[实用新型]一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及精密磨削制造砂轮修锐修整领域，尤其涉及一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置。

背景技术

砂轮修锐修整时精密/超精密加工技术的关键，如何高效对砂轮修锐修整进行在位/在线监控一直是产业化的技术瓶颈。一般情况下，砂轮表面磨粒出刃状态需要采用扫描电镜或白光干涉仪等离线检测方式判断砂轮表面磨粒出刃是否充分，使得砂轮修锐修整效率低下，而且不易掌握砂轮表面修锐修整情况。因此，本实用新型提出一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，并结合图像处理与机器视觉处理技术，对砂轮进行在线修锐修整的监控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术砂轮修锐修整效率低下且修整精度不高的问题，本实用新型提供一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，并结合图像处理与机器视觉处理技术，实现砂轮在线修锐修整的智能化监控，其具体的技术方案如下，包括：

一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，包括：

图像采集装置，用于拍摄砂轮表面微磨粒出刃的三维形貌图像；

图像与机器视觉处理系统，用于将拍摄的三维形貌图像进行图像处理，通过三维重构方法将磨粒三维点云形貌展现出来；

CNC集成控制系统，用于根据磨粒三维点云形貌观察磨粒出刃状况，自适应调节砂轮修锐修整工艺参数，从而实现砂轮修锐修整的在线监控与智能控制。

进一步地，所述的图像采集装置采用CCD高清摄像头。

进一步地，所述的图像与机器视觉处理系统采用MATLAB软件从CCD拍摄的图像中提取磨粒三维形貌特征值，观察砂轮表面磨粒出刃状况。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

（1）与普通的砂轮修锐修整技术相比，本实用新型所设计的修锐修整在线监控装置可以提高砂轮修锐修整效率，提高精密磨削加工用砂轮工具的修整精度。

（2）与离线检测砂轮磨粒出刃相比，本实用新型设计和制作的通过CCD高清摄像头获取微磨粒出刃三维形貌图像的方法，操作简便，可以节省检测工序，极大提高砂轮修锐修整效率。

（3）本实用新型结合图像与机器视觉处理技术，将提取的磨粒出刃状态数据集成到CNC控制系统，自适应调节砂轮修锐修锐工艺参数，实现砂轮修锐修整的在线监控。

附图说明

图1 为本实用新型实施例的砂轮修锐修整的图像视觉监控装置示意图。

图2为本实用新型实施例的砂轮修锐修整的图像视觉监控方法流程示意图。

图中所示：1-金刚石砂轮；2-修整器；3-CCD高清摄像头；4-微磨粒出刃形貌图像；5-图像与机器视觉处理系统；6-磨粒出刃状况；7-CNC集成控制系统；8-金刚石磨粒；9-结合剂。

具体实施方式

为更好理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，但是本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

如图1所示，一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，包括：

图像采集装置，采用CCD高清摄像头3，用于拍摄金刚石砂轮1表面的微磨粒出刃的形貌图像4；

图像与机器视觉处理系统5，用于将拍摄的微磨粒出刃的形貌图像4进行图像处理，通过三维重构方法将磨粒三维点云形貌展现出来；

CNC集成控制系统7，用于根据磨粒三维点云形貌观察磨粒出刃状况6，自适应调节砂轮修锐修整工艺参数，从而实现砂轮修锐修整的在线监控与智能控制。

本实施例中，所述的图像与机器视觉处理系统5采用MATLAB软件从CCD拍摄的图像中提取磨粒三维形貌特征值，观察砂轮表面的磨粒出刃状况6。

本实施例中，在CNC超精密磨床上安装金刚石砂轮1，在CNC超精密磨床的水平工作台上固定有修整器2。所述CCD高清摄像头3用于拍摄砂轮表面微磨粒出刃的形貌图像4。所述图像与机器视觉处理系统5用于提取磨粒三维形貌特征，对磨粒三维形貌图像进行特征提取与三维重构，还原磨粒出刃三维点云形貌，展现出砂轮表面磨粒出刃状况6。所述CNC集成控制系统7用于收集磨粒出刃数据，自适应调节砂轮修锐修整工艺参数，优化砂轮表面磨粒出刃，实现砂轮修整修整的在线监控，提供砂轮修锐修整效率。

如图2所示，一种基于所述装置的砂轮修锐修整的图像视觉监控方法，包括步骤：

步骤1、拍摄金刚石砂轮1表面的微磨粒出刃的形貌图像4；

步骤2、将拍摄的微磨粒出刃的形貌图像4进行图像处理，通过三维重构方法将磨粒三维点云形貌展现出来；