[发明专利]一种检查切削刀具是否断裂或磨损的方法及其设备

说明书

本发明公开了一种检查切削刀具是否断裂或磨损的方法及其设备，具体涉及一种基于计算机视觉技术的图像处理系统。所述方法包括如下步骤：（1）待测工具进入检测位后，对刀具进行拍照，并将拍照所得的图像传送至视频解码器中，视频解码器对图像进行解码后送入图像处理芯片中；（2）图像处理芯片对接收到的图像进行处理与分析，提取待测刀具的待比对特征，并将待比对特征与正常刀具模板的特征进行比对；（3）若比对结果正常，则刀具继续工作，若比对结果出现异常，则发出机床停止信号并报警。本发明能快速、准确的检查到刀具是否发生磨损与断裂，整个检查过程成本低廉、操作简单、检测精准，节省了人力、物力、财力。

技术领域

本发明涉及一种检查切削刀具是否断裂或磨损的方法及其设备，具体涉及一种基于计算机视觉技术的判断切削刀具是否断裂或磨损的图像处理系统。

背景技术

切削刀具在机械加工中属于消耗品，容易在使用中发生磨损与断裂，而随着自动化程度的提高，越来越多的加工过程不需要人值守，在此期间，一旦发生金属切削刀具的断裂与磨损，不但会产生不良品、浪费原料，严重时甚至会损坏设备，所以及时发现刀具的异常至关重要。对于丝锥和钻头类刀具，通常使用光纤传感器检测丝锥或钻头的尖端，但这种光纤传感器对车刀等类型的刀具无能为力；对于车刀等数控机床刀具的监控，通常是通过检测加工过程中轴向驱动电流或震动能量的变化，并将监测值同已知设定模型进行比对的方式实现监控功能，但是这种方式成本较高，检测时容易受到电网状况的影响，应用范围有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在机械加工中车刀等数控机床刀具断裂或磨损时易产生不良品、浪费原料、设备易损坏以及原有的检查车刀等数控机床刀具是否断裂或磨损的方法及设备成本较高，提供一种成本低廉、操作简单、检测精准、应用范围广泛的检查切削刀具是否断裂或磨损的方法及其设备。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种检查切削刀具是否断裂或磨损的方法，它包括如下步骤：（1）待测工具进入检测位后，对刀具进行拍照，并将拍照所得的图像传送至视频解码器中，视频解码器对图像进行解码后送入图像处理芯片中；（2）图像处理芯片对接收到的图像进行处理与分析，提取待测刀具的待比对特征，并将待比对特征与正常刀具模板的特征进行比对；（3）若比对结果正常，则刀具继续工作，若比对结果出现异常，则发出机床停止信号并报警。

所述的图像处理芯片对接收到的图像进行处理与分析，其中对图像的处理包括：图像降噪处理、图像直方图均衡或图像锐化中的任意一种。

所述的图像降噪处理是指：用中值滤波或平均值滤波的方法去除椒盐噪声种类的图像噪声污染；图像锐化中采用模板卷积和频域滤波方法。

所述的将待比对特征与正常刀具模板的特征进行对比时，采用模板匹配或神经网络的方法进行比对。

一种检查切削刀具是否断裂或磨损的设备，它包括对待测刀具进行拍照的刀具检查相机；所述的刀具检查相机将拍摄的图片送入机箱内的视频解码器中，视频解码器与图像处理芯片相连，图像处理芯片连接MCU，MCU与人机接口、接近开关传感器和存储器相连。

所述的刀具检查相机包括CCD或CMOS成像器件和镜头。

所述的MCU连接有照射待测刀具的光源，光源至少为一个LED。

所述的视频解码器与逻辑控制模块、晶振、电源和刀具检查相机相连接。

所述的存储器采用FLASH和SRAM，SRAM为图像处理芯片与MCU共享。

所述的MCU连接有报警器，报警器为三色声光报警器。

采用上述技术方案的本发明，切削刀具在机械加工中，在没有人值守的情况下，也能快速、准确的检查到刀具是否发生磨损与断裂，及时更换刀具，减少不良品的产生、减少原料的浪费，整个检查过程成本低廉、操作简单、检测精准，为使用单位节省人力、物力、财力。