一種用于數控銑床在位測量的影像測頭及影像測量系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數控銑床的測量領域，具體地是涉及一種用于數控銑床在位測量的影像測頭及影像測量系統。
【背景技術】
[0002]在機械加工過程中，幾何量測量是不可或缺的重要環節。數控銑床(包括加工中心)在機械加工中有廣泛應用，三坐標測量機是重要的幾何量測量設備。兩者具有相似的機械結構，都使用笛卡爾坐標系，都采用光柵尺等高精度位置反饋元件，在動作執行上相同，在信息轉換方向上互逆。而且，通常認為加工母機的精度高于加工零件一個量級，測量機的精度需高于被測量件一個量級。因此，數控銑床與三坐標測量機有良好的合并基礎，合并的方法是給數控銑床裝上三坐標測頭，合并而成的機器被稱為“測量加工一體機”。一體機的優勢在于，I)加工完成后，無需拆卸工件，可直接測量其幾何量，生產效率高;2)測量后的數據，可作為下一工件加工補償的依據，加工一致性高;3)省去了一套測量機機械結構及運動控制系統，使成本大幅降低。同時，由于三坐標測頭采用接觸式測量方式，也存在如下不足:單點測量，測量效率較低。
[0003]因此，本實用新型的實用新型人亟需構思一種新技術以改善其問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在提供一種用于數控銑床在位測量的影像測頭及影像測量系統，其利用影像測頭可獲得較高的幾何量測量效率，實現基于數控銑床和影像測量技術的加工、測量一體機。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0006]—種用于數控銑床在位測量的影像測頭，包括:外殼、聯接器、攝像模組、通信模塊、電源模塊，其中所述聯接器位于影像測頭的末端，與所述外殼固定連接，用于與數控銑床主軸刀具裝夾機構的聯接;所述攝像模組、通信模塊、電源模塊設置在所述外殼內；所述攝像模組包括攝像機、鏡頭、攝像機驅動板和圖像信號處理器，所述電源模塊與所述攝像模組和所述通信模塊連接，為其提供電能。
[0007]優選地，所述外殼上還設有一光源模塊。
[0008]優選地，所述聯接器通過錐面彈簧夾、液壓或熱縮方式與數控銑床主軸刀具裝夾機構配合。
[0009]優選地，所述通信模塊為無線通信模塊、激光通信模塊、紅外通信模塊、感應通信模塊中的一種或者多種。
[0010]—種用于數控銑床在位測量的影像測量系統，包括數控加工中心模組、控制系統、主機，其中所述數控加工中心模組與所述控制系統連接，在所述控制系統的控制下進行相應檢測，并將檢測到的圖像信號發送給所述主機，所述主機用于對圖像信號進行處理并顯示，其中所述數控加工中心模組內包括上述的影像測頭，所述影像測頭設置在被加工工件的上方。
[0011]優選地，所述數控加工中心模組包括主軸刀具裝夾機構、影像測頭固定器、影像測頭裝卸手，其中所述影像測頭通過聯接器與所述主軸刀具裝夾機構連接，所述影像測頭通過所述影像測頭裝卸手可拆卸的設置在所述數控加工中心模組上。
[0012]優選地，所述數控加工中心模組還包括一用于給所述影像測頭充電的充電觸點，所述充電觸點設置在所述影像測頭固定器上。
[0013]優選地，所述主機包括主機箱、顯示器和信號接收模塊，其中所述信號接收模塊用于將接收到的圖像信號發送至所述主機箱，所述主機箱通過所述顯示器進行顯示。
[0014]優選地，所述信號接收模塊為無線通信模塊、激光通信模塊、紅外通信模塊、感應通信模塊中的一種或者多種。
[0015]優選地，所述主機箱設有視頻采集卡和/或USB接口，所述信號接收模塊通過所述視頻采集卡或者所述USB接口將圖像信號發送給所述主機。
[0016]采用上述技術方案，本實用新型至少包括如下有益效果:
[0017]本實用新型所述的用于數控銑床在位測量的影像測頭及影像測量系統，結構設計簡單，成本較低。影像測頭可以像數控銑床所用刀具那樣，方便快捷地固定在主軸上，實現在位測量。并且刀具與測頭的換裝方便、快速。同時測量速度快，有利于提高生產效率。測量數據可作為下一工件的補償依據，提高不同加工工件的精度一致性。更重要的是可以配合數控銑床各軸運動，可實現復雜加工件的多個加工面的幾何量測量。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述的用于數控銑床在位測量的影像測頭的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型所述的用于數控銑床在位測量的影像測量系統。
[0020]其中:1.外殼，2.聯接器，3.電源模塊，4.攝像機驅動板，5.通信模塊，6.攝像機，7.鏡頭，10.數控加工中心模組，11主軸刀具裝夾機構，12錐形彈簧夾頭，13控制系統，20影像測頭固定器，21.充電觸點，22.影像測頭裝卸手，14影像測頭，15被加工工件，16信號接收模塊，17視頻采集卡，18主機箱，19顯示器。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]實施例1
[0023]如圖1所示，為符合本實用新型的一種用于數控銑床在位測量的影像測頭14，包括:外殼1、聯接器2、攝像模組、通信模塊5、電源模塊3，其中所述聯接器2位于影像測頭14的末端，與所述外殼I固定連接，用于與數控銑床主軸刀具裝夾機構的聯接;所述攝像模組、通信模塊5、電源模塊3設置在所述外殼I內；所述攝像模組包括攝像機6、鏡頭7、攝像機驅動板4和圖像信號處理器(優選地所述通信模塊5設置在所述攝像機驅動板4上)，所述電源模塊3與所述攝像模組和所述通信模塊5連接，為其提供電能。所述電源模塊3實現方式有多種，電池可以是干電池、鋰離子電池等，可以拆卸及或不可拆卸；電源通過電路給攝像模組及通信模塊5提供電源。
[0024]優選地，所述外殼I上還設有一光源模塊，其可以有效提高攝像模組的拍攝質量，提高測量精度。
[0025]優選地，所述聯接器2通過錐面彈簧夾、液壓或熱縮方式與數控銑床主軸刀具裝夾機構配合。
[0026]優選地，所述通信模塊5為無線通信模塊5、激光通信模塊5、紅外通信模塊5、感應通信模塊5中的一種或者多種。其接受外部控制信號、并將圖像信號發送出去。本實施例優選使用無線傳輸技術，避免導線可能對測頭、被測件運動的限制。
[0027]本實施例所述的影像測頭14結構設計簡單，成本較低。其可以像數控銑床所用刀具那樣，方便快捷地固定在主軸上，實現在位測量。并且刀具與測頭的換裝方便、快速。同時測量速度快，有利于提高生產效率。測量數據可作為下一工件的補償依據，提高不同加工工件的精度