一種刀具自動測量裝置及方法
【專利摘要】一種刀具自動測量裝置及方法，它涉及刀具精密加工及測量【技術(shù)領(lǐng)域】；它的測量方法為：刀具測量前，由測量員將待檢刀具放置在自動測量裝置的主動軸和從動軸構(gòu)成的“V”形槽中；通過手動二維調(diào)整平臺調(diào)節(jié)好由CCD相機(jī)及鏡頭構(gòu)成的光學(xué)測量系統(tǒng)相對刀具的位置關(guān)系，調(diào)節(jié)好后，通過緊定螺釘固定手動Y軸和手動Z軸；測量員設(shè)置好測量時刀具轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動方向、每間隔轉(zhuǎn)動角度及相鄰間隔間的停頓時間的運動參數(shù)，并設(shè)置好光學(xué)測量系統(tǒng)在各間隔間拍攝圖像的張數(shù)和每拍攝一張圖片所需要的時間；設(shè)置好各參數(shù)后，測量系統(tǒng)便會自動生成；它具有測量過程中避免人工干預(yù)，測量精度高，測量功能強(qiáng)大，生產(chǎn)規(guī)模大。
【專利說明】一種刀具自動測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及刀具精密加工及測量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種精密刀具形位公差和直徑進(jìn)行精密測量的自動測量方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]刀具作用由于加工精密零件的專業(yè)工具，其自身精度高低直接決定了通過其加工的工件精度。在精密零件加工精度要求越來越高的情況下，對所采用的刀具自身精度同樣提出更高要求。
[0003]傳統(tǒng)應(yīng)用于刀具形狀公差、位置公差、直徑的測量技術(shù)，大多由人工采用機(jī)械或電子游標(biāo)卡尺進(jìn)行抽檢測量，這種測量方法具有如下問題:一、由于刀具的批量生產(chǎn)中，同一規(guī)格單批次數(shù)量極大，而刀具規(guī)格很多，僅通過人工抽檢方式，難免會出現(xiàn)因?qū)嶋H超差不符合要求的刀具未被檢測出來，最終當(dāng)作合格品流入市場，導(dǎo)致后端使用刀具時出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題；二、人工檢測效率極為低下；三、刀具表面及所加工的特征精度高，表面光潔度要求也高，傳統(tǒng)方法需要將測量工具與刀具表面接觸，對刀具特征表面會有一定損傷，從而影響刀具自身精度；四、刀具上的特征多具有較為復(fù)雜的曲面形貌，傳統(tǒng)測量方法，難以測量復(fù)雜曲面的形貌特征。綜上所述，傳統(tǒng)的刀具測量方法難以適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種刀具自動測量裝置及方法，它具有測量過程中避免人工干預(yù)，測量精度高，測量功能強(qiáng)大，生產(chǎn)規(guī)模大。
[0005]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案:它包含支撐座1、手動Y軸2、手動Y軸調(diào)整標(biāo)尺3、手動Z軸安裝座4、手動Z軸調(diào)整標(biāo)尺5、手動Z軸6、鏡頭及C⑶相機(jī)連接板7、C⑶相機(jī)8、C⑶相機(jī)線纜9、鏡頭10、平臺11、刀具自動測量輔助裝置12、手動Z軸調(diào)節(jié)旋鈕13、手動Y軸緊定螺釘14、手動Z軸緊定螺釘15、手動Y軸調(diào)節(jié)旋鈕16，平臺11底部兩側(cè)均安裝有支撐座1，刀具自動測量輔助裝置12安裝在平臺11的前側(cè)，手動Y軸2安裝在平臺11的后側(cè)，手動Y軸2上安裝有手動Y軸調(diào)整標(biāo)尺3，手動Z軸安裝座4安裝在手動Y軸2上，手動Z軸6安裝在手動Z軸安裝座4上，手動Z軸安裝座4上安裝有手動Z軸調(diào)整標(biāo)尺5，鏡頭及CXD相機(jī)連接板7安裝在手動Z軸6上，CXD相機(jī)8安裝在鏡頭及CXD相機(jī)連接板7上，CXD相機(jī)8上部與CXD相機(jī)線纜9連接，CXD相機(jī)8的下部設(shè)置有鏡頭10，手動Y軸緊定螺釘14、手動Y軸調(diào)節(jié)旋鈕16均設(shè)置在手動Y軸2上，手動Z軸調(diào)節(jié)旋鈕13、手動Z軸緊定螺釘15均設(shè)置在手動Z軸6上。
[0006]它的測量方法為:刀具測量前，由測量員將待檢刀具放置在自動測量裝置的主動軸和從動軸構(gòu)成的“V”形槽中；通過手動二維調(diào)整平臺調(diào)節(jié)好由CXD相機(jī)及鏡頭構(gòu)成的光學(xué)測量系統(tǒng)相對刀具的位置關(guān)系，調(diào)節(jié)好后，通過緊定螺釘固定手動Y軸和手動Z軸；測量員設(shè)置好測量時刀具轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動方向、每間隔轉(zhuǎn)動角度及相鄰間隔間的停頓時間的運動參數(shù)，并設(shè)置好光學(xué)測量系統(tǒng)在各間隔間拍攝圖像的張數(shù)和每拍攝一張圖片所需要的時間；設(shè)置好各參數(shù)后，測量系統(tǒng)便會自動生成，測量員隨后打開測量系統(tǒng)中的自動測量按鈕，則刀具自動測量輔助裝置中的伺服電機(jī)將完全按照設(shè)定參數(shù)，自動完成測量操作；測量員僅需要關(guān)注從光學(xué)測量系統(tǒng)傳遞到控制系統(tǒng)中的圖像即可；測量程序完成后，控制系統(tǒng)中便儲存了關(guān)于該刀具圓周方向上各位置的全套圖像，通過圖像處理技術(shù)對圖像進(jìn)行拼接處理，即可得到刀具表面特征的形貌圖；將該圖及相關(guān)尺寸形位公差、直徑信息與控制系統(tǒng)原有的理論刀具圖像進(jìn)行對比，則可得到各特征的實際公差值，從而實現(xiàn)刀具測量功能。
[0007]本發(fā)明由CCD相機(jī)及鏡頭等構(gòu)成的光學(xué)測量系統(tǒng)被固定在由手動Y軸和手動Z軸構(gòu)成的手動二維調(diào)整平臺上，可通過調(diào)節(jié)手動Y軸實現(xiàn)光學(xué)測量系統(tǒng)的前后移動，而通過調(diào)節(jié)手動Z軸實現(xiàn)光學(xué)測量系統(tǒng)的上下移動，一旦調(diào)節(jié)好相對刀具的位置關(guān)系，則通過各自的緊定螺釘將手動Y軸和手動Z軸固定。光學(xué)測量系統(tǒng)正下方放置了刀具自動測量輔助
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[0008]本發(fā)明的測量方法采用非接觸式測量方式，即通過由CCD相機(jī)、鏡頭等組成的光學(xué)系統(tǒng)，在不與刀具被測表面接觸的情況下，快速拍攝刀具表面圓周方向不同位置上的形貌特征圖像，所拍攝圖像通過數(shù)據(jù)線被實時傳送到測量裝置配套的控制系統(tǒng)，再通過機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)，將拍攝的形貌特征與刀具理論外形尺寸及要求公差進(jìn)行對比，從而得到所測量刀具實際的形位公差和直徑大小。為便于快速拍攝刀具圓周方向上各位置的特征圖像，刀具在測量過程中的運動狀態(tài)由刀具自動測量輔助裝置實現(xiàn)，僅需要人工將刀具放置在刀具自動測量輔助裝置上，并通過測量系統(tǒng)設(shè)定各參數(shù)及測量程序，則整個測量過程按照測量程序自動完成，無須人工干預(yù)。
[0009]本發(fā)明具有測量過程中避免人工干預(yù)，測量精度高，測量功能強(qiáng)大，生產(chǎn)規(guī)模大。
【專利附圖】

【附圖說明】:·[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0011]圖2為圖1的后視圖，
[0012]圖3為本發(fā)明中刀具自動測量輔助裝置12的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0013]圖4為圖3的后視圖。
【具體實施方式】:
[0014]參看圖1-圖4，本【具體實施方式】采用如下技術(shù)方案:它包含支撐座1、手動Y軸2、手動Y軸調(diào)整標(biāo)尺3、手動Z軸安裝座4、手動Z軸調(diào)整標(biāo)尺5、手動Z軸6、鏡頭及CXD相機(jī)連接板7、C⑶相機(jī)8、C⑶相機(jī)線纜9、鏡頭10、平臺11、刀具自動測量輔助裝置12、手動Z軸調(diào)節(jié)旋鈕13、手動Y軸緊定螺釘14、手動Z軸緊定螺釘15、手動Y軸調(diào)節(jié)旋鈕16，平臺11底部兩側(cè)均安裝有支撐座I，刀具自動測量輔助裝置12安裝在平臺11的前側(cè)，手動Y軸2安裝在平臺11的后側(cè)，手動Y軸2上安裝有手動Y軸調(diào)整標(biāo)尺3，手動Z軸安裝座4安裝在手動Y軸2上，手動Z軸6安裝在手動Z軸安裝座4上，手動Z軸安裝座4上安裝有手動Z軸調(diào)整標(biāo)尺5，鏡頭及CXD相機(jī)連接板7安裝在手動Z軸6上，CXD相機(jī)8安裝在鏡頭及CXD相機(jī)連接板7上，CXD相機(jī)8上部與CXD相機(jī)線纜9連接，CXD相機(jī)8的下部設(shè)置有鏡頭10，手動Y軸緊定螺釘14、手動Y軸調(diào)節(jié)旋鈕16均設(shè)置在手動Y軸2上，手動Z軸調(diào)節(jié)旋鈕13、手動Z軸緊定螺釘15均設(shè)置在手動Z軸6上。[0015]它的測量方法為:刀具測量前，由測量員將待檢刀具放置在自動測量裝置的主動軸和從動軸構(gòu)成的“V”形槽中；通過手動二維調(diào)整平臺調(diào)節(jié)好由CXD相機(jī)及鏡頭構(gòu)成的光學(xué)測量系統(tǒng)相對刀具的位置關(guān)系，調(diào)節(jié)好后，通過緊定螺釘固定手動Y軸和手動Z軸；測量員設(shè)置好測量時刀具轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動方向、每間隔轉(zhuǎn)動角度及相鄰間隔間的停頓時間的運動參數(shù)，并設(shè)置好光學(xué)測量系統(tǒng)在各間隔間拍攝圖像的張數(shù)和每拍攝一張圖片所需要的時間；設(shè)置好各參數(shù)后，測量系統(tǒng)便會自動生成，測量員隨后打開測量系統(tǒng)中的自動測量按鈕，則刀具自動測量輔助裝置中的伺服電機(jī)將完全按照設(shè)定參數(shù)，自動完成測量操作；測量員僅需要關(guān)注從光學(xué)測量系統(tǒng)傳遞到控制系統(tǒng)中的圖像即可；測量程序完成后，控制系統(tǒng)中便儲存了關(guān)于該刀具圓周方向上各位置的全套圖像，通過圖像處理技術(shù)對圖像進(jìn)行拼接處理，即可得到刀具表面特征的形貌圖；將該圖及相關(guān)尺寸形位公差、直徑信息與控制系統(tǒng)原有的理論刀具圖像進(jìn)行對比，則可得到各特征的實際公差值，從而實現(xiàn)刀具測量功能。
[0016]本【具體實施方式】由CCD相機(jī)及鏡頭等構(gòu)成的光學(xué)測量系統(tǒng)被固定在由手動Y軸和手動Z軸構(gòu)成的手動二維調(diào)整平臺上，可通過調(diào)節(jié)手動Y軸實現(xiàn)光學(xué)測量系統(tǒng)的前后移動，而通過調(diào)節(jié)手動Z軸實現(xiàn)光學(xué)測量系統(tǒng)的上下移動，一旦調(diào)節(jié)好相對刀具的位置關(guān)系，則通過各自的緊定螺釘將手動Y軸和手動Z軸固定。光學(xué)測量系統(tǒng)正下方放置了刀具自動測量輔助裝置。
[0017]本【具體實施方式】的測量方法采用非接觸式測量方式，即通過由CCD相機(jī)、鏡頭等組成的光學(xué)系統(tǒng)，在不與刀具被測表面接觸的情況下，快速拍攝刀具表面圓周方向不同位置上的形貌特征圖像，所拍攝圖像通過數(shù)據(jù)線被實時傳送到測量裝置配套的控制系統(tǒng)，再通過機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)，將拍攝的形貌特征與刀具理論外形尺寸及要求公差進(jìn)行對t匕，從而得到所測量刀具實際的形位公差和直徑大小。為便于快速拍攝刀具圓周方向上各位置的特征圖像，刀具在測量過程中的運動狀態(tài)由刀具自動測量輔助裝置實現(xiàn)，僅需要人工將刀具放置在刀具自動測量輔助裝置上，并通過測量系統(tǒng)設(shè)定各參數(shù)及測量程序，則整個測量過程按照測量程序自動完成，無須人工干預(yù)。
[0018]本【具體實施方式】具有測量過程中避免人工干預(yù)，測量精度高，測量功能強(qiáng)大，生產(chǎn)規(guī)模大。
【權(quán)利要求】
1.一種刀具自動測量裝置，其特征在于它包含支撐座(I)、手動Y軸(2)、手動Y軸調(diào)整標(biāo)尺(3)、手動Z軸安裝座(4)、手動Z軸調(diào)整標(biāo)尺(5)、手動Z軸(6)、鏡頭及CXD相機(jī)連接板(7)、CCD相機(jī)(8)、CCD相機(jī)線纜(9)、鏡頭(10)、平臺(11)、刀具自動測量輔助裝置(12)、手動Z軸調(diào)節(jié)旋鈕(13)、手動Y軸緊定螺釘(14)、手動Z軸緊定螺釘(15)、手動Y軸調(diào)節(jié)旋鈕(16)，平臺(11)底部兩側(cè)均安裝有支撐座(1)，刀具自動測量輔助裝置(12)安裝在平臺(11)的前側(cè)，手動Y軸(2)安裝在平臺(11)的后側(cè)，手動Y軸(2)上安裝有手動Y軸調(diào)整標(biāo)尺(3)，手動Z軸安裝座(4)安裝在手動Y軸(2)上，手動Z軸(6)安裝在手動Z軸安裝座(4)上，手動Z軸安裝座(4)上安裝有手動Z軸調(diào)整標(biāo)尺(5)，鏡頭及CXD相機(jī)連接板(7)安裝在手動Z軸(6)上，CXD相機(jī)(8)安裝在鏡頭及CXD相機(jī)連接板(7)上，CXD相機(jī)(8)上部與C⑶相機(jī)線纜(9)連接，C⑶相機(jī)(8)的下部設(shè)置有鏡頭(10)，手動Y軸緊定螺釘(14)、手動Y軸調(diào)節(jié)旋鈕(16)均設(shè)置在手動Y軸(2)上，手動Z軸調(diào)節(jié)旋鈕(13)、手動Z軸緊定螺釘(15)均設(shè)置在手動Z軸(6)上。
2.一種刀具自動測量方法，其特征在于它的測量方法為:刀具測量前，由測量員將待檢刀具放置在自動測量裝置的主動軸和從動軸構(gòu)成的“V”形槽中；通過手動二維調(diào)整平臺調(diào)節(jié)好由CCD相機(jī)及鏡頭構(gòu)成的光學(xué)測量系統(tǒng)相對刀具的位置關(guān)系，調(diào)節(jié)好后，通過緊定螺釘固定手動Y軸和手動Z軸；測量員設(shè)置好測量時刀具轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動方向、每間隔轉(zhuǎn)動角度及相鄰間隔間的停頓時間的運動參數(shù)，并設(shè)置好光學(xué)測量系統(tǒng)在各間隔間拍攝圖像的張數(shù)和每拍攝一張圖片所需要的時間；設(shè)置好各參數(shù)后，測量系統(tǒng)便會自動生成，測量員隨后打開測量系統(tǒng)中的自動測量按鈕，則刀具自動測量輔助裝置中的伺服電機(jī)將完全按照設(shè)定參數(shù)，自動完成測量操作；測量員僅需要關(guān)注從光學(xué)測量系統(tǒng)傳遞到控制系統(tǒng)中的圖像即可；測量程序完成后，控制系統(tǒng)中便儲存了關(guān)于該刀具圓周方向上各位置的全套圖像，通過圖像處理技術(shù)對圖像進(jìn)行拼接處理，即可得到刀具表面特征的形貌圖；將該圖及相關(guān)尺寸形位公差、直徑信息與控制系統(tǒng)原有的理論刀具圖像進(jìn)行對比，則可得到各特征的實際公差值，從而實現(xiàn)刀具測量功能。
【文檔編號】G01B11/08GK103852006SQ201210508921
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】夏發(fā)平 申請人:昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司