[发明专利]一种实时预测研抛加工过程去除效果的装置及方法

权利要求书

1.一种实时预测研抛加工过程去除效果的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用机器视觉方法监测加工区域，获取实时图像特征信息；

（2）将所述实时图像特征信息，经过研磨抛光去除模型处理和计算，输出预测去除效果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时图像特征信息包括通过机器视觉处理系统所获取的工件转速、时间间隔、研磨盘转速或工件相对于研磨盘的偏心量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在单段加工过程中，图像采集装置的位置不变，研磨盘的转速可以视为恒定。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，工件转速的算法为：机器视觉处理系统实时识别工件上的特征点以及特征点在图像中对应的位置，根据图像采集的帧率和数据的更新频率，设定一次处理图像的帧数；计算处理图像序列第一帧与最后一帧图像中特征点转动的角度和时间间隔，确定此段时间内工件转动的角度，即为工件的实时转速。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，构建去除模型的算法为：根据研磨抛光轨迹方程，已知研磨盘转速、工件相对于研磨盘的偏心距，研磨抛光磨粒根据统计规律结合实验分析给出；此时根据参数方程，将二维轨迹线离散化取点，可以实时获取轨迹坐标；通过数字化坐标系，将二维笛卡尔坐标系中平面坐标轴进行数字化，以一定粒度进行划分，比较轨迹点和相应坐标区间，以坐标区间中轨迹点的个数为基准，结合去除系数和去除因子，生成去除量；最后根据二维坐标区间中点所处的平面点、此平面点对应的去除量在三维坐标系中构建离散点，利用相应算法，将三维点集转化为各种预测去除效果图。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，去除效果的显示方式包括三维点集、等值面、轮廓图或三维曲面图。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，平面坐标轴划分粒度、去除系数和去除因子的取值，与加工过程中的偏心距、压力、磨料或摩擦力因素有关，并根据实际加工过程进行优化确定，以使去除模型与实际加工过程吻合。

8.一种实时预测研抛加工过程去除效果的装置，其特征在于，该装置包括机器视觉系统、主机、预测去除软件模块和辅助支撑机构；所述机器视觉系统主要包括光源、相机、镜头、输入/输出单元、图像处理软件；所述预测去除软件模块运行在主机上；所述辅助支撑机构包括固定底板、立柱、相机支撑板、光源支撑板，所述机器视觉系统设置在辅助支撑机构上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述固定底板固定在研磨抛光机上，所述立柱固定在固定底板上，所述相机支撑板和光源支撑板从上到下依次固定在立柱上；所述镜头固定在相机上，所述相机固定在相机支撑板的底面，所述光源固定在光源支撑板的底面。