[发明专利]一种刀具健康状况在线监测方法、装置及系统

权利要求书

1.一种刀具健康状况在线监测方法，其特征在于，包括：

获取机床主轴的实时控制信号，其中所述机床主轴的实时控制信号包括与机床主轴的控制电流信号对应的电压信号；

对所述机床主轴的实时控制信号进行处理，并得到设置在机床主轴上的当前刀具的健康状况；

输出机床主轴上的当前刀具的健康状况；

其中，所述对所述机床主轴的实时控制信号进行处理，并得到设置在机床主轴上的当前刀具的健康状况，包括：

根据刀具磨损识别算法对所述机床主轴的实时控制信号进行计算分析，得到刀具的磨损状况；

根据所述刀具的磨损状况判断是否发出换刀信号；或者，

所述对所述机床主轴的实时控制信号进行处理，并得到设置在机床主轴上的当前刀具的健康状况，包括：

对所述机床主轴的实时控制信号进行预处理；

接收根据刀具磨损算法处理后得到的刀具的磨损状况，其中所述刀具磨损算法用于根据预处理后的机床主轴的实时控制信号进行计算分析，得到刀具的磨损状况；

根据所述刀具的磨损状况判断是否发出换刀信号；

根据刀具磨损识别算法对所述机床主轴的实时控制信号进行计算分析，得到刀具的磨损状况，包括：

对所述机床主轴的实时控制信号进行均值处理，得到机床主轴的电流信息；

对所述机床主轴的电流信息进行中值滤波处理，得到平滑电流信号；

对所述平滑电流信号进行处理得到机床主轴的控制电流的周期信号；

将所述机床主轴的控制电流的周期信号的峰值与预设标准峰值进行比较，得到控制电流峰值比较结果；

根据所述控制电流峰值比较结果得到刀具的磨损状况；

其中，所述机床主轴的三相电流信号经过转化得到3个表示电流的数据流，将表示电流的数据流经过均值和中值滤波处理，得到随刀具工作方式不同而不同的机床主轴的控制电流的周期信号，将所述机床主轴的控制电流的周期信号的峰值与预设标准峰值进行比较，得到比较结果能够判断刀具所处于的磨损状态；

其中，所述根据所述刀具的磨损状况判断是否发出换刀信号，包括：

判断刀具的磨损状况是否达到磨损阈值；

若所述刀具的磨损状况达到磨损阈值，则发出换刀信号；

若所述刀具的磨损状况未达到磨损阈值，则不发出换刀信号。

2.一种刀具健康状况在线监测装置，用于实现权利要求1所述的刀具健康状况在线监测方法，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取机床主轴的实时控制信号；

计算分析模块，用于根据预设的端对端刀具健康诊断模型对所述机床主轴的实时控制信号进行计算分析，得到设置在机床主轴上的当前刀具的健康状况；

输出模块，用于输出机床主轴上的当前刀具的健康状况。

3.一种刀具健康状况在线监测系统，其特征在于，包括：采集装置、上位机和权利要求2所述的刀具健康状况在线监测装置，所述采集装置和所述上位机均与所述刀具健康状况在线监测装置通信连接，

所述采集装置用于采集机床主轴的实时控制信号；

所述刀具健康状况在线监测装置用于对所述机床主轴的实时控制信息进行处理，得到机床主轴上的当前刀具的健康状况，并输出机床主轴上的当前刀具的健康状况；

所述上位机用于接收并显示所述机床主轴上的当前刀具的健康状况。

4.根据权利要求3所述的刀具健康状况在线监测系统，其特征在于，所述刀具健康状况在线监测装置上存储有刀具磨损识别算法，所述刀具健康状况在线监测装置用于根据所述刀具磨损识别算法对所述机床主轴的实时控制信息进行计算分析，得到机床主轴上的当前刀具的健康状况。

5.根据权利要求3所述的刀具健康状况在线监测系统，其特征在于，所述刀具健康状况在线监测系统还包括从属装置，所述从属装置刀具健康状况在线监测装置通信连接，所述从属装置上存储刀具磨损识别算法，

所述刀具健康状况在线监测装置用于对机床主轴的实时控制信息进行处理；

所述从属装置用于根据刀具磨损识别算法对处理后的机床主轴的实时控制信息进行计算分析，得到机床主轴上的当前刀具的健康状况，并将机床主轴上的当前刀具的健康状况反馈至所述刀具健康状况在线监测装置。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的刀具健康状况在线监测系统，其特征在于，所述刀具健康状况在线监测装置还用于将机床主轴的实时控制信息发送至所述上位机进行备份。