[发明专利]用于检测立铣刀磨损状态的正交视觉检测系统

摘要

用于检测立铣刀磨损状态的正交视觉检测系统，属于光学测量、机械工程技术领域。包括顶面和侧面CCD摄像机、顶面和侧面镜头、顶面和侧面环形光源、X和Z向导轨、X和Z向滑块、支架、手轮、旋转台、大理石底座，图像采集卡、计算机。本发明采用正交方向安装的双CCD摄像机，通过图像采集卡采集磨损区域图像模拟信号转换成数字信号，运用计算机视觉软件，计算机对数字信号进行处理，精确测量出立铣刀后刀面的磨损带宽度和磨损带面积，实现对立铣刀磨损状态的检测。本发明具有非接触、分辨力高、自动化程度高和速度快的特点，能够有效延长机床设备的无故障运行时间和提高产品质量，在自动化机床上的应用中具有十分重要的意义和实用价值。

主权项

用于检测立铣刀磨损状态的正交视觉检测系统，包括顶面CCD摄像机(1)、顶面镜头(2)、顶面环形光源(3)、X向导轨(4)、X向滑块(5)、侧面CCD摄像机(6)、侧面镜头(7)、侧面环形光源(8)、Z向导轨(9)、Z向滑块(10)、摄像机支架(11)、第一手轮(12)、第二手轮(22)、被测刀具(13)、旋转台(14)、大理石底座(15)，图像采集卡(16)、计算机(17)，其中旋转台(14)包括刀柄(18)、旋转轴(19)、上下固定轴承(20)、旋转编码器(21)和旋转台主体(23)，其特征在于：顶面CCD摄像机(1)和侧面CCD摄像机(6)相互以正交方向安装在摄像机支架(11)上，摄像机支架(11)呈L形，摄像机支架(11)固定在X向滑块(5)上，X向滑块(5)与X向导轨(4)滑动接触，X向滑块(5)相对X向导轨(4)做X方向的水平运动；X向导轨(4)固定安装在Z向滑块(10)上，Z向滑块(10)与Z向导轨(9)滑动接触，Z向滑块(10)相对Z向导轨(9)做Z方向的垂直运动；第一手轮(12)安装在Z向导轨(9)上，第二手轮(22)安装在X向导轨(4)上，Z向导轨(9)固定安装在大理石底座(15)上；顶面镜头(2)和顶面CCD摄像机(1)通过螺纹连接，侧面镜头(7)和侧面CCD摄像机(6)也通过螺纹连接，在顶面镜头(2)和顶面CCD摄像机(1)之间、侧面镜头(7)和侧面CCD摄像机(6)之间分别安装一个扩倍镜；顶面环形光源(3)安装在顶面镜头(2)的前端，侧面环形光源(8)安装在侧面镜头(7)的前端；旋转台(14)安装在大理石底座(15)中部，旋转台主体(23)是一个空心圆柱，上下固定轴承(20)的外圈均分别和旋转台主体(23)的内圈通过过盈配合固定安装，上下固定轴承(20)的内圈和旋转轴(19)通过过盈配合固定安装，刀柄(18)固定安装在旋转轴(19)的顶端，旋转编码器(21)安装在旋转轴(19)的末端；旋转轴(19)位于顶面CCD摄像机(1)的中心轴线和侧面CCD摄像机(6)的中心轴线组成的垂直平面里；顶面CCD摄像机(1)和侧面CCD摄像机(6)均通过图像采集卡(16)与计算机(17)的输入端电连接。