)和CMOS攝相頭 (4)，光源(5)和CMOS攝相頭(4)的中間放置被測(cè)刀具(7)，被測(cè)刀具(6)通過(guò)主軸(7)固定在底座上。在進(jìn)行數(shù)控刀具檢測(cè)時(shí)，先將待測(cè)刀具(6)固定在底座(1)上的主軸(7)上，通過(guò) X向滑臺(tái)⑵和Z向滑臺(tái)(3)調(diào)節(jié)被測(cè)刀具(6)的位置，被測(cè)刀具位于光源(5)和CMOS攝相頭的中間，開啟光源(5)，通過(guò)CMOS攝相頭(4)對(duì)被測(cè)刀具(6)進(jìn)行拍照，拍攝照片通過(guò)CMOS攝相頭(4)的USB連接線⑶傳輸?shù)接?jì)算機(jī)(9)上，拍攝的照片與計(jì)算機(jī)⑶數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析和檢測(cè)處理。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀及其制作方法，其特征是檢測(cè)儀包括底座、主軸、X向滑臺(tái)、ζ向滑臺(tái)、光源、CMOS攝相頭及被測(cè)刀具，X向滑臺(tái)安裝在底座上，Z向滑臺(tái)安裝在X向滑臺(tái)上，Z向滑臺(tái)的左右兩端分別裝有光源和CMOS攝相頭，光源和CMOS攝相頭的中間放置被測(cè)刀具，被測(cè)刀具通過(guò)主軸固定在底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是X向滑臺(tái)安裝在底座上，可沿X軸方向在底座上水平移動(dòng)，X軸移動(dòng)行程為250mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是Z向滑臺(tái)安裝在X向滑臺(tái)上，可沿Z軸方向在 X向滑臺(tái)上上下移動(dòng)，Z軸移動(dòng)行程為250mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是光源采用大功率發(fā)光二級(jí)管作為照明光源， 該光源的參數(shù)為工作電壓3V;工作電流330mA;功率1W;光通量351m(白色)；工作溫度 70°C ；尺寸Φ 24X6匪；壽命> 5萬(wàn)小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是CMOS攝相頭采用了基于USB總線的數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)，分辨率為1600萬(wàn)相素彩色，CMOS攝相頭通過(guò)USB連接線與電腦聯(lián)接，接收電腦檢測(cè)指令并獲取攝相數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是被測(cè)刀具放置在光源和CMOS攝相頭的中間， 光源和CMOS攝相頭的間距為100mm，被測(cè)刀具通過(guò)主軸固定在底座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀安裝在數(shù)控機(jī)床上，對(duì)機(jī)床上的刀具進(jìn)行在線檢測(cè)。
全文摘要
一種視覺數(shù)控刀具檢測(cè)儀及制作方法，包括底座、主軸、X向滑臺(tái)、Z向滑臺(tái)、光源、CMOS攝相頭及被測(cè)刀具，在進(jìn)行數(shù)控刀具檢測(cè)時(shí)，先將待測(cè)刀具固定在底座上的主軸上，通過(guò)X向滑臺(tái)和Z向滑臺(tái)調(diào)節(jié)待測(cè)刀具位于光源和CMOS攝相頭的中間，開啟光源，通過(guò)CMOS攝相頭對(duì)待測(cè)刀具進(jìn)行拍照，拍攝照片通過(guò)CMOS攝相頭的USB連接線傳輸?shù)诫娔X上，拍攝的照片與電腦數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析和檢測(cè)處理。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)CMOS攝相頭將高分辨率圖像傳輸?shù)诫娔X上，拍攝的照片與電腦數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析和檢測(cè)處理，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精度，實(shí)現(xiàn)快速在線檢測(cè)，及時(shí)修正刀具誤差。
文檔編號(hào)B23Q17/09GK102248449SQ20111013219
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者袁遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:袁遠(yuǎn)