数控加工在线检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数控加工在线检测系统，其包括照明装置、CCD图像传感器、图像采集卡、DSP数字信号处理装置和计算机，通过照明装置配合CCD图像传感器获取工件的图像数据，CCD图像传感器获取的图像数据通过图像采集卡分别传输至计算机和DSP数字信号处理装置，通过DSP数字信号处理装置对采集到的图像进行数据处理，将得到数据与标准工件的理想数据进行比对，分析找出误差元素，通过计算机内置的一次补偿模块对在线检测系统的误差进行预测和一次补偿。本发明专利技术的数控加工在线检测系统可以对复杂曲面的零件的加工精度进行在线检测，应用范围更广，检测精度更高，可以使毛胚的加工余量均勾分布，提高加工质量和测量效率，实现加工—测量—补偿加工的一体化。

On-line inspection system for NC machining

The invention discloses an on-line inspection system for NC machining, which includes a lighting device, a CCD image sensor, an image acquisition card, a DSP digital signal processing device and a computer. The image data of the workpiece is obtained by the lighting device and the CCD image sensor. The image data obtained by the CCD image sensor is divided by the image acquisition card. Do not transmit to the computer and DSP digital signal processing device, through the DSP digital signal processing device to data processing of the collected images, the data and the ideal data of the standard workpiece are compared, the error elements are found out, and the error of the on-line detection system is pretreated by a computer built-in compensation module. Measurement and compensation. The on-line inspection system of NC machining of this invention can detect the machining precision of the parts of the complex surface, the application range is more wide, the detection precision is higher, the processing margin of the hair embryo can be distributed, the processing quality and the measurement efficiency are improved, and the integration of processing measurement compensation processing is realized.

【技术实现步骤摘要】
数控加工在线检测系统
本专利技术涉及数控加工
，具体涉及一种数控加工在线检测系统。
技术介绍
在线检测系统是在数控机床上直接对数控加工后的零件进行检测，通过对加工后精度的分析评价，利用误差补偿后的数控代码来进行再加工的集成化检测技术。目前在线监测大多是采用位移传感器针对简单规则形体的加工零件进行检测，无法对复杂曲面的零件的加工精度进行在线检测，因而需要对其进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对
技术介绍
所述的现有的在线检测系统无法对复杂曲面的零件的加工精度进行在线检测的问题，提供一种数控加工在线检测系统。实现本专利技术的目的技术方案如下：一种数控加工在线检测系统，其包括照明装置、CCD图像传感器、图像采集卡、DSP数字信号处理装置和计算机，通过计算机对照明装置进行照明亮度控制，通过计算机对CCD图像传感器进行摄像同步控制，通过照明装置配合CCD图像传感器获取工件的图像数据，CCD图像传感器获取的图像数据通过图像采集卡分别传输至计算机和DSP数字信号处理装置，图像采集卡通过PCI接口将数据传输至计算机和DSP数字信号处理装置，计算机和DSP数字信号处理装置通过PCI接口相互传输数据，通过DSP数字信号处理装置对采集到的图像进行数据处理，将得到数据与标准工件的理想数据进行比对，分析找出误差元素，通过计算机内置的基于灰色系统理论的灰色GM(1，1)模型和时间序列分析的自回归积分滑动平均模型ARIMA模型的一次补偿模块对在线检测系统的误差进行预测和一次补偿。上述方案中更优选的方案，在线监测一次补偿后若不满足精度要求，通过计算机内置的基于偏最小二乘回归模型的二次补偿模块对在线检测系统的误差进行二次补偿。上述方案中更优选的方案，在线检测测量数据如果不完整，通过计算机内置的基于Bootstrap方法的在线检测误差标准不确定度的评定模块进行数据处理，补充在线测量数据。上述方案中更优选的方案，所述的计算机与监控器连接，通过监控器实时显示在线检测系统的状况，以便于操作者顺利监控。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的数控加工在线检测系统，通过图像传感器获取工件的图像数据，通过图像采集卡转化为数字量，并分别传输至DSP数字信号处理装置和计算机，通过DSP数字信号处理装置对采集到的图像进行数据处理，将得到数据与标准工件的理想数据进行比对，分析找出误差元素，通过计算机内置的一次补偿模块对在线检测系统的误差进行预测和一次补偿，更进一步地，如果补偿后精度不够，还可以采用计算机内置的二次补偿模块进行二次补偿，进一步提升工件的加工精度。本专利技术的数控加工在线检测系统不仅可以对规则形体的加工零件进行在线检测，而且可以对复杂曲面的零件的加工精度进行在线检测，应用范围更广，检测精度更高，可以显著提升工件的加工精度。本专利技术通过较好的可靠的拟合算法和采样策略，使毛胚的加工余量均勾分布，提高加工质量和测量效率，实现加工—测量—补偿加工的一体化。附图说明图1为本专利技术的原理示意图；图中，1为照明装置，2为CCD图像传感器，3为图像采集卡，4为DSP数字信号处理装置，5为计算机，6监控器，7为PCI接口。具体实施方式下面为本专利技术的具体实施方式参照图1所示，本专利技术的数控加工在线检测系统，其包括照明装置1、CCD图像传感器2、图像采集卡3、DSP数字信号处理装置4和计算机5，通过计算机5对照明装置1进行照明亮度控制，通过计算机5对CCD图像传感器2进行摄像同步控制，通过照明装置1配合CCD图像传感器2获取工件的图像数据，CCD图像传感器2获取的图像数据通过图像采集卡3分别传输至计算机5和DSP数字信号处理装置4，图像采集卡3通过PCI接口7将数据传输至计算机5和DSP数字信号处理装置5，计算机和DSP数字信号处理装置通过PCI接口7相互传输数据，通过DSP数字信号处理装置4对采集到的图像进行数据处理，将得到数据与标准工件的理想数据进行比对，分析找出误差元素，通过计算机5内置的基于灰色系统理论的灰色GM(1，1)模型和时间序列分析的自回归积分滑动平均模型ARIMA模型的一次补偿模块对在线检测系统的误差进行预测和一次补偿。上述方案中更优选的方案，在线监测一次补偿后若不满足精度要求，通过计算机5内置的基于偏最小二乘回归模型的二次补偿模块对在线检测系统的误差进行二次补偿。上述方案中更优选的方案，在线检测测量数据如果不完整，通过计算机5内置的基于Bootstrap方法的在线检测误差标准不确定度的评定模块进行数据处理，补充在线测量数据。上述方案中更优选的方案，所述的计算机5与监控器6连接，通过监控器6实时显示在线检测系统的状况，以便于操作者顺利监控。下面对本专利技术的具体实施方式进行进一步地说明：首先把标准工件安装在在线检测系统中，经照明装置1照明由CCD图像传感器2采集到标准工件的图像，通过CCD图像传感器2扫描系统完成图像的光\电转换及视频信号输出功能；视频信号由图像采集卡3转化为数字图像信号，通过DSP数字信号处理装置4进行图像处理和分析计算出标准工件的主要参数，也就是标准量块；然后再将待测工件安装在在线检测系统中，重复上述过程检测出待测工件的主要参数，与标准量块进行比对，检验待测是否合格，并分析找出误差元素，然后通过计算机5内置的基于灰色系统理论的灰色GM(1，1)模型和时间序列分析的自回归积分滑动平均模型ARIMA模型的一次补偿模块对在线检测系统的误差进行预测和一次补偿；如果在线监测一次补偿后仍然不满足精度要求，通过计算机5内置的基于偏最小二乘回归模型的二次补偿模块对在线检测系统的误差进行二次补偿，本专利技术的方案可以使毛胚的加工余量均勾分布，提高加工质量和测量效率。在此过程中，监控器66可以进行实时显示检测处理，来保证操作者顺利监控。需要说明的是，以上所述仅为本专利技术的几个优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控加工在线检测系统，其特征在于，其包括照明装置、CCD图像传感器、图像采集卡、DSP数字信号处理装置和计算机，通过照明装置配合CCD图像传感器获取工件的图像数据，通过计算机对照明装置进行照明亮度控制，通过计算机对CCD图像传感器进行摄像同步控制，CCD图像传感器获取的图像数据通过图像采集卡分别传输至计算机和DSP数字信号处理装置，图像采集卡通过PCI接口将数据传输至计算机和DSP数字信号处理装置，计算机和DSP数字信号处理装置通过PCI接口相互传输数据，通过DSP数字信号处理装置对采集到的图像进行数据处理，将得到数据与标准工件的理想数据进行比对，分析找出误差元素，通过计算机内置的基于灰色系统理论的灰色GM(1，1)模型和时间序列分析的自回归积分滑动平均模型ARIMA模型的一次补偿模块对在线检测系统的误差进行预测和一次补偿。

【技术特征摘要】
1.一种数控加工在线检测系统，其特征在于，其包括照明装置、CCD图像传感器、图像采集卡、DSP数字信号处理装置和计算机，通过照明装置配合CCD图像传感器获取工件的图像数据，通过计算机对照明装置进行照明亮度控制，通过计算机对CCD图像传感器进行摄像同步控制，CCD图像传感器获取的图像数据通过图像采集卡分别传输至计算机和DSP数字信号处理装置，图像采集卡通过PCI接口将数据传输至计算机和DSP数字信号处理装置，计算机和DSP数字信号处理装置通过PCI接口相互传输数据，通过DSP数字信号处理装置对采集到的图像进行数据处理，将得到数据与标准工件的理想数据进行比对，分析找出误差元素，通过计算机内置的基于灰色系统理论的灰色GM(1，1...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈凯，
申请(专利权)人：常州信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32