[实用新型]一种在线测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控机床的在线测量技术领域，具体是指一种用于对带光栅传感器的数控机床进行在线测量的在线测量系统。

背景技术

采用数控机床进行工件加工时，为了保证加工的精度，需要对工件进行实时测量。现有的多种测量技术都是在工件加工完毕之后脱离加工平台进行测量的。当发现加工尺寸不合格之后需要将工件重新安装回加工平台进行修正，由于前后两次安装的位置很难保证一致，所以导致二次修正的误差也比较大。为了有效的解决这个问题，往往在检测工件时不将工件从加工平台上拆下，由此便产生了多种在线测量方案。比如非接触式在线测量，其结构简单，价格低，测量效率高等特点得到越来越广的应用。但现有的在线测量系统不足在于：一般需要借助外部机械设备，如机械臂等，牵引视觉系统移动，因此增加了测量系统的费用，而且在工作现场增加外部机械可能会影响到数控机床本身的性能。另外，对于高精度、高切削速度的数控机床均已采用光栅检测，可实现动态测量，易于实现测量及数据处理自动化。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不需要借助外部机械设备的在线测量系统及其在线测量方法。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种在线测量系统，用于对带光栅传感器的数控机床进行在线测量，包括CCD图像采集装置、光栅数据采集模块和计算机系统，所述CCD图像采集装置与所述计算机系统信号连接，而所述光栅数据采集模块用于采集数控机床的光栅数据，并与所述计算机系统信号连接，所述CCD图像采集装置可被安装或拆卸于数控机床的机头。

所述CCD图像采集装置包括CCD成像模块、定倍镜头和可调节亮度的辅助光源，所述CCD成像模块与所述计算机系统信号连接。

所述计算机系统包括视频解析模块和图像测量模块，所述视频解析模块与所述CCD图像采集装置信号连接，而所述图像测量模块与所述光栅数据采集模块信号连接。

本实用新型的有益效果在于：将CCD图像采集装置直接装于数控机床的机头上，利用数控机床的运动机构进行聚焦，并采集图像，无需提供单独的机械臂和视觉牵引系统，极大地简化了在线测量系统的结构；由于工件在加工后不必从机床卸下，大大减少工件由于装配产生的误差；CCD图像采集装置可通过一次聚焦采集而获得完整的工件图像，而光栅传感器可精确地获得工件的坐标数据，图像与坐标数据经计算机系统解析综合后便可简单而直观地得到测量结果，测量过程简单且数据精确。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

图1是在线测量系统的结构原理示意图。

具体实施方式

参考图1所示的一种在线测量系统，用于对带光栅传感器的数控机床进行在线测量，包括CCD图像采集装置、光栅数据采集模块和计算机系统，所述CCD图像采集装置与所述计算机系统信号连接，而所述光栅数据采集模块用于采集数控机床的光栅数据，并与所述计算机系统信号连接，所述CCD图像采集装置可被安装或拆卸于数控机床的机头。所述CCD图像采集装置包括CCD成像模块、定倍镜头和可调节亮度的辅助光源，所述CCD成像模块与所述计算机系统信号连接。所述计算机系统包括视频解析模块和图像测量模块，所述视频解析模块与所述CCD图像采集装置信号连接，而所述图像测量模块与所述光栅数据采集模块信号连接。工件加工中，如需测量，则将CCD图像采集装置装于数控机床的空余的加工刀具刀架上，通过操作机床控制刀具刀架移动，使定倍镜头对工件进行聚焦，通过辅助光源调节亮度，然后通过CCD成像模块采集需要测量区域的图像数据，再将图像数据传送至计算机系统的视频解析模块进行解析；同时，通过光栅数据采集装置对数控机床的光栅尺进行计数，并将光栅数据传送至计算机系统的图像测量模块，经计算机系统对图像数据和光栅数据进行分析后，便得出测量结果。将CCD图像采集装置直接装于数控机床的机头上，利用数控机床的运动机构进行聚焦，无需提供单独的机械臂和视觉牵引系统，极大地简化了在线测量系统的结构；由于工件在加工后不必从机床卸下，大大减少工件由于装配产生的误差；CCD图像采集装置可通过一次聚焦采集而获得完整的工件图像，而光栅传感器可精确地获得工件的坐标数据，图像与坐标数据经计算机系统解析综合后便可简单而直观地得到测量结果，测量过程简单且数据精确。