一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法及系統(tǒng)，所述方法包括：通過傳感器監(jiān)測刀具相關特征信號；所述刀具相關特征信號經(jīng)過放大器放大后發(fā)送給主板；所述主板對所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)。本發(fā)明專利技術(shù)通過傳感器采集電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種信號，來圖像化的顯示監(jiān)測結(jié)果，用戶可以直觀地、快速地進行觀測，監(jiān)測更為簡單，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.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法及系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于數(shù)控機床刀具磨損監(jiān)控
，尤其涉及一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
多年來，國內(nèi)外學者在刀具磨損在線監(jiān)測方面作了大量的工作，并在監(jiān)測方法、監(jiān)控參數(shù)的選擇、信號處理識別領域取得了顯著成果，有些方法已經(jīng)用于生產(chǎn)。傳統(tǒng)的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測方法是基于刀具體積損失的相關特征，通過接觸測量或者CCD成像等，直接獲得刀具的磨損值。例如見中國專利申請?zhí)枮椋篊N200910031737.9，專利技術(shù)名稱為：基于形狀復制的數(shù)控銑削加工刀具磨損測量方法，將刀具形狀復制在復印材料上，實現(xiàn)對刀具磨損測量。中國專利申請?zhí)枮椋篊N200910082547.X，專利技術(shù)名稱為：基于影像的刀具在線檢測與補償系統(tǒng)及方法，利用攝像裝置獲取刀具的影像，通過圖像處理獲知刀具磨損量。然而上述的方法中，所采集的均為刀具的影像，用戶無法直觀地對刀具的狀態(tài)直觀地、快速地進行觀測，監(jiān)測方法較為復雜、效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法及系統(tǒng)。為實現(xiàn)本專利技術(shù)的目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法，所述方法包括學習狀態(tài)和監(jiān)控狀態(tài)，所述學習狀態(tài)包括如下步驟：步驟一：通過傳感器監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；步驟二：所述刀具相關特征信號經(jīng)過放大器放大后發(fā)送給主板；步驟三：所述主板對所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；步驟四：所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)，所述圖像形式為下列形式中的一種：a.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲面；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；b.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲線；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；所述監(jiān)控狀態(tài)包括如下步驟：步驟五：在后續(xù)加工中，當圖像形式為步驟四中的a時，所述學習曲面為加工曲面，磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條線與加工曲面重合的部分為第一顏色，超出加工曲面的部分為第二顏色，當加工曲面高于磨損極限或斷刀上限時，即發(fā)出報警信號，當加工曲面低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號；當圖像形式為步驟四中的b時，所述學習曲面為加工曲線，當加工曲線低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號，當加工曲線高于磨損極限或斷刀上限時，系統(tǒng)即發(fā)出報警信號。其中，當圖像形式為步驟四中的b時，還顯示刀具與工件接觸信號極限曲線。本專利技術(shù)還提供了另外一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法，所述方法包括如下步驟：步驟一：通過傳感器監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；步驟二：所述刀具相關特征信號經(jīng)過放大器放大后發(fā)送給主板；步驟三：所述主板對所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；步驟四：所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)，所述圖像形式為：顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的斷刀上限、加工曲線、斷刀下限三條曲線，在加工時，三條曲線同時行進顯示；步驟五：當加工曲線由于斷刀突然變化時，接觸到紅色上限或下限，從而產(chǎn)生報警。與上述方法相對應地，本專利技術(shù)提供了一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：傳感器、放大器、主板、I/O單元、顯示設備，所述傳感器用于監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；所述放大器用于放大所述刀具相關特征信號；所述主板用于對放大后的所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)，所述圖像形式為下列形式中的一種：a.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲面；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；b.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲線；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；當圖像形式為a時，所述學習曲面為加工曲面，磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條線與加工曲面重合的部分為第一顏色，超出加工曲面的部分為第二顏色，當加工曲面高于磨損極限或斷刀上限時，即發(fā)出報警信號，當加工曲面低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號；當圖像形式b時，所述學習曲面為加工曲線，當加工曲線低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號，當加工曲線高于磨損極限或斷刀上限時，系統(tǒng)即發(fā)出報警信號；所述I/O單元用于向外部報警設備發(fā)送報警信號。其中，當圖像形式b時，顯示設備還顯示刀具與工件接觸信號極限曲線。與上述方法相對應，本專利技術(shù)還提供了另外一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：傳感器、放大器、主板、I/O單元、顯示設備，所述傳感器用于監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；所述放大器用于放大所述刀具相關特征信號；所述主板用于對放大后的所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)，所述圖像形式為：顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的斷刀上限、加工曲線、斷刀下限三條曲線，在加工時，三條曲線同時行進顯示；當加工曲線由于斷刀突然變化時，接觸到紅色上限或下限，通過I/O單元向外部報警設備發(fā)送報警信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：利用本專利技術(shù)可以通過傳感器采集電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種信號，來圖像化的顯示監(jiān)測結(jié)果，用戶可以直觀地、快速地進行觀測，監(jiān)測更為簡單，有效。附圖說明圖1所示為本專利技術(shù)第一種監(jiān)控模式下學習狀態(tài)第一示意圖；圖2所示為本專利技術(shù)第一種監(jiān)控模式下學習狀態(tài)第二示意圖；圖3所示為本專利技術(shù)第一種監(jiān)控模式下監(jiān)控狀態(tài)第一示意圖；圖4所示為本專利技術(shù)第一種監(jiān)控模式下學習狀態(tài)第二示意圖；圖5所示為本專利技術(shù)第二種監(jiān)控模式下學習狀態(tài)第一示意圖；圖6所示為本專利技術(shù)第二種監(jiān)控模式下學習狀態(tài)第二示意圖；圖7所示為本專利技術(shù)第二種監(jiān)控模式下監(jiān)控狀態(tài)第一示意圖；圖8所示為本專利技術(shù)第二種監(jiān)控模式下學習狀態(tài)第二示意圖；圖9所示為本專利技術(shù)第三種監(jiān)控模式下監(jiān)控狀態(tài)第一示意圖；圖10所示為本專利技術(shù)第三種監(jiān)控模式下監(jiān)控狀態(tài)第二示意圖；圖中：1.部件名稱，2.部件名稱，……n。部件名稱。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本專利技術(shù)作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。應當說明的是，本申請中所述的“連接”和用于表達“連接”的詞語，如“相連接”、“相連”等，其既可以指代某一部件與另一部件直接連接，也可以指代某一部件通過其他部件與另一部件相連接。本專利技術(shù)實施例公開了一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法，所述方法包括三種監(jiān)控模式，監(jiān)控模式一：包括學習狀態(tài)和監(jiān)控狀態(tài)，所述學習狀態(tài)包括如下步驟：步驟一：通過傳感器監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；步驟二：所述刀具相關特征信號經(jīng)過放大器放大后發(fā)送給主板；步驟三：所述主板對所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法包括學習狀態(tài)和監(jiān)控狀態(tài)，所述學習狀態(tài)包括如下步驟：步驟一：通過傳感器監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；步驟二：所述刀具相關特征信號經(jīng)過放大器放大后發(fā)送給主板；步驟三：所述主板對所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；步驟四：所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)，所述圖像形式為下列形式中的一種：a.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲面；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；b.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲線；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；所述監(jiān)控狀態(tài)包括如下步驟：步驟五：在后續(xù)加工中，當圖像形式為步驟四中的a時，所述學習曲面為加工曲面，磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條線與加工曲面重合的部分為第一顏色，超出加工曲面的部分為第二顏色，當加工曲面高于磨損極限或斷刀上限時，即發(fā)出報警信號，當加工曲面低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號；當圖像形式為步驟四中的b時，所述學習曲面為加工曲線，當加工曲線低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號，當加工曲線高于磨損極限或斷刀上限時，系統(tǒng)即發(fā)出報警信號。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法包括學習狀態(tài)和監(jiān)控狀態(tài)，所述學習狀態(tài)包括如下步驟：步驟一：通過傳感器監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；步驟二：所述刀具相關特征信號經(jīng)過放大器放大后發(fā)送給主板；步驟三：所述主板對所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；步驟四：所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)，所述圖像形式為下列形式中的一種：a.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲面；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；b.顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的特定顏色的學習曲線；顯示磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條曲線；所述監(jiān)控狀態(tài)包括如下步驟：步驟五：在后續(xù)加工中，當圖像形式為步驟四中的a時，所述學習曲面為加工曲面，磨損極限、斷刀上限和斷刀下限三條線與加工曲面重合的部分為第一顏色，超出加工曲面的部分為第二顏色，當加工曲面高于磨損極限或斷刀上限時，即發(fā)出報警信號，當加工曲面低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號；當圖像形式為步驟四中的b時，所述學習曲面為加工曲線，當加工曲線低于斷刀下限時，系統(tǒng)也發(fā)出報警信號，當加工曲線高于磨損極限或斷刀上限時，系統(tǒng)即發(fā)出報警信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法，其特征在于，當圖像形式為步驟四中的b時，還顯示刀具與工件接觸信號極限曲線。3.一種基于圖像分析的刀具監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：步驟一：通過傳感器監(jiān)測刀具相關特征信號,所述刀具相關特征信號為電機電流、功率、扭矩或壓力、聲波的值或百分比中的一種；步驟二：所述刀具相關特征信號經(jīng)過放大器放大后發(fā)送給主板；步驟三：所述主板對所述刀具相關特征信號存儲、分析后，將分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示設備；步驟四：所述顯示設備以圖像形式顯示分析的后數(shù)據(jù)，所述圖像形式為：顯示縱坐標為縱坐標為刀具相關特征信號，橫坐標為時間的斷刀上限、加工曲線、斷刀下限三條曲線，在加工時，三條曲線同時行進顯示；步驟五：當加工曲線由于斷刀突然變化時，接觸到紅色上限或下限，從而...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周萍萍，魏明，
申請(專利權(quán))人：周萍萍，魏明，
類型：發(fā)明
國別省市：天津,12