一種機器人故障排查檢測系統及方法與流程

2023-08-13 00:20:31

本發明涉及工業機器人應用領域，尤其涉及一種機器人故障排查檢測系統及方法。

背景技術：

工業機器人是最典型的機電一體數位化裝備，技術附加值很高，應用範圍廣泛，隨著機器人工業的發展以及現代製造工藝的需要，越來越多的大型設備製造廠商開始將工業機器人技術應用於焊接、碼垛、分揀、碼頭及高位工作環境中，在汽車領域的應用尤為廣泛，機器人在代替人力勞作的作用日漸顯著。它不僅吃苦耐勞，更在工作強度精度等各個方面佔據巨大的優勢。

但由於機器人長時間地工作在未知、惡劣的環境中，故障會不可避免地發生在執行器、傳感器及其他部件上，並且操作人員不能直接進行幹預，因此對系統的可靠性和安全性提出了更高的要求。因此，對機器人實時監控的故障診斷檢測系統就變得尤為重要，及時的故障排檢能更好的節約生產成本，減少生產投入，防止生產過程中存在的由於機器人故障帶來的經濟損失，若由於機器人引起的輕微故障，輕則導致機器人工作無法正常運行，重則造成嚴重事故，很大程度上影響整個生產過程中產品的質量，給企業帶來巨大損失。

技術實現要素：

鑑於背景技術中存在的問題，本發明的目的在於提供一種機器人故障排查檢測系統及方法，其能夠及時發現機器人工作過程中出現的問題並及時停止機器人工作，為工作人員的及早發現提供了可能。

為了實現上述目的，本發明提供了一種示教機器人故障排查檢測系統，包括：機器人本體、控制器、示教器、數控模塊、故障診斷模塊以及電源構成，其特徵在於，還包括隨本體移動並具有執行工藝操作的末端執行器，控制器通信連接於本體，用以控制本體及末端執行器的運動，示教器通信連接於控制器，用於程式設計師輸入動作指令並藉由控制器控制本體與末端執行器的運動，所述數控模塊連接於本體,控制器，所述數控模塊包括有定位模塊、數據採集模塊以及數據參數存儲模塊，所述定位模塊用於本體與末端執行器的準確位置，所述數據採集模塊用於採集來自操作員的指令以及實時採集由定位模塊確定的相應機器人部件的位置信息，所述數據參數存儲模塊用於存儲數據採集模塊採集到的數據信息並存儲相應信息，所述數據參數存儲模塊與故障診斷模塊連接，所述故障診斷模塊包括有顯示器模塊與判斷模塊，所述判斷模塊用於接收由數據參數存儲模塊實時傳送的數據並將其與上次數據信號進行比對，所述顯示器模塊用於顯示判斷模塊的對比數據，供程式設計師對照，所述電源分別與本體、控制器、示教器、數控模塊以及故障診斷模塊獨立連接。

進一步地，所述定位模塊的定位方式採用傳感器進行定位，將傳感器置於本體及末端執行器的關節部位，數據採集模塊實時採集由傳感器發來的位置信息。

進一步地，還包括有緊急斷電模塊與報警模塊，所述緊急斷電模塊用於切斷機器人本體的電源供給，終止機器人的工作指令，所述報警模塊用於向程式設計師發送警報信息。

進一步地，所述示教器包括有操控模塊及重置模塊，所述重置模塊用於重置機器人的工作指令。

進一步地，所述通信連接為無線連接方式。

一種機器人故障排查檢測方法，其特徵在於，包括有如下步驟：

s10，數控模塊對機器人的位置信息進行處理，由定位模塊確定機器人的準確位置，由數據採集模塊用於採集由定位模塊採集到的位置信息，由數據參數存儲模塊存儲相應信息；

s20，數據參數存儲模塊將採集到的信息實時傳遞給故障診斷模塊；

s30，判斷模塊將接受到的位置數據與上次數據信號進行對比；

s40，若數據信號對比一致則機器人正常工作並返回步驟s10，若數據信號存在誤差，則由控制器控制緊急斷電模塊與報警模塊啟動。

本發明的有益效果如下：

本發明提供的機器人故障排查檢測系統及方法能及時有效的對目標機器人在工作過程中的信息做到及時跟蹤，通過對位置數據信息的跟蹤對比，能及時發現由於機器人自身問題而產生的精準問題，若機器人的工作產生誤差問題會由報警信息及時反饋給程式設計師等工作人員，同時藉助緊急斷電模塊切斷機器人的工作，減少不合格產品的生產，為企業減少成本投入，程式設計師可通過顯示模塊發現末端執行器的工作誤差，並藉此查找問題所在，本發明提供的機器人故障排查檢測系統能夠及時有效反饋工作信息且使用簡單，為企業的生產提供有利保障。

附圖說明

圖1為本發明的機器人故障排查檢測系統的結構示意圖；

圖2為本發明的機器人故障排查檢測系統的工作原理圖；

圖3為本發明的機器人故障排查檢測系統的信息傳輸路徑原理圖。

其中，附圖標記說明如下：

1.本體，2.控制器，3.示教器，4.數控模塊，5.故障診斷模塊，6.電源，7.緊急斷電模塊，8.報警模塊，11.末端執行器，41.定位模塊，42.數據採集模塊，43.數據參數存儲模塊，51.顯示器模塊，52.判斷模塊。

具體實施方式

下面參照附圖來詳細說明根據本發明的工業機器人示教系統。

參照圖1根據一種機器人故障排查檢測系統，包括：機器人本體1、控制器2、示教器3、數控模塊4、故障診斷模塊5以及電源6構成，其特徵在於，還包括隨本體1移動並具有執行工藝操作的末端執行器11，控制器2通信連接於本體1，用以控制本體1及末端執行器11的運動，示教器3通信連接於控制器2，用於程式設計師輸入動作指令並藉由控制器2控制本體1與末端執行器11的運動，所述數控模塊4連接於本體1,控制器2，所述數控模塊4包括有定位模塊41、數據採集模塊42以及數據參數存儲模塊43，所述定位模塊41用於本體1與末端執行器11的準確位置，所述數據採集模塊42用於採集來自操作員的指令以及實時採集由定位模塊41確定的相應機器人部件的位置信息，所述數據參數存儲模塊43用於存儲數據採集模塊41採集到的數據信息並存儲相應信息，所述數據參數存儲模塊43與故障診斷模塊5連接，所述故障診斷模塊5包括有顯示器模塊51與判斷模塊52，所述判斷模塊52用於接收由數據參數存儲模塊43實時傳送的數據並將其與上次數據信號進行比對，所述顯示器模塊51用於顯示判斷模塊52的對比數據，供程式設計師對照，所述電源6分別與本體1、控制器2、示教器3、數控模塊4以及故障診斷模塊5獨立連接。

優選的，定位模塊41的定位方式採用傳感器進行定位，將傳感器置於本體1及末端執行器11的關節部位，數據採集模塊42實時採集由傳感器發來的位置信息。

優選的，該系統包括有緊急斷電模塊7與報警模塊8，所述緊急斷電模塊7用於切斷機器人本體1的電源供給，終止機器人的工作指令，所述報警模塊8用於向程式設計師發送警報信息。當判斷模塊52檢測到誤差後，由故障診斷模塊5向控制器2發出指令，控制器2控制緊急斷電模塊7啟動後，切斷本體1的電源供給，同時報警模塊8啟動，拉響警報。

優選的，示教器3包括有操控模塊及重置模塊6，所述重置模塊6用於重置機器人的工作指令，當工作人員排除機器人自身故障後，啟動重置模塊6，機器人自動歸位並沿設定好的工作路徑開啟工作，此時故障診斷模塊5會對機器人的位置數據信息進行重新對比，若無誤，則機器人恢復正常工作。

優選的，各模塊間的通信模式選擇無線通信方式。

參照圖2，一種機器人故障排查檢測方法，其特徵在於包括有如下步驟：

s10，數控模塊4對機器人的位置信息進行處理，由定位模塊41確定機器人的準確位置，由數據採集模塊42用於採集由定位模塊41採集到的位置信息，由數據參數存儲模塊43存儲相應信息；

s20，數據參數存儲模塊43將採集到的信息實時傳遞給故障診斷模塊5；

s30，判斷模塊52將接受到的位置數據與上次數據信號進行對比；

s40，若數據信號對比一致則機器人正常工作並返回步驟s10，若數據信號存在誤差，則由控制器2控制緊急斷電模塊7與報警模塊8啟動。