[发明专利]一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统

说明书

本发明涉及刀具状态在线监测技术领域，具体公开一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统，包括切割过程预处理模块、切割过程状态分析模块、切割过程预警分析与显示模块、切割完成预处理模块、切割完成状态分析模块和切割完成预警分析与显示模块，通过对目标切割动作对应的刀具卡顿评估系数进行分析，有效弥补了近代刀具监控技术对切割过程视频中指定刀具对应的卡顿高度和卡顿次数分析的不足，提升了对指定刀具对应的切割动作分析的可靠性和有效性，为目标切割动作对应的切割过程状态评估系数提供了有力的数据支撑，增加了对指定刀具进行更换的及时性和响应效率，规避了处理工件质量存在的安全隐患，提高了处理工件的处理效率。

技术领域

本发明涉及刀具状态在线监测技术领域，具体而言，涉及一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统。

背景技术

CNC指的是计算机数字控制机床，因其具有普通机床不具备的特点，例如加工精度高、加工质量好等被广泛应用于机械制造业，而CNC加工中心刀具的状态对处理工件质量、生产效率、加工成本等均有着不同凡响的影响力，由此凸显了对刀具状态进行在线监测的重要性。

随着近代刀具监控技术的成熟，对切割过程中刀具状态的识别逐步由人工识别转变成通过各类传感器进行识别，由于各类传感器易受加工方式的影响，进而导致监测结果的精准度降低，其具体体现在以下方面：1.近代刀具监控技术没有对切割视频中切割刀具对应的卡顿高度和卡顿次数进行监测分析，无法有效地对切割刀具对应的切割动作进行分析，进而无法精准判断切割刀具的磨损程度，不利于及时对切割刀具进行更换，使得生产工件的质量存在一定的安全隐患，降低了生产工件的生产效率。

2.近代刀具监控技术主要通过对切割刀具的外观状态或处理工件的平整度进行监测分析，没有对此进行综合分析，不仅造成了切割刀具磨损状态的分析存在单一性和片面性，同时还无法为后续切割刀具的处理提供有力的数据支撑，使得切割刀具的更换和处理存在一定的延时，进一步造成了加工成本的增长，无法确保生产效率和生产工件质量。

发明内容

为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种CNC加工中心刀具状态在线监测系统，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。

作为本发明的进一步改进，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。