本發(fā)明屬于紡織加工，具體地涉及一種裁床故障診斷方法。

背景技術(shù)：

1、在紡織加工領(lǐng)域中，隨著工業(yè)自動化和智能化的發(fā)展，對裁床設(shè)備的故障判斷和預(yù)警能力提出了更高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，針對裁床設(shè)備的故障診斷方法包括以下四種：

2、1)基于專家系統(tǒng)的故障判斷方法：此類方法依賴于專家的經(jīng)驗和知識，但專家系統(tǒng)難以涵蓋所有可能的故障情況和變量組合，并且更新和維護(hù)專家系統(tǒng)需要耗費大量時間和資源。

3、2)基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障判斷方法：雖然基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障判斷方法能夠處理復(fù)雜的非線性關(guān)系，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常被視為“黑盒”模型，難以解釋其決策過程。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練需要大量的數(shù)據(jù)和計算資源，且對異常數(shù)據(jù)的處理較為困難。

4、3)基于模糊理論的故障判斷方法：雖然能夠處理模糊和不確定性的信息，但模糊規(guī)則的制定和更新需要更專業(yè)知識。模糊系統(tǒng)的性能受到輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量和模糊規(guī)則選擇的影響較大。

5、4)基于傳統(tǒng)統(tǒng)計方法的故障判斷方法：例如回歸分析、方差分析等，該方法通常需假設(shè)數(shù)據(jù)服從某種分布，但在實際應(yīng)用中這一假設(shè)可能不成立。因此，傳統(tǒng)統(tǒng)計方法難以處理高維數(shù)據(jù)和復(fù)雜的非線性關(guān)系。

6、綜上所述，現(xiàn)有的診斷發(fā)明存在耗費數(shù)據(jù)資源量大、明確性、通用性差的問題。為了滿足現(xiàn)代紡織業(yè)對于快速準(zhǔn)確識別故障的需求，亟需一種更高效、更具適應(yīng)性的故障診斷方案，能夠在減少數(shù)據(jù)消耗的同時提供明確、可解釋的結(jié)果，并能廣泛適用于不同類型的裁床設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種裁床故障診斷方法，以便于能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確地識別設(shè)備故障的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種裁床故障診斷方法，包括以下步驟：

4、步驟s10，定義待監(jiān)測的故障診斷目標(biāo)類型；

5、步驟s20，定義故障類型；

6、步驟s30，設(shè)定故障診斷目標(biāo)優(yōu)先級類型；

7、步驟s40，根據(jù)故障診斷目標(biāo)優(yōu)先級類型，構(gòu)建故障診斷目標(biāo)優(yōu)先級決策樹，并進(jìn)行故障類型診斷；

8、步驟s50，輸出決策樹，根據(jù)決策樹的分支邏輯和優(yōu)先級設(shè)定，輸出故障類型及原因。

9、進(jìn)一步地，所述步驟s10中故障診斷目標(biāo)類型包括：布料層數(shù)、布料尺寸、布料松緊度、設(shè)備狀態(tài)、真空等級、振刀速度、切割速度、刀損耗、吸附負(fù)壓值、氣壓正壓值、刀寬傳感器；

10、其中，所述布料尺寸包括布料長度和布料寬度。

11、進(jìn)一步地，步驟s20中的所述故障類型包括布料異常故障、設(shè)備狀態(tài)故障、切割系統(tǒng)故障。

12、進(jìn)一步地，所述布料異常故障的判別目標(biāo)至少包括布料層數(shù)、布料尺寸以及布料松緊度；

13、其中所述布料層數(shù)通過裁床限高模塊進(jìn)行控制及監(jiān)測，當(dāng)超出限高模塊設(shè)定值，布料進(jìn)料系統(tǒng)停止進(jìn)料，故障報警模塊觸發(fā)異常報警；

14、所述布料尺寸通過解析裁剪模塊進(jìn)行控制及監(jiān)測，當(dāng)所述解析裁剪模塊識別到某一裁片所在的布料矩形區(qū)域超出裁剪臺所能裁剪的范圍時，布料裁剪系統(tǒng)暫停裁剪，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警；

15、所述布料松緊度通過信號監(jiān)測模塊進(jìn)行控制及監(jiān)測，所述布料松緊度由真空吸附單元吸附控制，所述信號監(jiān)測模塊實時監(jiān)測與真空吸附單元連接的負(fù)壓傳感器；當(dāng)信號監(jiān)測模塊通過負(fù)壓傳感器監(jiān)測到真空吸附單元的壓力值降低到布料松緊壓力設(shè)定閾值，布料裁剪系統(tǒng)暫停裁剪，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警。

16、進(jìn)一步地，所述設(shè)備狀態(tài)故障的判別目標(biāo)至少包括設(shè)備狀態(tài)，所述設(shè)備狀態(tài)至少包括設(shè)備型號、設(shè)備校驗碼、設(shè)備工作狀態(tài)以及運行時間；其中

17、在進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)故障判別時，需監(jiān)測至少以下方面，包括：

18、信息識別模塊讀取設(shè)備型號，讀取設(shè)備型號對應(yīng)的參數(shù)配置，檢驗設(shè)備型號與設(shè)備型號對應(yīng)的參數(shù)配置是否保持完整性與一致性，當(dāng)設(shè)備型號的參數(shù)配置出現(xiàn)異常，布料裁剪系統(tǒng)暫停裁剪，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警；和/或，

19、信息識別模塊讀取加密鎖信息獲取設(shè)備校驗碼，檢測讀取加密鎖信息過程是否異常，當(dāng)讀取加密鎖信息過程異常無法獲取設(shè)備校驗碼時，布料裁剪系統(tǒng)暫停裁剪，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警；和/或，

20、信號監(jiān)測模塊讀取設(shè)備的各部件傳感器io狀態(tài)判斷各部件是否存在異常；和/或，

21、運行時間內(nèi)信號監(jiān)測模塊針對某個或多個目標(biāo)部件發(fā)起觸發(fā)指令，記錄傳感器觸發(fā)時長并掃描目標(biāo)部件的傳感器狀態(tài)，判斷傳感器觸發(fā)時長是否超過預(yù)定時間段，若目標(biāo)部件的傳感器未在預(yù)定時間段內(nèi)觸發(fā)，則運行時間監(jiān)測模塊將其判斷為異常，觸發(fā)布料裁剪系統(tǒng)停止指令，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警。

22、進(jìn)一步地，所述切割系統(tǒng)故障的判別類型至少包括真空等級、振刀速度、切割速度以及刀損耗；其中，

23、所述真空等級通過信號監(jiān)測模塊實時監(jiān)測負(fù)壓傳感器實現(xiàn)，當(dāng)信號監(jiān)測模塊通過負(fù)壓傳感器監(jiān)測到真空吸附單元的負(fù)壓值低于布料吸附壓力設(shè)定最低閾值時，布料裁剪系統(tǒng)暫停裁剪，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警；

24、所述振刀速度通過信號監(jiān)測模塊實時監(jiān)測讀取振刀電機編碼器反饋實現(xiàn)，當(dāng)檢測到振刀速度低于最低值時，即停止裁剪并觸發(fā)異常報警；

25、所述切割速度通過信號監(jiān)測模塊實時檢測各軸插補反饋實現(xiàn)，當(dāng)檢測到存在軸插補狀態(tài)異常時，布料裁剪系統(tǒng)暫停裁剪，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警；

26、所述刀損耗通過信號監(jiān)測模塊實時監(jiān)控磨刀次數(shù)或者通過位移傳感器測量刀寬實現(xiàn)，當(dāng)磨刀次數(shù)達(dá)到最高閾值或刀寬達(dá)到最低閾值，布料裁剪系統(tǒng)暫停裁剪，同時故障報警模塊觸發(fā)異常報警。

27、進(jìn)一步地，所述步驟s30中的故障診斷目標(biāo)優(yōu)先級類型分為最高優(yōu)先級目標(biāo)類型、次高優(yōu)先級目標(biāo)類型、第三優(yōu)先級目標(biāo)類型以及其他目標(biāo)類型，其中最高優(yōu)先級目標(biāo)類型為真空等級，次高優(yōu)先級目標(biāo)類型為布料松緊度，第三優(yōu)先級目標(biāo)類型為刀損耗，其他目標(biāo)類型至少包括布料層數(shù)、布料尺寸、設(shè)備狀態(tài)、振刀速度、切割速度。

28、進(jìn)一步地，所述步驟s40的具體步驟如下：

29、s41：設(shè)置根節(jié)點，并開始故障類型診斷；

30、s42：構(gòu)建第一層分支，最高優(yōu)先級目標(biāo)類型，具體為：

31、基于真空指標(biāo)，信號監(jiān)測模塊監(jiān)測負(fù)壓傳感器，判斷真空吸附單元負(fù)壓值是否低于布料吸附壓力設(shè)定最低閾值，診斷真空等級是否異常；

32、若是，輸出真空吸附單元故障警報，中斷判斷流程；

33、若否，繼續(xù)監(jiān)測次高優(yōu)先級目標(biāo)類型；

34、s43：構(gòu)建第二層分支，診斷次高優(yōu)先級目標(biāo)類型；

35、信號監(jiān)測模塊監(jiān)測負(fù)壓傳感器，判斷真空吸附單元負(fù)壓值是否低于布料松緊壓力設(shè)定閾值，診斷布料松緊度是否異常，具體為：

36、若是，輸出布料異常故障警報，與布料裁剪系統(tǒng)交互確認(rèn)是否中斷流程；

37、否，繼續(xù)監(jiān)測第三優(yōu)先級目標(biāo)類型；

38、s44：構(gòu)建第三層分支，診斷第三優(yōu)先級目標(biāo)類型，具體為：

39、信號監(jiān)測模塊監(jiān)測磨刀次數(shù)是否達(dá)到最高閾值或刀寬是否達(dá)到最低閾值，診斷刀損耗是否達(dá)到使用閾值，

40、若是，輸出切割系統(tǒng)故障，與布料裁剪系統(tǒng)交互確認(rèn)是否中斷流程；

41、否，繼續(xù)檢查其他目標(biāo)類型；

42、s45，診斷其他監(jiān)測量，具體為：

43、監(jiān)測布料層數(shù)、布料尺寸、設(shè)備狀態(tài)、振刀速度、切割速度是否存在異常，

44、根據(jù)監(jiān)測到的異常監(jiān)測量輸出的故障診斷目標(biāo)類型，并決定是否進(jìn)行故障診斷目標(biāo)處理。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

46、觀性和可解釋性：決策樹的結(jié)構(gòu)直觀易懂，便于理解和操作。同時，決策樹的分支邏輯能夠清晰地展示故障判斷的過程和依據(jù)。

47、綜合多個變量的能力：決策樹能夠綜合考慮多個監(jiān)測變量，并根據(jù)變量的優(yōu)先級和重要性進(jìn)行故障判斷。

48、實時性和準(zhǔn)確性：決策樹方法能夠快速響應(yīng)輸入數(shù)據(jù)的變化，并給出準(zhǔn)確的故障判斷結(jié)果。

49、易于更新和維護(hù)：決策樹的結(jié)構(gòu)和規(guī)則可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以適應(yīng)設(shè)備特性的變化和生產(chǎn)需求的變化。