[發(fā)明專(zhuān)利]用于數(shù)控機(jī)床的斷刀檢測(cè)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710853895.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107678398B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳吉紅;周會(huì)成;許光達(dá);張巖巖;胡震宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/4065
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/4065
• 代理公司: 上海一平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 成春榮;竺云

1.一種用于數(shù)控機(jī)床的斷刀檢測(cè)的方法，所述方法包括：

獲取所述數(shù)控機(jī)床的第一刀具的特征向量，其中，所述特征向量能夠描述所述第一刀具的狀態(tài)且提取自所述數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)；

將所述特征向量輸入經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的模型以獲得所述模型對(duì)所述特征向量處理后的第一處理結(jié)果，其中，所述模型經(jīng)過(guò)訓(xùn)練以能夠確定特征向量與刀具狀態(tài)之間的關(guān)系；以及

根據(jù)所述第一處理結(jié)果，確定所述第一刀具為斷刀狀態(tài)或者非斷刀狀態(tài)；

其中，對(duì)所述第一刀具的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行微分得到第一微分值，所述刀具數(shù)據(jù)為針對(duì)所述第一刀具的與加工過(guò)程相關(guān)的數(shù)據(jù)；

選取第一微分值不大于第一閾值的刀具數(shù)據(jù)形成第一微分點(diǎn)集；

對(duì)所述第一微分點(diǎn)集進(jìn)行微分得到第二微分值；

根據(jù)所述第二微分值確定所述第一刀具的開(kāi)始加工時(shí)間和結(jié)束加工時(shí)間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述獲取所述數(shù)控機(jī)床的第一刀具的特征向量，包括：

根據(jù)所述第一刀具的刀具號(hào)獲取所述第一刀具對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)用于描述所述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)且屬于所述數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)；以及

從所述第一刀具對(duì)應(yīng)的所述運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)提取所述第一刀具的特征向量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括主軸電流和主軸功率中的至少一個(gè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述特征向量包括以下至少之一：主軸功率的均方根值、主軸功率的積分、主軸功率的均值、主軸功率的峰度、主軸功率的相關(guān)系數(shù)、主軸功率前n個(gè)的峰值、主軸功率的中位數(shù)、主軸電流的均方根值，主軸電流的積分、主軸電流的均值、主軸電流的峰度、主軸電流的相關(guān)系數(shù)、主軸電流的前m個(gè)峰值、主軸電流的中位數(shù)，其中n和m為自然數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述獲取所述數(shù)控機(jī)床的第一刀具的特征向量，包括：

確定所述第一刀具的開(kāi)始加工時(shí)間和結(jié)束加工時(shí)間；

從所述開(kāi)始加工時(shí)間和所述結(jié)束加工時(shí)間之間的所述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)提取所述特征向量，其中，所述運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)用于描述所述數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)且屬于所述數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述根據(jù)所述第二微分值確定所述第一刀具的開(kāi)始加工時(shí)間和結(jié)束加工時(shí)間，包括：

確定第一位置，其中所述第一位置為所述第二微分值中最大值所對(duì)應(yīng)的位置的后一個(gè)位置；

獲取所述第一位置對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)作為所述第一刀具的開(kāi)始加工時(shí)間；

確定第二位置，其中所述第二位置為所述第二微分值中第二大值所對(duì)應(yīng)的位置的前一個(gè)位置；

獲取所述第二位置對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)作為所述第一刀具的結(jié)束加工時(shí)間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，

所述確定所述第一刀具的開(kāi)始加工時(shí)間和結(jié)束加工時(shí)間，進(jìn)一步包括：對(duì)所述第一刀具的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑濾波；

所述對(duì)所述第一刀具的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行微分得到第一微分值，包括：對(duì)平滑濾波后的刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行微分得到第一微分值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述刀具數(shù)據(jù)包括以下至少之一：主軸功率、主軸電流、主軸實(shí)際速度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括：

將所述特征向量和所述第一處理結(jié)果作為樣本放入用于訓(xùn)練所述模型的樣本集；

利用所述樣本集中的至少部分樣本訓(xùn)練所述模型。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述利用所述樣本集中的至少部分樣本訓(xùn)練所述模型，包括：從所述樣本集中選取多個(gè)樣本；對(duì)選擇的樣本進(jìn)行歸一化處理；用歸一化處理后的樣本訓(xùn)練所述模型；

所述將所述特征向量輸入經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的模型以獲得所述模型對(duì)所述特征向量處理后的第一處理結(jié)果，包括：將歸一化后的特征向量輸入經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的模型以獲得所述模型對(duì)所述歸一化特征向量處理后的第一處理結(jié)果。