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一种基于图像分析的刀具监控方法及系统技术方案

技术编号:15672984 阅读:113 留言:0更新日期:2017-06-22 21:20
本发明专利技术公开了一种基于图像分析的刀具监控方法及系统,所述方法包括:通过传感器监测刀具相关特征信号;所述刀具相关特征信号经过放大器放大后发送给主板;所述主板对所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;所述显示设备以图像形式显示分析的后数据。本发明专利技术通过传感器采集电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种信号,来图像化的显示监测结果,用户可以直观地、快速地进行观测,监测更为简单,有效。

Tool monitoring method and system based on image analysis

The invention discloses a system and tool monitoring method based on image analysis, the method includes: the sensor monitoring tool characteristic signal; the tool features related to signal through the amplifier and then sent to the board; the board of the tool features related to signal storage, analysis, send data after analysis to the display device; the display device display after data analysis in image form. A signal value or percentage of the sensor motor current, power, torque, pressure or sound, to display the monitoring results of the image, the user can visually and quickly carry out observation, monitoring is more simple and effective.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像分析的刀具监控方法及系统
本专利技术属于数控机床刀具磨损监控
,尤其涉及一种基于图像分析的刀具监控方法及系统。
技术介绍
多年来,国内外学者在刀具磨损在线监测方面作了大量的工作,并在监测方法、监控参数的选择、信号处理识别领域取得了显著成果,有些方法已经用于生产。传统的刀具磨损状态监测方法是基于刀具体积损失的相关特征,通过接触测量或者CCD成像等,直接获得刀具的磨损值。例如见中国专利申请号为:CN200910031737.9,专利技术名称为:基于形状复制的数控铣削加工刀具磨损测量方法,将刀具形状复制在复印材料上,实现对刀具磨损测量。中国专利申请号为:CN200910082547.X,专利技术名称为:基于影像的刀具在线检测与补偿系统及方法,利用摄像装置获取刀具的影像,通过图像处理获知刀具磨损量。然而上述的方法中,所采集的均为刀具的影像,用户无法直观地对刀具的状态直观地、快速地进行观测,监测方法较为复杂、效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷,而提供一种基于图像分析的刀具监控方法及系统。为实现本专利技术的目的,本专利技术所采用的技术方案是:一种基于图像分析的刀具监控方法,所述方法包括学习状态和监控状态,所述学习状态包括如下步骤:步骤一:通过传感器监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;步骤二:所述刀具相关特征信号经过放大器放大后发送给主板;步骤三:所述主板对所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;步骤四:所述显示设备以图像形式显示分析的后数据,所述图像形式为下列形式中的一种:a.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲面;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;b.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲线;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;所述监控状态包括如下步骤:步骤五:在后续加工中,当图像形式为步骤四中的a时,所述学习曲面为加工曲面,磨损极限、断刀上限和断刀下限三条线与加工曲面重合的部分为第一颜色,超出加工曲面的部分为第二颜色,当加工曲面高于磨损极限或断刀上限时,即发出报警信号,当加工曲面低于断刀下限时,系统也发出报警信号;当图像形式为步骤四中的b时,所述学习曲面为加工曲线,当加工曲线低于断刀下限时,系统也发出报警信号,当加工曲线高于磨损极限或断刀上限时,系统即发出报警信号。其中,当图像形式为步骤四中的b时,还显示刀具与工件接触信号极限曲线。本专利技术还提供了另外一种基于图像分析的刀具监控方法,所述方法包括如下步骤:步骤一:通过传感器监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;步骤二:所述刀具相关特征信号经过放大器放大后发送给主板;步骤三:所述主板对所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;步骤四:所述显示设备以图像形式显示分析的后数据,所述图像形式为:显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的断刀上限、加工曲线、断刀下限三条曲线,在加工时,三条曲线同时行进显示;步骤五:当加工曲线由于断刀突然变化时,接触到红色上限或下限,从而产生报警。与上述方法相对应地,本专利技术提供了一种基于图像分析的刀具监控系统,所述系统包括:传感器、放大器、主板、I/O单元、显示设备,所述传感器用于监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;所述放大器用于放大所述刀具相关特征信号;所述主板用于对放大后的所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;所述显示设备以图像形式显示分析的后数据,所述图像形式为下列形式中的一种:a.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲面;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;b.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲线;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;当图像形式为a时,所述学习曲面为加工曲面,磨损极限、断刀上限和断刀下限三条线与加工曲面重合的部分为第一颜色,超出加工曲面的部分为第二颜色,当加工曲面高于磨损极限或断刀上限时,即发出报警信号,当加工曲面低于断刀下限时,系统也发出报警信号;当图像形式b时,所述学习曲面为加工曲线,当加工曲线低于断刀下限时,系统也发出报警信号,当加工曲线高于磨损极限或断刀上限时,系统即发出报警信号;所述I/O单元用于向外部报警设备发送报警信号。其中,当图像形式b时,显示设备还显示刀具与工件接触信号极限曲线。与上述方法相对应,本专利技术还提供了另外一种基于图像分析的刀具监控系统,所述系统包括:传感器、放大器、主板、I/O单元、显示设备,所述传感器用于监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;所述放大器用于放大所述刀具相关特征信号;所述主板用于对放大后的所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;所述显示设备以图像形式显示分析的后数据,所述图像形式为:显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的断刀上限、加工曲线、断刀下限三条曲线,在加工时,三条曲线同时行进显示;当加工曲线由于断刀突然变化时,接触到红色上限或下限,通过I/O单元向外部报警设备发送报警信号。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:利用本专利技术可以通过传感器采集电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种信号,来图像化的显示监测结果,用户可以直观地、快速地进行观测,监测更为简单,有效。附图说明图1所示为本专利技术第一种监控模式下学习状态第一示意图;图2所示为本专利技术第一种监控模式下学习状态第二示意图;图3所示为本专利技术第一种监控模式下监控状态第一示意图;图4所示为本专利技术第一种监控模式下学习状态第二示意图;图5所示为本专利技术第二种监控模式下学习状态第一示意图;图6所示为本专利技术第二种监控模式下学习状态第二示意图;图7所示为本专利技术第二种监控模式下监控状态第一示意图;图8所示为本专利技术第二种监控模式下学习状态第二示意图;图9所示为本专利技术第三种监控模式下监控状态第一示意图;图10所示为本专利技术第三种监控模式下监控状态第二示意图;图中:1.部件名称,2.部件名称,……n。部件名称。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。应当说明的是,本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语,如“相连接”、“相连”等,其既可以指代某一部件与另一部件直接连接,也可以指代某一部件通过其他部件与另一部件相连接。本专利技术实施例公开了一种基于图像分析的刀具监控方法,所述方法包括三种监控模式,监控模式一:包括学习状态和监控状态,所述学习状态包括如下步骤:步骤一:通过传感器监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;步骤二:所述刀具相关特征信号经过放大器放大后发送给主板;步骤三:所述主板对所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据本文档来自技高网...
一种基于图像分析的刀具监控方法及系统

【技术保护点】
一种基于图像分析的刀具监控方法,其特征在于,所述方法包括学习状态和监控状态,所述学习状态包括如下步骤:步骤一:通过传感器监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;步骤二:所述刀具相关特征信号经过放大器放大后发送给主板;步骤三:所述主板对所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;步骤四:所述显示设备以图像形式显示分析的后数据,所述图像形式为下列形式中的一种:a.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲面;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;b.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲线;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;所述监控状态包括如下步骤:步骤五:在后续加工中,当图像形式为步骤四中的a时,所述学习曲面为加工曲面,磨损极限、断刀上限和断刀下限三条线与加工曲面重合的部分为第一颜色,超出加工曲面的部分为第二颜色,当加工曲面高于磨损极限或断刀上限时,即发出报警信号,当加工曲面低于断刀下限时,系统也发出报警信号;当图像形式为步骤四中的b时,所述学习曲面为加工曲线,当加工曲线低于断刀下限时,系统也发出报警信号,当加工曲线高于磨损极限或断刀上限时,系统即发出报警信号。...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像分析的刀具监控方法,其特征在于,所述方法包括学习状态和监控状态,所述学习状态包括如下步骤:步骤一:通过传感器监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;步骤二:所述刀具相关特征信号经过放大器放大后发送给主板;步骤三:所述主板对所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;步骤四:所述显示设备以图像形式显示分析的后数据,所述图像形式为下列形式中的一种:a.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲面;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;b.显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的特定颜色的学习曲线;显示磨损极限、断刀上限和断刀下限三条曲线;所述监控状态包括如下步骤:步骤五:在后续加工中,当图像形式为步骤四中的a时,所述学习曲面为加工曲面,磨损极限、断刀上限和断刀下限三条线与加工曲面重合的部分为第一颜色,超出加工曲面的部分为第二颜色,当加工曲面高于磨损极限或断刀上限时,即发出报警信号,当加工曲面低于断刀下限时,系统也发出报警信号;当图像形式为步骤四中的b时,所述学习曲面为加工曲线,当加工曲线低于断刀下限时,系统也发出报警信号,当加工曲线高于磨损极限或断刀上限时,系统即发出报警信号。2.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的刀具监控方法,其特征在于,当图像形式为步骤四中的b时,还显示刀具与工件接触信号极限曲线。3.一种基于图像分析的刀具监控方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤一:通过传感器监测刀具相关特征信号,所述刀具相关特征信号为电机电流、功率、扭矩或压力、声波的值或百分比中的一种;步骤二:所述刀具相关特征信号经过放大器放大后发送给主板;步骤三:所述主板对所述刀具相关特征信号存储、分析后,将分析后的数据发送到显示设备;步骤四:所述显示设备以图像形式显示分析的后数据,所述图像形式为:显示纵坐标为纵坐标为刀具相关特征信号,横坐标为时间的断刀上限、加工曲线、断刀下限三条曲线,在加工时,三条曲线同时行进显示;步骤五:当加工曲线由于断刀突然变化时,接触到红色上限或下限,从而...

【专利技术属性】
技术研发人员:周萍萍魏明
申请(专利权)人:周萍萍魏明
类型:发明
国别省市:天津,12

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