[发明专利]一种基于指令域分析的数控机床的进给轴装配故障的检测方法和装置

权利要求书

1.一种用于数控机床的进给轴装配故障检测的方法，所述方法包括：

获取与执行的工作任务对应的第一运行状态数据，所述第一运行状态数据用于描述所述数控机床执行所述工作任务时的状态；

从所述第一运行状态数据中提取能够反映故障状态的第一特征向量，所述第一特征向量为多维的；

将所述第一特征向量输入训练好的模型以获取所述模型处理所述第一特征向量得到的处理结果，所述模型被训练以能够识别特征向量与故障类型之间的关系；以及根据所述处理结果确定故障类型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一运行状态数据包括进给轴实际位置以及第一对象，所述第一对象包括以下至少之一：进给轴电流、进给轴功率、进给轴实际速度和振动信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一特征向量包括所述第一对象的时域特征和位置特征。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述时域特征包括以下至少之一：平均值、均方根值、中位数、波动值、最大值、最小值、平均值、方差、峰峰值、偏度、峰度、裕度、前n个峰值，其中n为自然数。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述位置特征包括所述第一对象和进给轴实际位置的关系拟合曲线的特征。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述关系拟合曲线的特征包括以下至少之一：曲线本身的形状、极值、偏度、峰度、弯曲值、对称轴和RSquare。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述关系拟合曲线由最小二乘法得到。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述关系拟合曲线为二次曲线。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括训练所述模型，所述训练所述模型包括：

获取与执行的G代码对应的第二运行状态数据，所述第二运行状态数据用于描述所述数控机床执行所述G代码时的状态，且所述数控机床处于第一故障类型的故障状态；

从所述第二运行状态数据中提取能够反映所述第一故障类型的故障状态的第二特征向量，所述第二特征向量为多维的；

将所述第二特征向量作为样本训练所述模型，以使得模型处理所述第二特征向量得到的处理结果对应于所述第一故障类型。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述训练所述模型进一步包括：执行故障任务G代码以使得所述进给轴在特定工况下运动。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述执行故障任务G代码以使得所述进给轴在特定工况下运动，包括：执行故障任务G代码以使得所述进给轴在特定工况下进行直线运动。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述执行故障任务G代码以使得所述进给轴在特定工况下运动，包括：执行故障任务G代码以使得所述进给轴在特定进给速度下运动。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述执行故障任务G代码以使得所述进给轴在特定工况下运动，包括：执行故障任务G代码以使得所述进给轴按照以下方式至少之一运动：

在第一进给速度下进行正向直线运动；

在第二进给速度下进行负向直线运动；

在第三进给速度下进行直线往复运动。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述执行的工作任务为所述故障任务G代码所对应的工作任务。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述训练所述模型进一步包括：

获取与执行的G代码对应的第三运行状态数据，所述第三运行状态数据用于描述所述数控机床执行所述G代码时的状态，且所述数控机床处于第二故障类型的故障状态，所述第二故障类型不同于所述第一故障类型；

从所述第三运行状态数据中提取能够反映所述第二故障类型的故障状态的第三特征向量，所述第三特征向量为多维的；

将所述第三特征向量作为样本训练所述模型，以使得模型处理所述第三特征向量得到的处理结果对应于所述第二故障类型。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述故障类型包括由进给轴机械装配引发的故障。