[发明专利]刀具磨损的在位测量方法和装置

摘要

本发明的名称为刀具磨损的在位测量方法和装置。属于刀具磨损测量方法及装置技术领域。它主要是提供在位测量刀具磨损状况的方法及装置。它包括以下步骤⑴在刀具侧部安装线结构激光器和CCD摄像机，CCD摄像机通过图像采集卡与计算机连接；⑵线激光垂直投射到刀具刀刃上，变形的激光线在CCD摄像机光敏面上成像并传输到计算机；⑶经图像处理和标定计算，得到光条点在光平面上二维尺寸；⑷随刀具旋转完成对刀具的一周扫描，获取整个刀具的三维尺寸数据；⑸与刀具标准三维模型进行比较，得出磨损量。本发明具有成本较低、高精度、条纹图像信息易于提取、实时性强及主动受控等特点，能够达到μm级测量精度，适合用于刀具磨损的在位测量。

主权项

一种刀具磨损的在位测量方法，其特征在于包括以下步骤：⑴在数控机床主轴上刀具的侧部水平位置上安装线结构激光器和CCD摄像机，CCD摄像机通过图像采集卡与计算机连接，计算机与数控机床的控制系统连接；将刀具标准三维模型输入计算机，在光平面上建立测量坐标系；⑵使刀具匀速转动，控制线结构激光器发出线激光垂直投射到刀具刀刃上，被刀具表面形貌调制变形，变形的激光线在CCD摄像机光敏面上成像，形成光条图像，图像采集卡将光条图像传输到计算机；⑶经过计算机图像处理计算，得到光条点的像素坐标，再利用传感器测量模型，通过标定计算，可得到光条点在光平面上二维尺寸；⑷随刀具旋转完成对刀具的一周扫描，利用光条点在光平面上二维尺寸及刀具转速获取转动的角度值，建立柱面坐标系；⑸通过柱面坐标系和测量坐标系之间的转换关系，获取整个刀具的三维尺寸数据；⑹与输入计算机的该刀具标准三维模型进行比较，就可以得出磨损量。