[发明专利]一种新型木工刀具磨损在线诊断方法

权利要求书

1.一种新型木工刀具磨损在线诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立刀具磨损诊断准则；

S1、采集铣削加工时的铣刀(2)在不同磨损状态时的功率信号P以及红外图像I；

S2、PC机(6)对功率信号P采用离散小波变换算法进行数据处理分析，提取功率信号P的特征值；以及PC机(6)对红外图像I采用图像梯度算法和离散小波变换算法进行数据处理分析，提取红外图像I的特征值；

S3、结合所得功率信号P和红外图像I的特征值建立刀具磨损诊断准则；

步骤2、传输实时数据至上述刀具磨损诊断准则对刀具磨损状态进行判断；

具体地，将新型刀具磨损诊断系统在线采集到的实时功率信号P与红外图像I处理后形成特征值频率曲线并将其传递至所述刀具磨损诊断准则，即可判断出刀具的磨损状态；

在步骤S2中，所述功率信号P在软件MATLAB中使用离散小波变换算法进行数据处理分析，提取功率信号P的特征值，该特征值为近似系数ψ1和细节系数Ψ1；

在步骤S2中，所述红外图像I在软件MATLAB中使用图像梯度算法进行图像增强，同时在软件MATLAB中使用离散小波变换算法进行图像处理，提取红外图像I特征值，该特征值为近似系数ψ2；

在步骤S3中，刀具磨损诊断准则如下：

使用正常刀具所采集的功率信号P近似系数ψ1与细节系数Ψ1的频率曲线作为刀具磨损下限，同时磨损刀具所采集相关特征值频率曲线作为刀具磨损上限，然后对实时采集处理之后的功率信号P相关特征值频率曲线按照刀具磨损上下限进行对比，若相关特征值特征曲线低于下限，则刀具为正常状态，高于下限，低于上限，则刀具为磨损状态，超出上限，则刀具为损坏状态；

为防止功率信号P特征值在采集处理发生错误，同时使用红外图像I近似系数ψ2对刀具磨损状态进行诊断，使用正常刀具所采集的红外图像I近似系数ψ2作为刀具磨损上限，同时磨损刀具所采集相关特征值频率曲线作为刀具磨损下限，然后对实时采集处理之后的红外图像I相关特征值频率曲线按照刀具磨损上下限进行对比，若相关特征值特征曲线高于上限，则刀具为正常状态，低于上限，高于下限，则刀具为磨损状态，低于下限，则刀具为损坏状态；

具体对比方法如下：

A、若根据功率信号P特征值诊断出刀具磨损/不磨损，同时根据红外图像也诊断出刀具磨损/不磨损，若刀具磨损则同时得到刀具磨损区域以及磨损量大小；若刀具未磨损则继续采集信号诊断；

B、若根据功率信号P特征值诊断出刀具不磨损，但根据红外图像I诊断出刀具磨损，则对功率信号P进行重新处理，再次诊断输出刀具磨损状态、刀具磨损区域以及磨损量大小。

2.根据权利要求1所述的一种新型木工刀具磨损在线诊断方法，其特征在于，在步骤S1中，铣刀磨损状态分为以下4挡：后刀面磨损量VB≤0.2mm为正常状态，后刀面磨损量0.2mm＜VB≤0.25mm半磨损状态，后刀面磨损量0.25mm＜VB≤0.35mm磨损状态，后刀面磨损量0.35mm＜VB为损坏状态。