[发明专利]用于确定工具磨损状态的方法

说明书

本发明涉及用于确定工具磨损状态的方法和设备。在用于确定工具（2）的磨损状态的方法中，记录工具（2）的表面的至少一个光学图像。处理至少一个光学图像的图像数据以识别磨损区。确定磨损区的平面伸展和/或空间伸展。基于所确定的伸展对工具（2）的磨损状态分类。用于确定工具的磨损状态的设备对应地包括用于记录工具（2）的表面的至少一个光学图像的相机（20），被配置为处理至少一个光学图像的图像数据以识别磨损区的图像处理模块（31），被配置为确定磨损区的平面伸展和/或空间伸展的计算模块（32）；以及被配置为基于所确定的伸展来对工具（2）的磨损状态进行分类的分类模块（33）。

技术领域

本发明涉及用于确定工具磨损状态的方法和设备以及用于修整工具的方法，以及具有用于确定磨损状态的设备和用于修整工具的装置的配置。

背景技术

许多工具，例如诸如铣刀、钻头等用于以切削方式加工材料的这种工具，由于它们与工件的相互作用而经受磨损。在某种程度上，所述磨损导致更差的加工结果、更长的加工时间和/或对工具（或甚至工件）的不可修复的损坏。因此，特别是在工具用于自动运行的机器中的情况下，在出现上述效果之前及时将所述工具从机器中移除。如果可能，对所述工具进行修整以备进一步使用，其方式是例如更换或修整（例如重新研磨）加工元件。如果通常或由于磨损状态不能（再）进行修整，则回收或处理掉所述工具。

可以分别在预给定的持续时间或预给定数量的加工循环后移除和更换所述工具，其中选择所述持续时间或所述数量，使得在对应的工具类型情况下，直到达到所述持续时间或所述数量为止，即使在“最坏的情况”场景下也预计不会出现负面效果。因此，通常会过早地移除和更换所述工具并且进行修整。对应地，所述工具的有效使用寿命会缩短，工具更换的次数和工具的修整次数会高于实际所需的次数。

替代地，由操作人员取决于工具用肉眼或借助于诸如放大镜、显微镜或测量设备的辅助工具，评估所述工具和/或工件上的加工结果。然后，所述操作人员决定是否可以进一步使用。

该评估工作量大，一般需要停止对应的机器，并且常常也需要从所述机器中移除所述工具。特别地，如果该评估由不同的人员进行，则该评估中也会产生不一致。

已经提出了用于自动识别磨损的系统。CN 108107838A（山东大学）涉及切削工具的磨损识别。为此建立了具有磨损数据的基于云的知识数据库，并基于支持向量机（SVM）训练探测模型。这些数据会不断更新，从而改善识别度。

US 7,479,056 B2（Kycera Tycom）描述了一种全自动系统，用于检查钻孔工具的特性和几何形状，修整所述工具，基于预给定公差进行检查，在工具杆上设置定位环以及对经过修整的工具进行清洁和包装。对几何形状的检查用光学单元进行。这些光学单元分别包括头部和前部相机，用于对所述工具的前表面和外侧面进行成像。可以将在工具检查时产生的数据存储在控制器中。基于所记录的图像，标识预给定的参考点并测量它们之间的距离。还对切削刃状态进行初步评估。

US 7,479,056 B2没有公开用于分析图像数据的任何更具体的内容。所述初步评估基于所述工具的外部几何形状和切削刃的状态进行，其中不清楚可以如何对所述状态进行确定或分类。

发明内容

本发明的任务是创建一种属于开头提到的技术领域的方法，该方法可以自动且可靠地识别工具的磨损状态。

该任务的解决方案通过权利要求1的特征限定。根据本发明，该方法包括以下步骤：

a）记录所述工具的表面的至少一个光学图像；

b）处理所述至少一个光学图像的图像数据以识别磨损区；

c）确定所述磨损区的平面伸展和/或空间伸展；和

d）基于所确定的伸展对所述工具的磨损状态进行分类。