[发明专利]一种视觉数控刀具检测仪及制作方法

说明书

技术领域

本发明属于机床刀具设计和加工技术领域，具体涉及一种视觉数控刀具检测仪及其制作方法。

背景技术

数控刀具是目前工业生产中使用最为广泛的加工刀具，其参数和质量直接决定加工的质量与合格率，为了确保加工质量，在刀具的设计、加工和使用中必须对数控刀具的参数进行测量，以确保零件加工质量，提高生产效率，降低生产成本。

目前市场上的数控刀具检测设备可分为机械式检测设备、投影式刀具预调仪、数字式刀具预调仪以及手动机器视觉刀具检测仪四类。机械式刀具检测设备操作复杂，测量效率低，精度差，目前很少使用；投影式刀具预调仪自动化程度差，测量精度和效率较低，尽管目前我国一些数控设备上仍然使用，但随着数字刀具预调仪的推出，这类设备将逐渐退出市场。目前市场上应用最多的数控刀具检测设备是基于图像检测的数字化刀具预调仪，这类设备自动化程度、检测效率和检测精度较高，但主要用投影影像检测，只能测量刀具的轮廓信息，不能检测各种复杂角度参数，适应性差，因此，数字化刀具预调仪大多应用于数控加工领域。在刀具设计和加工中，需要测量全面的刀具参数，为实现这一目的，最近美国EURO TECH公司推出了基于机器视觉的刀具检测设备，该设备能够测量几乎所有的刀具参数，测量精度高，适用范围广，深受客户青睐。但该设备主要依靠手动方式实现镜头调节和参数测量，自动化程度和适应性较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前刀具测量仪所存在的问题和不足之处，而提供了一种视觉数控刀具检测仪及其制作方法。

本发明的技术解决方案是：一种视觉数控刀具检测仪及其制作方法，包括底座、主轴、X向滑台、Z向滑台、光源、CMOS摄相头及被测刀具，X向滑台安装在底座上，Z向滑台安装在X向滑台上，Z向滑台的左右两端分别装有光源和CMOS摄相头，光源和CMOS摄相头的中间放置被测刀具，被测刀具通过主轴固定在底座上。

本发明技术解决方案中所述的X向滑台安装在底座上，可沿X轴方向在底座上水平移动，X轴移动行程为250mm。

本发明技术解决方案中所述的Z向滑台安装在X向滑台上，可沿Z轴方向在X向滑台上上下移动，Z轴移动行程为250mm。

本发明技术解决方案中所述的光源采用大功率发光二级管作为照明光源，该光源的参数为：工作电压3V；工作电流330mA；功率1W；光通量35lm(白色)；工作温度70℃；尺寸φ24×6mm；寿命＞5万小时。

本发明技术解决方案中所述的CMOS摄相头，采用了基于USB总线的数字摄像系统，分辨率为1600万相素彩色，CMOS摄相头通过USB连接线与电脑联接，接收电脑检测指令并获取摄相数据。

本发明技术解决方案中所述的被测刀具放置在光源和CMOS摄相头的中间，光源和CMOS摄相头的间距为100mm，被测刀具通过主轴固定在底座上。

本发明技术解决方案中所述的一种视觉数控刀具检测仪，安装在数控机床上，对机床上的刀具进行在线检测。

本发明技术解决方案中所述的一种视觉数控刀具检测仪，在进行数控刀具检测时，先将待测刀具固定在底座上的主轴上，通过X向滑台和Z向滑台调节待测刀具位于光源和CMOS摄相头的中间，开启光源，通过CMOS摄相头对待测刀具进行拍照，拍摄照片通过CMOS摄相头的USB连接线传输到电脑上，拍摄的照片与电脑数据库中的数据进行比对分析和检测处理。

本发明的有益效果是：通过CMOS摄相头将高分辨率图像传输到电脑上，拍摄的照片与电脑数据库中的数据进行比对分析和检测处理，大大提高了检测的准确性和精度，实现快速在线检测，及时修正刀具误差。

附图说明

图1是本发明一种视觉数控刀具检测仪的装置示意图。

图中：1、底座；2、X向滑台；3、Z向滑台；4、CMOS摄相头；5、光源；6、被测刀具；7、主轴；8、USB连接线；9、计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

如图1所示的一种视觉数控刀具检测仪，X向滑台(2)安装在底座(1)上，Z向滑台(3)安装在X向滑台(2)上，Z向滑台(3)的左右两端分别装有光源(5)和CMOS摄相头(4)，光源(5)和CMOS摄相头(4)的中间放置被测刀具(7)，被测刀具(6)通过主轴(7)固定在底座上。