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专利号: 2022100720454
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于图像识别的刀具磨损自动检测装置,包括信息采集模块(12),其特征在于:包括防护壳(1),所述防护壳(1)为一端敞口的中空结构,且对应该防护壳(1)的敞口处设置有电动门,所述防护壳(1)的外侧壁通过磁吸底座固定于机床(7)外壁;

所述信息采集模块(12)安装于支撑座(9)上,所述防护壳(1)的内部设置有第一驱动组件(2),其用于驱动支撑座(9)伸出或收纳于防护壳(1)的内部;

所述支撑座(9)上设置有用于驱动信息采集模块(12)水平滑动的第二驱动组件(3),当所述信息采集模块(12)在第二驱动组件(3)作用下滑动时,其运动轨迹为弧度状;

所述支撑座(9)上还设置有用于驱动信息采集模块(12)沿防护壳(1)的宽度延伸方向水平滑动的第三驱动组件(4);

所述第一驱动组件(2)包括安装于防护壳(1)内部的第一舵机(201)以及连杆机构(8),所述第一驱动组件(2)还包括安装于防护壳(1)内部底壁的铰支座,所述铰支座的安装端与防护壳(1)相连接,所述铰支座的转动端与支撑座(9)相连接,所述连杆机构(8)的一端与第一舵机(201)的输出端转轴相连接,所述连杆机构(8)的另一端与支撑座(9)铰接;

所述第二驱动组件(3)包括设置于支撑座(9)顶部,且背离铰支座一端的安装部(305),所述安装部(305)的顶部安装有弧度状的导轨(304),所述第二驱动组件(3)还包括安装于支撑座(9)顶部另一端的第二舵机(303),以及安装于信息采集模块(12)底部并与所述导轨(304)相适配的滑块(306),所述第二舵机(303)的输出端转轴上安装有伸缩套杆(301),所述伸缩套杆(301)为一端敞口的中空结构,且该伸缩套杆(301)的敞口朝向于滑块(306),所述滑块(306)的外壁铰接有伸缩内杆(302),且该伸缩内杆(302)至少部分经由伸缩套杆(301)的敞口延伸至伸缩套杆(301)的内部,当所述第二舵机(303)工作,该第二舵机(303)的输出端转轴带动伸缩套杆(301)摆动,并将此力传递至伸缩内杆(302),驱使滑块(306)于导轨(304)上滑动;

所述安装部设置有两个,且水平间隔分布于支撑座(9)的顶部,所述安装部的顶部沿其长度方向开设有滑槽(11),所述导轨(304)的底部安装有与滑槽(11)相适配的活动块(10);

所述第三驱动组件(4)包括安装于导轨(304)底部的齿条(402),且该齿条(402)延伸至两个安装部的间隔区域之间,所述支撑座上,且对应两个安装部之间设置有轴承支座(404),所述第三驱动组件(4)还包括安装于支撑座顶部的电机(401),且该电机(401)的转轴延伸至轴承支座(404)的轴承内圈处,且该转轴上设置有与齿条(402)相啮合的齿轮(403);

所述电机(401)的转轴上设置有联轴器。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的刀具磨损自动检测装置的使用方法,其特征在于:具体步骤如下,

1).准备工作;

I.在防护壳(1)上安装有磁吸底座,通过该磁吸底座与机床(7)外壁相连接;

II.调试远程终端上位机或PLC控制器对电动门、第一舵机(201)、第二舵机(303)及电机(401)进行操控;

III.对远程终端的上位机进行调试,录入刀具(6)磨损情况的照片参数,例如:轻度磨损、中度磨损、重度磨损和未磨损,以四种判定方式对刀具(6)磨损情况进行判断;

IV.调试信息采集模块(12)与上位机的有效信息传输;

2).信息采集工作;

I.刀具(6)运动至防护壳(1)处,电动门打开,第一舵机(201)工作,经由连杆机构(8)将信息采集模块(12)伸出至防护壳(1)的外部,并将信息采集模块(12)的信息采集端正对于刀具(6);

II.第二舵机(303)工作,经由伸缩套杆(301)及伸缩内杆(302)带动滑块(306)于滑轨上运动,从而达到将信息采集模块(12)正对于刀具(6)处,及左右两侧与刀具(6)的相对处位置处,从而根据三处所采集信息对磨损情况进行判断;

III.电机(401)工作,经由齿轮(403)及齿条(402)驱使导轨(304)前后运动,从而达到调节信息采集模块(12)与刀具(6)之间的距离;

3).信息采集模块(12)回收工作;

I.第一舵机(201)工作,经由连杆机构(8)将信息采集模块(12)回收至防护壳(1)的内部;

II.电动门关闭。

3.根据权利要求2所述的基于图像识别的刀具磨损自动检测装置的使用方法,其特征在于:该信息采集模块(12)包括摄像头、WIFI传输模块组成和单片机,摄像头的信息输出端与单片机的信息输入端相接,单片机的信息输出端与WIFI传输模块的信息接入端相接,WIFI传输模块与终端信号传输连接;

摄像头安装于滑块(306)顶部,且摄像头的拍照方向背向于防护壳(1),并与刀具(6)正对相向;

摄像头拍照采集到的信息发送至单片机,经由单片机处理后发送至WIFI传输模块,通过WIFI传输模块将信息传输至终端。

4.根据权利要求3所述的基于图像识别的刀具磨损自动检测装置的使用方法,其特征在于:滑槽(11)内部的相对一侧沿其长度方向开设有限位槽,所述活动块(10)延伸至滑槽(11)的内侧后,其两侧设置有与限位槽相适配的限位块。

5.根据权利要求3或4所述的基于图像识别的刀具磨损自动检测装置的使用方法,其特征在于:所述连杆机构(8)包括与第一舵机(201)转轴相连接的第一连接杆(801),以及和支撑座铰接的第二连接杆(802),所述第一连接杆(801)与第二连接杆(802)相接处,其二者铰接。

6.根据权利要求5所述的基于图像识别的刀具磨损自动检测装置的使用方法,其特征在于:当检测到刀具(6)处于磨损状态时,终端上位机发送反馈命令。

7.根据权利要求6所述的基于图像识别的刀具磨损自动检测装置的使用方法,其特征在于:所述支撑座(9)的顶部安装有保护壳(5),且该保护壳(5)的长度方向两侧皆开设有开口。