CN113400351A - 工业机器人轴电机检测方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0095—Means or methods for testing manipulators

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Abstract

本发明提供工业机器人轴电机检测方法、装置、存储介质及电子设备包括以下步骤：步骤一，采集正常情况下多个节拍内的轴电机技术参数，清洗后得到标准技术参数组；步骤二，对每个数据进行平均值计算得到标准技术参数曲线；步骤三，根据标准技术参数曲线以及轴电机的默认属性值，得到对应的上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线；步骤四，采集实时生产过程中轴电机技术参数，与标准技术参数曲线进行比较得到偏差值；如果偏差值多次落在上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线之外，则判定轴电机会发生故障。本发明提前获知轴电机是否会发生故障及在何时发生故障，有针对性的安排特定时间进行维护，减少停机时间以及维护成本，有效提高维修的精准度。

Description

工业机器人轴电机检测方法、装置、存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及工业机器人故障检测技术领域，特别是涉及一种工业机器人轴电机检测方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
随着社会人力成本的提高，制造类工厂对于生产效率、安全性、质量稳定性的不断提高要求，越来越多的工业机器人应用于大量工厂中。对于工厂中不断增加的工业机器人的管理越来越重要，工业机器人的核心部件轴电机的故障导致的损失也将越来越大。且大量使用的MES(生产执行系统)系统中的设备管理，效率管理，能耗管理，维护管理等都需要使用工业机器人轴电机故障的实时及历史数据。另一方面，工业机器人作为高度集成化的软硬件系统，为使其运行在最佳状态，需要后期经常维护。工业机器人现有的维护检测方法为定期停机人工进行维护，无法预判轴电机故障所引起的整个机器人是否会发生故障以及何时发生故障，从而导致增加了停机维护检测时间以及维护成本。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的痛点和缺点，本发明的目的在于提供一种工业机器人轴电机检测方法、装置、存储介质及电子设备，用于解决现有技术中无法预测轴电机故障发生的问题。
为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：一种工业机器人轴电机检测方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，采集正常情况下多个节拍内的轴电机技术参数，分别对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据，得到标准技术参数组；
步骤二，对标准技术参数组的每个数据进行平均值计算，得到标准技术参数曲线；
步骤三，根据标准技术参数曲线以及轴电机的默认属性值，得到对应的上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线；
步骤四，采集实时生产过程中多个节拍下的轴电机技术参数，并且与所述标准技术参数曲线进行比较得到偏差值；如果偏差值多次落在所述上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线之外，则判定轴电机会发生故障，并且导出判定结果。
进一步地，所述轴电机技术参数为轴电机扭矩、轴电机电流或轴电机温度。
进一步地，所述步骤一中，通过孤立森林算法对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据。
进一步地，通过工业机器人上的通讯模块采集轴电机技术参数。
进一步地，所述通讯模块包括有线通讯模块和无线通讯模块；所述有线通讯模块包括以太网接口和串行接口，所述无线通讯模块包括蓝牙组件、移动通讯组件和WiFi组件。
进一步地，所述步骤四中，计算一段时间内偏差值的变化速率，通过最小二乘法得出到达偏差幅度内最大偏差值的时间实现预测。
本发明还提供一种工业机器人轴电机检测装置，包括：
采集模块，用于采集工业机器人上的轴电机技术参数；
清洗模块，用于对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据；
计算模块，用于计算轴电机技术参数的偏差值；
故障预测模块，用于预测判断轴电机发生故障的时间；
存储模块，用于存储采集的轴电机技术参数以及计算后的数据；
输出模块，用于导出判定结果。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现一种工业机器人轴电机检测方法的步骤。
本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种工业机器人轴电机检测方法的步骤。
如上所述，本发明的工业机器人轴电机检测方法、装置、存储介质及电子设备，通过巧妙的设计，提前获知工业机器人的轴电机是否会发生故障及在何时发生故障，有针对性的对不同机器人安排特定时间进行维护，减少停机时间以及维护成本，有效提高维修的精准度。
附图说明
图1显示为本发明实施例中一种工业机器人轴电机检测方法的流程图；
图2显示为本发明实施例中一种工业机器人轴电机检测方法的采集正常情况下一个节拍内轴电机扭矩的标准技术参数曲线图；
图3显示为本发明实施例中一种工业机器人轴电机检测方法的采集正常情况下一个节拍内轴电机扭矩的上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线图；
图4显示为本发明实施例中一种工业机器人轴电机检测装置的结构示意图；
图5显示为本发明实施例中一种工业机器人轴电机检测装置的网络连接示意图；
图6显示为本发明实施例中一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本发明提供一种工业机器人轴电机检测方法，方法包括以下步骤：
步骤一，通过工业机器人上的通讯模块以及工业机器人所提供的标准协议采集正常情况下多个节拍内的轴电机技术参数，通过孤立森林算法分别对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据，得到标准技术参数组。通讯模块包括有线通讯模块和无线通讯模块，有线通讯模块包括以太网接口和串行接口，无线通讯模块包括蓝牙组件、移动通讯组件和WiFi组件。工业机器人所提供的标准协议有webservice协议、http协议和Tcp协议。
步骤二，对标准技术参数组的每个数据进行平均值计算，得到标准技术参数曲线。轴电机技术参数为轴电机扭矩、轴电机电流或轴电机温度，这里对轴电机扭矩进行举例。如图2所示，得到轴电机扭矩的标准技术参数曲线。
步骤三，根据轴电机扭矩的标准技术参数曲线以及轴电机的默认属性值，如图3所示，得到轴电机扭矩对应的上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线。
步骤四，采集实时生产过程中多个节拍下的轴电机技术参数，并且与标准技术参数曲线进行比较得到偏差值。如果偏差值多次落在上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线之外，例如在10次节拍中发生6次以上的，则判定轴电机会发生故障。计算一段时间内偏差值的变化速率，通过最小二乘法得出到达最大偏差值的时间，该时间为预测故障发生的时间。
把预测判定的结果以及数据导出为符合TCP协议、http协议、webapi协议或restful api标准的数据格式，又或者组合成符合xml文件、jason文件、二进制文件或ASCII文件格式的文件，以便通过通讯模块向外提供数据，方便远程查看。
如图4所示，本发明还提供一种工业机器人轴电机检测装置，包括：
采集模块，用于采集工业机器人上的轴电机技术参数；
清洗模块，用于对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据；
计算模块，用于计算轴电机技术参数的偏差值；
故障预测模块，用于预测判断轴电机发生故障的时间；
存储模块，用于存储采集的轴电机技术参数以及计算后的数据；
输出模块，用于导出判定结果。
如图5所示，本装置通过以太网有线连接的通讯方式或WiFi、4G以及5G的通讯方式连接于多个工业六轴机器人的控制柜实现数据采集。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述一种工业机器人轴电机检测方法的步骤。计算机可读介质可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部，便携式计算机盘盒，随机存取存储器，只读存储器，可擦除可编辑只读存储器，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
如图6所示，本发明还提供一种电子设备，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，其中存储器和处理器之间可以通过总线连接，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上实施例中一种工业机器人轴电机检测方法的步骤。
综上所述，本发明的工业机器人轴电机检测方法、装置、存储介质及电子设备，通过巧妙的设计，提前获知工业机器人的轴电机是否会发生故障及在何时发生故障，有针对性的对不同机器人安排特定时间进行维护，减少停机时间以及维护成本，有效提高维修的精准度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种工业机器人轴电机检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一，采集正常情况下多个节拍内的轴电机技术参数，分别对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据，得到标准技术参数组；
步骤二，对标准技术参数组的每个数据进行平均值计算，得到标准技术参数曲线；
步骤三，根据标准技术参数曲线以及轴电机的默认属性值，得到对应的上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线；
步骤四，采集实时生产过程中多个节拍下的轴电机技术参数，并且与所述标准技术参数曲线进行比较得到偏差值；如果偏差值多次落在所述上偏差幅度曲线和下偏差幅度曲线之外，则判定轴电机会发生故障，并且导出判定结果。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人轴电机检测方法，其特征在于：所述轴电机技术参数为轴电机扭矩、轴电机电流或轴电机温度。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人轴电机检测方法，其特征在于：所述步骤一中，通过孤立森林算法对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据。
4.根据权利要求1所述的一种工业机器人轴电机检测方法，其特征在于：通过工业机器人上的通讯模块采集轴电机技术参数。
5.根据权利要求4所述的一种工业机器人轴电机检测方法，其特征在于：所述通讯模块包括有线通讯模块和无线通讯模块；所述有线通讯模块包括以太网接口和串行接口，所述无线通讯模块包括蓝牙组件、移动通讯组件和WiFi组件。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人轴电机检测方法，其特征在于：所述步骤四中，计算一段时间内偏差值的变化速率，通过最小二乘法得出到达偏差幅度内最大偏差值的时间实现预测。
7.一种工业机器人轴电机检测装置，其特征在于：包括：
采集模块，用于采集工业机器人上的轴电机技术参数；
清洗模块，用于对每个节拍内的轴电机技术参数进行清洗去除脏数据；
计算模块，用于计算轴电机技术参数的偏差值；
故障预测模块，用于预测判断轴电机发生故障的时间；
存储模块，用于存储采集的轴电机技术参数以及计算后的数据；
输出模块，用于导出判定结果。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的一种工业机器人轴电机检测方法的步骤。
9.一种电子设备，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计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的一种工业机器人轴电机检测方法的步骤。
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