[发明专利]一种用于刀具的伸缩式立体视觉检测方法

说明书

本发明提供了一种用于刀具的伸缩式立体视觉检测方法。所述刀具伸缩式立体视觉检测系统包括计算机、CNC数控系统、视觉检测装置、传动装置、收线装置、保护装置和支撑装置。所述的传动装置运动行程伸缩比可达1:5以上，且伸缩比可进行扩展；所述的视觉检测装置，安装于机床侧壁窗口外，不干涉机床正常加工过程，可自动伸缩，实现数控机床刀具的在线在机视觉检测；所述刀具伸缩式立体视觉检测系统中，计算机、CNC数控系统和视觉检测装置三者间组成局域网，可通过计算机控制CNC数控系统与视觉检测装置进行联动，且计算机可连入互联网进行刀具检测数据共享，实现刀具在线在机检测。所述的刀具伸缩式立体视觉检测方法，提出了采用具有大伸缩比的可伸缩式立体视觉检测装置检测数控机床刀具的方法；采用竖直和水平双方向的工业相机与数控机床刀具联动方式，对刀具底刃面和侧刃面进行全方位立体检测，运用计算机视觉分析求得刀具磨/破损情况，并实现刀具磨损在线补偿。

技术领域

本发明属于刀具检测领域，尤指一种用于刀具的伸缩式立体视觉检测方法，并实现刀具在机检测以及刀具磨损在线补偿。

背景技术

在自动化生产过程中，数控机床的刀具磨损状态直接影响产品的加工质量和加工效益，刀具状态监测技术关系到产品的加工成本，制造设备的正常运行和产品的质量。传统的刀具磨损检测依赖于人工判断或者停机检测，这两种检测方法虽然在一定程度上减少刀具磨损造成的损失，但测量周期长、精度不稳定、干涉机床正常加工过程，因此，若能实现无干涉机床加工的刀具在机检测，即可大大提升加工效率，保证加工质量。

发明专利：CN 202110828278.8公开一种加工中心用刀具实时检测装置及其检测方法，通过软体机械臂上视觉图像采集系统对刀具图像进行采集，再判别刀具磨破损级别，以此达到对刀具进行检测的目的，使用时无需取下刀具；但其采用专门用于检测软体机械臂，需专门为机械臂腾出工作空间，且机械臂成本较高，不利于推广。

发明专利：CN 202010731115.3公开一种微细铣刀在机多视角视觉检测仪及其检测方法。基于远心光学平行投影成像原理，采用半透半反射镜，使用单相机实现径向和轴向检测；该检测仪安装于机床内部，占用工作台空间，虽有防护壳体，但相机仍易受切削液、油雾和切屑的恶劣加工环境影响。

发明专利：CN201811050334.4公开一种回转刀具的在机视觉检测方法及其检测装置，提出视觉检测装置安装于摆臂上，通过摆臂回转运动实现刀具在机检测；该检测装置安装于机床侧板内壁上，占用机床内部空间，虽装有保护罩，工业相机仍易受冷却液、油雾和切屑的喷溅影响。

发明内容

本发明旨在提供一种用于刀具的伸缩式立体视觉检测方，通过传动装置的伸缩式直线运动方式，将视觉检测装置移至机床主轴正下方，在不取下刀具的情况下，采用竖直和水平双方向工业相机与数控机床主轴刀具联动方式，对刀具进行图像拍摄并运用计算机分析求得刀具磨损状态，定时检测并判断刀具是否可继续使用，并实现刀具磨损在线补偿。

为达上述目的，本发明公开了一种用于刀具的伸缩式立体视觉检测方法，具有检测系统，所述检测系统包括视觉检测装置A、传动装置B和收线装置C，所述视觉检测装置A安装在所述传动装置B上，所述收线装置C与所述传动装置B连接，所述传动装置B通过伸缩式传动方式驱动所述视觉检测装置A 移动；

所述检测方法包括：

(1).在机床加工周期结束后，机床主轴刀具移动至指定的合适高度，利用机床自带的清洁装置对刀具进行初步的清洁工作；

(2).待清洁工作完成后，检测装置接收到待测信号；

(3).传动装置B驱动视觉检测装置A伸进机床内部主轴刀具正下方，机床主轴将刀具下移至检测区域；

(4).视觉检测装置A进行刀具图像拍摄，光源进行打光，拍摄刀具侧刃面图像；