模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
[0002]本實用新型涉及數控機床在機測量技術領域，具體涉及一種模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]目前復雜曲面檢測裝置均采用接觸式測量，需要接觸工件的表面，接觸式測量移動速度較慢，無法測量小于測頭曲率半徑的微觀表面，尤其是難以測量的復雜曲面，不能適用于實時的在線檢測。在機械復雜曲面加工過程中，需要同步得到表面的形狀誤差和表面粗糙度，這樣才能判定所加工的零件是否合格，特別是隨著現代機械制造技術的發展，零件的表面質量問題越來越引起廣泛的關注，而且高強度復雜曲面零件的使用可靠性，在一定程度上依賴于加工后表面的總體質量，根據原來所要求的潤滑性能、耐磨性能、動力性能、抗疲勞性能等單項性能特性，轉變為要求零部件綜合性能，因而對機械零件表面質量的檢測、識別和快速評定提出了新的要求，為防止二次裝卡產生的誤差，需要在機測量被加工曲面的加工質量，本產品主要是針對模具曲面加工誤差和表面粗糙度能夠在機檢測設計的一種檢測裝置。
[0005]工件表面質量一般包括表面物理性能和表面幾何特征，工件表面幾何特征的檢測一般存在接觸式測量和非接觸式測量，雖然接觸式測量由于其測量的直觀性，可靠性而被廣泛應用于機械加工領域中，但是由于接觸式測量需要接觸工件的表面，接觸式測量移動速度較慢，無法測量小于測頭曲率半徑的微觀表面，特別是難以測量復雜曲面的工件，非接觸式測量可以在不接觸被測物體的前提下進行精準測量，其中光學法是測量的主體，其測量精度高，適于對軟質材料、易損工件等進行測量，采用光學原理測量表面的非接觸式測量方法，可以較好地彌補觸針式儀器的不足，本產品同時采用CCD攝像機和激光位移傳感器進行工件表面粗糙度和加工誤差的測量，全面滿足工件對機械加工表面形面誤差和表面粗糙度的要求。
[0006]【實用新型內容】:
[0007]本實用新型的目的是提供一種模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置
[0008]上述的目的通過以下的技術方案實現:
[0009]一種模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置，其組成包括:檢測裝置，所述的檢測裝置包括整體支撐裝置，所述的整體支撐裝置上平面中間位置安裝有刀柄，所述的整體支撐裝置下平面通過螺栓與CCD照相裝置連接，所述的整體支撐裝置兩側分別通過連接軸與激光位移傳感器裝置連接，所述的激光位移傳感器裝置具有槽，所述的槽內分別安裝有左激光位移傳感器、右激光位移傳感器。
[0010]所述的模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置，所述的檢測裝置分別通過所述的左激光位移傳感器、所述的右激光位移傳感器對模具曲面進行測量，所述的檢測裝置通過所述的CCD照相裝置對所述的模具曲面進行數據采集。
[0011]所述的模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置，所述的左激光位移傳感器、所述的右激光位移傳感器激光聚集點交匯在所述的模具曲面上，所述的CCD照相裝置采集點垂直于所述的模具曲面上表面。
[0012]有益效果:
[0013]1.本實用新型是一種模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置，采用非接觸式測量，利用光學原理測量表面的非接觸式測量方法，可以較好地彌補觸針式儀器的不足，本產品同時采用CCD攝像機和激光位移傳感器進行模具表面粗糙度和加工誤差的測量，全面滿足工件對機械加工表面形面誤差和表面粗糙度的要求。
[0014]本實用新型可以在不接觸被測物體的前提下進行精準測量，其中光學法是測量的主體，其測量精度高，適于對軟質材料、易損工件等進行測量，采用光學原理測量表面的非接觸式測量方法，可以較好地彌補觸針式儀器的不足。
[0015]本實用新型采用激光位移傳感器對模具加工表面進行分析檢測，激光傳感器是通過激光技術進行測量的傳感器，能夠實現無接觸遠距離測量，具有速度快、精度高、量程大、抗光、電干擾能力強等優點。
[0016]本實用新型測量裝置的圖像采集和圖像處理，由CCD攝像機和DSP完成，能夠獲得機械加工表面的粗糙度等，采用激光位移傳感器獲得機械加工表面的形狀誤差等，
[0017]5.本實用新型選擇的Panasonie的WV-BP330CCD攝像機，8K的線陣CCD攝像機，提供570線的水平清晰度，具有數字調節背光補償(BLC)功能和同步鎖相功能，當用于觀察光線充足的物體時，可以有效的擴大動態范圍，準確獲得機械加工表面的粗糙度。
[0018]本實用新型測量裝置的激光位移傳感器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化，對于檢測物體的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量非常精準，激光位移傳感器原理采用激光三角測量法，激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量，激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內部的線性相機接收，根據不同的距離，線性相機可以在不同的角度下找到這個光點。
[0019]本實用新型根據角度及已知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離，通過CCD照相裝置與激光位移傳感器的結合使用可以提高測量的精準性，同時得到加工表面的粗糙度和形狀誤差。
[0020]本實用新型采用CCD攝像機和激光位移傳感器進行模具表面粗糙度和加工誤差的測量，同步得到模具表面的加工誤差和表面粗糙度等幾何誤差信息，采用激光位移傳感器進行曲面的在機測量獲得曲面的加工誤差，同時為CCD照相裝置對零部件表面質量分析提供測量依據。
[0021]本實用新型通過CCD照相裝置采集工件表面的信息，對零部件進行圖像攝取，攝取過程中根據激光位移傳感器提供的曲面形狀信息，根據曲面的凹凸程度進行等距采樣，選擇合適的圖像預處理方式，分析灰度變化輪廓曲線，通過濾波和圖像增強零部件表面圖像的處理效果，并建立BP神經網絡模型，實現對零部件表面粗糙度的測量。
[0022]本實用新型測量裝置是一種在機測量裝置，具有很高的測量精度、良好的可靠性與穩定性，所獲得的測量數據不需要像接觸式測量的那樣對測頭等進行半徑補償，能對測量復雜曲面的加工誤差，同時得到該區域加工表面的粗糙度，加工誤差測量精度達0.002mm，粗糙度的判定可以達到0.05?10.00 μ m，精確度< ±10%。
[0023]本實用新型的測量裝置中激光位移傳感器可根據實際情況轉動，具有多個自由度，測量方便等優點，測量裝置操作簡單，測量速度快、精度高，能有效地提高模具加工的精度和效率。
[0024]本實用新型應用于數控機床在機測量技術領域，主要采用復雜曲面形面誤差測量技術，包括所加工曲面的加工誤差和表面粗糙度的同步測量技術。
[0025]【附圖說明】:
[0026]附圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0027]附圖2是附圖1的分解圖。
[0028]附圖3是附圖1中的左激光位移傳感器、右激光位移傳感器測量示意圖。
[0029]附圖4是附圖1中CXD照相裝置采集過程示意圖。
[0030]【具體實施方式】:
[0031]實施例1:
[0032]一種模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置，其組成包括:檢測裝置7，所述的檢測裝置包括整體支撐裝置1，所述的整體支撐裝置上平面中間位置安裝有刀柄6，所述的整體支撐裝置下平面通過螺栓與CCD照相裝置3連接，所述的整體支撐裝置兩側分別通過連接軸與激光位移傳感器裝置5連接，所述的激光位移傳感器裝置具有槽，所述的槽內分別安裝有左激光位移傳感器2、右激光位移傳感器4。
[0033]實施例2:
[0034]根據實施例1所述的模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置，所述的檢測裝置分別通過所述的左激光位移傳感器、所述的右激光位移傳感器對模具曲面8進行測量，所述的檢測裝置通過所述的CCD照相裝置對所述的模具曲面進行數據采集。
[0035]實施例3:
[0036]根據實施例1所述的模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置，所述的左激光位移傳感器、所述的右激光位移傳感器激光聚集點交匯在所述的曲面工件表面上，所述的CCD照相裝置采集點垂直于所述的曲面工件上表面。
[0037]實施例4:
[0038]根據實施例1-3所述的模具曲面加工誤差和表面粗糙度在機檢測裝置及方法，該方法包括如下步驟:首先是由CCD照相裝置和DSP對復雜加工曲面進行圖像采集和圖像處理，采用WV-BP330CCD攝像機，8K的線陣CCD攝像機，提供570線的水平清晰度，準確獲得機械加工表面的粗糙度，然后采用左激光位