CN110136099A - 刀具在线检测方法、装置及计算机可读储存介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种刀具在线检测方法，包括如下步骤:获取加工设备中的待检测刀具的图像信息；对图像信息中的待检测刀具进行轮廓匹配；获得轮廓匹配后的待检测刀具的检测区域；获得检测区域的检测值；判断检测值是否在预设标准值内；若为是，判定刀具合格；若为否，则向加工设备发送检测值以调校加工设备的加工参数。本发明对应提供了刀具在线检测装置和计算机可读存储介质。本发明不仅检测刀具的速度快，而且检测结果反馈快，明显提升了整个生产过程的效率。

Description

刀具在线检测方法、装置及计算机可读储存介质

技术领域

本发明涉及刀具检测技术领域，具体涉及为一种刀具在线检测方法、装置及计算机可读储存介质。

背景技术

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。刀具在生产完成后需要检测刀具的尺寸是否符合预设标准。

现有的刀具检测时常通过人工完成，检测人员先将生产完成的刀具移载至检测台，然后通过视觉拍照的方式检测刀具的尺寸。但是，采用此种测量方式操作耗时长，效率低下，并且检测结果滞后，质量存在批量不良的可能性。

发明内容

鉴于上述状况，实有必要提供一种检测效率高且检测结果反馈快的刀具在线检测方法、装置及计算机可读储存介质，以解决上述问题。

本发明第一方面提供了一种刀具在线检测方法，包括如下步骤：获取刀具加工设备中的待检测刀具的图像信息；确定所述图像信息中的所述待检测刀具的轮廓；获得所述待检测刀具轮廓中的检测区域；获得所述检测区域的检测值；判断所述检测值是否符合预设标准；若为是，判定所述刀具合格；若为否，则向所述加工设备发送所述检测值，以使所述加工设备依据所述检测值调校加工参数。

优选地，获得所述检测区域的方法具体包括：通过图像分割算法分割轮廓匹配后的所述图像信息上的检测项目的区域，并通过二值化的方式确定所述区域的边界。

优选地，所述检测区域的数量为一个或多个，每个所述检测区域内均具有至少一个检测项目，所述检测项目包括球刀R角、圆鼻刀R角、落差、轮廓度、刃径、钻尖角度、倒角角度、避空、芯径、刃带、倒锥、月牙、刃跳动、偏心距、过中心、弧宽、周刃后宽、端刃后宽、周刃前角、刃倾角、周刃后角、端刃后角、端齿前角、刃长、圆弧后角、螺旋角、槽长、丝锥中径、丝锥牙径、丝锥牙距、丝锥小平面、丝锥牙角、引导牙角、引导牙长度、首下长、颈径、刀具总长及柄径中的一种或多种。

优选地，所述检测区域的检测值通过找直线、找圆、找交点、求点到点或点到直线的距离的方式获得。

优选地，获取所述图像信息的方法具体包括：获取多个待检测刀具的图像信息并对所述图像信息进行处理，以获取整合后的图像。

本发明第二方面提供了一种刀具在线检测装置，其与加工设备通讯连接，所述刀具在线检测装置包括：图像获取单元，用于获取待检测刀具的图像；处理器；以及存储器，所述存储器中存储有多个程序模块，多个所述程序模块由所述处理器运行并执行如下步骤：获取刀具加工设备中的待检测刀具的图像信息；确定所述图像信息中的所述待检测刀具的轮廓；获得所述待检测刀具轮廓中的检测区域；获得所述检测区域的检测值；判断所述检测值是否符合预设标准；若为是，判定所述刀具合格；若为否，则向所述加工设备发送检测值，以使所述加工设备依据所述检测值调校加工参数。

优选地，获得所述检测区域的方法具体包括：通过图像分割算法分割轮廓匹配后的所述图像信息上的检测项目的区域，并通过二值化的方式确定所述区域的边界。

优选地，每个所述检测区域内均具有至少一个检测项目，所述检测区域的数量为一个或多个，每个所述检测区域内均具有至少一个检测项目，所述检测项目包括球刀R角、圆鼻刀R角、落差、轮廓度、刃径、钻尖角度、倒角角度、避空、芯径、刃带、倒锥、月牙、刃跳动、偏心距、过中心、弧宽、周刃后宽、端刃后宽、周刃前角、刃倾角、周刃后角、端刃后角、端齿前角、刃长、圆弧后角、螺旋角、槽长、丝锥中径、丝锥牙径、丝锥牙距、丝锥小平面、丝锥牙角、引导牙角、引导牙长度、首下长、颈径、刀具总长及柄径中的一种或多种。

优选地，所述检测区域的检测值通过找直线、找圆、找交点、求点到点或点到直线的距离的方式获得。

本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行上述的刀具在线检测方法。

相较于现有技术，本发明提供的刀具在线检测装置和方法，通过在线获取加工设备中的待检测刀具的图像信息，对图像信息进行轮廓匹配、确定检测区域及判断检测区域内的检测值是否符合预设标准，若刀具合格，加工设备继续生产刀具；若刀具不合格时，向加工设备发送检测值以根据检测值自动修整加工设备的加工参数。本发明不仅检测刀具的速度快，而且检测结果反馈快，明显提升了整个生产过程的效率。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中刀具在线检测装置的硬件架构示意图。

图2是本发明一个实施例中刀具在线检测系统的模块示意图。

图3是本发明的一个实施例中的刀具在线检测方法的流程示意图。

主要元件符号说明

刀具在线检测装置	10
		加工设备	20
图像获取单元	100
		存储器	200
处理器	300
		刀具在线检测系统	400
采集模块	410
		匹配模块	420
检测模块	430
		判断模块	440
通讯模块	450

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，他可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，他可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明提供了一种刀具在线检测装置10，该刀具在线检测装置10与加工设备20通讯连接。具体地，刀具在线检测装置10包括图像获取单元100、存储器200及处理器300。该刀具在线检测装置10可安装于加工设备20中并与加工设备20通讯连接。在一实施例中，刀具在线检测装置10也可安装于加工设备20中并与加工设备20电气连接。

图像获取单元100用于获取待检测刀具的图像。在一实施方式中，图像获取单元100包括工业相机，例如1200万像素的高清工业相机。

存储器200用于存储待检测刀具的图像信息、待检测刀具的轮廓信息、待检测刀具的检测区域信息、检测区域的检测值、预设标准值及相应的公差范围。存储器200还用于存储刀具在线检测装置10中的各类数据，例如程序代码等，并在处理器300的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。

预设标准为预先存储的刀具的各检测项目的标准值及相应的公差范围。

存储器200可以是，但不限于，只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

处理器300用于对存储器200内的相关数据进行计算处理。处理器300可以是中央处理器(Central Processing unit，CPU)、数字信号处理器或者单片机等，适于实现各指令。

请参照图2，刀具在线检测装置10还运行有一刀具在线检测系统400。刀具在线检测系统400内包括一个或多个程序形式的计算机指令，该一个或多个程序形式的计算机指令存储于存储器200中，并由处理器300执行。在本实施例中，该刀具在线检测系统400包括采集模块410、匹配模块420、检测模块430、判断模块440及通讯模块450。

采集模块410用于采集待检测刀具表面的图像信息。

具体地，采集模块410通过图像获取单元100采集待检测刀具表面的图像信息并将该图像信息传输至匹配模块420。

所述图像信息包括一张或多张图像。该图像为1200万像素的高清图像。采集模块410还用于对多个待检测刀具的图像信息进行处理，以获取整合后的图像。例如，在检测时，可将待检测刀具转动一周，图像获取单元100对转动中的待检测刀具连续拍照以获取多个图像，采集模块410将多个图像进行整合，得到一张整合后的图像，以便通过图像检测刀具的尺寸，例如球刀R角、圆鼻刀R角。

匹配模块420用于对图像信息中的待检测刀具进行轮廓匹配。

具体地，匹配模块420通过将图像信息与预存的刀具轮廓图像进行匹配以得到图像信息中的待检测刀具的轮廓。

检测模块430用于获得待检测刀具的检测区域以及该检测区域的检测值。

具体地，检测区域的数量可为一个或多个，每个检测区域内均具有至少一个检测项目，检测项目包括但不限于球刀R角、圆鼻刀R角、落差、轮廓度、刃径、钻尖角度、倒角角度、避空值、芯径、刃带、倒锥、月牙、刃跳动、偏心距、过中心、弧宽、周刃后宽、端刃后宽、周刃前角、刃倾角、周刃后角、端刃后角、端齿前角、刃长、圆弧后角、螺旋角、槽长、丝锥中径、丝锥牙径、丝锥牙距、丝锥小平面、丝锥牙角、引导牙角、引导牙长度、首下长、颈径、刀具总长及柄径。

检测模块430通过图像分割算法分割轮廓匹配后的图像信息上的检测项目的区域，并通过二值化的方式确定区域的边界以得到待检测区域。

检测区域的检测值通过找直线、找圆、找交点、求点到点或点到直线的距离的方式获得。

判断模块440用于判断检测值是否符合预设标准。

具体地，预设标准包括预设标准值及其公差范围。

判断模块440将检测值与预设标准进行比对，并判断检测值是否在预设标准值及其公差范围内。当检测值为多个时，判断模块分别判断多个检测值是否在相应的预设标准值及其公差范围内。若为是，判定刀具合格。

通讯模块450用于向加工设备20发送检测值，以使加工设备依据检测值调校加工参数。

具体地，当检测值在预设标准值及其公差范围外时，通讯模块450向加工设备20发送检测值，加工设备20能根据接收的检测值自动调校加工参数并继续生产刀具。

请参阅图3，本发明还提供了一种刀具在线检测方法。具体地，该刀具在线检测方法包括如下步骤：

步骤S501，获取加工设备20中的待检测刀具的图像信息。

具体地，采集模块410通过图像获取单元100采集待检测刀具表面的图像信息并将该图像信息传输至匹配模块420。

所述图像信息包括一张或多张图像。该图像为1200万像素的高清图像。采集模块410还用于对多个待检测刀具的图像信息进行处理，以获取整合后的图像。例如，在检测时，可将待检测刀具转动一周，图像获取单元100对转动中的待检测刀具连续拍照以获取多个图像，采集模块410将多个图像进行整合，得到一张整合后的图像，以便通过图像检测刀具的尺寸，例如球刀R角、圆鼻刀R角。

步骤S502，对图像信息中的待检测刀具进行轮廓匹配。

具体地，匹配模块420通过将图像信息与预存的刀具轮廓图像进行匹配以得到图像信息中的待检测刀具的轮廓。

步骤S503，获得轮廓匹配后的待检测刀具的检测区域。

具体地，检测区域的数量可为一个或多个，每个检测区域内均具有至少一个检测项目，检测项目包括但不限于球刀R角、圆鼻刀R角、落差、轮廓度、刃径、钻尖角度、倒角角度、避空值、芯径、刃带、倒锥、月牙、刃跳动、偏心距、过中心、弧宽、周刃后宽、端刃后宽、周刃前角、刃倾角、周刃后角、端刃后角、端齿前角、刃长、圆弧后角、螺旋角、槽长、丝锥中径、丝锥牙径、丝锥牙距、丝锥小平面、丝锥牙角、引导牙角、引导牙长度、首下长、颈径、刀具总长及柄径。

检测模块430通过图像分割算法分割轮廓匹配后的图像信息上的检测项目的区域，并通过二值化的方式确定区域的边界以得到检测区域。

步骤S504，获得检测区域的检测值。

具体地，检测模块430通过找直线、找圆、找交点、求点到点或点到直线的距离的方式求出检测区域的检测项目的检测值。

步骤S505，判断检测值是否符合预设标准。

具体地，预设标准包括预设标准值及其公差范围。

判断模块440将检测值与预设标准进行比对，并判断检测值是否在相应的预设标准值及其公差范围内。当检测值为多个时，判断模块分别判断多个检测值是否在预设标准值及其公差范围内。

若为是，判定刀具合格；若为否，例如，至少一个检测值不符合预设标准，则向加工设备20发送检测值，以使加工设备20调校加工参数。

具体地，当检测值在预设标准值的误差范围之内时，则进入步骤S506，判定刀具合格，加工设备20继续生产刀具。当检测值在预设标准的误差范围之外时，则进入步骤S507，判定刀具不合格，通讯模块450向加工设备20发送检测值，加工设备20能根据接收的检测值自动调校加工参数并继续生产刀具。

本实施例中，刀具在线检测方法持续性地对加工设备20生产的每个刀具进行在线检测，以判断刀具是否合格。

可以理解，在其他的实施方式中，刀具在线检测方法也可间歇性地对加工设备20生产的每个刀具进行在线检测，以判断刀具是否合格。

本发明提供的刀具在线检测装置10和方法，通过在线获取加工设备20中的待检测刀具的图像信息，对图像信息进行轮廓匹配、确定检测区域及判断检测区域内的检测值是否符合预设标准，若刀具合格，加工设备20继续生产刀具；若刀具不合格时，向加工设备20发送检测值以根据检测值自动修整加工设备20的加工参数。本发明不仅检测刀具的速度快，而且检测结果反馈快，明显提升了整个生产过程的效率。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在相同数据处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。计算机装置权利要求中陈述的多个单元或计算机装置也可以由同一个单元或计算机装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种刀具在线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取刀具加工设备中的待检测刀具的图像信息；

确定所述图像信息中的所述待检测刀具的轮廓；

获得所述待检测刀具轮廓中的检测区域；

获得所述检测区域的检测值；

判断所述检测值是否符合预设标准；

若为是，判定所述刀具合格；

若为否，则向所述加工设备发送所述检测值，以使所述加工设备依据所述检测值调校加工参数。

2.如权利要求1所述的刀具在线检测方法，其特征在于，获得所述检测区域的方法具体包括：通过图像分割算法分割轮廓匹配后的所述图像信息上的检测项目的区域，并通过二值化的方式确定所述区域的边界。

3.如权利要求1所述的刀具在线检测方法，其特征在于，所述检测区域的数量为一个或多个，每个所述检测区域内均具有至少一个检测项目，所述检测项目包括球刀R角、圆鼻刀R角、落差、轮廓度、刃径、钻尖角度、倒角角度、避空、芯径、刃带、倒锥、月牙、刃跳动、偏心距、过中心、弧宽、周刃后宽、端刃后宽、周刃前角、刃倾角、周刃后角、端刃后角、端齿前角、刃长、圆弧后角、螺旋角、槽长、丝锥中径、丝锥牙径、丝锥牙距、丝锥小平面、丝锥牙角、引导牙角、引导牙长度、首下长、颈径、刀具总长及柄径中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的刀具在线检测方法，其特征在于，所述检测区域的检测值通过找直线、找圆、找交点、求点到点或点到直线的距离的方式获得。

5.如权利要求1所述的刀具在线检测方法，其特征在于，获取所述图像信息的方法具体包括：获取多个待检测刀具的图像信息并对所述图像信息进行处理，以获取整合后的图像。

6.一种刀具在线检测装置，其与加工设备通讯连接，其特征在于，所述刀具在线检测装置包括：

图像获取单元，用于获取待检测刀具的图像；

处理器；以及

存储器，所述存储器中存储有多个程序模块，多个所述程序模块由所述处理器运行并执行如下步骤：

获取刀具加工设备中的待检测刀具的图像信息；

确定所述图像信息中的所述待检测刀具的轮廓；

获得所述待检测刀具轮廓中的检测区域；

获得所述检测区域的检测值；

判断所述检测值是否符合预设标准；

若为是，判定所述刀具合格；

若为否，则向所述加工设备发送所述检测值，以使所述加工设备依据所述检测值调校加工参数。

7.如权利要求6所述的刀具在线检测装置，其特征在于，获得所述检测区域的方法具体包括：通过图像分割算法分割轮廓匹配后的所述图像信息上的检测项目的区域，并通过二值化的方式确定所述区域的边界。

8.如权利要求6所述的刀具在线检测装置，其特征在于，所述检测区域的数量为一个或多个，每个所述检测区域内均具有至少一个检测项目，所述检测项目包括球刀R角、圆鼻刀R角、落差、轮廓度、刃径、钻尖角度、倒角角度、避空、芯径、刃带、倒锥、月牙、刃跳动、偏心距、过中心、弧宽、周刃后宽、端刃后宽、周刃前角、刃倾角、周刃后角、端刃后角、端齿前角、刃长、圆弧后角、螺旋角、槽长、丝锥中径、丝锥牙径、丝锥牙距、丝锥小平面、丝锥牙角、引导牙角、引导牙长度、首下长、颈径、刀具总长及柄径中的一种或多种。

9.如权利要求6所述的刀具在线检测装置，其特征在于，所述检测区域的检测值通过找直线、找圆、找交点、求点到点或点到直线的距离的方式获得。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，其特征在于，当所述计算机程序代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行权利要求1-5任一项所述的刀具在线检测方法。