刀具監(jiān)控智能“守衛(wèi)”,制造業(yè)新寵!
刀具監(jiān)控系統(tǒng)作為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分,在現(xiàn)代切削加工過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著制造業(yè)向自動(dòng)化和無人化方向的不斷發(fā)展,刀具監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用變得尤為重要。本文將詳細(xì)介紹刀具監(jiān)控系統(tǒng)的原理、方法、應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。一、刀具監(jiān)控系統(tǒng)的原理刀具監(jiān)控系統(tǒng)通過檢測(cè)各類傳感器信號(hào)變化,測(cè)算刀具的磨損量。這些傳感器能夠捕捉刀具加工過程中的電流、聲響、形狀、表面粗糙度等信息,并將這些實(shí)時(shí)狀態(tài)的傳感數(shù)據(jù)輸送給數(shù)據(jù)決策判定模塊。數(shù)據(jù)決策判定模塊對(duì)比刀具切削數(shù)據(jù)庫中的各種工況數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷,然后輸出控制信號(hào)給數(shù)控加工中心(NC)系統(tǒng),對(duì)加工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制調(diào)整,從而完成刀具的監(jiān)控管理。二、刀具監(jiān)控方法刀具監(jiān)控方法經(jīng)歷了從傳統(tǒng)到智能的演變。傳統(tǒng)方法往往通過批量加工零件,讓系統(tǒng)學(xué)習(xí)后生成監(jiān)控模型,然后基于人工經(jīng)驗(yàn)去設(shè)定監(jiān)控邊界。然而,這種方法存在頻繁調(diào)整模型和監(jiān)控策略不夠準(zhǔn)確的缺點(diǎn)。為了解決這些問題,智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能系統(tǒng)通過構(gòu)建工藝數(shù)據(jù)庫的方法,適配不同工藝條件下快速生成監(jiān)控模型和邊界。這種系統(tǒng)能夠收集工件材料信息、刀具信息、工藝信息和加工過程信號(hào)特征,再結(jié)合少量數(shù)據(jù)樣本的積累,將常見的工藝特征納入工藝數(shù)據(jù)庫,一鍵自動(dòng)生成廣域監(jiān)控邊界。即使工件、刀具和工藝改變,智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)也能在工藝數(shù)據(jù)庫的“廣域監(jiān)控邊界”中自動(dòng)匹配到符合自己工藝的“監(jiān)控邊界”。三、刀具監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用刀具監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工中心的各類切削加工過程,如鉆削、鏜削、銑削、車削、鉸削等。特別是在自動(dòng)化生產(chǎn)或無人值守時(shí),刀具監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)刀具和工件的實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù),保障自動(dòng)化生產(chǎn)的可靠運(yùn)行,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)。以友機(jī)智能加工過程監(jiān)控系統(tǒng)(UJ PMS)為例,該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控每把刀具每次加工的功率變化,一旦發(fā)生斷刀、崩刃、過度磨損等常見刀具故障,或工件/刀具缺失、空加工、裝夾錯(cuò)誤等常見加工問題,系統(tǒng)立即通過提醒、報(bào)警和停機(jī)等方式自動(dòng)干預(yù)加工過程,從而防止后續(xù)刀具損壞、批量廢品、甚至機(jī)床損壞等進(jìn)一步經(jīng)濟(jì)損失。四、刀具監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)響應(yīng):系統(tǒng)在加工過程中實(shí)時(shí)捕捉并分析信號(hào)數(shù)據(jù),一旦判定為異常時(shí)會(huì)做出快速響應(yīng)。組合判定,避免誤判:系統(tǒng)提供多種組合判斷方式,加上圖像放大技術(shù),應(yīng)對(duì)用電環(huán)境變化判斷方式組合,提高監(jiān)控準(zhǔn)確度,降低誤判率。高精度互感,適配各類生產(chǎn)環(huán)境:系統(tǒng)擁有多種高精度互感器供用戶選擇,以應(yīng)對(duì)不同生產(chǎn)環(huán)境。多種停機(jī)時(shí)間點(diǎn)設(shè)置,不占用加工節(jié)拍:實(shí)時(shí)加工,實(shí)時(shí)采集,實(shí)時(shí)監(jiān)控分析,無任何機(jī)械動(dòng)作不占用節(jié)拍時(shí)間。系統(tǒng)局域安裝,兼容性強(qiáng):系統(tǒng)采用獨(dú)立傳感器和獨(dú)立軟件系統(tǒng),不連接數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,對(duì)數(shù)控系統(tǒng)無明確要求。系統(tǒng)獨(dú)立安裝,免維護(hù):系統(tǒng)的主要硬件安裝在加工工作區(qū)域外,不受機(jī)床內(nèi)切削液、鐵屑等影響,保證設(shè)備可以長時(shí)間使用。五、案例分析以其他生產(chǎn)廠商為例,該廠商使用立式加工中心進(jìn)行銑、鉆、螺紋加工,由于毛坯材料不穩(wěn)定以及刀具使用壽命不規(guī)律,導(dǎo)致加工過程中出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。通過安裝刀具監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每一件產(chǎn)品加工過程是否出現(xiàn)異常情況,并及時(shí)提示和停機(jī),幫助確認(rèn)刀具破損狀況,從而顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。