本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床加工監(jiān)管，具體是一種基于圖像識(shí)別的數(shù)控機(jī)床加工精度在線識(shí)別方法。

背景技術(shù)：

1、數(shù)控機(jī)床是指裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，這種機(jī)床能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號(hào)指令規(guī)定的程序并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過(guò)信息載體輸入數(shù)控裝置，進(jìn)而控制機(jī)床的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)化加工；

2、目前在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，難以基于圖像識(shí)別來(lái)反映工件的實(shí)際加工狀態(tài)并根據(jù)加工質(zhì)量的變化自動(dòng)調(diào)整切削參數(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的智能化控制，且不能對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行調(diào)控表現(xiàn)進(jìn)行合理分析并準(zhǔn)確預(yù)警反饋，不利于提升數(shù)控機(jī)床的加工精度；

3、針對(duì)上述的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出一種解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像識(shí)別的數(shù)控機(jī)床加工精度在線識(shí)別方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)難以基于圖像識(shí)別來(lái)反映工件的實(shí)際加工狀態(tài)并根據(jù)加工質(zhì)量的變化自動(dòng)調(diào)整切削參數(shù)，且不能對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行調(diào)控表現(xiàn)進(jìn)行合理分析并準(zhǔn)確預(yù)警反饋，不利于提升數(shù)控機(jī)床的加工精度，智能化程度低的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于圖像識(shí)別的數(shù)控機(jī)床加工精度在線識(shí)別方法，包括以下步驟：

4、步驟一、通過(guò)圖像高精度采集模塊在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中實(shí)時(shí)采集工件圖像，將所采集的工件圖像經(jīng)處理器發(fā)送至圖像處理分析模塊；

5、步驟二、圖像處理分析模塊對(duì)所接收的工件圖像進(jìn)行預(yù)處理，利用圖像識(shí)別算法提取關(guān)鍵特征信息，且將所提取的關(guān)鍵特征信息經(jīng)處理器發(fā)送至機(jī)床控制模塊；

6、步驟三、機(jī)床控制模塊基于所接收的關(guān)鍵特征信息判斷數(shù)控機(jī)床當(dāng)前的加工質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，若加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)則生成相應(yīng)的控制信號(hào)，并將所生成的控制信號(hào)經(jīng)處理器發(fā)送至反饋調(diào)節(jié)模塊；

7、步驟四、反饋調(diào)節(jié)模塊接收相應(yīng)的控制信號(hào)，基于所接收的控制信號(hào)對(duì)數(shù)控機(jī)床的相應(yīng)切削參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)時(shí)提升數(shù)控機(jī)床的加工精度；

8、步驟五、機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行調(diào)控表現(xiàn)進(jìn)行分析，通過(guò)分析生成運(yùn)行調(diào)控合格信號(hào)或運(yùn)行調(diào)控預(yù)警信號(hào)，將運(yùn)行調(diào)控合格信號(hào)或運(yùn)行調(diào)控預(yù)警信號(hào)經(jīng)處理器發(fā)送至數(shù)控機(jī)床監(jiān)管端，數(shù)控機(jī)床監(jiān)管端接收到運(yùn)行調(diào)控預(yù)警信號(hào)時(shí)發(fā)出預(yù)警。

9、進(jìn)一步的，在步驟五中，機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊的具體分析過(guò)程如下：

10、在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中設(shè)定時(shí)長(zhǎng)為t1的檢測(cè)時(shí)段，獲取到檢測(cè)時(shí)段的機(jī)床調(diào)節(jié)效況值和機(jī)床加工穩(wěn)況值，將機(jī)床調(diào)節(jié)效況值和機(jī)床加工穩(wěn)況值與預(yù)設(shè)機(jī)床調(diào)節(jié)效況閾值和預(yù)設(shè)機(jī)床加工穩(wěn)況閾值分別進(jìn)行數(shù)值比較，若機(jī)床調(diào)節(jié)效況值或機(jī)床加工穩(wěn)況值超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)閾值，則生成運(yùn)行調(diào)控預(yù)警信號(hào)。

11、進(jìn)一步的，若機(jī)床調(diào)節(jié)效況值和機(jī)床加工穩(wěn)況值均未超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)閾值，則將機(jī)床調(diào)節(jié)效況值和機(jī)床加工穩(wěn)況值進(jìn)行賦權(quán)求和計(jì)算以得到機(jī)床運(yùn)調(diào)檢測(cè)值；

12、將機(jī)床運(yùn)調(diào)檢測(cè)值與預(yù)設(shè)機(jī)床運(yùn)調(diào)檢測(cè)閾值進(jìn)行數(shù)值比較，若機(jī)床運(yùn)調(diào)檢測(cè)值超過(guò)預(yù)設(shè)機(jī)床運(yùn)調(diào)檢測(cè)閾值，則生成運(yùn)行調(diào)控預(yù)警信號(hào)；若機(jī)床運(yùn)調(diào)檢測(cè)值未超過(guò)預(yù)設(shè)機(jī)床運(yùn)調(diào)檢測(cè)閾值，則生成運(yùn)行調(diào)控合格信號(hào)。

13、進(jìn)一步的，機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊通信連接機(jī)床調(diào)效分析模塊和機(jī)床穩(wěn)檢分析模塊，機(jī)床調(diào)效分析模塊將檢測(cè)時(shí)段內(nèi)針對(duì)數(shù)控機(jī)床的調(diào)節(jié)效率表現(xiàn)進(jìn)行分析，通過(guò)分析以得到機(jī)床調(diào)節(jié)效況值，并將機(jī)床調(diào)節(jié)效況值發(fā)送至機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊；

14、機(jī)床穩(wěn)檢分析模塊將檢測(cè)時(shí)段內(nèi)數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程的切削穩(wěn)定狀況進(jìn)行分析，通過(guò)分析以得到機(jī)床加工穩(wěn)況值，且將機(jī)床加工穩(wěn)況值發(fā)送至機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊。

15、進(jìn)一步的，機(jī)床調(diào)效分析模塊的具體分析過(guò)程如下：

16、在機(jī)床控制模塊生成相應(yīng)控制信號(hào)時(shí)，將相應(yīng)控制信號(hào)的生成時(shí)刻標(biāo)記為第一時(shí)刻，以及將反饋調(diào)節(jié)模塊完成相應(yīng)調(diào)整操作的時(shí)刻標(biāo)記為第二時(shí)刻，將第一時(shí)刻與相應(yīng)第二時(shí)刻之間的間隔時(shí)長(zhǎng)標(biāo)記為效檢時(shí)長(zhǎng)；

17、獲取到檢測(cè)時(shí)段內(nèi)的所有效檢時(shí)長(zhǎng)并將其進(jìn)行均值計(jì)算得到調(diào)節(jié)時(shí)表值，且將效檢時(shí)長(zhǎng)與預(yù)設(shè)效檢時(shí)長(zhǎng)閾值進(jìn)行數(shù)值比較，并將檢測(cè)時(shí)段內(nèi)超過(guò)預(yù)設(shè)效檢時(shí)長(zhǎng)閾值的效檢時(shí)長(zhǎng)的數(shù)量占比值標(biāo)記為效檢異表值，以及將數(shù)值最大的效檢時(shí)長(zhǎng)相較于預(yù)設(shè)效檢時(shí)長(zhǎng)閾值的超出值標(biāo)記為效檢超時(shí)值；通過(guò)將調(diào)節(jié)時(shí)表值、效檢異表值和效檢超時(shí)值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算得到機(jī)床調(diào)節(jié)效況值。

18、進(jìn)一步的，機(jī)床穩(wěn)檢分析模塊的具體分析過(guò)程如下：

19、在數(shù)控機(jī)床的加工過(guò)程中，通過(guò)分析以實(shí)時(shí)獲取到切削穩(wěn)析值，將切削穩(wěn)析值與預(yù)設(shè)切削穩(wěn)析閾值進(jìn)行數(shù)值比較，若切削穩(wěn)析值超過(guò)預(yù)設(shè)切削穩(wěn)析閾值，則將對(duì)應(yīng)切削穩(wěn)析閾值標(biāo)記為切削穩(wěn)異值；

20、獲取到檢測(cè)時(shí)段內(nèi)切削穩(wěn)異值的數(shù)量并將其與切削穩(wěn)析值的數(shù)量進(jìn)行比值計(jì)算得到穩(wěn)異占況值，并將所有切削穩(wěn)異值相較于預(yù)設(shè)切削穩(wěn)析閾值的超出值的均值標(biāo)記為穩(wěn)異表現(xiàn)值，且將數(shù)值最大的切削穩(wěn)異值相較于預(yù)設(shè)削穩(wěn)析閾值的超出值標(biāo)記為穩(wěn)異幅表值；通過(guò)將穩(wěn)異占況值、穩(wěn)異表現(xiàn)值和穩(wěn)異幅表值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算得到機(jī)床加工穩(wěn)況值。

21、進(jìn)一步的，切削穩(wěn)析值的分析獲取方法如下：

22、采集到所有切削參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將相應(yīng)切削參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與所設(shè)定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的偏離值標(biāo)記為切削參表值；事先設(shè)定每種切削參數(shù)分別對(duì)應(yīng)一組預(yù)設(shè)偏離影響值，將相應(yīng)切削參數(shù)的切削參表值與對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)偏離影響值的乘積標(biāo)記為切削參測(cè)值，獲取到所有切削參數(shù)的切削參測(cè)值并將其進(jìn)行求和計(jì)算以得到切削穩(wěn)析值。

23、進(jìn)一步的，處理器通信連接機(jī)床加工管評(píng)模塊，機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊將運(yùn)行調(diào)控合格信號(hào)通過(guò)處理器發(fā)送至機(jī)床加工管評(píng)模塊，機(jī)床加工管評(píng)模塊接收到運(yùn)行調(diào)控合格信號(hào)時(shí)將檢測(cè)時(shí)段內(nèi)針對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工管理狀況進(jìn)行分析，通過(guò)分析以判斷是否生成數(shù)控機(jī)床管理異常信號(hào)，在生成數(shù)控機(jī)床管理異常信號(hào)時(shí)將其經(jīng)處理器發(fā)送至數(shù)控機(jī)床監(jiān)管端，數(shù)控機(jī)床監(jiān)管端接收到數(shù)控機(jī)床管理異常信號(hào)時(shí)發(fā)出預(yù)警。

24、進(jìn)一步的，機(jī)床加工管評(píng)模塊的具體分析過(guò)程如下：

25、對(duì)檢測(cè)時(shí)段數(shù)控機(jī)床所加工的工件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，將不符合質(zhì)量要求的工件標(biāo)記為報(bào)廢工件，將報(bào)廢工件的數(shù)量與檢測(cè)時(shí)段數(shù)控機(jī)床所加工的工件總數(shù)量的比值標(biāo)記為報(bào)廢數(shù)占值；

26、以及獲取到檢測(cè)時(shí)段內(nèi)數(shù)控機(jī)床針對(duì)工件加工的單件平均加工時(shí)長(zhǎng)并將其標(biāo)記為機(jī)床運(yùn)效值，將機(jī)床運(yùn)效值和報(bào)廢數(shù)占值與預(yù)設(shè)機(jī)床運(yùn)效閾值和預(yù)設(shè)報(bào)廢數(shù)占閾值分別進(jìn)行數(shù)值比較，若機(jī)床運(yùn)效值或報(bào)廢數(shù)占值超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)閾值，則生成數(shù)控機(jī)床管理異常信號(hào)。

27、進(jìn)一步的，若機(jī)床運(yùn)效值和報(bào)廢數(shù)占值均未超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)閾值，則在數(shù)控機(jī)床所處區(qū)域設(shè)定若干個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采集到對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度、實(shí)時(shí)煙塵濃度和實(shí)時(shí)噪音分貝值并將其分別標(biāo)記為溫檢值、灰檢值和噪檢值；

28、將溫檢值、灰檢值和噪檢值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算得到點(diǎn)檢值，將點(diǎn)檢值超過(guò)預(yù)設(shè)點(diǎn)檢閾值的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量占比值標(biāo)記為異常點(diǎn)況值，并將所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)檢值的均值標(biāo)記為機(jī)床造影值；

29、將異常點(diǎn)況值和機(jī)床造影值與預(yù)設(shè)異常點(diǎn)況閾值和預(yù)設(shè)機(jī)床造影閾值分別進(jìn)行數(shù)值比較，若異常點(diǎn)況值或機(jī)床造影值超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)閾值，則判斷數(shù)控機(jī)床處于影響異常狀態(tài)；

30、獲取到檢測(cè)時(shí)段內(nèi)數(shù)控機(jī)床處于影響異常狀態(tài)的總時(shí)長(zhǎng)并將其標(biāo)記為影異時(shí)況值，將影異時(shí)況值與預(yù)設(shè)影異時(shí)況閾值進(jìn)行數(shù)值比較，若影異時(shí)況值超過(guò)預(yù)設(shè)影異時(shí)況閾值，則生成數(shù)控機(jī)床管理異常信號(hào)。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

32、1、本發(fā)明中，通過(guò)圖像處理分析模塊對(duì)工件圖像進(jìn)行預(yù)處理并提取關(guān)鍵特征信息，機(jī)床控制模塊基于關(guān)鍵特征信息判斷是否生成相應(yīng)的控制信號(hào)，反饋調(diào)節(jié)模塊基于控制信號(hào)對(duì)數(shù)控機(jī)床的相應(yīng)切削參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的智能化控制，且通過(guò)機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行調(diào)控表現(xiàn)進(jìn)行分析以及時(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢查維修，顯著提升數(shù)控機(jī)床的加工精度；

33、2、本發(fā)明中，通過(guò)機(jī)床運(yùn)行評(píng)估模塊將運(yùn)行調(diào)控合格信號(hào)發(fā)送至機(jī)床加工管評(píng)模塊，機(jī)床加工管評(píng)模塊接收到運(yùn)行調(diào)控合格信號(hào)時(shí)將檢測(cè)時(shí)段內(nèi)針對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工管理狀況進(jìn)行分析，在生成數(shù)控機(jī)床管理異常信號(hào)時(shí)作出合理處理措施，保證數(shù)控機(jī)床加工效率和工件品質(zhì)的同時(shí)降低對(duì)數(shù)控機(jī)床所處區(qū)域環(huán)境帶來(lái)的不利影響，顯著減小管理人員的管理難度，智能化程度高。