CN104385059A

CN104385059A - 一种刀面磨损检测方法及其装置

Info

Publication number: CN104385059A
Application number: CN201410462821.7A
Authority: CN
Inventors: 张文英; 袁跃峰; 郑悦
Original assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Current assignee: Zhejiang Ocean University ZJOU
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN104385059B

Abstract

一种刀面磨损检测装置，属于检测设备技术领域，包括计算机、USB连接线、第一可锁紧装置、第一可锁紧按钮、第二可锁紧装置、内杆、外筒、底座、显微镜摄像头固定环、调焦旋钮、显微镜摄像头、螺栓、第一支撑块、水平支撑台、第二支撑块、第二可锁紧按钮、竖直旋钮、定位垫块、第一外齿盘、第一内齿盘、第一连杆、第二连杆、第二内齿盘、第二外齿盘和标尺片，所述USB连接线安装在显微镜摄像头后端，USB连接线连接计算机；本发明的优点是：使用方便，测量方法准确，能定时检测刀具磨损情况，保障生产的顺利进行。

Description

一种刀面磨损检测方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种刀面磨损检测方法及其装置，属于检测设备技术领域。

背景技术

随着汽车、航空航天、能源、医学、新材料、新技术的不断发展，刀具正在向复合化、特殊化、高速化、高精密、品种多元化等趋势发展。除了刀具工艺技术水平的提高，刀具磨损情况定时检测不可或缺。用户更加注重效率提升、投入产出比优化，而不是注重单纯的价格因素。

刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切削。因此，刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。

目前刀具磨损检测除了通过肉眼对刀具的观测外，还需要通过仪器进行更加精准的检测，目前刀具检测仪器需要手动拿着显微镜摄像头或者显微镜，将刀面的情况拍摄下来，需要工人靠近刀具，存在安全隐患。因此，迫切需要一种新的刀面磨损检测方法及其装置，保障工人的人身安全。

发明内容

针对目前的刀具检测仪器需要手动拿着显微镜摄像头或者显微镜的问题，本发明提出了一种新的刀面磨损检测方法及其装置。

一种刀面磨损检测装置，包括计算机、USB连接线、第一可锁紧装置、第一可锁紧按钮、第二可锁紧装置、内杆、外筒、底座、显微镜摄像头固定环、调焦旋钮、显微镜摄像头、螺栓、第一支撑块、水平支撑台、第二支撑块、第二可锁紧按钮、竖直旋钮、定位垫块、第一外齿盘、第一内齿盘、第一连杆、第二连杆、第二内齿盘、第二外齿盘和标尺片，所述USB连接线安装在显微镜摄像头后端，USB连接线连接计算机，显微镜摄像头安装在显微镜摄像头固定环内，显微镜摄像头对准待测量刀具的刀面，标尺片放置到测量刀具的刀面上，显微镜摄像头固定环上安装螺栓，螺栓将显微镜摄像头固定在显微镜摄像头固定环内，显微镜摄像头固定环下端安装在第一可锁紧装置上，第一可锁紧装置安装在水平支撑台上，第二可锁紧装置安装在水平支撑台下，内杆上端安装在第二可锁紧装置下，内杆位于水平支撑台下方，内杆与水平支撑台不相互接触，内杆下端安装在外筒内，外筒上设有竖直旋钮，竖直旋钮将内杆固定在外筒内，外筒安装在底座上，底座左侧和底座前侧各设有定位垫块，定位垫块与底座不相互固定。

所述内杆中间部位比内杆两头粗。

所述标尺片为透明塑料材质，标尺片上标记有标准线宽。

所述第一可锁紧装置包括第一可锁紧按钮、第一外齿盘、第一内齿盘、第一连杆和第一支撑块，两个第一支撑块安装在水平支撑台上，两个第一支撑块之间连接第一连杆，第一连杆穿过显微镜摄像头固定环下端，位于左侧的第一支撑块上安装第一可锁紧按钮，第一可锁紧按钮右端伸入到第一连杆左端内，第一外齿盘和第一内齿盘位于第一连杆内，第一外齿盘位于第一内齿盘的左侧，第一可锁紧按钮右端与第一外齿盘相连，第一内齿盘不与第一可锁紧按钮相连。

所述第二可锁紧装置包括第二支撑块、第二连杆、第二内齿盘、第二外齿盘和第二可锁紧按钮，两个第二支撑块安装在水平支撑台下，两个第二支撑块之间连接第二连杆，第二连杆穿过内杆上端，位于右侧的第二支撑块上安装第二可锁紧按钮，第二可锁紧按钮左端伸入到第一连杆右端内，第二内齿盘和第二外齿盘位于第二连杆内，第二内齿盘位于第二外齿盘的左侧，第二锁紧按钮左端与第二外齿盘相连，第二内齿盘不与第二锁紧按钮相连。

检测刀面时，先将被测刀具固定在机床上，即刀具位于初始位置，将标尺片放置到测量刀具的刀面上，将刀面磨损检测装置放置在刀具附近，打开显微镜摄像头自带的光源，手动调节第一可锁紧按钮、第二可锁紧按钮盒竖直旋钮，使显微镜摄像头对准待检测刀具的刀面，并旋转显微镜摄像头机身上的调焦旋钮，同时适当调整第一可锁紧按钮，使与显微镜摄像头相连的计算机屏幕上出现清晰的标尺片上的标准线和磨损带图像为止，之后将第一可锁紧按钮和第二可锁紧按钮压入锁紧，固定住显微镜摄像头的角度，对磨损带进行拍摄，采集图像存入计算机中，用定位垫块紧贴底座的左侧和前侧，标定刀面磨损检测装置的位置，将刀面磨损检测装置取下，开动机床加工工件；过一段时间后，停止机床工件的转动，将被测刀具移回初始位置，再根据之前垫块的位置放置刀面磨损检测装置，对加工后的被测刀具刀面的同一区域进行拍摄；如此连续拍摄，可以得到同一磨损区不同时间段的图像，使所得的一系列图片具有更好的对比性；最后利用计算机中的软件进行图像处理，标定出标尺片上的线宽和刀面磨损区域的边界在图像上的宽度，结合标尺片上的实际线宽，得出放大比例，即可判定出刀面的实际磨损值。

本发明的有益效果是：竖直旋钮可调节内杆与外筒之间的高度，实现调节显微镜摄像头与被测刀具之间的距离；将第一可锁紧按钮和第二可锁紧按钮向内推进后，第一内齿盘与第一外齿盘锁紧，第二内齿盘与第二外齿盘锁紧，转动第一可锁紧按钮和第二可锁紧按钮可分别将第一连杆和第二连杆转动到需要的位置，第一连杆和第二连杆转动可实现调节显微镜摄像头与被测刀具之间的角度，再将第一可锁紧按钮和第二可锁紧按钮拉出，即可固定第一连杆和第二连杆的位置，将显微镜摄像头固定在所需位置；该刀面磨损检测装置使用方便，测量方法准确，能定时检测刀具磨损情况，保障生产的顺利进行。

附图说明

图1是本发明一种刀面磨损检测装置的示意图；

图2是本发明一种刀面磨损检测装置第一可锁紧装置的外部示意图；

图3是本发明一种刀面磨损检测装置第一可锁紧装置的内部结构示意图；

图4是本发明一种刀面磨损检测装置第二可锁紧装置的外部示意图；

图5是本发明一种刀面磨损检测装置第二可锁紧装置的内部结构示意图；

图中：1、计算机 2、USB连接线 3、第一可锁紧装置 4、第一可锁紧按钮 5、第二可锁紧装置 6、内杆 7、外筒 8、底座 9、显微镜摄像头固定环 10、调焦旋钮 11、显微镜摄像头 12、螺栓 13、第一支撑块 14、水平支撑台 15、第二支撑块 16、第二可锁紧按钮 17、竖直旋钮 18、定位垫块 19、第一外齿盘 20、第一内齿盘 21、第一连杆 22、第二连杆 23、第二内齿盘 24、第二外齿盘 25、标尺片。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

一种刀面磨损检测装置，包括计算机1、USB连接线2、第一可锁紧装置3、第一可锁紧按钮4、第二可锁紧装置5、内杆6、外筒7、底座8、显微镜摄像头固定环9、调焦旋钮10、显微镜摄像头11、螺栓12、第一支撑块13、水平支撑台14、第二支撑块15、第二可锁紧按钮16、竖直旋钮17、定位垫块18、第一外齿盘19、第一内齿盘20、第一连杆21、第二连杆22、第二内齿盘23、第二外齿盘24和标尺片25，所述USB连接线2安装在显微镜摄像头11后端，USB连接线2连接计算机1，显微镜摄像头11安装在显微镜摄像头固定环9内，显微镜摄像头11对准待测量刀具的刀面，标尺片25放置到测量刀具的刀面上，标尺片25为透明塑料材质，标尺片25上标记有标准线宽，显微镜摄像头固定环9上安装螺栓12，螺栓12将显微镜摄像头11固定在显微镜摄像头固定环9内，显微镜摄像头固定环9下端安装在第一可锁紧装置3上，第一可锁紧装置3安装在水平支撑台14上，第二可锁紧装置5安装在水平支撑台14下，内杆6上端安装在第二可锁紧装置5下，内杆6位于水平支撑台14下方，内杆6与水平支撑台14不相互接触，内杆6下端安装在外筒7内，内杆6中间部位比内杆6两头粗，起到限位的作用，外筒7上设有竖直旋钮17，竖直旋钮17将内杆6固定在外筒7内，竖直旋钮17可调节内杆6与外筒7之间的高度，实现调节显微镜摄像头11与被测刀具之间的距离，外筒7安装在底座8上，底座8左侧和底座8前侧各设有定位垫块18，定位垫块18与底座8不相互固定。

所述第一可锁紧装置3包括第一可锁紧按钮4、第一外齿盘19、第一内齿盘20、第一连杆21和第一支撑块13，两个第一支撑块13安装在水平支撑台14上，两个第一支撑块13之间连接第一连杆21，第一连杆21穿过显微镜摄像头固定环9下端，位于左侧的第一支撑块13上安装第一可锁紧按钮4，第一可锁紧按钮4右端伸入到第一连杆21左端内，第一外齿盘19和第一内齿盘20位于第一连杆21内，第一外齿盘19位于第一内齿盘20的左侧，第一可锁紧按钮4右端与第一外齿盘19相连，第一内齿盘20不与第一可锁紧按钮4相连。

所述第二可锁紧装置5包括第二支撑块15、第二连杆22、第二内齿盘23、第二外齿盘24和第二可锁紧按钮16，两个第二支撑块15安装在水平支撑台14下，两个第二支撑块15之间连接第二连杆22，第二连杆22穿过内杆6上端，位于右侧的第二支撑块15上安装第二可锁紧按钮16，第二可锁紧按钮16左端伸入到第一连杆21右端内，第二内齿盘23和第二外齿盘24位于第二连杆22内，第二内齿盘23位于第二外齿盘24的左侧，第二可锁紧按钮16左端与第二外齿盘24相连，第二内齿盘23不与第二可锁紧按钮16相连。

将第一可锁紧按钮4和第二可锁紧按钮16向内推进后，第一内齿盘20与第一外齿盘19锁紧，第二内齿盘23与第二外齿盘24锁紧，转动第一可锁紧按钮4和第二可锁紧按钮16可分别将第一连杆21和第二连杆22转动到需要的位置，第一连杆21和第二连杆22转动可实现调节显微镜摄像头11与被测刀具之间的角度，再将第一可锁紧按钮4和第二可锁紧按钮16拉出，即可固定第一连杆21和第二连杆22的位置，将显微镜摄像头11固定在所需位置。

检测刀面时，先将被测刀具固定在机床上，即刀具位于初始位置，将标尺片25放置到测量刀具的刀面上，将刀面磨损检测装置放置在刀具附近，打开显微镜摄像头11自带的光源，手动调节第一可锁紧按钮4、第二可锁紧按钮16和竖直旋钮17，使显微镜摄像头11对准待检测刀具的刀面，并旋转显微镜摄像头11机身上的调焦旋钮10，同时适当调整第一可锁紧按钮4，使与显微镜摄像头11相连的计算机1屏幕上出现清晰的标尺片25上的标准线和磨损带图像为止，之后将第一可锁紧按钮4和第二可锁紧按钮16压入锁紧，固定住显微镜摄像头11的角度，对磨损带进行拍摄，采集图像存入计算机1中，用定位垫块18紧贴底座8的左侧和前侧，标定刀面磨损检测装置的位置，将刀面磨损检测装置取下，开动机床加工工件；过一段时间后，停止机床工件的转动，将被测刀具移回初始位置，再根据之前垫块的位置放置刀面磨损检测装置，对加工后的被测刀具刀面的同一区域进行拍摄；如此连续拍摄，可以得到同一磨损区不同时间段的图像，使所得的一系列图片具有更好的对比性；最后利用计算机1中的软件进行图像处理，标定出标尺片25上的线宽和刀面磨损区域的边界在图像上的宽度，结合标尺片25上的实际线宽，得出放大比例，即可判定出刀面的实际磨损值。

Claims

1.一种刀面磨损检测装置，包括计算机（1）、USB连接线（2）、第一可锁紧装置（3）、第一可锁紧按钮（4）、第二可锁紧装置（5）、内杆（6）、外筒（7）、底座（8）、显微镜摄像头固定环（9）、调焦旋钮（10）、显微镜摄像头（11）、螺栓（12）、第一支撑块（13）、水平支撑台（14）、第二支撑块（15）、第二可锁紧按钮（16）、竖直旋钮（17）、定位垫块（18）、第一外齿盘（19）、第一内齿盘（20）、第一连杆（21）、第二连杆（22）、第二内齿盘（23）、第二外齿盘（24）和标尺片（25），其特征是：所述USB连接线（2）安装在显微镜摄像头（11）后端，USB连接线（2）连接计算机（1），显微镜摄像头（11）安装在显微镜摄像头固定环（9）内，显微镜摄像头（11）对准待测量刀具的刀面，标尺片（25）放置到测量刀具的刀面上，显微镜摄像头固定环（9）上安装螺栓（12），螺栓（12）将显微镜摄像头（11）固定在显微镜摄像头固定环（9）内，显微镜摄像头固定环（9）下端安装在第一可锁紧装置（3）上，第一可锁紧装置（3）安装在水平支撑台（14）上，第二可锁紧装置（5）安装在水平支撑台（14）下，内杆（6）上端安装在第二可锁紧装置（5）下，内杆（6）位于水平支撑台（14）下方，内杆（6）与水平支撑台（14）不相互接触，内杆（6）下端安装在外筒（7）内，外筒（7）上设有竖直旋钮（17），竖直旋钮（17）将内杆（6）固定在外筒（7）内，外筒（7）安装在底座（8）上，底座（8）左侧和底座（8）前侧各设有定位垫块（18），定位垫块（18）与底座（8）不相互固定。

2.根据权利要求1所述的一种刀面磨损检测装置，其特征是：所述内杆（6）中间部位比内杆（6）两头粗。

3.根据权利要求1所述的一种刀面磨损检测装置，其特征是：所述标尺片（25）为透明塑料材质，标尺片（25）上标记有标准线宽。

4.根据权利要求1所述的一种刀面磨损检测装置，其特征是：所述第一可锁紧装置（3）包括第一可锁紧按钮（4）、第一外齿盘（19）、第一内齿盘（20）、第一连杆（21）和第一支撑块（13），两个第一支撑块（13）安装在水平支撑台（14）上，两个第一支撑块（13）之间连接第一连杆（21），第一连杆（21）穿过显微镜摄像头固定环（9）下端，位于左侧的第一支撑块（13）上安装第一可锁紧按钮（4），第一可锁紧按钮（4）右端伸入到第一连杆（21）左端内，第一外齿盘（19）和第一内齿盘（20）位于第一连杆（21）内，第一外齿盘（19）位于第一内齿盘（20）的左侧，第一可锁紧按钮（4）右端与第一外齿盘（19）相连，第一内齿盘（20）不与第一可锁紧按钮（4）相连。

5.根据权利要求1所述的一种刀面磨损检测装置，其特征是：所述第二可锁紧装置（5）包括第二支撑块（15）、第二连杆（22）、第二内齿盘（23）、第二外齿盘（24）和第二可锁紧按钮（16），两个第二支撑块（15）安装在水平支撑台（14）下，两个第二支撑块（15）之间连接第二连杆（22），第二连杆（22）穿过内杆（6）上端，位于右侧的第二支撑块（15）上安装第二可锁紧按钮（16），第二可锁紧按钮（16）左端伸入到第一连杆（21）右端内，第二内齿盘（23）和第二外齿盘（24）位于第二连杆（22）内，第二内齿盘（23）位于第二外齿盘（24）的左侧，第二锁紧按钮左端与第二外齿盘（24）相连，第二内齿盘（23）不与第二锁紧按钮相连。

6.一种基于刀面磨损检测装置的操作方法：其特征在于：检测刀面时，先将被测刀具固定在机床上，即刀具位于初始位置，将标尺片（25）放置到测量刀具的刀面上，将刀面磨损检测装置放置在刀具附近，打开显微镜摄像头（11）自带的光源，手动调节第一可锁紧按钮（4）、第二可锁紧按钮（16）和竖直旋钮（17），使显微镜摄像头（11）对准待检测刀具的刀面，并旋转显微镜摄像头（11）机身上的调焦旋钮（10），同时适当调整第一可锁紧按钮（4），使与显微镜摄像头（11）相连的计算机（1）屏幕上出现清晰的标尺片（25）上的标准线和磨损带图像为止，之后将第一可锁紧按钮（4）和第二可锁紧按钮（16）压入锁紧，固定住显微镜摄像头（11）的角度，对磨损带进行拍摄，采集图像存入计算机（1）中，用定位垫块（18）紧贴底座（8）的左侧和前侧，标定刀面磨损检测装置的位置，将刀面磨损检测装置取下，开动机床加工工件；过一段时间后，停止机床工件的转动，将被测刀具移回初始位置，再根据之前垫块的位置放置刀面磨损检测装置，对加工后的被测刀具刀面的同一区域进行拍摄；如此连续拍摄，可以得到同一磨损区不同时间段的图像，使所得的一系列图片具有更好的对比性；最后利用计算机（1）中的软件进行图像处理，标定出标尺片（25）上的线宽和刀面磨损区域的边界在图像上的宽度，结合标尺片（25）上的实际线宽，得出放大比例，即可判定出刀面的实际磨损值。