CN114888636A - 一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统及方法，所述系统包括自清洗模块、无人机模块、三维激光扫描模块和计算机模块；自清洗模块用于清洗刀具上的油污和切屑；无人机模块通过其电动云台携带三维激光扫描模块定位至指定机床的刀具待检测工位；三维激光扫描模块用于采集损伤刀具的点云数据：当调整激光对准刀具轴线时，刀具随主轴慢速转动一周，可测量刀具侧刃；当调整激光对准刀具底部并相对水平移动时，可测量刀具底刃；计算机模块用于记录机床的位置信息、将采集的点云数据进行三维重构、分析刀具损伤类型和磨损程度。本发明体积小，移动灵活，易于多台机床公用，在黑暗恶劣环境下亦可实现损伤刀具高精检测。

Description

一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统及方法
技术领域
本发明属于刀具检测技术领域，具体为一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统及方法。
背景技术
刀具在装备零件的生产加工过程中起着至关重要的作用；若刀具在加工过程中发生损伤而未被及时发现，可能导致加工零件直接报废，耽误生产进度，甚至可能造成巨大的经济损伤和人员伤亡。但是，目前大部分机床大多依靠人工经验观察，实用性差可靠度低；部分机床基于机器视觉离线检测，需要停机并拆卸刀具，实时性差耗时长。因此，为保证零件生产加工过程的可靠安全，加工车间需要一款能够高速精确判断刀具磨损程度的智能化监测产品。
中国专利公开号CN113752088A公开了一种基于机器视觉的刀库集成式刀具损伤检测系统及方法，该方法通过机器视觉实现在大量使用切削液的传统切削环境和少无切削液的清洁切削环境等典型实际加工环境下实现刀具损伤的高精高效检测；但该检测系统仅适用于空间较大的机床，安装空间限制大，需要考虑是否会与机床发生干涉，并且机器视觉需要依赖稳定的光源，在黑暗恶劣的环境下采集刀具图像质量极差，从而影响刀具损伤的判断结果；中国专利公开号CN113843659A公开了一种基于机器视觉的主轴集成式刀具损伤变频在机检测系统及方法，机器视觉检测系统安装在主轴箱体外壳上，该方法能够在机床有限空间内实现兼顾精度与效率的刀具损伤检测，但是该检测方法仅适用于某种特定型号规格的单台机床，不可服务车间内的多台机床，若想在车间大量应用此方法需在每个机床都集成该产品，导致加装成本极高；中国专利公开号CN215115942U一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法，通过在车间或产线布置移动式视觉诊断系统，并辅助在线预警系统，实现了对车间或产线内多台机床进行高精高效智能化的刀具损伤检测，但是由于加工车间地面形势复杂，该系统精确定位易受影响，并且该系统会受机械臂长的限制，同时还存在价格高、体积大、灵活性较差等缺点。
综上所述，目前的刀具损伤检测方法难以应用于昏暗恶劣的车间加工环境中，并且现有可服务于多台机床的刀具检测系统体积较大且容易受车间复杂地面形势影响，移动灵活性较差。市场上仍缺乏一套不受油雾粉尘以及黑暗恶劣环境干扰、可服务于多台机床且体积小、移动灵活的高精高效刀具损伤智能化检测系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统及方法，以实现在黑暗恶劣的加工环境下对多台机床的损伤刀具进行高精高效检测。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，包括自清洗模块、无人机模块、三维激光扫描模块、计算机模块；
所述自清洗模块包括高压水枪和鼓风机；所述高压水枪通过螺栓连接固定在机床的主轴箱外壳上；所述小型鼓风机包括机体和底座，底座通过螺栓连接安装在机床防护门上；
所述无人机模块包括信号接收器、飞行控制系统、电动云台、小型相机、无人机本体；所述信号接收器用于接收计算机模块发出的指令信号，并将机床位置信息传递给飞行控制系统；所述飞行控制系统指挥无人机本体通过电动云台携带三维激光扫描模块至机床待检测工位前以实现粗定位；电动云台带动三维激光扫描模块对准刀具轴线或刀具底部以分别实现刀具侧刃和底刃的精定位；
所述三维激光扫描模块包括激光发射器、接收器；当三维激光扫描模块位于机床指定位置I时，激光发射器调整激光对准刀具轴线，可测量刀具侧刃；当三维激光扫描模块位于机床指定位置II时，激光发射器调整激光对准刀具底刃并相对水平移动，可测量底刃；
所述计算机模块包括无人机数据处理部分、激光扫描数据处理部分、数据库、刀具损伤判别部分；所述无人机数据处理部分用于向无人机模块发送指定机床的位置信息；所述激光扫描数据处理部分用于采集刀具的点云数据；所述数据库用于保存三维重构后的点云数据；所述刀具损伤判别部分用于分析和处理损伤刀具的三维图像，与原始刀具点云数据对比，判别出刀具损伤的类型和磨损程度。
基于上述三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统的检测方法，其步骤如下：
步骤1：原始刀具数据采集：三维激光扫描模块在新刀具第一次使用前采集完整刀具的点云数据，并保存至计算机模块中用于与损伤刀具进行对比；
步骤2：清洗油污切屑：当自清洗模块收到来自计算机模块的清洗指令，高压水枪自动开启并冲洗刀具表面的油污和切屑，小型鼓风机转动清理加工产生的粉尘及其他污染物；
步骤3：粗定位：计算机模块向无人机模块发送所需检测刀具的机床位置信息，信号接收器接收指令以后并传递给飞行控制系统，使无人机模块携带三维激光扫描模块粗定位至主轴正前方，且保证激光发射器与刀具底刃在同一水平面上；
步骤4.1：刀具侧刃数据采集：无人机模块利用电动云台携带三维激光扫描模块精确悬停至指定位置I采集刀具侧刃的点云数据时，保证激光发射器的扫描范围覆盖刀具侧刃，刀具跟随主轴慢速旋转一周，且速度范围为20r/min-50r/min；同时三维激光扫描模块不断地驱动激光发射器发射激光脉冲至损伤刀具侧刃处，并将采集的数据发送至激光扫描数据处理部分；
步骤4.2：刀具底刃数据采集：无人机模块利用电动云台携带三维激光扫描模块精确悬停在机床指定位置II采集刀具底刃的点云数据时，主轴带动刀具向上移动，电动云台的移动杆向下伸长并携带三维激光扫描模块旋转一定角度使其扫描方向朝上，然后三维激光扫描模块对准刀具底部相对水平移动，同时激光发射器发射激光脉冲至刀具底刃，直至覆盖底刃点云扫描区域，将采集的刀具底刃点云数据发送到计算机模块中；
步骤5：采集数据的处理：计算机模块接收来自三维激光扫描模块的刀具点云数据；然后对刀具的点云数据进行降噪和滤波操作，输出经处理后的刀具点云数据；最终基于以上的数据进行三维建模重构，最终获得刀具的三维图像；
步骤6：损伤刀具判断：结合数据库，将最终获得的损伤刀具的三维图像与原始刀具的三维图像进行对比，进一步判断刀具的损伤类别和损伤程度，再判断是否需要换刀。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)本发明基于三维激光扫描采集损伤刀具的点云图，可以获取损伤刀具的空间数据信息，经过处理以后可以获取刀具的三维图像。与机器视觉采集损伤刀具图像相比，该方法而且该方法不需要光源，可以在油雾粉尘干扰的黑暗恶劣环境下进行数据采集，打破了机器视觉受黑暗环境限制，极大拓宽了刀具损伤检测的应用范围；同时也能够将抽象难懂的损伤刀具二维图像转化为立体、直观的三维图像，精度高。
(2)本发明采用无人机模块携带三维激光扫描模块定位至待检测机床前，无人机模块的定位不受车间地面复杂环境的影响，可以结合电动云台进行细微调整，移动灵活、定位精度高；并且该检测方法可以实现在机检测，无需拆卸刀具，检测效率高。此外，该方法不受机床狭小的空间限制，可以避免机械臂对于大型机床臂展不够、容易与机床零部件运动时发生干涉的问题，能灵活应用各类机床以实现多台机床共用；该检测系统总成本低、受环境干扰小、柔性化程度高。
(3)本发明设置了自清洗模块：高压水枪能够冲洗刀具表面的油污和切屑，鼓风机能够将生产加工过程产生的粉尘及其他污染物吸收；通过设置高压水枪和鼓风机保证了机床加工环境的清洁，能够完成在油污、粉尘的恶劣加工环境下的刀具损伤检测功能。
附图说明
图1为本发明无人机模块与三维激光扫描模块装配示意图。
图2为本发明检测方法流程图。
图3为本发明检测系统检测刀具侧刃示意图。
图4为本发明检测系统检测刀具底刃侧视示意图。
图5为本发明检测系统检测刀具底刃仰视示意图。
图6为本发明自清洗模块安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，包括自清洗模块1、无人机模块2、三维激光扫描模块3、计算机模块；
所述自清洗模块1包括高压水枪11和鼓风机12；所述高压水枪11通过螺栓连接固定在机床的主轴箱4外壳上；所述小型鼓风机12包括机体和底座，底座通过螺栓连接安装在机床防护门5上；
所述无人机模块2包括信号接收器、飞行控制系统、电动云台21、小型相机22、无人机本体23；所述信号接收器用于接收计算机模块发出的指令信号，并将机床位置信息传递给飞行控制系统；所述飞行控制系统控制无人机本体23通过电动云台21携带三维激光扫描模块3至机床待检测工位，实现粗定位；且可使得三维激光扫描模块3对准刀具轴线或刀具6底部以分别实现刀具侧刃和底刃的精定位；
所述三维激光扫描模块3包括激光发射器31、接收器32；当三维激光扫描模块3位于机床指定位置I时，激光发射器31调整激光对准刀具轴线，可测量刀具侧刃；当三维激光扫描模块位于机床指定位置II时，激光发射器31调整激光对准刀具底刃并相对水平移动，可测量底刃；
所述计算机模块包括无人机数据处理部分、激光扫描数据处理部分、数据库以及刀具损伤判别部分；所述无人机数据处理部分用于向无人机模块2发送指定机床的位置信息；所述激光扫描数据处理部分用于采集刀具6的点云数据；所述数据库用于保存三维重构后的点云数据；所述刀具损伤判别部分用于分析和处理损伤刀具的三维图像，与原始刀具点云数据对比，判别出刀具损伤的类型和磨损程度。
进一步的，根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，所述电动云台21包括安装板24、固定杆25和移动杆26；所述固定杆25可以进行伸缩和平移运动；所述移动杆26可以进行伸缩、平移和旋转运动，其安装方式如下：首先，通过螺纹连接将电动云台21的安装板上侧与无人机本体23底部的螺纹孔组进行配合安装，同时电动云台21的移动杆26的定位销与三维激光扫描模块3的定位孔配合连接，小型相机22也通过螺纹连接在电动云台21的安装板23的下端，小型相机22位于三维激光扫描模块3的正上方。
进一步的，根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，所述待检测工位位于目标机床的防护门内部，无人机模块2和三维激光扫描模块3位于主轴7正前方，且激光发射器31发射激光的最底部与所测刀具6的底刃在同一水平面上。
进一步的，所述机床指定位置I为三维激光扫描模块3的激光发射器31对准刀具的轴线，且距离在150mm-400mm范围之间，同时三维激光扫描模块3悬停的位置应保证激光发射器31的扫描范围覆盖待检测刀具6侧刃的最下端；若激光发射器31的扫描范围能覆盖整个刀具6的侧刃，则电动云台21和三维激光扫描模块3保持静止；若激光发射器31的扫描范围无法覆盖整个刀具6侧刃，当刀具被覆盖部分旋转一周完整采集后，电动云台21带动三维激光扫描模块3向上移动一个完整扫描范围的距离并继续该扫描过程，最终拼接得到完整的刀具侧刃图像。
进一步的，所述机床指定位置II为三维激光扫描模块3的激光发射器31位于刀具6下方，与刀具6底刃平面的竖直距离在80mm-200mm范围之间，且距离底刃外侧水平距离15mm-100mm范围之间，同时应保证三维激光扫描模块3水平移动方向平行于刀具底刃平面；所述电动云台21携带三维扫描模块3相对刀具底刃水平移动的速度范围为120mm/min-160mm/min。
进一步的，所述电动云台21带动三维激光扫描模块3的精定位通过小型相机22实现；小型相机22用于精确判断机床中刀具6与三维激光扫描模块3的相对位置关系，并传递给电动云台21；
测量侧刃时位置调整方式：当三维激光扫描模块3扫描范围位于所识别刀具6侧刃底部的上方/下方时，电动云台的固定杆25伸缩移动使三维激光扫描模块3扫描范围覆盖刀具6侧刃底部即可；当三维激光扫描模块3扫描范围位于所识别刀具6侧刃的左方或右方时，电动云台21左右调整相对位置对准刀具轴线；
测量底刃时位置调整方式：当三维激光扫描模块3与所识别刀具6底刃的竖直距离远于/近于指定位置II的竖直距离范围时，电动云台21的固定杆25伸缩移动调整三维激光扫描模块3与刀具6底刃的竖直距离，使其位于指定位置II的竖直距离范围内即可；当三维激光扫描模块3与所识别刀具6底刃外侧的水平距离远于/近于指定位置II的水平距离范围时，电动云台21左右平移调整三维激光扫描模块3与刀具6底刃外侧的水平距离，使其位于指定位置II的水平距离范围内即可。
进一步的，根据权利要求1所述的刀具损伤智能监测系统，其特征在于，所述飞行控制系统包括加速度计、超声波传感器、GPS模块；所述加速度计用于检测无人机模块2在XYZ三轴方向所承受的加速力，从而帮助无人机本体23在车间稳定飞行；所述超声波传感器用于躲避车间障碍；所述GPS模块用于定位无人机模块2在加工车间的位置。
基于上述的检测系统，本发明还提出了一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统的使用方法，具体包括以下步骤：
步骤1：原始刀具数据采集：三维激光扫描模块3在新刀具第一次使用前采集完整刀具的点云数据，并保存至计算机模块中用于与损伤刀具6进行对比；
步骤2：清洗油污切屑：当自清洗模块1收到来自计算机模块4的清洗指令，高压水枪11自动开启并冲洗刀具6表面的油污和切屑，小型鼓风机12转动清理加工产生的粉尘及其他污染物；
步骤3：粗定位：计算机模块向无人机模块2发送所需检测刀具的机床位置信息，信号接收器接收指令以后并传递给飞行控制系统，使无人机模块2携带三维激光扫描模块3粗定位至主轴7正前方，且保证激光发射器31与刀具6底刃在同一水平面上；
步骤4.1：刀具侧刃数据采集：无人机模块2利用电动云台23携带三维激光扫描模块3精确悬停至指定位置I采集刀具6侧刃的点云数据时，保证激光发射器31的扫描范围覆盖刀具侧刃，刀具6跟随主轴7慢速旋转一周，且速度范围为20r/min-50r/min；同时三维激光扫描模块3不断地驱动激光发射器31发射激光脉冲至损伤刀具6侧刃处，并将采集的数据发送至激光扫描数据处理部分；
步骤4.2：刀具底刃数据采集：无人机模块2利用电动云台21携带三维激光扫描模块3精确悬停在机床指定位置II采集刀具6底刃的点云数据时，主轴7带动刀具6向上移动，电动云台21的移动杆26向下伸长并携带三维激光扫描模块3旋转一定角度使其扫描方向朝上，然后三维激光扫描模块3对准刀具底部相对水平移动，同时激光发射器31发射激光脉冲至刀具6底刃，直至覆盖底刃点云扫描区域，将采集的刀具6底刃点云数据发送到计算机模块中；
步骤5：采集数据的处理：计算机模块接收来自三维激光扫描模块3的刀具6点云数据；然后对刀具6的点云数据进行降噪和滤波操作，输出经处理后的刀具6点云数据；最终基于以上的数据进行三维建模重构，最终获得刀具6的三维图像；
步骤6：损伤刀具判断：结合数据库，将最终获得的损伤刀具6的三维图像与原始刀具的三维图像进行对比，进一步判断刀具的损伤类别和损伤程度，再判断是否需要换刀。
进一步的，所述相对水平移动存在以下两种移动模式：主轴7与刀具6保持静止，电动云台21携带三维激光扫描模块3在刀具6底刃下方缓慢水平移动；无人机模块2和三维激光扫描模块3保持静止，主轴7带动刀具6在三维激光扫描模块3上方缓慢水平移动。
进一步的，所述电动云台21的移动杆26向下伸长并携带三维激光扫描模块3旋转的一定角度度数为90°。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求。

Claims (10)

1.一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，包括自清洗模块(1)、无人机模块(2)、三维激光扫描模块(3)和计算机模块；
所述自清洗模块(1)包括高压水枪(11)和鼓风机(12)；所述高压水枪(11)通过螺栓连接固定在机床的主轴箱(4)外壳上；所述小型鼓风机(12)包括机体和底座，底座通过螺栓连接安装在机床防护门(5)上；
所述无人机模块(2)包括信号接收器、飞行控制系统、电动云台(21)、小型相机(22)、无人机本体(23)；所述信号接收器用于接收计算机模块发出的指令信号，并将机床位置信息传递给飞行控制系统；所述飞行控制系统控制无人机本体(23)通过电动云台(21)携带三维激光扫描模块(3)至机床待检测工位，实现粗定位；且可使得三维激光扫描模块(3)对准刀具轴线或刀具(6)底部以分别实现刀具侧刃和底刃的精定位；
所述三维激光扫描模块(3)包括激光发射器(31)、接收器(32)；当三维激光扫描模块(3)位于机床指定位置I时，激光发射器(31)调整激光对准刀具轴线，可测量刀具侧刃；当三维激光扫描模块位于机床指定位置II时，激光发射器(31)调整激光对准刀具底刃并相对水平移动，可测量底刃；
所述计算机模块包括无人机数据处理部分、激光扫描数据处理部分、数据库以及刀具损伤判别部分；所述无人机数据处理部分用于向无人机模块(2)发送指定机床的位置信息；所述激光扫描数据处理部分用于采集刀具(6)的点云数据；所述数据库用于保存三维重构后的点云数据；所述刀具损伤判别部分用于分析和处理损伤刀具的三维图像，与原始刀具点云数据对比，判别出刀具损伤的类型和磨损程度。
2.根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，所述电动云台(21)包括安装板(24)、固定杆(25)和移动杆(26)；所述固定杆(25)可以进行伸缩和平移运动；所述移动杆(26)可以进行伸缩、平移和旋转运动，其安装方式如下：首先，通过螺纹连接将电动云台(21)的安装板上侧与无人机本体(23)底部的螺纹孔组进行配合安装，同时电动云台(21)的移动杆(26)的定位销与三维激光扫描模块(3)的定位孔配合连接，小型相机(22)也通过螺纹连接在电动云台(21)的安装板(23)的下端，小型相机(22)位于三维激光扫描模块(3)的正上方。
3.根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，所述待检测工位位于目标机床的防护门内部，无人机模块(2)和三维激光扫描模块(3)位于主轴(7)正前方，且激光发射器(31)发射激光的最底部与所测刀具(6)的底刃在同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，所述机床指定位置I为三维激光扫描模块(3)的激光发射器(31)对准刀具的轴线，且距离在150mm-400mm范围之间，同时三维激光扫描模块(3)悬停的位置应保证激光发射器(31)的扫描范围覆盖待检测刀具(6)侧刃的最下端；若激光发射器(31)的扫描范围能覆盖整个刀具(6)的侧刃，则电动云台(21)和三维激光扫描模块(3)保持静止；若激光发射器(31)的扫描范围无法覆盖整个刀具(6)侧刃，当刀具被覆盖部分旋转一周完整采集后，电动云台(21)带动三维激光扫描模块(3)向上移动一个完整扫描范围的距离并继续该扫描过程，最终拼接得到完整的刀具侧刃图像。
5.根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，所述机床指定位置II为三维激光扫描模块(3)的激光发射器(31)位于刀具(6)下方，与刀具(6)底刃平面的竖直距离在80mm-200mm范围之间，且距离底刃外侧水平距离15mm-100mm范围之间，同时应保证三维激光扫描模块(3)水平移动方向平行于刀具底刃平面；所述电动云台(21)携带三维扫描模块(3)相对刀具底刃水平移动的速度范围为120mm/min-160mm/min。
6.根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测方法，其特征在于，所述电动云台(21)带动三维激光扫描模块(3)的精定位通过小型相机(22)实现；小型相机(22)用于精确判断机床中刀具(6)与三维激光扫描模块(3)的相对位置关系，并传递给电动云台(21)；
测量侧刃时位置调整方式：当三维激光扫描模块(3)扫描范围位于所识别刀具(6)侧刃底部的上方/下方时，电动云台(21)的固定杆(25)伸缩移动使三维激光扫描模块(3)扫描范围覆盖刀具(6)侧刃底部即可；当三维激光扫描模块(3)扫描范围位于所识别刀具(6)侧刃的左方或右方时，电动云台(21)左右调整相对位置对准刀具轴线；
测量底刃时位置调整方式：当三维激光扫描模块(3)与所识别刀具(6)底刃的竖直距离远于/近于指定位置II的竖直距离范围时，电动云台(21)的固定杆(25)伸缩移动调整三维激光扫描模块(3)与刀具(6)底刃的竖直距离，使其位于指定位置II的竖直距离范围内即可；当三维激光扫描模块(3)与所识别刀具(6)底刃外侧的水平距离远于/近于指定位置II的水平距离范围时，电动云台(21)左右平移调整三维激光扫描模块(3)与刀具(6)底刃外侧的水平距离，使其位于指定位置II的水平距离范围内即可。
7.根据权利要求1所述的刀具损伤智能化监测系统，其特征在于，所述飞行控制系统包括加速度计、超声波传感器、GPS模块；所述加速度计用于检测无人机模块(2)在XYZ三轴方向所承受的加速力，从而帮助无人机本体(23)在车间稳定飞行；所述超声波传感器用于躲避车间障碍；所述GPS模块用于定位无人机模块(2)在加工车间的位置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统的使用方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：原始刀具数据采集：三维激光扫描模块(3)在新刀具第一次使用前采集完整刀具的点云数据，并保存至计算机模块中用于与损伤刀具(6)进行对比；
步骤2：清洗油污切屑：当自清洗模块(1)收到来自计算机模块(4)的清洗指令，高压水枪(11)自动开启并冲洗刀具(6)表面的油污和切屑，小型鼓风机(12)转动清理加工产生的粉尘及其他污染物；
步骤3：粗定位：计算机模块向无人机模块(2)发送所需检测刀具的机床位置信息，信号接收器接收指令以后并传递给飞行控制系统，使无人机模块(2)携带三维激光扫描模块(3)粗定位至主轴(7)正前方，且保证激光发射器(31)与刀具(6)底刃在同一水平面上；
步骤4.1：刀具侧刃数据采集：无人机模块(2)利用电动云台(23)携带三维激光扫描模块(3)精确悬停至指定位置I采集刀具(6)侧刃的点云数据时，保证激光发射器(31)的扫描范围覆盖刀具侧刃，刀具(6)跟随主轴(7)慢速旋转一周，且速度范围为20r/min-50r/min；同时三维激光扫描模块(3)不断地驱动激光发射器(31)发射激光脉冲至损伤刀具(6)侧刃处，并将采集的数据发送至激光扫描数据处理部分；
步骤4.2：刀具底刃数据采集：无人机模块(2)利用电动云台(21)携带三维激光扫描模块(3)精确悬停在机床指定位置II采集刀具(6)底刃的点云数据时，主轴(7)带动刀具(6)向上移动，电动云台(21)的移动杆(26)向下伸长并携带三维激光扫描模块(3)旋转一定角度使其扫描方向朝上，然后三维激光扫描模块(3)对准刀具底部相对水平移动，同时激光发射器(31)发射激光脉冲至刀具(6)底刃，直至覆盖底刃点云扫描区域，将采集的刀具(6)底刃点云数据发送到计算机模块中；
步骤5：采集数据的处理：计算机模块接收来自三维激光扫描模块(3)的刀具(6)点云数据；然后对刀具(6)的点云数据进行降噪和滤波操作，输出经处理后的刀具(6)点云数据；最终基于以上的数据进行三维建模重构，最终获得刀具(6)的三维图像；
步骤6：损伤刀具判断：结合数据库，将最终获得的损伤刀具(6)的三维图像与原始刀具的三维图像进行对比，进一步判断刀具的损伤类别和损伤程度，再判断是否需要换刀。
9.根据权利要求8所述的一种基于三维激光扫描的刀具损伤智能化监测系统的使用方法，其特征在于，所述相对水平移动存在以下两种移动模式：主轴(7)与刀具(6)保持静止，电动云台(21)携带三维激光扫描模块(3)在刀具(6)底刃下方缓慢水平移动；无人机模块(2)和三维激光扫描模块(3)保持静止，主轴(7)带动刀具(6)在三维激光扫描模块(3)上方缓慢水平移动。
10.根据权利要求8所述的刀具损伤监测方法，其特征在于，所述电动云台(21)的移动杆(26)向下伸长并携带三维激光扫描模块(3)旋转的一定角度度数为90°。
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