CN205394156U - 一种基于ccd相机进行图像捕捉的对刀仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，水平安装座设置在基座上，水平丝杠安装在水平安装座内，水平丝杠的一端与第一电机的动力输出端连接；水平滑座与水平丝杠相匹配的连接，可通过水平丝杠的转动带动水平滑座水平运动；竖直安装座固定安装在水平滑座上，竖直丝杠安装在竖直安装座内，竖直丝杠的一端与第二电机的动力输出端连接；竖直滑座与竖直丝杠相匹配的安装，竖直滑座可通过竖直丝杠的驱动沿竖直方向上下运动，CCD相机固定安装在竖直滑座上；刀具安装座设置在基座上，第三电机可驱动刀具安装座转动。本实用新型具有对刀精度高，对刀效率高，降低生产成本等优点。

Description

一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪

技术领域

本实用新型涉及数控加工设备对刀仪的技术领域，尤其涉及一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪。

背景技术

如今，人们对许多科技产品的依赖性日趋上升，如汽车、手机、电视、空调等等。而随着科技的不断进步，这些设备的复杂程度也不断增加，对机械加工的精度要求也不断提高；精度，作为设计与制造之间的桥梁，一直都是制造业非常重视的指标之一。在机械加工中对精度产生影响的一个非常重要的设备就是对刀仪，作为现代机床的辅助设备，对加工精度的控制起着十分重要的作用。

现代数控机床与加工中心是数控系统以数字的方法调节刀具的活动来实现刀具对工件的切削；在加工的过程中，需要将所用刀具的几何尺寸以及刀尖的坐标位置输入到数控系统中，以确定和控制刀具的运动轨迹；传统的刀具预调法包括三种，试切法、投影法和线阵CCD测量法，但上述三种刀具预调法都存在效率低和可靠性差的缺点。因此，以满足数控机床加工的需要为目的，研究一种精度高、效率高的对刀仪是本领域所亟需的。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是为了克服上述现有技术的不足，进而提供一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，具有对刀精度高，对刀效率高，降低生产成本等优点。

本实用新型的技术方案：

一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，包括基座、水平丝杠、第一电机、竖直丝杠、第二电机、CCD相机、刀具固定座、第三电机、水平安装座、竖直安装座、水平滑座、竖直滑座；

所述水平安装座设置在所述基座上，所述水平丝杠安装在所述水平安装座内，所述水平丝杠的一端与所述第一电机的动力输出端连接；

所述水平滑座与所述水平丝杠相匹配的连接，可通过所述水平丝杠的转动带动所述水平滑座水平运动；

所述竖直安装座固定安装在所述水平滑座上，所述竖直丝杠安装在所述竖直安装座内，所述竖直丝杠的一端与所述第二电机的动力输出端连接；

所述竖直滑座与所述竖直丝杠相匹配的安装，所述竖直滑座可通过所述竖直丝杠的驱动沿竖直方向上下运动，所述CCD相机固定安装在所述竖直滑座上；

所述刀具固定座设置在所述基座上，所述第三电机可驱动所述刀具固定座转动。

进一步地，所述竖直安装座与所述水平滑座之间通过加强板固定，所述加强板的底部与所述水平滑座固定连接，所述加强板的侧部与所述竖直安装座固定连接。

进一步地，还包括安装板、安装支架，所述安装板与所述竖直滑座固定连接，所述安装支架与所述安装板螺接固定，所述CCD相机固定安装在所述安装支架上。

进一步地，所述基座为大理石基座。

进一步地，所述第一电机、第二电机、第三电机均为步进式电机。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：本实用新型公开的基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪包括基座、水平丝杠、第一电机、竖直丝杠、第二电机、CCD相机、刀具固定座、第三电机、水平安装座、竖直安装座、水平滑座、竖直滑座；水平安装座设置在基座上，水平丝杠安装在水平安装座内，水平丝杠通过第一电机驱动，水平滑座与水平丝杠相匹配的连接，通过水平丝杠的转动可驱动水平滑座沿水平丝杠水平滑动；竖直安装座固定安装在水平滑座上，竖直丝杠设置在竖直安装座内，第二电机可驱动竖直丝杠转动，竖直滑座与竖直丝杠相匹配的连接，通过竖直丝杠的转动可驱动竖直滑座沿竖直丝杠竖直滑动；CCD相机安装在竖直滑座上，刀具固定座设置在基座上，第三电机可驱动刀具固定座转动；如此设置，通过第一电机、第二电机驱动水平丝杠、竖直丝杠转动，进而带动水平滑座和竖直滑座滑动，安装在竖直滑座上的CCD相机可相对于机床发生X轴和Z轴方向的运动，使CCD相机可以对刀具在机床的位置信息进行捕捉，反馈至数控机床，具有精度高和效率高的优点；通过第三电机驱动刀具固定座转动，使CCD相机可以对刀具的几何参数进行捕捉，利用CCD相机经过视觉系统接收成像，而后通过数控系统进行预处理，利用去除噪点、边沿提取、亚像素的细分与相似曲线拟合等体例，得出被测刀具的相应数据，包括切削角、圆弧半径等，显示在数控设备上，并把相应数据与加工中心共享，最终可以达到刀具预调的目的。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视图；

图2是本实用新型实施例的侧视图；

图3是本实用新型实施例的俯视图；

图4是图1中加强版的结构示意图；

图5是本实用新型实施例安装板、竖直滑座与竖直安装座安装的结构示意图；

图6是图5沿A-A方向的剖视图；

图中1-基座；2-水平丝杠；3-第一电机；4-竖直丝杠；5-第二电机；6-CCD相机；7-刀具固定座；8-第三电机；9-水平安装座；10-竖直安装座；11-水平滑座；12-竖直滑座；13-加强板；14-安装板；15-安装支架。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

结合图1至图6所示，本实施例公开的基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，包括基座1，水平丝杠2，第一电机3，竖直丝杠4，第二电机5，CCD相机6，刀具固定座7，第三电机8，水平安装座9，竖直安装座10，水平滑座11，竖直滑座12，优选地，基座1选用大理石材质制成，使基座1具有比较精密而均匀地质地，其稳定性很好，同时，大理石的基座1具有强度大、硬度高，并且不会生锈、耐酸碱、不会磁化、难变型、耐磨性好等特点，还能在重负荷及一般温度下保持其稳定的性能，能够适应复杂的工作环境。

在基座1上安装有水平安装座9，水平丝杠2安装在水平安装座9内，水平丝杠2的一端与第一电机3的动力输出端连接，通过第一电机3的驱动，可带动水平丝杠2转动；水平滑座11与水平丝杠2相匹配的连接，水平丝杠2的转动可驱动水平滑座11沿水平丝杠2水平滑动，更加具体地，第一电机3设置在水平安装座9的端部，水平丝杠2相对于水平安装座9自由转动；

竖直安装座10固定安装在水平滑座11上，竖直安装座10与水平滑座11呈垂直地安装，即竖直安装座10保持竖直状态，竖直丝杠4安装在竖直安装座10内，竖直丝杠4的一端与第二电机5的动力输出端连接，通过第二电机5的驱动，可带动竖直丝杠4转动；更加具体地，竖直安装座10的一端与水平滑座11固定连接，竖直安装座10的另一端固定安装有第二电机5，竖直丝杠4呈竖直状态；竖直滑座12与竖直丝杠4相匹配的连接，即通过竖直丝杠4的转动，可驱动竖直滑座12沿竖直丝杠4竖直滑动。

优选地，在竖直滑座12上安装有安装板14，安装板14与竖直滑座12采用螺接的方式固定连接，在安装板14的外侧还设置有安装支架15，安装支架15与安装板14之间采用螺接固定，CCD相机6固定安装在安装支架15上，如此设置，安装板14和安装支架15的设置可以方便CCD相机6的空间位置布置，同时，竖直滑座12、安装板14、安装支架15之间均采用螺接的固定方式连接，可以方便对安装板14、安装支架15的装配和拆卸，当CCD相机6出现故障时，可以方便对其拆卸维修。

刀具固定座7同样也安装在基座1上，第三电机8可驱动刀具固定座7转动，如此设置，通过刀具固定座7的转动，可带动刀具固定座7内装夹的刀具转动，CCD相机6可以对刀具的几何参数进行捕捉，利用CCD相机6经过视觉系统接收成像，而后通过数控系统进行预处理，利用去除噪点、边沿提取、亚像素的细分与相似曲线拟合等体例，得出被测刀具的相应数据，包括切削角、圆弧半径等，显示在数控设备上，并把相应数据与加工中心共享，最终可以达到刀具预调的目的。

进一步地，竖直安装座10与水平滑座11之间通过加强板13进行固定，加强板13的底部与水平滑座11固定连接，加强板13的侧部与竖直安装座10固定连接，加强板13的设置，可以保证竖直安装板10与水平滑座11之间的垂直度及连接强度，防止CCD相机6在运动过程中发生抖动的现象，有助于提高对刀仪的对刀精度。

进一步地，第一电机3、第二电机5、第三电机8均为步进式电机，可以稳定地控制水平丝杠2、竖直丝杠4、刀具固定座7的运动。

本实用新型通过第一电机3、第二电机5驱动水平丝杠2、竖直丝杠4转动，进而带动水平滑座11和竖直滑座12滑动，安装在竖直滑座12上的CCD相机6可相对于机床发生X轴和Z轴方向的运动，使CCD相机6可以对刀具在机床的位置信息进行捕捉，反馈至数控机床，具有精度高和效率高的优点。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，其特征在于，包括基座(1)、水平丝杠(2)、第一电机(3)、竖直丝杠(4)、第二电机(5)、CCD相机(6)、刀具固定座(7)、第三电机(8)、水平安装座(9)、竖直安装座(10)、水平滑座(11)、竖直滑座(12)；

所述水平安装座(9)设置在所述基座(1)上，所述水平丝杠(2)安装在所述水平安装座(9)内，所述水平丝杠(2)的一端与所述第一电机(3)的动力输出端连接；

所述水平滑座(11)与所述水平丝杠(2)相匹配的连接，可通过所述水平丝杠(2)的转动带动所述水平滑座(11)水平运动；

所述竖直安装座(10)固定安装在所述水平滑座(11)上，所述竖直丝杠(4)安装在所述竖直安装座(10)内，所述竖直丝杠(4)的一端与所述第二电机(5)的动力输出端连接；

所述竖直滑座(12)与所述竖直丝杠(4)相匹配的安装，所述竖直滑座(12)可通过所述竖直丝杠(4)的驱动沿竖直方向上下运动，所述CCD相机(6)固定安装在所述竖直滑座(12)上；

所述刀具固定座(7)设置在所述基座(1)上，所述第三电机(8)可驱动所述刀具固定座(7)转动。

2.根据权利要求1所述的一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，其特征在于，所述竖直安装座(10)与所述水平滑座(11)之间通过加强板(13)固定，所述加强板(13)的底部与所述水平滑座(11)固定连接，所述加强板(13)的侧部与所述竖直安装座(10)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，其特征在于，还包括安装板(14)、安装支架(15)，所述安装板(14)与所述竖直滑座(12)固定连接，所述安装支架(15)与所述安装板(14)螺接固定，所述CCD相机(6)固定安装在所述安装支架(15)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，其特征在于，所述基座(1)为大理石基座。

5.根据权利要求4所述的一种基于CCD相机进行图像捕捉的对刀仪，其特征在于，所述第一电机(3)、第二电机(5)、第三电机(8)均为步进式电机。