[发明专利]基于机器视觉激光加热辅助车铣复合机床及监控方法

权利要求书

1.基于机器视觉激光加热辅助车铣复合机床，其特征在于包括：车床模块(101)、铣床模块(102)、机械手模块(103)和机器视觉模块(104)；

所述铣床模块(102)包括纵向导轨(1)、铣床底座(2)、圆底座(3)、圆底座导轨(4)、主轴箱滑块(5)和铣床主轴箱(6)；所述铣床底座(2)设置在纵向导轨(1)上，铣床底座(2)与纵向导轨(1)滑动连接；所述圆底座(3)设置在铣床底座(2)滑动方向的侧面上，所述圆底座(3)上设有伸缩部，所述伸缩部嵌入铣床底座(2)内，并与铣床底座(2)转动连接；所述圆底座导轨(4)与圆底座(3)刚性固接；所述主轴箱滑块(5)与滑动导轨(4)滑动连接；所述铣床主轴箱(6)与主轴箱滑块(5)固定连接；

所述机械手模块(103)包括横梁底座(7)、横梁(8)、横梁滑块(9)、机械手底座(10)、机械手(11)、夹具(12)和激光器(13)；所述横梁(8)与横梁底座(7)固定连接，所述横梁滑块(9)设置在横梁(8)上，并与横梁(8)滑动连接，所述横梁滑块(9)与机械手底座(10)固定连接，所述机械手底座(10)与机械手(11)转动连接；所述机械手(11)末端设有夹具(12)；所述夹具(12)上设有激光器(13)；

所述机器视觉模块(104)包括固定板(14)、固定块(15)、螺杆(16)、移动块(17)、联轴器(18)、电动机(19)、相机(20)和镜头(21)；所述固定板(14)与固定块(15)刚性固接；所述螺杆(16)贯穿移动块(17)并与移动块(17)螺纹连接，所述螺杆(16)的一端与固定块(14)转动连接，螺杆(16)的另一端通过联轴器(18)与电动机(19)连接；所述电动机(19)与固定板(14)固定连接，所述相机(20)固定设置在移动块(17)上，所述镜头(21)与相机(20)转动连接；

所述车床模块(101)与所述铣床模块(102)固定连接，所述固定板(14)与机械手底座(10)刚性固接。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉激光加热辅助车铣复合机床，其特征在于：所述横梁滑块(9)的滑动范围小于横梁8的长度且大于加工工件的最大长度。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉激光加热辅助车铣复合机床，其特征在于：所述机械手模块(103)为龙门式结构。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉激光加热辅助车铣复合机床，其特征在于：所述横梁(8)为两个竖直方形立柱和一个水平方形立柱组成。

5.基于机器视觉激光加热辅助车铣监控方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：获取加工过程图像；

步骤二：利用图像处理方法对图像进行分割；

步骤三：对分割后的图像目标区域进行校正；

步骤四：提取出目标区域所包含的几何特征；

步骤五：将提取后的特征转化成数字信号，并发送给激光器和机床，激光器和机床接收到信号后调整自身参数：

步骤六：再次获取加工过程图像，并执行步骤二至步骤五，若提取后的特征达到要求，则保持激光器和机床当前参数不变，若未达到要求，则调整激光器和机床的自身参数。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉激光加热辅助车铣监控方法，其特征在于：所述图像处理方法包括：图像灰度化、图像滤波、图像线性变化、图像二值化和图像形态学处理。

7.根据权利要求5所述的基于机器视觉激光加热辅助车铣监控方法，其特征在于：所述加工过程图像包含激光加热辅助加工过程中激光光斑的形状和大小，还包含加工过程中切屑的形成状态。

8.根据权利要求5所述的基于机器视觉激光加热辅助车铣监控方法，其特征在于：所述目标区域所包含的几何特征包括：圆度、矩形度、面积和周长。