超精密單點(diǎn)金剛石車削過程中需要對刀具參數(shù)進(jìn)行檢測�；跈C(jī)器視覺原理,采用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了新型刀具在線檢測系統(tǒng)。通過垂直放置的兩組由同軸遠(yuǎn)心鏡頭和CMOS相機(jī)組成的光學(xué)系統(tǒng)來獲取車刀刀尖正面及側(cè)面的圖像,再經(jīng)圖像處理系統(tǒng)來獲取刀具的輪廓及位置信息,完成對刀具輪廓及位置的在線檢測,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)測量的重復(fù)性定位精度達(dá)1μm。在線檢測的方式借助了超精密車床自身的高精度和運(yùn)動機(jī)構(gòu),可以保證相機(jī)焦點(diǎn)和機(jī)床主軸之間的相對位置關(guān)系,彌補(bǔ)了目前刀具檢測系統(tǒng)穩(wěn)定性差和重復(fù)性精度低的不足,提高了加工的整體效率。 

【文章來源】：光學(xué)技術(shù). 2020,46(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

單點(diǎn)金剛石車刀如圖2所示,所使用的是Contour公司的粗車刀,已修磨5次,其出廠參數(shù)有:刀尖圓弧半徑R=0.512mm,圓弧角A=55°,前角C=0°,后角D=10°。根據(jù)單點(diǎn)金剛石車刀的參數(shù),確定測量視場大小<0.5mm×0.5mm、測量精度1μm,實(shí)驗(yàn)中相機(jī)選擇日本松下的1400萬像素CMOS Sensor相機(jī)(1/2.3寸,水平垂直像素尺寸1.43μm×1.43μm),并選擇自帶光源的MORIETX MML6-SD同軸鏡頭,如圖3所示。此同軸鏡頭是基于遠(yuǎn)心光學(xué)設(shè)計(jì)、配備同軸落射照明功能的高性能定焦鏡頭,參數(shù)見表1。使用帶有放大倍率的同軸遠(yuǎn)心鏡頭可使得單張圖片就能獲取完整的刀具信息,畸變系數(shù)小,不需要運(yùn)用圖像拼接技術(shù)將采集的圖像拼接成一張或多張清晰的圖像,減少了后續(xù)圖像處理的工作量,提高了整體效率[9]。同時,為了彌補(bǔ)同軸鏡頭放大倍數(shù)越大,所呈現(xiàn)的視野越暗的缺點(diǎn),增加了環(huán)形光補(bǔ)光,最終實(shí)現(xiàn)視覺檢測系統(tǒng)理論上放大倍數(shù)為6且視野亮度符合檢測的需求[10]。

根據(jù)單點(diǎn)金剛石車刀的參數(shù),確定測量視場大小<0.5mm×0.5mm、測量精度1μm,實(shí)驗(yàn)中相機(jī)選擇日本松下的1400萬像素CMOS Sensor相機(jī)(1/2.3寸,水平垂直像素尺寸1.43μm×1.43μm),并選擇自帶光源的MORIETX MML6-SD同軸鏡頭,如圖3所示。此同軸鏡頭是基于遠(yuǎn)心光學(xué)設(shè)計(jì)、配備同軸落射照明功能的高性能定焦鏡頭,參數(shù)見表1。使用帶有放大倍率的同軸遠(yuǎn)心鏡頭可使得單張圖片就能獲取完整的刀具信息,畸變系數(shù)小,不需要運(yùn)用圖像拼接技術(shù)將采集的圖像拼接成一張或多張清晰的圖像,減少了后續(xù)圖像處理的工作量,提高了整體效率[9]。同時,為了彌補(bǔ)同軸鏡頭放大倍數(shù)越大,所呈現(xiàn)的視野越暗的缺點(diǎn),增加了環(huán)形光補(bǔ)光,最終實(shí)現(xiàn)視覺檢測系統(tǒng)理論上放大倍數(shù)為6且視野亮度符合檢測的需求[10]。表1 同軸鏡頭參數(shù) 規(guī)格 放大倍數(shù) 物距/mm 鏡頭接口 MML6-SD 6X 65 C口

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]刀具圖像輪廓特征檢測[D]. 陳琛.西安工業(yè)大學(xué) 2013
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本文編號：3290299