[发明专利]一种加工中心的在机检测装置和方法

权利要求书

1.一种加工中心的在机检测装置，其特征在于，包含：

固定组件，包括用以连接加工中心主轴的连接件(1)，配置于所述连接件(1)的安装座(3)；

拍摄组件，包括配置于所述安装座(3)的相机(10)、镜头(7)、光源(6)，以及无线模块(12)；所述光源(6)用以照亮工件；所述相机(10)和所述镜头(7)用以拍摄工件；所述无线模块(12)电连接于所述相机(10)和图像处理设备，用以将所述相机(10)拍摄到的图像发送至所述图像处理设备；

所述在机检测装置用于在加工中心中检测工件的制造误差信息；其中，使用所述在机检测装置检测所述制造误差信息的检测方法包括：

获取包含所述工件的待测特征的第一图像；其中，所述第一图像由所述在机检测装置拍摄；

根据所述第一图像计算得到在机检测装置的光轴和所述待测特征的轴线之间的夹角；

根据所述夹角调整所述工件和/或所述在机检测装置的位置，以使所述光轴和所述轴线重合；

获取包含所述待测特征的第二图像序列；其中，所述第二图像序列由所述在机检测装置沿着所述轴线等距移动并拍摄得到；

根据所述第二图像序列，基于聚焦形貌恢复，生成获取所述待测特征的全聚焦表面形貌深度图；

获取所述工件的理论模型，并与所述全聚焦表面形貌深度图比对，生成所述工件的制造误差信息；

根据所述第一图像计算得到在机检测装置的光轴和所述待测特征的轴线之间的夹角，具体为：

提取所述第一图像的边缘特征，获得边缘轮廓图；

获取所述边缘轮廓图上各边缘点的坐标，并生成数组；

根据所述数组，计算得到椭圆参数MPNQ{A(x，y)，δ，a，b}；其中，M和N分别是椭圆长轴的两个端点、P和Q分别是椭圆短轴的两个端点、A(x，y)为椭圆中心坐标、δ为长轴偏转角度、a为长半轴的长度、b为短半轴的长度；

获取所述在机检测装置在加工中心中的坐标o，以及MPNQA五个点对应的待测特征上的mpnqa点在所述加工中心中的坐标；

根据所述坐标o和所述mpnqa点在所述加工中心中的坐标，计算得到所述夹角；

根据所述坐标o和所述mpnqa点计算得到所述夹角，具体为：

过点p、点o和点q建立平面S_poq；其中，夹角∠poq的角平分线oa位于所述平面S_poq；

过所述角平分线oa建立所述平面S_poq的垂直平面S_⊥poq；其中，垂直平面S_⊥poq与待测特征相交于m点和n点；

以点a为圆心，oa为半径，在垂直平面S_⊥poq上建立圆弧；

计算圆弧上各点对应的光心夹角∠mon，取光心夹角∠mon最大的圆弧点作为目标工作点；

根据所述目标工作点、点a和点o计算所述夹角。

2.根据权利要求1所述的在机检测装置，其特征在于，所述连接件(1)一端为与加工中心主轴相适配的刀柄结构，另一端可拆卸的配置于所述安装座(3)；

所述连接件(1)和所述安装座(3)之间通过第一紧固件(2)可拆卸的连接；

所述安装座(3)为PC或ABS材料；所述第一紧固件(2)为螺栓或螺钉。

3.根据权利要求1所述的在机检测装置，其特征在于，所述相机(10)为单色工业相机，所述镜头(7)为小型固定焦距镜头；所述相机(10)通过第二紧固件(9)可拆卸的配置于所述安装座(3)；

所述相机(10)和所述安装座(3)之间设置有垫片(8)；所述第二紧固件(9)为内六角平端紧定螺钉。

4.根据权利要求1所述的在机检测装置,其特征在于,所述光源(6)为环形结构的无影光源；所述光源(6)通过第三紧固件(5)可拆卸的配置于所述安装座(3)；

所述光源(6)和所述安装座(3)之间设置有垫圈(4)；所述第三紧固件(5)为螺钉。