刀具狀態監測與人工智能的結合是當前制造業中的一個重要研究方向。人工智能在刀具狀態監測中的應用具有***優勢。通過機器學習和深度學習算法,可以對大量復雜的監測數據進行有效分析和處理,從而更準確地判斷刀具的狀態。在機器學習方面,支持向量機(SVM)、決策樹等算法能夠從切削力、振動、聲發射等多源監測數據中提取特征,并建立刀具狀態與這些特征之間的關系模型。例如,使用SVM算法對不同磨損程度的刀具所產生的振動信號特征進行分類,從而實現對刀具磨損狀態的判斷。刀具狀態監測系統可以提前預知刀具需要更換或維護的時間,避免因刀具突然損壞而造成的生產中斷。南京自主研發刀具狀態監測應用
刀具狀態監測的研究方法主要包括以下幾種:直接測量法:光學測量法:利用激光干涉、機器視覺等光學原理,對刀具的刃口形狀、磨損量等進行非接觸測量。接觸測量法:通過電感式、電容式等接觸式傳感器直接測量刀具的磨損量。圖像測量法:拍攝刀具圖像,借助圖像處理技術分析獲取刀具的磨損信息。間接測量法:切削力監測:通過安裝力傳感器測量切削力的變化,刀具磨損會導致切削力增大。切削溫度監測:利用紅外傳感器、熱電偶等測量切削區域的溫度,刀具磨損使切削溫度升高。振動監測:使用加速度傳感器采集切削過程中的振動信號,分析其特征參數來判斷刀具狀態。聲發射監測:基于材料變形和斷裂時釋放的彈性波來監測刀具狀態。基于人工智能的監測方法:機器學習算法:如支持向量機(SVM)、人工神經網絡(ANN)等,對多源監測信號進行融合和分析。深度學習算法:如卷積神經網絡(CNN)、循環神經網絡(RNN)等,挖掘監測信號中的潛在特征。南京自主研發刀具狀態監測應用刀具狀態監測系統采集到的數據可能存在噪聲、缺失值或異常值,影響模型的訓練和預測準確性。
針對刀具磨損狀態在實際生產加工過程中難以在線監測的問題,提出一種通過通信技術獲取機床內部數據,對當前的刀具磨損狀態進行識別的方法。通過采集機床內部實時數據并將其與實際加工情景緊密結合,能直接反映當前的加工狀態。將卷積神經網絡用于構建刀具磨損狀態識別模型,直接將采集到數據作為輸入,得到了和傳統方法精度近似的預測模型,模型在訓練集和在線驗證試驗中的表現都符合預期。刀具磨損狀態識別的方法在投入使用時還有一些問題有待解決:①現有數據是在相同的加工條件下測得的,而實際加工過程中,加工參數以及加工情景是不斷變化的,因此需要在下一步的研究中,進行變參數試驗,考慮加工參數對于刀具磨損的影響,并針對常用的一些加工場景,建立不同的模型庫。變換加工場景時,通過獲取當前場景,及時匹配相應的預測模型即可。②本研究中的模型是一個固定的模型。今后需要根據實時的信號以及已知的磨損狀態,對模型進行實時更新,從而在實時監測過程中實現自學習,不斷提升模型的精度和預測效果。盈蓓德科技-刀具狀態監測系統。
針對刀具磨損狀態在實際生產加工過程中難以在線監測這一問題,提出一種通過通信技術獲取機床內部數據,對當前的刀具磨損狀態進行識別的方法。通過采集機床內部實時數據并將其與實際加工情景緊密結合,能直接反映當前的加工狀態。將卷積神經網絡用于構建刀具磨損狀態識別模型,直接將采集到數據作為輸入,得到了和傳統方法精度近似的預測模型,模型在訓練集和在線驗證試驗中的表現都符合預期。刀具磨損狀態識別的方法在投入使用時還有一些問題有待解決:①現有數據是在相同的加工條件下測得的,而實際加工過程中,加工參數以及加工情景是不斷變化的,因此需要在下一步的研究中,進行變參數試驗,考慮加工參數對于刀具磨損的影響,并針對常用的一些加工場景,建立不同的模型庫。變換加工場景時,通過獲取當前場景,及時匹配相應的預測模型即可。②本研究中的模型是一個固定的模型。今后需要根據實時的信號以及已知的磨損狀態,對模型進行實時更新,從而在實時監測過程中實現自學習,不斷提升模型的精度和預測效果。盈蓓德科技-刀具狀態監測系統。刀具狀態監測系統是指其在長時間運行中的穩定性和一致性。多次重復相同的加工過程,觀察監測結果是否穩定。
刀具狀態直接測量監測方案。一、監測目標實時、準確地獲取刀具的幾何參數變化,及時發現刀具的磨損、破損等狀態,以保證加工質量和生產效率。二、監測對象本次監測針對[具體機床型號]機床上使用的[具體刀具類型]刀具。三、直接測量方法選擇采用光學測量法結合圖像測量法。四、測量設備及傳感器選用高精度的激光位移傳感器,用于測量刀具的輪廓和尺寸。配備高分辨率工業相機,用于拍攝刀具的圖像。五、測量流程安裝傳感器將激光位移傳感器安裝在機床的固定位置,確保能夠穩定地測量刀具的關鍵部位。調整工業相機的位置和角度,使其能夠清晰拍攝刀具的全貌。測量前準備對傳感器進行校準,確保測量精度。清潔刀具表面,避免雜質影響測量結果。測量操作在機床加工過程的間歇,啟動激光位移傳感器,對刀具的輪廓進行掃描測量。同時,工業相機拍攝刀具的圖像。數據采集與傳輸傳感器和相機采集到的數據通過數據線傳輸到數據處理單元。數據分析利用專門的圖像處理軟件對刀具圖像進行分析,提取刀具的幾何特征。對激光位移傳感器測量的數據進行處理,計算刀具的磨損量、尺寸變化等參數。刀具狀態監測系統能夠實現實時的智能決策,當監測到刀具狀態異常時,系統能夠立即給出優化的解決方案,。杭州刀具狀態監測咨詢報價
刀具狀態監測通過力傳感器測量切削過程中的力的變化。刀具磨損或破損會導致切削力的增加或波動。南京自主研發刀具狀態監測應用
準確性:視覺檢查在發現表面明顯損傷方面更為直觀和準確,而觸覺檢查則能感知到更細微的表面變化。然而,兩者都無法完全替代對方,因為有些缺陷可能只通過視覺或觸覺檢查中的一種才能發現。應用場景:在實際應用中,通常會將視覺檢查和觸覺檢查結合使用,以更***地評估刀具的狀態。例如,在光線充足的條件下進行視覺檢查,以發現明顯的裂紋、缺口等;同時,通過觸覺檢查來感知刀具表面的粗糙度和細微凹陷等。技術提升:隨著科技的發展,機器視覺和觸覺傳感器等先進技術也被應用于刀具狀態監測中,這些技術能夠進一步提高檢測的準確性和效率。綜上所述,視覺檢查和觸覺檢查在刀具狀態監測中各有其優勢,無法簡單判斷哪個更準確。在實際應用中,應根據具體情況和需求選擇合適的檢查方法,并結合其他技術手段進行綜合評估。南京自主研發刀具狀態監測應用