[发明专利]一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法

权利要求书

1.一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统，其特征在于，包括机床环境清洁系统、初步在线预警系统、移动视觉高精诊断系统及服务器[19]；

所述机床环境清洁系统与机床同步启/停，用于将机床加工过程中产生的切屑、粉尘、油污通过风机[3]吸入回收箱[4]内，保证了机床加工环境的清洁，有效防止切屑、粉尘、油污等附着在刀具[21]上影响刀具损伤检测结果准确性；

所述初步在线预警系统包括功率/电流传感器[9]、数据采集卡[10]、无线传输模块；所述功率/电流传感器[9]用于实时监测车间或产线内每台机床加工过程中机床主轴功率/电流的变化值，所述数据采集卡[10]将功率/电流传感器[9]检测到的信号通过无线传输模块传输给服务器[19]；

所述移动视觉高精诊断系统包括AGV运动小车[18]、机器人[17]及机器视觉模块；所述AGV运动小车[18]设置在机床生产车间或产线内；所述机器人[17]设置在AGV运动小车[18]上；所述机器视觉模块包括连接件[16]、工业相机[15]、镜头[14]、环形光源[13]；所述工业相机[15]通过连接件[16]固定在机器人[17]的执行末端；所述镜头[14]与工业相机[15]连接；所述环形光源[13]设置在镜头[14]前端；所述AGV运动小车[18]用于将机器人[17]运载到车间或产线指定位置；所述机器人[17]带动所述机器视觉模块采集刀具的侧刃图像与底刃图像；

所述服务器[19]设置在AGV运动小车[18]上，其包括车间或产线信息库模块、数据处理模块、运动控制模块、图像采集模块、图像处理模块；所述车间或产线信息库模块用于存储机床位置、车间或产线导航地图、机床编号及检测工位坐标信息；所述数据处理模块用于实时显示机床加工过程中功率/电流信号随时间变化的曲线以及标准功率/电流曲线，并计算功率/电流曲线与标准功率/电流曲线的重合度误差以及峰值差，若加工过程中，某机床的功率/电流曲线与标准功率曲线重合度误差以及峰值差超过设定阈值，则发出预警，将功率/电流信号异常的机床停机并将异常机床编号信息发送给运动控制模块；所述运动控制模块根据接收到的异常机床编号，在车间或产线信息库中检索对应的机床和刀具位置信息，提供给AGV运动小车[18]及机器人[17]，驱动所述移动视觉高精诊断系统到达指定检测工位进行图像采集；所述图像采集模块用于自动对焦刀具使呈现清晰刀具图像并完成刀具侧刃与底刃图像拍照；所述图像处理模块用于对移动视觉高精诊断系统采集的刀具图像进行处理，计算刀具损伤程度，判断是否需要更换刀具。

2.根据权利要求1所述的车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统，其特征在于，所述机床环境清洁系统包括清理毛刷[8]、集尘罩[7]、软管[5]、风机[3]、回收箱[4]及过滤板[12]；所述清理毛刷通过扁条安装于集尘罩[7]上，使其密布整个集尘罩[7]边缘；所述集尘罩[7]安装于机床主轴[6]上，加工过程中，毛刷罩住刀具，防止切屑粉尘飞溅，采集刀具图像时，集尘罩沿机床主轴方向向上移动，露出刀具；所述软管[5]一端通过抱箍与集尘罩[7]连接，另一端与回收箱[4]下部连接；所述过滤板[12]用于过滤切屑粉尘油污，其设置在回收箱[4]内，将回收箱[4]上部与下部隔开；所述风机[3]的进风口[1]与回收箱[4]上部连接，出风口[2]保持出风通畅。

3.根据权利要求1所述的车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统，其特征在于，所述无线传输模块包括数据发射器[11]与多通道数据接收器[20]；所述数据发射器[11]与数据采集卡[10]连接；所述多通道数据接收器[20]与服务器[19]连接，其通道数等于或大于车间机床数量。

4.根据权利要求1所述的车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统，其特征在于，每台机床设置有第一检测工位与第二检测工位，且机床与机床之间的间距大于移动视觉高精诊断系统的最大宽度；所述第一检测工位为AGV运动小车[18]运载机器人[17]到达的指定位置；所述第二检测工位为机床主轴原点位置，进行刀具图像采集时，机床主轴[6]停于原点位置，机器人带动机器视觉模块，调整镜头[14]相对于刀具的位置，进行图像采集。