CN113720595A - 一种应用于工具快换装置功能检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于工具快换装置功能检测系统及方法，涉及工业机器人技术，该系统包括：可编程逻辑控制器硬件、输入输出模块、电磁阀、驱动设备、辅助设备、信号模拟设备和伺服电机，所述可编程逻辑控制器硬件与所述辅助设备、所述输入输出模块和所述快换装置电性连接，所述快换装置电性连接有所述信号模拟设备和所述伺服电机，所述输入输出模块与快换装置之间电性连接有所述电磁阀和所述驱动设备，所述辅助装置与所述快换装置电性连接，本发明提供一种低成本、实施便捷连续的检测方案，解决采用机器人测试时的高成本、实施复杂性的问题。

Description

一种应用于工具快换装置功能检测系统及方法

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种应用于工具快换装置功 能检测系统及方法。

背景技术

在工业机器人应用中，快换装置被广泛应用到制造业上，实现了机器人 的“一机多用”，大幅度的提高了生产效率。快换装置分为主盘侧(安装在 机器人末端的设备，简称主盘)和工具侧(安装在工具端的设备，简称副盘)， 主盘侧和工具侧分别安装有各种模块，用来传递信号、介质等。随着工业需 求的快速发展，快换装置的功能也越来越多；实际考察中发现，厂家对快换 装置的功能检测存在相关问题及不足。现阶段的快换装置的功能检测大部分 采用人工测试，且只是对模块的机械特性进行检测或者单一的对信号进行检 测，并没有一套全面的自动检测系统对控制信号、电信号等进行系统检测； 其次，现阶段采用机器人进行模拟检测，整个模拟配置的成本高，且不易配 置。

综上，针对现有的技术问题，需要对目前的应用于工具快换装置功能检 测方案进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种应用于工具快换装置功能检测系统及方法， 用以解决现有技术中人工检测存在不稳定性、错误率高、且效率低、检测成 本高，配置复杂的缺陷，实现提供一种低成本、实施便捷连续的检测方案， 解决采用机器人测试时的高成本、实施复杂性的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种应用于工具快换装置功能检测系统， 包括：

由主盘体、副盘体、机电模块、控制模块和流体模块组成的快换装置， 所述主盘体和所述副盘体上均安装有所述机电模块、所述控制模块和所述流 体模块，还包括：

可编程逻辑控制器硬件、输入输出模块、电磁阀、驱动设备、辅助设备、 信号模拟设备和伺服电机，所述可编程逻辑控制器硬件与所述辅助设备、输 入输出模块和所述快换装置电性连接，所述快换装置电性连接有所述信号模 拟设备和所述伺服电机，所述输入输出模块与快换装置之间电性连接有所述 电磁阀和所述驱动设备，所述辅助装置与所述快换装置电性连接。

可选的，该系统还包括：与可编程逻辑控制器硬件电性连接的显示屏。

可选的，所述控制模块包括安装在所述主盘体上的主控制模块和安装在 所述副盘体上的副控制模块。

可选的，所述流体模块包括安装在所述主盘体上的主流体模块和安装在 所述副盘体上的副流体模块。

可选的，所述机电模块包括：

信号单元、伺服单元、强电单元和接地单元，所述信号单元与所述伺服 单元、所述强电单元和所述接地单元电性连接。

可选的，所述信号单元包括安装在所述主盘体上的主信号单元和安装在 所述副盘体上的副信号单元。

可选的，所述伺服单元包括安装在所述主盘体上的主伺服单元和安装在 所述副盘体上的副伺服单元。

可选的，所述强电单元包括安装在所述主盘体上的主强电单元和安装在 所述副盘体上的副强电单元。

可选的，所述接地单元包括安装在所述主盘体上的主接地单元和安装在 所述副盘体上的副接地单元。

本发明还提供一种应用于工具快换装置功能检测方法，包括以下步骤：

将组装好的所述主盘体和所述副盘体安装的相应位置，并调试所述主盘 体和所述副盘体；

对该系统进行上电，通过所述可编程逻辑控制器硬件的人机操作界面进 行该系统各部分初始状态的检查；

通过所述驱动设备驱动所述主盘体前进；

驱动设备前进所述主盘体到位后，判断所述快换装置是否满足锁紧条件； 若不满足锁紧条件，该系统进行故障报警；若满足锁紧条件，进行锁紧所述 快换装置；

当所述快换装置锁紧后，所述信号模拟设备进行对应的功能模拟；

功能模拟完成后，所述快换装置复位回到原点。

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程序时实现如上述任 一种所述应用于工具快换装置功能检测方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态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如上述任一种所述应用于工具快换装置功 能检测方法的步骤。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序 被处理器执行时实现如上述任一种所述应用于工具快换装置功能检测方法的 步骤。

从上面所述可以看出，本发明提供的应用于工具快换装置功能检测系统 及方法，该检测系统及方法基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)的系统构架，充分利用PLC的可靠性和编程的便利，完成 对快换各项功能模块的检测及测试，并且，可以根据检测需要，方便快捷的 对系统进行拓展升级，保证快换装置功能检侧的全面性；该检测系统及方法 使得快换装置功能检测简单化，易实施，并可以时刻观看检测项的状态；该 检测系统及方法的成本相比现有测试方式大幅度降低，提供一种低成本、实 施便捷连续的检测方案，解决采用机器人测试时的高成本、实施复杂性的问 题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明应用于工具快换装置功能检测系统的结构示意图之一；

图2为本发明应用于工具快换装置功能检测系统的结构示意图之二；

图3为本发明应用于工具快换装置功能检测系统中可编程逻辑控制器硬 件出的软件结构示意图；

图4为本发明应用于工具快换装置功能检测方法的流程示意图；

图5为本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施 例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学 术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公 开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重 要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意 指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及 其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非 限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还 是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述 对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

作为本发明的一个优选实施例，本发明提供本发明提供了一种应用于工 具快换装置功能检测系统，包括：

由主盘体、副盘体、机电模块、控制模块和流体模块组成的快换装置， 所述主盘体和所述副盘体上均安装有所述机电模块、所述控制模块和所述流 体模块，还包括：

可编程逻辑控制器硬件、输入输出模块、电磁阀、驱动设备、辅助设备、 信号模拟设备和伺服电机，所述可编程逻辑控制器硬件与所述辅助设备、输 入输出模块和所述快换装置电性连接，所述快换装置电性连接有所述信号模 拟设备和所述伺服电机，所述输入输出模块与快换装置之间电性连接有所述 电磁阀和所述驱动设备，所述辅助装置与所述快换装置电性连接。

本发明还提供一种应用于工具快换装置功能检测方法，包括以下步骤：

将组装好的所述主盘体和所述副盘体安装的相应位置，并调试所述主盘 体和所述副盘体；

对该系统进行上电，通过所述可编程逻辑控制器硬件的人机操作界面进 行该系统各部分初始状态的检查；

通过所述驱动设备驱动所述主盘体前进；

驱动设备前进所述主盘体到位后，判断所述快换装置是否满足锁紧条件； 若不满足锁紧条件，该系统进行故障报警；若满足锁紧条件，进行锁紧所述 快换装置；

当所述快换装置锁紧后，所述信号模拟设备进行对应的功能模拟；

功能模拟完成后，所述快换装置复位回到原点。

该应用于工具快换装置功能检测系统及方法，基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)的系统构架，充分利用PLC的可靠 性和编程的便利，完成对快换各项功能模块的检测及测试，并且，可以根据 检测需要，方便快捷的对系统进行拓展升级，保证快换装置功能检侧的全面 性；使得快换装置功能检测简单化，易实施，并可以时刻观看检测项的状态； 成本相比现有测试方式大幅度降低，提供一种低成本、实施便捷连续的检测 方案，解决采用机器人测试时的高成本、实施复杂性的问题。

下面结合附图对本发明应用于工具快换装置功能检测系统及方法的较佳 实施例进行说明。

请参阅图1至图3，本发明提供一种应用于工具快换装置功能检测系统， 包括：

由主盘体110、副盘体120、机电模块130、控制模块140和流体模块150 组成的快换装置100，主盘体和副盘体120上均安装有机电模块130、控制模 块140和流体模块150，还包括：

可编程逻辑控制器(PLC)硬件200、输入输出(I/O)模块300、电磁 阀(岛)400、驱动设备500、辅助设备600、信号模拟设备700、伺服电机 800和显示屏900，可编程逻辑控制器硬件200与辅助设备600、输入输出模 块300和快换装置100电性连接，快换装置100电性连接有信号模拟设备700 和伺服电机800，输入输出模块300与快换装置100之间电性连接有电磁阀 400和驱动设备500，辅助装置与快换装置100电性连接，显示屏900与可编 程逻辑控制器硬件200电性连接。

在该系统中，请参阅表1，快换装置100中机电模块130、控制模块140 和流体模块150均分为两个部分，分别安装在主盘体110一侧和副盘体120 一侧，因此：

控制模块140包括安装在主盘体110上的主控制模块141和安装在副盘 体120上的副控制模块142。

流体模块150包括安装在主盘体上的主流体模块151和安装在副盘体 120上的副流体模块152。

机电模块130包括：

信号单元131、伺服单元132、强电单元133和接地单元134，信号单元 131与伺服单元132、强电单元133和接地单元134电性连接；

信号单元131包括安装在主盘体上的主信号单元1311和安装在副盘体 120上的副信号单元1312；伺服单元132包括安装在主盘体110上的主伺服 单元1321和安装在副盘体120上的副伺服单元1322；强电单元133包括安 装在主盘体110上的主强电单元1331和安装在副盘体120上的副强电单元 1332；接地单元134包括安装在主盘体110上的主接地单元1341和安装在副 盘体120上的副接地单元1341。

表1快换装置100中各个模块的功能以及检验项

具体的，显示屏900用作监控快换装置100相关信号是否正常，以及系 统各部分是否运行正常；可编程逻辑控制器硬件200作为控制核心，控制各 部分执行相关动作；输入输出模块300用作拓展相关器件，如电磁阀400等； 电磁阀400控制装置100快换松开气、锁紧气的切换；驱动设备500带动快 换装置的主盘体110前进、后退，实现主盘体110与副盘体120的对接、脱 离；辅助设备600是根据快换装置100上相关模块特性进行搭建的对应测试设备；快换装置100是带有模块的测试产品，配有相关用户接口；信号模拟 设备700对信号模块的信号传输正常与否进行监控；伺服电机800则是对机 电模块130的伺服单元132进行相关模拟，通过伺服电机800的运行正常与 否来体现信号、电源的传输正常与否。

在该系统中，用户通过编写相应的运动控制程序，经PLC系统软件写入 可编程逻辑控制器硬件200；通过人机界面软件对显示屏900界面进行设置， 便于检测过程中对信号的监控，因此，该系统可以根据不同配置的快换装置 100，编写相应的用户程序，对快换装置进100行功能检测或耐久性测试等.

该系统中还可具有其他模拟设备，可以理解的是，其他模拟设备即根据 模块的测试需求进行添加。

请参阅图4，本发明还提供一种应用于工具快换装置功能检测方法，该 方法包括以下步骤：

S100、将组装好的主盘体和副盘体120安装的相应位置，并调试主盘体 和副盘体120；

S200、对该系统进行上电，通过可编程逻辑控制器硬件200的人机操作 界面进行该系统各部分初始状态的检查，如系统是否需要重置、驱动设备500 是否处于原点等；

S300、通过驱动设备500驱动主盘体110前进；

S400、驱动设备500前进主盘体110到位后，判断快换装置100是否满 足锁紧条件；若不满足锁紧条件，该系统进行故障报警；若满足锁紧条件， 可以按下锁紧按钮进行锁紧快换装置100；

S500、当快换装置100锁紧后，信号模拟设备700进行对应的功能模拟， 模拟结果根据信号模拟设备700运行状态判据，部分模块检测需要快换锁紧 后进行启动，可在人机操作面板上启动；

S600、功能模拟完成后，快换装置100复位回到原点。

图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备 可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、 存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存 储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器 830中的逻辑指令，以执行应用于工具快换装置功能检测方法，该方法包括 以下步骤：

S100、将组装好的主盘体和副盘体120安装的相应位置，并调试主盘体 和副盘体120；

S200、对该系统进行上电，通过可编程逻辑控制器硬件200的人机操作 界面进行该系统各部分初始状态的检查；

S300、通过驱动设备500驱动主盘体110前进；

S400、驱动设备500前进主盘体110到位后，判断快换装置100是否满 足锁紧条件；若不满足锁紧条件，该系统进行故障报警；若满足锁紧条件， 可以按下锁紧按钮进行锁紧快换装置100；

S500、当快换装置100锁紧后，信号模拟设备700进行对应的功能模拟；

S600、功能模拟完成后，快换装置100复位回到原点。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实 现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质 中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献 的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软 件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可 以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方 法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储 器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包 括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计 算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的应用于工具 快换装置功能检测方法，该方法包括以下步骤：

S100、将组装好的主盘体和副盘体120安装的相应位置，并调试主盘体 和副盘体120；

S200、对该系统进行上电，通过可编程逻辑控制器硬件200的人机操作 界面进行该系统各部分初始状态的检查；

S300、通过驱动设备500驱动主盘体110前进；

S400、驱动设备500前进主盘体110到位后，判断快换装置100是否满 足锁紧条件；若不满足锁紧条件，该系统进行故障报警；若满足锁紧条件， 可以按下锁紧按钮进行锁紧快换装置100；

S500、当快换装置100锁紧后，信号模拟设备700进行对应的功能模拟；

S600、功能模拟完成后，快换装置100复位回到原点。

又一方面，本发明还提供一种非暂态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以执行上述各方法提供的应 用于工具快换装置功能检测方法，该方法包括以下步骤：

S100、将组装好的主盘体和副盘体120安装的相应位置，并调试主盘体 和副盘体120；

S200、对该系统进行上电，通过可编程逻辑控制器硬件200的人机操作 界面进行该系统各部分初始状态的检查；

S300、通过驱动设备500驱动主盘体110前进；

S400、驱动设备500前进主盘体110到位后，判断快换装置100是否满 足锁紧条件；若不满足锁紧条件，该系统进行故障报警；若满足锁紧条件， 可以按下锁紧按钮进行锁紧快换装置100；

S500、当快换装置100锁紧后，信号模拟设备700进行对应的功能模拟；

S600、功能模拟完成后，快换装置100复位回到原点。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明 的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或 者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络 单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例 方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以 理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实 施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬 件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部 分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可 读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台 计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施 例或者实施例的某些部分所述的方法。

Claims (10)

1.一种应用于工具快换装置功能检测系统，包括：

由主盘体(110)、副盘体(120)、机电模块(130)、控制模块(140)和流体模块(150)组成的快换装置(100)，所述主盘体和所述副盘体(120)上均安装有所述机电模块(130)、所述控制模块(140)和所述流体模块(150)，其特征在于，还包括：

可编程逻辑控制器硬件(200)、输入输出模块(300)、电磁阀(400)、驱动设备(500)、辅助设备(600)、信号模拟设备(700)和伺服电机(800)，所述可编程逻辑控制器硬件(200)与所述辅助设备(600)、所述输入输出模块(300)和所述快换装置(100)电性连接，所述快换装置(100)电性连接有所述信号模拟设备(700)和所述伺服电机(800)，所述输入输出模块(300)与快换装置(100)之间电性连接有所述电磁阀(400)和所述驱动设备(500)，所述辅助装置与所述快换装置(100)电性连接。

2.根据权利要求1所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，该系统还包括：与可编程逻辑控制器硬件(200)电性连接的显示屏(900)。

3.根据权利要求1所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，所述控制模块(140)包括安装在所述主盘体(110)上的主控制模块(141)和安装在所述副盘体(120)上的副控制模块(142)。

4.根据权利要求1所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，所述流体模块(150)包括安装在所述主盘体上的主流体模块(151)和安装在所述副盘体(120)上的副流体模块(152)。

5.根据权利要求1所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，所述机电模块(130)包括：

信号单元(131)、伺服单元(132)、强电单元(133)和接地单元(134)，所述信号单元(131)与所述伺服单元(132)、所述强电单元(133)和所述接地单元(134)电性连接。

6.根据权利要求5所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，所述信号单元(131)包括安装在所述主盘体上的主信号单元(1311)和安装在所述副盘体(120)上的副信号单元(1312)。

7.根据权利要求5所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，所述伺服单元(132)包括安装在所述主盘体(110)上的主伺服单元(1321)和安装在所述副盘体(120)上的副伺服单元(1322)。

8.根据权利要求5所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，所述强电单元(133)包括安装在所述主盘体(110)上的主强电单元(1331)和安装在所述副盘体(120)上的副强电单元(1332)。

9.根据权利要求5所述的应用于工具快换装置功能检测系统，其特征在于，所述接地单元(134)包括安装在所述主盘体(110)上的主接地单元(1341)和安装在所述副盘体(120)上的副接地单元(1341)。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的应用于工具快换装置功能检测系统所实现的应用于工具快换装置功能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将组装好的所述主盘体和所述副盘体(120)安装的相应位置，并调试所述主盘体和所述副盘体(120)；

对该系统进行上电，通过所述可编程逻辑控制器硬件(200)的人机操作界面进行该系统各部分初始状态的检查；

通过所述驱动设备(500)驱动所述主盘体(110)前进；

驱动设备(500)前进所述主盘体(110)到位后，判断所述快换装置(100)是否满足锁紧条件；若不满足锁紧条件，该系统进行故障报警；若满足锁紧条件，进行锁紧所述快换装置(100)；

当所述快换装置(100)锁紧后，所述信号模拟设备(700)进行对应的功能模拟；

功能模拟完成后，所述快换装置(100)复位回到原点。

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