[实用新型]一种新型木工刀具磨损在线诊断系统

说明书

本实用新型提供一种新型木工刀具磨损在线诊断系统，包括数控铣床、铣刀、功率传感器、红外摄像机和PC机，功率传感器一端与数控铣床控制箱连接，功率传感器另一端与PC机连接，功率传感器与PC机连接，红外摄像机与PC机连接；功率传感器将采集到的功率信号传送给PC机，红外摄像机镜头聚焦对准铣刀，并拍摄记录铣刀在对工件进行铣削的红外图像，红外摄像机所拍摄的红外图像传送给PC机；本实用新型采用功率传感器与红外摄像机采集诊断信号，功率传感器所采集的信号可以实时判断刀具磨损状态，而红外摄像机所采集的二维信号可以实时诊断出刀具磨损量的数值，这样既可以判断刀具磨损状态，也可以诊断刀具磨损区域和刀具磨损量数值。

技术领域

本实用新型涉及诊断刀具磨损的技术领域，特别涉及一种新型木工刀具磨损在线诊断系统。

背景技术

机械加工中，刀具磨损影响着产品生产率、生产成本以及产品加工质量，现有研究发现，五分之一的机床停机是由于刀具磨损造成，采用准确可靠的刀具磨损诊断技术可使机床利用率提高1.5倍，最高提升切削速度50％，并节约30％左右的总加工成本。现有刀具磨损诊断技术大多数利用一维传感器(例如声发射、振动、功率和切削力信号)来诊断刀具磨损状况，如胡宇宏等人使用压电式传感器采集振动信号来监测刀具磨损(申请号：201911203201.0)，李斌等人使用霍尔电流传感器采集电流信号来监测磨损(申请号：2010106075323)。但是，上述一维传感器在使用时有以下缺点：

(1)信号处理方法选择不当，造成传感器信号干扰较大；

(2)传感器采集的信号对刀具磨损的灵敏度较低，影响刀具磨损诊断精度。

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种新型木工刀具磨损在线诊断系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型木工刀具磨损在线诊断系统，以解决背景技术中提到的问题。

本实用新型提供一种新型木工刀具磨损在线诊断系统，包括数控铣床(1)、铣刀(2)、功率传感器(4)、红外摄像机(5)和PC机(6)，功率传感器(4)一端与数控铣床控制箱(7)连接，功率传感器(4)另一端与PC机(6)连接，功率传感器(4)与PC机(6)连接，红外摄像机(5)与PC机(6)连接；功率传感器(4)将采集到的功率信号P传送给PC机(6)，PC机(6)对功率信号P进行数据处理分析；红外摄像机(5)镜头聚焦对准铣刀(2)，并拍摄记录铣刀(2)在对工件(3)进行铣削的红外图像I，红外摄像机(5)所拍摄的红外图像I传送给PC机(6)，PC机(6)对红外图像I进行数据处理分析。

作为优选地，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，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。

基于本实用新型中的一种新型木工刀具磨损在线诊断系统，还提供一种新型木工刀具磨损在线诊断方法，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；