[发明专利]一种数控机床状态监测方法和装置

权利要求书

1.一种数控机床状态监测方法，其特征在于，该方法包括：

以一次测试对应一个电机转频的方式在被监控的数控机床上执行一 系列传动链测试，并从所述一系列传动链测试中选定一个电机转频与预 先执行的参考基准测试对应的电机转频相同的测试作为对比测试；所述 参考基准测试为当所述传动链运行于已知的正常状态时所进行的测试；

记录每次测试过程中的测试信号，并将所述测试信号由时域转换到 频域，得到每次测试所对应的频谱；

基于所述每次测试所对应的频谱，通过自适应提取由于旋转机械部 件状态异常所引起的信号特征频率和由类共振所引起的类共振特征频率 来自适应提取由于传动链状态异常所引起的特征频率，组成特征频率集；

在时域中分别重构所述参考基准测试所对应的测试信号以及所述对 比测试所对应的测试信号在所述特征频率集中的每个特征频率处的信号 特征分量；

计算所述参考基准测试所对应的信号特征分量以及所述对比测试所 对应的信号特征分量的总差异量百分比，并判断所述总差异量百分比是 否大于预先设定的阈值，如果是，则进行告警；

其中，所述自适应提取信号特征频率包括：

查找每次测试所对应的频谱中的峰值频率，并将查找到的峰值频率 记录下来作为可能信号特征频率；

将每个测试所对应的每个可能信号特征频率分别与除自身以外的另 一测试所对应的每个可能信号特征频率进行比较，如果两个可能信号特 征频率的比率与这两个测试所对应的电机转频的比率相同，则将这两个 可能信号特征频率确定为信号特征频率；

将所述对比测试所对应的信号特征频率加入到所述特征频率集中；

所述自适应提取类共振特征频率包括：

查找每次测试所对应的频谱中的峰值频率，并将查找到的峰值频率 记录下来作为可能类共振特征频率，得到每个测试所对应的可能类共振 特征频率集；

查找在每个测试所对应的可能类共振特征频率集中均存在的可能类 共振特征频率，并将其作为类共振特征频率加入到所述特征频率集中；

所述查找每次测试所对应的频谱中的峰值频率包括：

提取每次测试所对应的频谱中的频谱近似分量；

在每次测试所对应的频谱近似分量中查找所述峰值频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试信号为：电 机电流、扭矩、位置或速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行一系列传动 链测试包括：

基于每次测试传动链具有相同的负载，且每次测试过程中传动链具 有相同的起点和终点的原则，执行所述一系列传动链测试。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述计算总 差异量百分比包括：

计算每个特征频率处参考基准测试所对应的信号特征分量与对比测 试所对应的信号特征分量的差异量；

将每个特征频率所对应的差异量进行累加，得到总差异量；

计算所述总差异量与所述参考基准测试所对应的信号特征分量的均 方差的百分比，得到总差异量百分比。