【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及刀具分析，具体为一种开片机刀具老化程度分析系统。
技术介绍
1、开片机广泛用于各种材料的加工，如木材、塑料、金属、纸张等。通过切割，将大块材料分成所需尺寸的薄片或小块，总体来说，开片机是一种在制造业和加工行业中非常重要的工具，能够提高生产效率、切割精度和操作安全性；为了保持开片机的性能和延长其使用寿命，定期检查和更换老化的刀具是非常重要的；
2、随着刀具老化和磨损，刀具会失去原有的锋利度，导致切割质量下降，切割表面可能出现毛刺、撕裂或不平整；切割速度可能会逐渐减慢，影响到生产效率，会导致加工时间的延长和材料浪费的增加；刀片的磨损和老化可能导致刀具破碎，增加操作人员的安全风险；因此，为了保持开片机的性能和延长其使用寿命，定期检查和更换老化的刀具是非常重要的；此外，合理的刀具维护和使用也能有效延长刀具的使用寿命，降低生产成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于为了解决上述
技术介绍
提到的问题，而提出一种开片机刀具老化程度分析系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种开片机刀具老化程度分析系统，包括：数据采集模块、数据库、状态监测模块、老化分析模块和维护更换模块；具体步骤为：
3、状态监测模块通过对开片机刀具的作业信息监测分析，得到刀具的锋锐值和运行磨损值，据此识别出开片机刀具的老化和磨损状态；具体步骤如下：
4、调取各采集时刻对应的刀具图像；利用图像识别器识别采集到的刀具图像，并对其进行灰度化处理；将灰度化处理后的刀
5、将端部区域内区块的灰度值rd、刃部区域内区块的灰度值ri、端部区域内区块的标准灰度值r1和刃部区域内区块的标准灰度值r2的数值代入公式计算得到锋锐值m；其中a1和a2分别为设定的权重因子；由此可得各采集时刻对应的刀具锋锐值mj；其中j＝1，2，3……j，j取值为正整数，j表示的是采集时刻的总数量，j表示的是任意一个采集时刻的序号；
6、由公式可知，当各采集时刻的刀具端部区域中心点的灰度值越接近标准灰度值(即越接近于零)，则刀具的锋锐值越大；当各采集时刻的刀具刃部区域中心点的灰度值越接近标准灰度值(即越接近于零)，则刀具的锋锐值越大；需要说明的是，刀具的锋锐值越大，则表示刀具的端部区域、中部区域和刃部区域的磨损都比较小，需要更换的需求就越小；
7、调取各采集时刻刀具的进给速度和切削速度，并将其记为uj和cj；将进给速度uj和切削速度cj的数值代入公式ucj＝uj×b1+cj×b2计算得到运行磨损值；其中b1和b2分别为设定的权重因子；并将各采集时刻对应的刀具锋锐值mj和运行磨损值ucj发送至老化分析模块；
8、老化分析模块基于各采集时刻对应的刀具锋锐值和运行磨损值进行老化分析，并据此分析是否需要更换刀具；
9、维护更换模块基于各开片机刀具以及其对应的老化值进行卸载旧刀具并安装新刀具。
10、作为本专利技术的一种优选实施方式，对刀具锋锐值和运行磨损值的老化分析，具体步骤为：
11、将各采集时刻对应的刀具锋锐值mj和运行磨损值ucj代入公式kj＝c1×mj+c2×ucj计算得到磨损程度值kj；其中c1和c2分别为设定的权重因子；以时间为横坐标，以磨损程度值为纵坐标构建二维直角坐标系，以得到磨损程度值随着时间变化折线图；并据此进行斜率分析得到老化值；
12、设定存在一个老化阈值，并将其与各刀具的老化值进行比较分析，当刀具的老化值大于或等于设定的老化阈值时，则将该刀具记为老化刀具；由此可得，各开片机刀具以及其对应的老化值，并将其发送至维护更换模块。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式，斜率分析的具体步骤为：
14、以时间为横坐标，以磨损程度值为纵坐标构建二维直角坐标系，将磨损程度值按照对应的采集时刻输入至坐标系中，并将磨损程度值于坐标系中的位置记为磨损点，采用线段依次连接磨损点以得到磨损程度值随着时间变化折线图；计算相邻两个磨损点组成线段的斜率记为磨损斜率；将大于零的磨损斜率进行求和计算得到磨损加剧度记为h1；将小于零的磨损斜率进行求和计算得到磨损改善度记为h2；将磨损加剧度h1、磨损改善度h2和距离当前采集时刻最近的磨损程度值k的数值代入公式计算得到老化值lp；其中w1和w2是设定的权重因子；p＝1，2，3……p，p取值为正整数，p表示的是开片机刀具的总数量，p表示的是任意一个开片机刀具的序号。
15、作为本专利技术的一种优选实施方式，基于刀具的老化值卸载旧刀具并安装新刀具，具体步骤为：
16、步骤一：将所有的老化刀具按老化值从大到小的顺序进行先后排序，选择其中刀具老化值最大的开片机为待卸载开片机；
17、步骤二：将待卸载开片机的旧刀具从开片机的刀座或切割头部卸下，并将新刀具正确地安装到开片机的刀座或切割头部上；
18、步骤三：重复上述步骤一至二直至所有待卸载开片机已完成新刀具安装。
19、作为本专利技术的一种优选实施方式，设定端部区域和刃部区域标准灰度值的具体步骤为：
20、标准灰度值是刀具没有经过使用磨损的最佳状态下的灰度值，正常情况下，刃部区域越锋利，越靠近刃部区域，则对应的区域灰度值越高；当刀具产生老化或磨损时，则刃部越不锋利，对应的区域灰度值越低；由此可得刃部区域灰度值大于端部区域灰度值且大于零。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1、通过图像识别和速度参数计算，能够有效评估刀具的锋锐度和磨损状态，有较高的准确性和实时性，有助于提高刀具的使用效率、加工质量和生产成本控制；同时，通过分析锋锐值和运行磨损值，及时更换或维护磨损严重的刀具，可以有效延长刀具的使用寿命，降低刀具故障率，可以优化生产流程，提升整体生产效益。
23、2、通过对老化值的分析，可以及时识别需要更换的刀具，避免由于刀具老化导致的加工质量问题；准确的老化预测可以减少因刀具老化导致的突发停机，保持生产的连续性，可以在刀具完全失效之前进行维护或更换，减少生产中断时间；能够精准地识别刀具的老化状态，优化维护决策，提高生产效率，节省成本，并为维护人员提供科学的数据支持。
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1.一种开片机刀具老化程度分析系统，其特征在于，包括数据采集模块和数据库；数据采集模块通过搭载在开片机上的传感器采集作业信息并发送至数据库；其中作业信息包括开片机的刀具图像、进给速度和切削速度；其特征在于，还包括状态监测模块、老化分析模块和维护更换模块；
2.根据权利要求1所述的一种开片机刀具老化程度分析系统，其特征在于，对刀具锋锐值和运行磨损值的老化分析，具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种开片机刀具老化程度分析系统，其特征在于，斜率分析的具体步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种开片机刀具老化程度分析系统，其特征在于，基于刀具的老化值卸载旧刀具并安装新刀具，具体步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种开片机刀具老化程度分析系统，其特征在于，设定端部区域和刃部区域标准灰度值的具体步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种开片机刀具老化程度分析系统，其特征在于，包括数据采集模块和数据库；数据采集模块通过搭载在开片机上的传感器采集作业信息并发送至数据库；其中作业信息包括开片机的刀具图像、进给速度和切削速度；其特征在于，还包括状态监测模块、老化分析模块和维护更换模块；
2.根据权利要求1所述的一种开片机刀具老化程度分析系统，其特征在于，对刀具锋锐值和运行磨损值的老化分析，具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小林，周海云，
申请(专利权)人：安徽韩华建材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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