[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

说明书

本发明公开了一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法，系统包括机床环境清洁系统、在线预警系统、移动视觉诊断系统、服务器；在线预警系统用于实时监测车间或产线内各机床的主轴功率/电流信号，无线传输至服务器；移动视觉诊断系统用于定位导航到机床检测工位并采集刀具损伤图像；服务器用于判定车间内各机床的主轴功率/电流值是否异常，并向移动视觉诊断系统报告异常机床信息；控制移动视觉诊断系统进行图像采集，对图像进行处理，进一步判定刀具损伤类型和损伤程度。本发明通过在车间或产线布置移动式视觉诊断系统，并辅助在线预警系统，实现了对车间或产线内多台机床进行高精高效智能化的刀具损伤监测。

技术领域

本发明属刀具检测技术领域，特别是一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法。

背景技术

刀具作为制造加工过程中的重要零部件，其在切削力和切削热的共同作用下，易发生磨损/破损，若刀具损伤未被及时发现，将会引起加工表面质量恶化，严重情况下造成工件报废，机床故障甚至人员伤亡，带来巨大经济损失。在工程实际应用中，工人大多还凭经验估计刀具是否损伤，易造成刀具远未到使用寿命就被更换，或刀具过度磨损后才被更换,严重制约了机械加工的发展，尤其是随着机械加工车间正朝着自动化、无人化、智能化方向迅速发展，加工过程中刀具的状态监测已经成为制约切削加工发展的重要因素。因此，针对数控加工车间批量加工过程，深入开展切削刀具损伤状态监测，实现生产车间内刀具损伤的智能化监测是当前智能制造背景下迫切需要解决的问题。

中国专利公开号CN108107838A公开了一种基于云知识库和机器学习的数控装备刀具磨损检测方法，可服务于车间内若干台机床，但由于车间工况数据复杂，利用云知识库和机器学习建立的刀具损伤检测模型准确率并不高，易造成误判，导致刀具浪费，且其基于切削参数及刀具参数所建立的刀具损伤检测模型是特定机床类型和实际车间工况参数的某种映射，当修改了NC程序或者使用不同的刀具进行切削时，此模型将不再适用；中国专利公开号CN110340733A公开了一种清洁切削环境下刀具损伤在线与在位检测系统及方法，兼顾了效率与精度，但该检测方法需要在每一台机床内部安装具有视觉系统保护功能与刀具清洁功能的刀具损伤监测装置，受机床振动影响比较大，采集图像易失真，且占用机床内部空间，需考虑是否会与机床发生干涉，仅适用于单台机床，不可服务车间内的多台机床，成本较高；中国专利公开号CN107553219A公开了一种基于多种类传感器复合信号的刀具磨损监控方法，但需改变机床结构，预埋振动传感器，切削力传感器等，且由于切削条件复杂多样，影响检测结果的干扰因素较多，监测精度不高。综上可知，目前的检测方法尚无法适用于数控加工车间批量加工过程的刀具损伤监测，缺乏一套高精高效的车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车间或产线用刀具损伤智能化移动监测系统及方法，以实现数控加工车间或产线批量加工过程中，对多台机床的刀具损伤进行准确监测。

实现本发明目的的技术解决方案为：

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、服务器；

所述机床环境清洁系统与机床同步启/停，用于将可机床加工过程中产生的切屑、粉尘、油污通过风机吸入回收箱内，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、数据采集卡、无线传输模块；所述功率/电流传感器用于实时监测车间内每台机床加工过程中机床主轴功率/电流的变化值，所述数据采集卡将功率/电流传感器检测到的信号通过无线传输模块传输给服务器；