[发明专利]加工切屑检测装置及机床

说明书

一种加工切屑检测装置(10)，检测在机床的加工腔中存在或没有加工切屑，其包括照射单元(12)、成像单元(14)以及图像处理器(控制器(16))，照射单元(12)将线激光(30)照射到加工腔内的检测区域(E)上，图像单元(14)对检测区域(E)进行成像并且获取图像作为监测图像，图像处理器基于在监测图像中所成像的线激光(30)的图像检测存在或没有加工切屑。

相关申请的交叉引用

2017年08月04日提交的日本申请号2017-151966的公开(包括说明书、权利要求书、附图以及摘要)以其全部内容通过引用结合在本文中。

技术领域

本公开涉及在机床的加工腔内检测存在或没有加工切屑的加工切屑检测装置，以及涉及具有该加工切屑检测装置的机床。

背景技术

在机床的加工腔中，可能积聚加工切屑(例如在加工期间产生的加工切屑(所谓的切削粉末、切屑)等)。当累计了大量的加工切屑时，机床的可移动部件可能卡在加工切屑中，并且可能产生妨碍该可移动部件的平滑驱动等问题。基于此，在相关领域中，在加工腔中提供了一种通过将加工切屑排出到加工腔外部来清洁加工腔内部的清洁机构。例如，清洁机构包括喷嘴，该喷嘴喷射流体并且将加工切屑排出到加工腔的外部。

然而，当加工切屑的积聚位置是未知时，喷嘴等就不能被放置于适当的位置上，而加工腔就不能被充分地清洁。因此，有人建议基于通过在加工腔内部成像所获取的图像数据来识别加工切屑的积聚位置。

例如，JP2016-120589A公开了一种技术方案，其中视觉传感器附接于设置在加工腔中的机器人，机床的机器内部由该传感器成像，并且将该图像数据与模板图像相比较，该模板图像通过在没有切削粉末积聚的状态时对加工腔进行成像来获取，从而检测存在或没有切削粉末以及切削粉末的位置。根据JP2016-120589A的技术方案，根据检测到的切削粉末的位置能够改变清洁机构的清洁位置，并且因此能够更加可靠地清洁加工腔的内部。

在例如JP2016-120589A所述的相关技术的技术方案中，对加工腔的内部进行简单地成像。由于此，当加工切屑的色调和加工腔内的表面的色调彼此相似时，就很难清楚地区分加工切屑和加工腔内的表面，导致加工切屑检测精度的下降。具体地，当加工切屑为加工金属制成的工件时的加工切屑(切削粉末、切屑)并且加工腔的底部表面由金属制成的伸缩罩遮盖时，伸缩罩(金属)的色调以及加工切屑(金属)的色调往往相似，并且很困难清楚地区分伸缩罩和加工切屑彼此。此外，即使在加工腔内的表面和加工切屑之间的色调不同，取决于各种条件(例如在加工腔内的部分污渍、投射照射的方式、加工切屑的形状等)，变得不可能清楚地区分加工腔内的表面和加工切屑，相似地导致了加工切屑的检测精度的下降。

本公开的优点在于提供一种加工切屑检测装置和机床，其能够提高在加工腔中加工切屑的检测精度。

发明内容

根据本公开的一方面，提供有一种加工切屑检测装置，其检测在机床的加工腔中存在或没有加工切屑，所述加工切屑检测装置包括：照射单元，将线激光照射到所述加工腔中的检测区域；成像单元，成像所述检测区域并且获取图像作为监测图像；以及图像处理器，基于在所述监测图像中所成像的所述线激光的图像来检测加工切屑存在或没有。

根据本公开的另一个方面，所述图像处理器可以基于形成所述线激光的一个或多个线段的长度、数量、间距以及方向中的至少一个来检测存在或没有加工切屑。

根据本公开的另一个方面，所述图像处理器可以基于参考图像和监测图像之间的比较来检测所述加工切屑的存在位置，所述参考图像示出了当在所述检测区域中没有加工切屑时所获取的所述线激光的图像。

根据本公开的另一个方面，所述线激光可以具有与照射所述加工腔内部的照射光的波长峰值不同的波长峰值。