专利名称：刀具智能监测管理系统及监测管理方法
技术领域：
本发明涉及一种智能监测管理系统，具体涉及一种刀具的智能监测管理系统及监测管理方法。
背景技术：
现在加工中心刀具的数量较大，并且绝大多数刀具要进行重复使用，刀具管理非常的繁琐。人工管理不但工作量大，而且非常容易因为人为失误而发生错误；而一般的管理系统只新刀具的数量、厂家等信息做简单的管理，并不对刀具使用状况进行管理，也不能准确的判断刀具是否适合下一次的加工要求。这种状况下，就容易出现刀具选用不恰当的情况，有时还不能达到使用要求，甚至破坏刀具或工件，这样就造成不必要的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于现代加工中心或者由数控机床组成的生产线上，对其使用所有刀具进行智能化管理的刀具智能监测管理系统及监测方法。上述的目的通过以下的技术方案实现
一种刀具智能监测管理系统，其组成包括硬件及软件部分，硬件包括专用磨损检测仪器，在刀具上安装无线射频识别RFID芯片，信号接收传送模块连接到所述的无线射频识别RFID芯片上，所述的信号接收传送模块连接计算机，所述的计算机连接人机交互界面；所述的计算机中装有专用数据分析处理软件，所述的专用数据分析处理软件连接数据存储软件，所述的数据存储软件包括专用信息储存数据库软件和刀具寿命信息数据库软件。所述的刀具智能监测管理系统，所述的刀具寿命信息数据库中包含了 45#钢、不锈钢、淬硬钢、铝合金、钛合金、高温合金类典型材料的寿命曲线。所述的刀具智能监测管理方法，该方法包括如下步骤
(1)加工开始前，操作者通过所述的人机交互界面输入自己的信息，并且选择自己要加工工件材料以及加工参数；确定后，操作者所输入的信息就会被传到所述的计算机主机；在刀具上安装无线射频识别RFID芯片，信号接收传送模块连接到所述的无线射频识别RFID芯片上，所述的信号接收传送模块还连接计算机，所述的信号接收传送模块接收即将使用的刀具的无线射频识别RFID芯片中的信息后，通过计算机主机处理，然后传给所述的人机交互界面；
(2)通过所述的计算机软中安装的所述的数据分析处理软件和所述的刀具寿命信息数据库分析、处理、计算，得到结果，所述的结果包括刀具的剩余寿命值和切削参数是否恰当
等信息；
(3)通过所述的计算机中安装的所述的数据分析处理软件处理后，将结果转换为可视信息返回给所述的人机交互界面，操作者就可以判断所述的即将使用的刀具是否满足当前的加工要求；如果不满足，就更换其他刀具；如果满足要求，操作者就点击确定，可以开始加工了 ；同时，系统就会记录操作者本次的输入的信息，并且储存到所述的计算机的所述的专用信息储存数据库软件中；
(4)加工结束后，操作者将所述的专用刀具磨损测量仪，安装到在的刀具前端，首先，拍摄刀具切削刃形貌；然后，通过分析、计算得到破损、刀具磨损数值，最后传给所述的计算机主机，通过所述的计算机主机中安装的所述的数据分析处理软件分析、计算，判断刀具是否可以再次使用，如果不能继续使用，通过所述的人机交互界面提示操作者；如果可以继续使用，所述的数据分析处理软件将整合压缩操作者的信息、工件材料、加工参数、刀具的破损、磨损值等信息，并且通过所述的信号接收传送模块上传到这支刀具上安装的所述的无线射频识别RFID芯片中，以供下次为这支刀具使用者提供参考，同时将此次加工信息储存到计算机主机的专用信息储存数据库中。所述的刀具智能监测管理方法，所述的信号接收传送模块将所述的刀具信息传递给通过计算机，通过所述的计算机中安装的所述的专用数据分析处理软件分析、处理后转换为可视信息，传给所述的人机交互界面，操作者通过所述的人机交互界面，查询到所述的刀具的信息；对于新刀具，查询到所述的刀具的基本信息；对于使用过的刀具，除了查询所述的刀具基本信息外，还查询所述的刀具的使用信息；所述的刀具信息包括刀具的基本信息和刀具的使用信息，所示的刀具基本信息包括生产厂家、生产日期、、刀具材料类型、刀具几何参数以及刀具适合的加工材料、厂家针对不同工件材料所推荐的切削速度、切削深 度、进给量等切削参数的范围；所述的刀具使用信息包括刀具每次使用的操作者信息、机床信息、工件材料信息、切削加工参数、测得的刀具磨损量情况。有益效果
I.本系统可以取代人工管理刀具的模式，可以实现刀具管理信息化、智 能化；并且所管理的刀具数量大、准确度高。本系统可以让操作者了解刀具的相关信息，并且可以判断刀具的切削参数是否适合，减少刀具的浪费，提高刀具的利用率，减少因为刀具使用问题而引起的次品。本系统可以刀具、工件材料、加工参数等计算刀具的剩余寿命，减少由 于刀具寿命不足引起的强迫换刀，在一定程度上减小了加工精度降低的概率。本系统可以确定所选用的刀具是否可以满足加工性能要求。
附图I是本产品的结构示意图。
具体实施例方式 实施例I:
一种刀具智能监测管理系统，其组成包括硬件及软件部分，硬件包括专用磨损检测仪器5，在刀具4上安装无线射频识别RFID芯片3，信号接收传送模块2连接到所述的无线射频识别RFID芯片3上，所述的信号接收传送模块连接计算机6，所述的计算机连接人机交互界面I ;所述的计算机中装有专用数据分析处理软件，所述的专用数据分析处理软件连接数据存储软件，所述的数据存储软件包括专用信息储存数据库软件和刀具寿命信息数据库软件。实施例2
根据实施例I所述的刀具智能监测管理系统，在生产或加工中，新刀具使用前，在每支所述的刀具上安装所述的无线射频识别(RFID)芯片，在所述的无线射频识别(RFID)芯片中存储刀具的基本信息和使用信息，所述的刀具基本信息包括1.生产厂家、生产日期。
2.刀具材料类型、刀具几何参数以及刀具适合的加工材料、厂家针对不同工件材料所推荐的切削速度、切削深度、进给量等切削参数的范围等等；刀具使用信息包括刀具每次使用的操作者信息、机床信息、工件材料信息、切削加工参数、测得的刀具磨损量情况等等。实施例3:
根据实施例I所述的刀具智能监测方法，加工开始前，所述的信号接收传送模块接收即将使用的刀具的无线射频识别RFID芯片中的信息，通过计算机主机处理后，传给所述的人机交互界面，操作者通过人所述的机交互界面，查询到所述的刀具的信息；对于新刀具，查询到所述的刀具的基本信息；对于使用过的刀具，除了查询所述的刀具基本信息外，还查询所述的刀具的使用信息；此时操作者输入自己的信息，并且选择自己要加工工件材料以及加工参数；确定后，信息就会被传到所述的计算机主机，通过计算机软件析、计算，得到刀具的剩余寿命、切削参数是否恰当等信息，所述的软件与专用数据库相连，数据库中包含了45#钢、不锈钢、淬硬钢、铝合金、钛合金、高温合金类典型材料的寿命曲线；然后将结果返回给所述的人机交互界面，操作者就可以判断所述的刀具是否满足加工要求；如果不满足，就换其他刀具；如果满足要求，操作者就点击确定，可以开始加工了 ；系统就会记录操作者 本次的信息，并且储存到所述的计算机的专用数据库中；
加工结束后，操作者使用专用刀具磨损测量仪对刀具的使用状况进行检测，得到刀具的破损、刀具磨损情况及数值，然后传给所述的计算机主机，所述的计算机主机整合操作者的信息、工件材料、加工时间、刀具使用情况信息，通过所述的信号接收传送模块上传到这支刀具的所述的无线射频识别RFID芯片中，以供下次为刀具使用者提供参考，同时将此次加工信息储存到计算机主机的专用数据库中。
权利要求
1.一种刀具智能监测管理系统，其组成包括硬件及软件部分，其特征是硬件包括专用磨损检测仪器，在刀具上安装无线射频识别RFID芯片，信号接收传送模块连接到所述的无线射频识别RFID芯片上，所述的信号接收传送模块连接计算机，所述的计算机连接人机交互界面；所述的计算机中装有专用数据分析处理软件，所述的专用数据分析处理软件连接数据存储软件，所述的数据存储软件包括专用信息储存数据库软件和刀具寿命信息数据库软件。
2.根据权利要求I所述的刀具智能监测管理系统，其特征是所述的刀具寿命信息数据库中包含了 45#钢、不锈钢、淬硬钢、铝合金、钛合金、高温合金类典型材料的寿命曲线。
3.—种权利要求I所述的刀具智能监测管理方法，其特征是该方法包括如下步骤 (1)加工开始前，操作者通过所述的人机交互界面输入自己的信息，并且选择自己要加工工件材料以及加工参数；确定后，操作者所输入的信息就会被传到所述的计算机主机；在刀具上安装无线射频识别RFID芯片，信号接收传送模块连接到所述的无线射频识别RFID芯片上，所述的信号接收传送模块还连接计算机，所述的信号接收传送模块接收即将使用的刀具的无线射频识别RFID芯片中的信息后，通过计算机主机处理，然后传给所述的人机交互界面； (2)通过所述的计算机软中安装的所述的数据分析处理软件和所述的刀具寿命信息数据库分析、处理、计算，得到结果，所述的结果包括刀具的剩余寿命值和切削参数是否恰当等信息； (3)通过所述的计算机中安装的所述的数据分析处理软件处理后，将结果转换为可视信息返回给所述的人机交互界面，操作者就可以判断所述的即将使用的刀具是否满足当前的加工要求；如果不满足，就更换其他刀具；如果满足要求，操作者就点击确定，可以开始加工了 ；同时，系统就会记录操作者本次的输入的信息，并且储存到所述的计算机的所述的专用信息储存数据库软件中； (4)加工结束后，操作者将所述的专用刀具磨损测量仪，安装到在的刀具前端，首先，拍摄刀具切削刃形貌；然后，通过分析、计算得到破损、刀具磨损数值，最后传给所述的计算机主机，通过所述的计算机主机中安装的所述的数据分析处理软件分析、计算，判断刀具是否可以再次使用，如果不能继续使用，通过所述的人机交互界面提示操作者；如果可以继续使用，所述的数据分析处理软件将整合压缩操作者的信息、工件材料、加工参数、刀具的破损、磨损值等信息，并且通过所述的信号接收传送模块上传到这支刀具上安装的所述的无线射频识别RFID芯片中，以供下次为这支刀具使用者提供参考，同时将此次加工信息储存到计算机主机的专用信息储存数据库中。
4.根据权利要求3所述的所述的刀具智能监测管理方法，其特征是所述的信号接收传送模块将所述的刀具信息传递给通过计算机，通过所述的计算机中安装的所述的专用数据分析处理软件分析、处理后转换为可视信息，传给所述的人机交互界面，操作者通过所述的人机交互界面，查询到所述的刀具的信息；对于新刀具，查询到所述的刀具的基本信息；对于使用过的刀具，除了查询所述的刀具基本信息外，还查询所述的刀具的使用信息；所述的刀具信息包括刀具的基本信息和刀具的使用信息，所示的刀具基本信息包括生产厂家、生产日期、、刀具材料类型、刀具几何参数以及刀具适合的加工材料、厂家针对不同工件材料所推荐的切削速度、切削深度、进给量等切削参数的范围；所述的刀具使用信息包括刀具每次使用的操作者信息、机床信息、工件材料信息、切削加工参数、测得的刀具磨损量情 况。
全文摘要
刀具智能监测管理系统及监测管理方法。现在加工中心刀具的数量较大，人工管理不但工作量大，而且非常容易因为人为失误而发生错误。本产品的组成包括硬件及软件部分，硬件包括专用磨损检测仪器(5)，刀具(4)上安装无线射频识别RFID芯片(3)，信号接收传送模块(2)连接所述的无线射频识别RFID芯片中，所述的信号接收传送模块连接计算机(6)，所述的计算机连接人机交互界面(1)；所述的计算机中装有专用数据分析处理软件(7)，所述的专用数据分析处理软件连接数据存储软件(8)，所述的数据存储软件包括专用信息储存数据库软件(9)和刀具寿命信息数据库软件(10)。本发明用于刀具智能化的管理。
文档编号G05B19/406GK102799142SQ20121023133
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者刘献礼, 计伟, 王义文, 李克强, 冯超 申请人:哈尔滨理工大学