本申請涉及刀具，尤其涉及一種自動換刀控制方法、裝置、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前，cnc(computerized?numerical?control?machine，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床)刀具采用粗放型方式，除了出現(xiàn)斷刀需要靠技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)和定時(shí)對刀具進(jìn)行對刀儀檢測外，刀具的磨損狀況也靠人員經(jīng)驗(yàn)值評估，無法準(zhǔn)確地確認(rèn)是否需要進(jìn)行刀具更換，傳統(tǒng)的換刀流程由技術(shù)人員操作，換刀過程復(fù)雜，存在著許多不可控的因素，如換錯(cuò)刀、換刀不及時(shí)等，這些不可控因素都對正常換刀效率有著極大的影響，導(dǎo)致備刀換刀時(shí)間長，停機(jī)時(shí)間長，進(jìn)而影響加工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種自動換刀控制方法、裝置、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)，以能夠?qū)崿F(xiàn)自動換刀，并提高換刀效率和準(zhǔn)確率。

2、本申請第一方面提供一種自動換刀控制方法，包括：

3、獲取數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)，并基于所述當(dāng)前數(shù)據(jù)，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)；

4、響應(yīng)于所述當(dāng)前刀具處于異常狀態(tài)，基于所述當(dāng)前刀具的參數(shù)信息，匹配確定備用刀具；

5、控制自主移動機(jī)器人進(jìn)行換刀操作，以使所述自主移動機(jī)器人移取所述備用刀具，并在所述數(shù)控機(jī)床上將所述當(dāng)前刀具更換為備用刀具。

6、在一些實(shí)施例中，所述獲取數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)，并基于所述當(dāng)前數(shù)據(jù)，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)，包括：

7、獲取所述當(dāng)前刀具在近兩次加工過程中產(chǎn)生的前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)；

8、根據(jù)所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)，分別獲取所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)對應(yīng)的振動特征矩陣；其中，所述振動特征矩陣包括振動時(shí)域類特征和振動頻域類特征；

9、根據(jù)所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)對應(yīng)的振動特征矩陣，獲取所述當(dāng)前刀具在近兩次加工過程之間的本次特征差異度；

10、基于所述本次特征差異度和當(dāng)前差異度閾值的對比結(jié)果，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)。

11、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)，分別獲取所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)對應(yīng)的振動特征矩陣，包括：

12、基于第一目標(biāo)頻段分別對所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；

13、根據(jù)所述當(dāng)前刀具的設(shè)定轉(zhuǎn)速，確定時(shí)頻域轉(zhuǎn)換的基頻；

14、根據(jù)所述當(dāng)前刀具的刃數(shù)，確定時(shí)頻域轉(zhuǎn)換的最大倍頻；

15、根據(jù)所述基頻和所述最大倍頻，確定時(shí)頻域轉(zhuǎn)換的至少兩個(gè)第二目標(biāo)頻段；

16、對濾波后的所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)分別進(jìn)行時(shí)頻域轉(zhuǎn)換，獲取分別獲取所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)中每個(gè)所述第二目標(biāo)頻段對應(yīng)的所述振動頻域類特征。

17、在一些實(shí)施例中，所述基于所述本次特征差異度和當(dāng)前差異度閾值的對比結(jié)果，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)之前，所述方法還包括：

18、獲取先前設(shè)定次數(shù)的加工過程的多次振動時(shí)序數(shù)據(jù)；

19、獲取所述多次振動時(shí)序數(shù)據(jù)對應(yīng)的多次振動特征矩陣；

20、根據(jù)所述多次振動時(shí)序數(shù)據(jù)對應(yīng)的振動特征矩陣，獲取所述數(shù)控機(jī)床的先前所述設(shè)定次數(shù)的加工過程中相鄰兩次對應(yīng)的特征差異度；

21、根據(jù)先前所述設(shè)定次數(shù)的加工過程中相鄰兩次對應(yīng)的特征差異度，更新所述當(dāng)前差異度閾值。

22、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)先前若干次加工過程中相鄰兩次對應(yīng)的特征差異度，更新所述當(dāng)前差異度閾值，包括：

23、獲取先前若干次加工過程中相鄰兩次對應(yīng)的特征差異度，構(gòu)建相似度集合；

24、根據(jù)所述相似度集合對應(yīng)的特征差異度的均值和方差，以及所述當(dāng)前刀具的尺寸參數(shù)，獲取待更新閾值；

25、判斷所述待更新閾值是否大于初始差異度閾值；

26、若大于，則將所述待更新閾值作為所述當(dāng)前差異度閾值；

27、若不大于，則將所述初始差異度閾值作為所述當(dāng)前差異度閾值。

28、在一些實(shí)施例中，所述基于所述本次特征差異度和當(dāng)前差異度閾值的對比結(jié)果，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)之后，所述方法還包括：

29、響應(yīng)于基于所述本次特征差異度和當(dāng)前差異度閾值的對比結(jié)果認(rèn)定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)為異常狀態(tài)，根據(jù)所述當(dāng)前數(shù)據(jù)，獲取所述當(dāng)前刀具的剩余使用壽命；其中，所述當(dāng)前數(shù)據(jù)還包括所述當(dāng)前刀具的最大使用次數(shù)、已使用次數(shù)、每次切削的時(shí)間及當(dāng)前工件的已加工時(shí)間；

30、響應(yīng)于所述當(dāng)前刀具的剩余使用壽命小于設(shè)定壽命閾值，最終認(rèn)定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)為異常狀態(tài)。

31、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述當(dāng)前數(shù)據(jù)，獲取所述當(dāng)前刀具的剩余使用壽命，包括：

32、根據(jù)第一計(jì)算公式，計(jì)算獲得所述當(dāng)前刀具的剩余使用壽命t；其中，所述第一計(jì)算公式包括：

33、t=（c1-c2）*t1-t2；

34、其中，c1為所述當(dāng)前刀具的最大使用次數(shù)，c2為所述當(dāng)前刀具的已使用次數(shù)，t1為所述當(dāng)前刀具每次切削的時(shí)間，t2為所述當(dāng)前刀具的本次加工時(shí)間。

35、本申請第二方面提供一種自動換刀控制裝置，包括：

36、第一獲取單元，用于獲取數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)，并基于所述當(dāng)前數(shù)據(jù)，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)；

37、匹配單元，用于響應(yīng)于所述當(dāng)前刀具處于異常狀態(tài)，基于所述當(dāng)前刀具的參數(shù)信息，匹配確定備用刀具；

38、換刀單元，用于控制自主移動機(jī)器人進(jìn)行換刀操作，以使所述自主移動機(jī)器人移取所述備用刀具，并在所述數(shù)控機(jī)床上將所述當(dāng)前刀具更換為備用刀具。

39、本申請第三方面提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

40、存儲器，存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令；及

41、處理器，執(zhí)行所述存儲器中存儲的計(jì)算機(jī)可讀指令以實(shí)現(xiàn)如上任意實(shí)施例所述的自動換刀控制方法。

42、本申請第四方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令，所述計(jì)算機(jī)可讀指令被電子設(shè)備中的處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如上任意實(shí)施例所述的自動換刀控制方法。

43、上述自動換刀控制方法、裝置、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)在使用時(shí)，先獲取數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)；之后響應(yīng)于當(dāng)前刀具處于異常狀態(tài)，基于當(dāng)前刀具的參數(shù)信息，匹配確定備用刀具；最后控制自主移動機(jī)器人進(jìn)行換刀操作，以使自主移動機(jī)器人移取備用刀具，并在數(shù)控機(jī)床上將當(dāng)前刀具更換為備用刀具，可以實(shí)現(xiàn)自動換刀，且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)并及時(shí)進(jìn)行換刀，換刀效率較高，此外，在換刀時(shí)保證當(dāng)前刀具及備用刀具信息的匹配，換刀準(zhǔn)確率較高。

技術(shù)特征：

1.一種自動換刀控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動換刀控制方法，其特征在于，所述獲取數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)，并基于所述當(dāng)前數(shù)據(jù)，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動換刀控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)，分別獲取所述前次振動時(shí)序數(shù)據(jù)和所述本次振動時(shí)序數(shù)據(jù)對應(yīng)的振動特征矩陣，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動換刀控制方法，其特征在于，所述基于所述本次特征差異度和當(dāng)前差異度閾值的對比結(jié)果，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)之前，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動換刀控制方法，其特征在于，所述根據(jù)先前若干次加工過程中相鄰兩次對應(yīng)的特征差異度，更新所述當(dāng)前差異度閾值，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動換刀控制方法，其特征在于，所述基于所述本次特征差異度和當(dāng)前差異度閾值的對比結(jié)果，確定所述當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)之后，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動換刀控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當(dāng)前數(shù)據(jù)，獲取所述當(dāng)前刀具的剩余使用壽命，包括：

8.一種自動換刀控制裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令，所述計(jì)算機(jī)可讀指令被電子設(shè)備中的處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的自動換刀控制方法。

技術(shù)總結(jié)
一種自動換刀控制方法、裝置、設(shè)備及可讀存儲介質(zhì)，該方法包括：獲取數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)，并基于當(dāng)前數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)；響應(yīng)于當(dāng)前刀具處于異常狀態(tài)，基于當(dāng)前刀具的參數(shù)信息，匹配確定備用刀具；控制自主移動機(jī)器人進(jìn)行換刀操作，以使自主移動機(jī)器人移取備用刀具，并在數(shù)控機(jī)床上將當(dāng)前刀具更換為備用刀具。上述方法在使用時(shí)，先確定當(dāng)前刀具的當(dāng)前狀態(tài)；之后匹配確定備用刀具；最后使自主移動機(jī)器人移取備用刀具，并在數(shù)控機(jī)床上將當(dāng)前刀具更換為備用刀具，可以實(shí)現(xiàn)自動換刀，且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測數(shù)控機(jī)床中當(dāng)前刀具的當(dāng)前數(shù)據(jù)并及時(shí)進(jìn)行換刀，換刀效率較高，在換刀時(shí)保證當(dāng)前刀具及備用刀具信息的匹配，換刀準(zhǔn)確率較高。

技術(shù)研發(fā)人員：吳振廷,林志昇,姜拓,薛博仁,吳澳飛,羅名濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：富聯(lián)裕展科技（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8