刀具影像量测方法技术

一种刀具影像量测方法，包含前置处理、影像对焦、校正、撷取及处理、高度量测及输出结果等步骤，将待测刀具置于刀具影像量测装置上，调整影像撷取器对焦待测刀具，以两次撷取影像中待测刀具移动的像素差，与线性编码器记录的移动物理量，换算一影像单位元换算系数，校正后透过影像撷取器撷取待测刀具其中一刀刃的刃口影像，对于撷取影像进行影像处理、像素量测及换算，取得刃口相对实际高度，将量测到的各刀刃高度值，传送至影像量测软件中比对且计算其他刀刃的刃口高度的相对偏差量，提供一能方便校正且准确量测的刀具影像量测方法。

Tool image measurement method

A tool image measurement method, which includes preprocessing, image focus, correction, extraction and processing, height measurement and output results. The tool is placed on the tool image measuring device, and the image capture tool is adjusted to focus to be measured, and the pixel difference of the moving of the tool in the image is retrieved in two times, and the linear programming is made. The moving physical quantity recorded by the code device is converted to the conversion coefficient of an image unit element. After correction, the edge image of one blade of the tool is retrieved through the image retriever, and the image processing, the pixel measurement and conversion are carried out to obtain the relative height of the edge, and the value of the blade height measured is transmitted to the shadow. Comparing with the measurement software and calculating the relative deviation of the edge height of other blades, it provides a convenient and accurate tool image measurement method.

【技术实现步骤摘要】
刀具影像量测方法
本专利技术涉及一种影像量测方法，尤指一种能方便校正且准确量测的刀具影像量测方法。
技术介绍
随着科技的日新月异及蓬勃发展，产品零组件的精密化及微小化，促使机械制造业对于加工精度极为重视；在加工过程中，用于现有工具机的刀具会因工件材料、用途、加工方法等因素，而使用不同几何形状的刀具，在传统的机械加工方式中，铣削加工为一种相当常见且频繁使用的加工方法，其中铣刀为一种具有多刀刃的圆形刀具，在对于工件进行铣削加工时，每一刀刃为间歇性铣削工件材料，属于一种不连续的切削，由于切屑的厚度小，故排屑良好且散热快，因此能使用较高转速进行铣削加工，且具有平整的加工面；进一步，依照装置于铣床的刀轴形式，现有铣刀能分为刀轴型铣刀、直柄型铣刀以及面铣刀等3种类型，其中面铣刀主要用于铣削工件较大平面，其将各刀刃间隔环状排列且通过焊接或夹置方式嵌至一钢制的刀座上。现有面铣刀于铣削过程中，由于刀刃安装的刃口高度不一或是刀刃磨耗后所产生的刃口尖点参差不齐，使得个刀刃的尖点位置不在同一平面上，于铣削加工过程中容易让工件的表面产生粗糙不均匀的情形，在大量生产中，仅能通过研磨加工来改善其精度或是更换工件重新加工，相对降低加工效率且增加产生不良品的机率，进而增加加工所需的时间及成本；进一步，目前虽能通过一种刀具量测仪器，对于面铣刀的各刀刃的刃口高度进行量测，但现有刀具量测仪器于使用时必须先通过一测试棒进行影像校正，待校正完毕后再将测试棒换成待量测的面铣刀进行影像量测，然而，此种量测方法由于需对测试棒及待测刀具进行装设及拆卸，而待测面铣刀的装设角度及位置会因操作者的不同而有所差异，使得装设的稳定度不佳进而影响量测的准确度；再者，现有影像量测仪器在对于待测面铣刀各刀刃进行高度量测时，系通过人工手动的方式进行高度量测，此种量测方式亦会因人而异，致使量测结果的准确度不佳，诚有加以改良之处。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有刀具量测方法于使用上的缺点及不足，提供一种刀具影像量测方法，于使用时仅需将待测刀具置于该刀具影像量测方法上，即可进行影像校正及量测，不需再进行测试棒及待测刀具的更换，借此提供一能方便校正且准确量测的刀具影像量测方法，有效解决前述的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种刀具影像量测方法，其包含有以下的操作步骤，其中：前置处理：准备一刀具影像量测装置、一具影像量测软件的电脑及一待测刀具，该刀具影像量测装置设有一平台组、一微调组及一量测组，该平台组设有一底座、一轨道座及一刀把座，该微调组与该平台组相结合且设有一固定座、一位移滑台及一微调器，该量测组与该微调组相结合且设有一影像撷取器、一线性编码器及一投射器，而该具影像量测软件的电脑与该量测组相电性连接，借以对于该量测组所撷取到的影像进行后续的影像处理；影像对焦：将该待测刀具设置于该刀把座上，借由该轨道座的作动，使该影像撷取器的位置对焦于该待测刀具；影像校正：固定该影像撷取器与该待测刀具之间的距离，让该影像撷取器以固定倍率及焦距进行影像撷取，转动微调器让位于该位移滑台上的影像撷取器，随着该位移滑台而相对该固定座移动，使得该影像撷取器相对该待测刀具移动，该位移滑台通过该线性编码器的位移经由影像量测软件进行记录，该影像撷取器再次撷取影像，将两次撷取影像中待测刀具移动的像素差，与该影像量测软件所记录该位移滑台移动的物理量，进行换算能求得一影像单位元换算系数；影像撷取及处理：完成影像校正后，通过该影像撷取器撷取待测刀具其中一刀刃的刃口影像，对于撷取影像进行刃口的边缘轮廓与背景的处理，借以清楚呈现刀刃的刃口边缘轮廓；高度量测：撷取的刀刃影像进行影像处理后，对于刀刃的刃口最高点进行像素量测并经该影像单元换算系数进行换算，以取得该刀刃的刃口离画面边框的实际高度，通过转动该刀把座让该影像撷取器对于该待测刀具的各刀刃进行量测；以及输出结果：将所量测到的各刀刃的高度值，传送至该电脑的影像量测软件中，比对计算其他刀刃的刃口高度的相对偏差量，作为后续进行该待测刀具各刀刃高度调整的依据。进一步，所述刀具影像量测方法，在影像对焦的操作步骤中，系过计算数位影像模糊区域面积作为影像模糊度的指标，对于待测刀具与背景中的模糊部分进行计算，其以待测刀具影像的平均灰阶值值加上一个阀值补偿系数，可得黑色阀值，再以背景影像的平均灰阶值减掉一个阀值补偿系数，可得白色阀值，并通过模糊判定值方程式取得一影像对焦模糊度，再通过影像对焦模糊度取得一正规化对焦模糊度，以该正规化对焦模糊度是否为零，作为是否已取得最佳影像的对焦位置。再进一步，所述刀具影像量测方法，在影像处理的操作步骤中，以Otsu方法找出临界值，且通过该临界值对于刀刃的刃口边缘轮廓进行二值化处理，借以清楚呈现刀刃的刃口边缘轮廓。较佳的是，所述刀具影像量测方法，在影像处理的操作步骤中，能进一步通过中值滤波去除影像噪点，以过滤掉影像中突起的高频噪点部分，又能保持影像的边缘。借由上述的技术特征，本专利技术刀具影像量测方法，于使用时仅需将如面铣刀等的待测刀具设置于该刀把座上，并沿着投射器发出的光源通过该轨道座的横向滑座及纵向滑座移动调整的方式，让该影像撷取器朝向于该面铣刀的其中一刀刃，且于对焦后通过该微调组的位移滑台与该量测组的线性编码器的移动记录，经由换算后即能完成影像的校正，因此，本专利技术的刀具影像量测方法，不需如现有技术于量测时需先通过一测试棒进行影像校正，待校正完毕后再将测试棒换成待量测的面铣刀进行影像量测时，容易因操作者的不同而影响装设的稳定度不佳以及量测的准确度；因此，本专利技术刀具影像量测方法在完成影像校正后，即可直接对于面铣刀的刀刃进行影像处理与量测，不会因操作者的不同而影响量测结果，进而提供一能方便校正且准确量测的刀具影像量测方法。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术刀具影像量测方法的方块流程图；图2为本专利技术刀具影像量测装置的外观立体图；图3为本专利技术刀具影像量测装置的另一外观立体图；图4为本专利技术刀具影像量测装置的外观侧视图；图5为本新型刀具影像量测装置局部放大的剖面侧视图；图6为本专利技术刀具影像量测装置的方块架构图；图7为本专利技术刀具影像量测装置用以量测一刀具的操作示意图；图8为本专利技术刀具影像量测装置用以量测一刀具的局部放大操作示意图；图9为本专利技术刀具影像量测装置撷取一待测刀具的刀刃影像示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述：请配合参看如图1所示，本专利技术刀具影像量测方法包含有以下的操作步骤，其中：A、前置处理：准备一刀具影像量测装置、一具影像量测软件的电脑及一待测刀具，请配合参看如图2至4及6所示，该刀具影像量测装置设有一平台组10、一微调组20及一量测组30，其中该平台组10设有一底座11、一轨道座12及一刀把座13，其中该底座11为一横向设置的矩形座体，较佳的是，该底座11于底面设有数个调整支脚111，借以让该底座11保持一水平状态，进一步，该底座11于相对两短侧边分别设有一握柄112，让使用者能通过握持两握柄112的方式，对于该底座11进行搬运或移动，该轨道座12设于该底座11的顶面且位于该底座11的一侧，该轨道座12设有一横向组及一纵向组，该横向组设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀具影像量测方法，其特征在于，包含有以下的操作步骤：前置处理：准备一刀具影像量测装置、一具影像量测软件的电脑及一待测刀具，该刀具影像量测装置设有一平台组、一微调组及一量测组，该平台组设有一底座、一轨道座及一刀把座，该微调组与该平台组相结合且设有一固定座、一位移滑台及一微调器，该量测组与该微调组相结合且设有一影像撷取器、一线性编码器及一投射器，而该具影像量测软件的电脑与该量测组相电性连接，借以对于该量测组所撷取到的影像进行后续的影像处理；影像对焦：将该待测刀具设置于该刀把座上，借由该轨道座的作动，使该影像撷取器的位置，对焦于该待测刀具；影像校正：固定该影像撷取器与该待测刀具之间的距离，让该影像撷取器以固定倍率及焦距进行影像撷取，转动微调器让位于该位移滑台上的影像撷取器，随着该位移滑台而相对该固定座移动，使得该影像撷取器相对该待测刀具移动，该位移滑台移动通过该线性编码器的位移经由影像量测软件进行记录，该影像撷取器再次撷取影像，将两次撷取影像中待测刀具移动的像素差，与该影像量测软件所记录该位移滑台移动的物理量，进行换算求得一影像单位元换算系数；影像撷取及处理：完成影像校正后，通过该影像撷取器撷取待测刀具其中一刀刃的刃口影像，对于撷取影像进行刃口的边缘轮廓与背景的处理，借以清楚呈现刀刃的刃口边缘轮廓；高度量测：撷取的刀刃影像进行影像处理后，对于刀刃的刃口最高点进行像素量测并经该影像单元换算系数进行换算，以取得该刀刃的刃口离画面边框的实际高度，通过转动该刀把座让该影像撷取器对于该待测刀具的各刀刃进行量测；以及输出结果：将所量测到的各刀刃的高度值，传送至该电脑的影像量测软件中，比对计算其他刀刃的刃口高度的相对偏差量，作为后续进行该待测刀具各刀刃高度调整的依据。...

【技术特征摘要】
1.一种刀具影像量测方法，其特征在于，包含有以下的操作步骤：前置处理：准备一刀具影像量测装置、一具影像量测软件的电脑及一待测刀具，该刀具影像量测装置设有一平台组、一微调组及一量测组，该平台组设有一底座、一轨道座及一刀把座，该微调组与该平台组相结合且设有一固定座、一位移滑台及一微调器，该量测组与该微调组相结合且设有一影像撷取器、一线性编码器及一投射器，而该具影像量测软件的电脑与该量测组相电性连接，借以对于该量测组所撷取到的影像进行后续的影像处理；影像对焦：将该待测刀具设置于该刀把座上，借由该轨道座的作动，使该影像撷取器的位置，对焦于该待测刀具；影像校正：固定该影像撷取器与该待测刀具之间的距离，让该影像撷取器以固定倍率及焦距进行影像撷取，转动微调器让位于该位移滑台上的影像撷取器，随着该位移滑台而相对该固定座移动，使得该影像撷取器相对该待测刀具移动，该位移滑台移动通过该线性编码器的位移经由影像量测软件进行记录，该影像撷取器再次撷取影像，将两次撷取影像中待测刀具移动的像素差，与该影像量测软件所记录该位移滑台移动的物理量，进行换算求得一影像单位元换算系数；影像撷取及处理：完成影像校正后，通过该影像撷取器撷取待测刀具其中一刀刃的刃口影像，对于撷取影像进行刃口的边缘轮廓与背景的处理，借以清楚呈现刀刃的刃口边缘轮廓；高度量测：撷取的刀刃影像进行影像处理后，对于刀刃的刃口最高点进行像素量测并经该影像单元换算系数进行换算，以取得该刀刃的刃口离画面边框的实际高度，通过转动该刀把座让该影像撷取器对于该待测刀具的各刀刃进行量测；以及输出结果：将所量测到的各刀刃的高度值，传送至该电脑的影像量测软件...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正雄，王永成，李介铭，
申请(专利权)人：正河源机械配件有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71