[发明专利]刀具磨损的在位测量方法和装置

权利要求书

1.一种刀具磨损的在位测量方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴在数控机床主轴上刀具的侧部水平位置上安装线结构激光器和CCD摄像机，CCD摄像机通过图像采集卡与计算机连接，计算机与数控机床的控制系统连接；将刀具标准三维模型输入计算机，在光平面上建立测量坐标系；

⑵使刀具匀速转动，控制线结构激光器发出线激光垂直投射到刀具刀刃上，被刀具表面形貌调制变形，变形的激光线在CCD摄像机光敏面上成像，形成光条图像，图像采集卡将光条图像传输到计算机；

⑶经过计算机图像处理计算，得到光条点的像素坐标，再利用传感器测量模型，通过标定计算，可得到光条点在光平面上二维尺寸；

⑷随刀具旋转完成对刀具的一周扫描，利用光条点在光平面上二维尺寸及刀具转速获取转动的角度值，建立柱面坐标系；

⑸通过柱面坐标系和测量坐标系之间的转换关系，获取整个刀具的三维尺寸数据；

⑹与输入计算机的该刀具标准三维模型进行比较，就可以得出磨损量。

2.根据权利要求1所述的一种刀具磨损的在位测量方法，其特征在于：所述的CCD摄像机包括第一CCD摄像机和第二CCD摄像机，第一CCD摄像机、第二CCD摄像机分别位于线结构激光器的两侧。

3.一种专用于权利要求1所述方法的刀具磨损的在位测量装置，其特征在于：包括检测传感器、双杆滑动气缸、工控机或计算机；其中，检测传感器由固定在传感器安装底板上的第一CCD摄像机、线结构激光器和第二CCD摄像机构成，第一CCD摄像机、第二CCD摄像机分别位于线结构激光器的两侧；双杆滑动气缸通过支架水平固定在机床上，双杆滑动气缸的气缸杆端部设有带条形传感器安装孔的传感器支撑板，检测传感器固定在传感器支撑板上。

4.根据权利要求3所述的一种刀具磨损的在位测量装置，其特征在于：所述的支架包括两块支撑板和一个气缸支撑架；两块支撑板分别固定在机床前面的横梁和后面的顶平面上，两块支撑板上表面在同一平面内；气缸支撑架由型材焊接而成，垂直安装在支撑板上；双杆滑动气缸安装在气缸支撑架底端。

5.根据权利要求3或4所述的一种刀具磨损的在位测量装置，其特征在于：所述的双杆滑动气缸的气缸进出口处安装有气缸调速阀。