[发明专利]一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统

权利要求书

1.一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统，其特征在于，包括：

切割过程预处理模块，用于对目标切割动作对应的切割过程视频进行获取，并对目标切割动作对应的切割过程视频进行预处理，同时对目标切割动作中切割过程对应指定刀具产生各次声波的持续时长、频率和振动幅度进行监测，记为目标切割动作中指定刀具对应各次声波的持续时长、频率和振动幅度；

切割过程状态分析模块，用于对目标切割动作对应的切割过程状态进行分析，得到目标切割动作对应的切割过程状态评估系数，其中切割过程状态分析模块包括刀具卡顿分析单元、刀具磨损状态分析单元和切割过程状态分析单元；

切割过程预警分析与显示模块，用于对目标切割动作对应的切割过程等级进行分析，若目标切割动作对应的切割过程等级为预警等级，则进行预警显示，反之，则进行切割过程等级显示；

切割完成预处理模块，用于对目标切割动作中切割完成对应的指定刀具图像和处理工件图像获取，得到目标切割动作中切割完成对应的参数集合；

切割完成状态分析模块，用于对目标切割动作对应的切割完成状态进行分析，得到目标切割动作在切割完成后的刀具切割完好状态符合系数，其中切割完成状态分析模块包括刀具外观分析单元、处理工件分析单元和切割完成状态分析单元；

切割完成预警分析与显示模块，用于对目标切割动作对应的切割完成状态进行分析，并进行相应的显示。

2.根据权利要求1所述的一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统，其特征在于：所述对目标切割动作对应的切割过程视频进行预处理，其具体预处理方式如下：

将目标切割动作对应的切割视频按照预设的慢速播放速度进行调整，并从中提取指定刀具与处理工件初次相触的时间点，记为开始时间点，同时从中提取指定刀具与处理工件末次相触的时间点，记为结束时间点；

从目标切割动作对应的切割视频中提取开始时间点至结束时间点的视频片段，记为目标切割动作对应的目标切割视频片段。

3.根据权利要求2所述的一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统，其特征在于：所述刀具卡顿分析单元用于对目标切割动作对应的目标切割视频片段进行分析，其具体分析过程如下：

基于目标切割动作对应的目标切割视频片段对目标切割动作对应的切割时长进行获取，得到目标切割动作对应的切割时长，记为T；

从目标切割动作对应的目标切割视频片段中提取目标切割动作对应的指定刀具卡顿图像，并从目标切割动作对应的各指定刀具卡顿图像中获取目标切割动作中各次指定刀具卡顿的高度，得到目标切割动作中各次指定刀具卡顿的高度，记为Hⁱ,i表示为各次指定刀具卡顿的编号，i＝1,2,......,n，同时统计指定刀具卡顿的次数，记为N；

依据公式计算出目标切割动作对应的刀具卡顿评估系数，φ表示为目标切割动作对应的刀具卡顿评估系数，e表示为自然常数，T′、H′、N′表示为设定的参考切割时长、参考指定刀具卡顿高度、允许指定刀具卡顿次数，ΔH表示为设定的允许指定刀具卡顿高度差，a₁、a₂、a₃分别表示为设定切割时长、指定刀具卡顿高度、指定刀具卡顿次数对应的权值因子。