[發明專利]一種新型木工刀具磨損在線診斷方法

有效

• 申請號: 202010191861.8
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111323072B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 郭曉磊;朱兆龍;董偉航
• 申請（專利權）人: 博深普銳高(上海）工具有限公司
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00;G01L3/24;G01N21/95;G01B11/00
• 代理公司: 浙江傳衡律師事務所 33387
• 代理人: 葉衛強

1.一種新型木工刀具磨損在線診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、建立刀具磨損診斷準則；

S1、采集銑削加工時的銑刀(2)在不同磨損狀態時的功率信號P以及紅外圖像I；

S2、PC機(6)對功率信號P采用離散小波變換算法進行數據處理分析，提取功率信號P的特征值；以及PC機(6)對紅外圖像I采用圖像梯度算法和離散小波變換算法進行數據處理分析，提取紅外圖像I的特征值；

S3、結合所得功率信號P和紅外圖像I的特征值建立刀具磨損診斷準則；

步驟2、傳輸實時數據至上述刀具磨損診斷準則對刀具磨損狀態進行判斷；

具體地，將新型刀具磨損診斷系統在線采集到的實時功率信號P與紅外圖像I處理后形成特征值頻率曲線并將其傳遞至所述刀具磨損診斷準則，即可判斷出刀具的磨損狀態；

在步驟S2中，所述功率信號P在軟件MATLAB中使用離散小波變換算法進行數據處理分析，提取功率信號P的特征值，該特征值為近似系數ψ1和細節系數Ψ1；

在步驟S2中，所述紅外圖像I在軟件MATLAB中使用圖像梯度算法進行圖像增強，同時在軟件MATLAB中使用離散小波變換算法進行圖像處理，提取紅外圖像I特征值，該特征值為近似系數ψ2；

在步驟S3中，刀具磨損診斷準則如下：

使用正常刀具所采集的功率信號P近似系數ψ1與細節系數Ψ1的頻率曲線作為刀具磨損下限，同時磨損刀具所采集相關特征值頻率曲線作為刀具磨損上限，然后對實時采集處理之后的功率信號P相關特征值頻率曲線按照刀具磨損上下限進行對比，若相關特征值特征曲線低于下限，則刀具為正常狀態，高于下限，低于上限，則刀具為磨損狀態，超出上限，則刀具為損壞狀態；

為防止功率信號P特征值在采集處理發生錯誤，同時使用紅外圖像I近似系數ψ2對刀具磨損狀態進行診斷，使用正常刀具所采集的紅外圖像I近似系數ψ2作為刀具磨損上限，同時磨損刀具所采集相關特征值頻率曲線作為刀具磨損下限，然后對實時采集處理之后的紅外圖像I相關特征值頻率曲線按照刀具磨損上下限進行對比，若相關特征值特征曲線高于上限，則刀具為正常狀態，低于上限，高于下限，則刀具為磨損狀態，低于下限，則刀具為損壞狀態；

具體對比方法如下：

A、若根據功率信號P特征值診斷出刀具磨損/不磨損，同時根據紅外圖像也診斷出刀具磨損/不磨損，若刀具磨損則同時得到刀具磨損區域以及磨損量大小；若刀具未磨損則繼續采集信號診斷；

B、若根據功率信號P特征值診斷出刀具不磨損，但根據紅外圖像I診斷出刀具磨損，則對功率信號P進行重新處理，再次診斷輸出刀具磨損狀態、刀具磨損區域以及磨損量大小。

2.根據權利要求1所述的一種新型木工刀具磨損在線診斷方法，其特征在于，在步驟S1中，銑刀磨損狀態分為以下4擋：后刀面磨損量VB≤0.2mm為正常狀態，后刀面磨損量0.2mm＜VB≤0.25mm半磨損狀態，后刀面磨損量0.25mm＜VB≤0.35mm磨損狀態，后刀面磨損量0.35mm＜VB為損壞狀態。