[发明专利]一种机床顺序动作单元运行可靠性评价方法及系统

权利要求书

1.一种机床顺序动作单元运行可靠性评价方法，其特征在于，包括：

采集数控机床正常加工时离散动作时间；

基于所述正常加工时离散动作时间，采用机器学习算法得出数控机床正常加工时离散动作时间波动区间，其上下限作为判定阈值；

实时采集数控机床加工时离散动作时间，将当前离散动作时间与所述波动区间阈值比较，判定所述当前离散动作时间是否超出所述波动区间；

根据所述判定的结果，分析离散动作时间趋势是否异常，评估和预测动作单元运行可靠性。

2.根据权利要求1所述的机床顺序动作单元运行可靠性评价方法，其特征在于，所述分析离散动作时间趋势是否异常，判断准则包括以下任一种：

(1)有离散动作时间点在设定的控制界限外；

(2)连续n个离散动作时间点在均值线同侧；

(3)连续不少于n个离散动作时间点有上升或下降的倾向；

(4)连续n个相邻离散动作时间点上下交替；

(5)任一侧连续n个离散动作时间点在±1倍离散动作时间的标准差外；

当满足以上(1)至(5)任一条时，则判断为异常。

3.根据权利要求1所述的机床顺序动作单元运行可靠性评价方法，其特征在于，设当前点离开离散动作时间波动中轴线的距离为d，时间点离开中轴线的临界距离为Δd，建立顺序动作单元运行健康度指标h，0≤h≤1，设波动区间阈值为±t，则健康度指标h定义为式(1)：

其中h＝1代表健康状态100％，h越小，代表可靠性越差。

4.根据权利要求1所述的机床顺序动作单元运行可靠性评价方法，其特征在于，所述实时采集数控机床加工时离散动作时间，进一步通过网络传输至数据处理设备。

5.一种机床顺序动作单元运行可靠性评价系统，其特征在于，包括：

动作发生及标记模块，用于标记数控机床顺序动作单元的动作发生和结束时间，完成离散动作时间的计算，得到顺序动作节拍；

数据采集和记录模块，用于通过数据通信采集所述动作发生及标记模块的顺序动作节拍，进行分析整理，将结果存储在数据库中；

学习模块，根据所述数据采集和记录模块的结果，进行顺序动作正常节拍和异常节拍的统计和分类学习，完成控制界限的设定；

诊断模块，根据所述数据采集和记录模块的结果和所述学习模块的控制界限，通过诊断算法分析离散动作时间趋势是否异常，评估和预测动作单元运行可靠性。

6.根据权利要求4所述的机床顺序动作单元运行可靠性评价系统，其特征在于，所述学习模块分为离线学习和在线学习两部分，其中：

离线学习完成顺序动作正常节拍和异常节拍的离线统计和分类学习，完成控制界限的设定；

在线学习完成顺序动作正常节拍和异常节拍的在线统计和分类学习，修整控制界限的设定；

所述学习模块获得数据采集和记录模块提供的数据，通过学习算法完成学习任务。

7.根据权利要求4所述的机床顺序动作单元运行可靠性评价系统，其特征在于，所述学习模块，其中选取控制界限为已采集到的离散动作时间的±3倍标准差。

8.根据权利要求4所述的机床顺序动作单元运行可靠性评价系统，其特征在于，所述诊断模块，负责在线分析顺序动作节拍，对异常节拍进行自动分类和模式判断，同时，通过计算健康度，定量评估运行可靠性。

9.根据权利要求7所述的机床顺序动作单元运行可靠性评价系统，其特征在于，所述诊断模块，在定量评估运行可靠性后，综合诊断结果，对动作单元的运行可靠性进行评价，适时提出预警和报警。

10.一种计算机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时用于执行权利要求1-4任一所述的方法。