[实用新型]一种可调节的刀具磨损检测装置

说明书

本实用新型公开了一种可调节的刀具磨损检测装置，包括检测机构、可带动该检测机构移动的移动机构及调节机构；该检测机构包括第一摄像头、第二摄像头、支架、旋转电机及底座；两摄像头安装在该支架上，且两摄像头的轴线相互垂直；检测时，第一摄像头位于刀具端部，第二摄像头位于刀具侧面；该旋转电机与该支架之间设置有联轴器，且该旋转电机的旋转轴与第一摄像头的轴线同心；该旋转电机安装在底座上，该底座安装在所述移动机构上。本实用新型能够更精确地拍摄刀具侧刃面的磨损区域，减少无效的图像数量；并可以同时实现对刀具正刀面和刀具侧刀刃的磨损情况进行检测，且可实现在机检测。

技术领域

本实用新型涉及刀具磨损检测装置，尤指一种可调节的刀具磨损检测装置。

背景技术

在自动化生产中，一个极为关键的技术就是刀具状态监测技术，它是降低制造成本，减少制造环境危害，保证制造系统正常高效运行和产品质量的主要手段之一。传统的刀具寿命管理虽然可以一定程度上减轻刀具磨损和破损而造成的损失，但是因为刀具寿命的随机性，其寿命极限估计往往过于保守，以至于大部分刀具未能充分利用。因此，在机加工过程中，定时的掌握刀具的状态，监测和诊断刀具磨损等损伤故障，对于延长机床设备无故障运行，提高产品质量非常重要。

近年来，随着计算机技术的高速发展，基于计算机视觉的刀具状态监测逐步进入机械自动化领域，基于机器视觉的刀具磨损检测装置，其测量结果不易受实际切削方法和切削参数的影响。一般的视觉检测装置采用单摄像头固定的方式，不仅检测范围小，而且检测精度跳动度大。并且，检测主要在加工结束后将刀具取出，放置于专门的检测机构上，时间成本较大。所以刀具在机检测技术逐渐成为厂家重点关注的对象。

目前一些针对刀具磨损并基于视觉的检测装置通常有如下几种类型：

一种是由摄像头拍摄刀具侧面图像(侧刀刃图像)，获得刀具磨损情况。例如：CN201710223766.X公开的“一种全自动成型铣刀刃口磨损量的检测方法及装置”、CN201621110874.3公开的“一种刀具检测装置”。这种检测装置只能检测刀具侧面刀刃磨损情况，对于刀具的端面磨损不能检测。此外，由于回转刀具一般具有多个刀刃，且其刀刃位置不确定(由刀具停止位置不同导致)，需要对刀具进行旋转或者对摄像头进行旋转或者设置多个摄像头，以便拍摄多个图像，并对多个图像分别进行处理，因此将增加处理时间、降低处理效率。

另一种是由摄像头拍摄刀具端部图像(正刀面图像)，通过对图像进行处理得出刀具磨损情况，例如：CN201110375174.2公开的“一种球头铣刀定位及磨损监测方法”。同样的，这种检测装置及方法只能检测刀具端面刀刃磨损情况，对于刀具的侧面磨损不能检测。

此外，由于回转刀具的加工机械(例如铣床)主轴不能进行较精度的旋转角度确认，很难实现在机检测，必须将刀具从机床上取下，安装于专门的检测机构上。如果刀具磨损还在使用范围内，需要将刀具再安装回机床上进行加工使用，从而增加时间成本。

但也有可实现在机的刀具检测装置，例如CN201110194123.X公开的“一种铣床刀具检测装置”，该装置设有一个可调各种角度的支架和安装有数个可调角度、对铣刀进行检测的摄像头，还安装有可调角度的光源支架。该检测装置通过支架可固定在铣床上，从而可实现在机检测；而且其可以调节摄像头与刀具的距离和摄像头相对刀具的角度，再对刀具进行检测。但该装置的摄像头位于刀具的侧面，只能对刀具的侧刃面进行拍摄，无法对刀具的端部即正刀面进行拍摄检测；而且该装置的摄像头虽然可以调节角度，但是只能用于对正刀具，同样需要安装多个摄像头拍摄多个刀具侧面图像，并处理多个图像才能获得刀具侧刀刃的磨损情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种应用于回转刀具、并可调节拍摄角度的刀具磨损检测装置，其可实现在机检测，并可以同时实现对刀具正刀面和刀具侧刀刃的磨损情况进行检测，且可实现在拍摄之前调节拍摄角度以对正侧刀刃进行拍摄。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：