自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)

盈蓓德科技刀具監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)是我們基于精密加工行業(yè)特征，結(jié)合加工中心、車床等機(jī)械加工過(guò)程，打造的一款刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)分析系統(tǒng)，通過(guò)采集主軸電流（負(fù)載）信號(hào)、位置信號(hào)、速度信號(hào)等30維度+數(shù)據(jù)信號(hào)，結(jié)合大數(shù)據(jù)流式處理、自然語(yǔ)言處理等自學(xué)習(xí)處理算法和行業(yè)多年經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)沉淀，構(gòu)建的一套完整的刀具壽命預(yù)測(cè)和狀態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)100%斷刀和崩刃監(jiān)控，磨損監(jiān)控識(shí)別率達(dá)到99%以上，同時(shí)，提供基于刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)的異常停機(jī)控制模塊，避免因刀具異常導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量損失和異常撞機(jī)事故，幫助用戶節(jié)約刀具成本30%以上，100%避免刀具異常帶來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量損失，為用戶提供無(wú)憂機(jī)加工過(guò)程管理！對(duì)比監(jiān)測(cè)系統(tǒng)給出的刀具狀態(tài)評(píng)估結(jié)果與實(shí)際通過(guò)人工檢測(cè)或其他精確測(cè)量方法得到的結(jié)果。自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)

針對(duì)刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中難以在線監(jiān)測(cè)這一問(wèn)題，提出一種通過(guò)通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的方法。通過(guò)采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際加工情景緊密結(jié)合，能直接反映當(dāng)前的加工狀態(tài)。將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于構(gòu)建刀具磨損狀態(tài)識(shí)別模型，直接將采集到數(shù)據(jù)作為輸入，得到了和傳統(tǒng)方法精度近似的預(yù)測(cè)模型，模型在訓(xùn)練集和在線驗(yàn)證試驗(yàn)中的表現(xiàn)都符合預(yù)期。刀具磨損狀態(tài)識(shí)別的方法在投入使用時(shí)還有一些問(wèn)題有待解決：①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測(cè)得的，而實(shí)際加工過(guò)程中，加工參數(shù)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(jìn)行變參數(shù)試驗(yàn)，考慮加工參數(shù)對(duì)于刀具磨損的影響，并針對(duì)常用的一些加工場(chǎng)景，建立不同的模型庫(kù)。變換加工場(chǎng)景時(shí)，通過(guò)獲取當(dāng)前場(chǎng)景，及時(shí)匹配相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型即可。②本研究中的模型是一個(gè)固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時(shí)的信號(hào)以及已知的磨損狀態(tài)，對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，從而在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)，不斷提升模型的精度和預(yù)測(cè)效果。盈蓓德科技-刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)基于人工智能的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)刀具振動(dòng)、聲音、溫度等多源數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估和預(yù)測(cè)。

三、食品加工行業(yè)在食品加工行業(yè)，生產(chǎn)線上需要使用各種不同種類的刀具，如菜刀、面包刀、砧板等。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種刀具的狀態(tài)和性能監(jiān)測(cè)，確保食品加工的安全和衛(wèi)生。通過(guò)監(jiān)測(cè)刀具的磨損和污染情況，系統(tǒng)可以提醒操作人員及時(shí)更換或清洗刀具，防止食品污染。四、航空航天領(lǐng)域在航空航天領(lǐng)域，對(duì)零件的加工精度和質(zhì)量要求極高。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠確保刀具在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性，避免因刀具問(wèn)題導(dǎo)致的加工精度下降和零件報(bào)廢。這對(duì)于提高航空航天產(chǎn)品的安全性和可靠性具有重要意義。

刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)（一）多傳感器融合單一傳感器獲取的信息往往具有局限性，難以***準(zhǔn)確地反映刀具的狀態(tài)。未來(lái)，將多種傳感器進(jìn)行融合，如切削力、振動(dòng)、聲發(fā)射、溫度、圖像等傳感器的融合，能夠獲取更豐富、更***的刀具狀態(tài)信息，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。（二）在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隨著制造過(guò)程的自動(dòng)化和智能化程度不斷提高，對(duì)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性要求也越來(lái)越高。在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀具的狀態(tài)變化，并在極短的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自適應(yīng)控制和優(yōu)化。（三）智能化監(jiān)測(cè)利用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)的智能化。通過(guò)對(duì)大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和分析，自動(dòng)提取刀具狀態(tài)的特征信息，智能診斷刀具的磨損、破損等狀態(tài)，并預(yù)測(cè)刀具的剩余使用壽命。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)采用分層監(jiān)測(cè)策略，先進(jìn)行簡(jiǎn)單快速初步判斷，只有在疑似異常時(shí)才啟動(dòng)復(fù)雜的模型進(jìn)行詳細(xì)分析。

刀具監(jiān)測(cè)技術(shù)主要可以分為兩大類：直接監(jiān)測(cè)方法和間接監(jiān)測(cè)方法。直接監(jiān)測(cè)方法通常是通過(guò)使用光學(xué)或觸覺(jué)傳感器直接觀察刀具的磨損情況。這種方法精度高，但必須進(jìn)行停機(jī)檢測(cè)，時(shí)間成本較高，因此不適用于工業(yè)生產(chǎn)。間接監(jiān)測(cè)方法則是通過(guò)監(jiān)測(cè)與刀具磨損或破損密切相關(guān)的傳感器信號(hào)，如振動(dòng)、切削力、電流功率和聲發(fā)射等，并利用建立的數(shù)學(xué)模型間接獲得刀具磨損量或刀具破損狀態(tài)。這種方法可以在機(jī)床加工過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行，不影響加工進(jìn)度，因此更適用于在線監(jiān)測(cè)。其中，基于振動(dòng)的監(jiān)測(cè)法是一種常用的間接監(jiān)測(cè)方法。切削過(guò)程中，振動(dòng)信號(hào)包含豐富的與刀具狀態(tài)密切相關(guān)的信息。通過(guò)測(cè)量和分析振動(dòng)信號(hào)，可以有效地監(jiān)測(cè)刀具的磨損和破損情況。此外，切削力監(jiān)測(cè)法也是一種常用的間接監(jiān)測(cè)方法。加工過(guò)程中，切削力會(huì)隨著刀具狀態(tài)的變化而改變，因此通過(guò)監(jiān)測(cè)切削力的變化也可以有效地判斷刀具的狀態(tài)?？偟膩?lái)說(shuō)，刀具監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于確保加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率具有重要意義。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體的加工需求和條件選擇合適的監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)。盈蓓德科技-刀具監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將在大規(guī)模數(shù)據(jù)上訓(xùn)練好的模型參數(shù)遷移到任務(wù)中，減少訓(xùn)練時(shí)間和計(jì)算成本。南通自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用

刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)保障生產(chǎn)安全，破損的刀具可能會(huì)飛出，對(duì)操作人員造成傷害。自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)

智能監(jiān)測(cè)技術(shù)隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，深度學(xué)習(xí)等智能算法被引入刀具磨損監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。通過(guò)總結(jié)和分析切削過(guò)程中的信號(hào)特征，建立刀具磨損與信號(hào)特征之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)刀具磨損的智能預(yù)測(cè)和剩余使用壽命的評(píng)估。這種方法能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)刀具的磨損狀態(tài)和剩余使用壽命，對(duì)滿足高精度加工要求和提高自動(dòng)化加工生產(chǎn)率具有重要意義。綜上所述，刀具監(jiān)測(cè)技術(shù)涵蓋了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和智能監(jiān)測(cè)技術(shù)等多種手段。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體需求和條件選擇合適的技術(shù)手段進(jìn)行刀具監(jiān)測(cè)和評(píng)估。自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)