CN113910268A - 工业机器人的零部件损耗检测方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种工业机器人的零部件损耗检测方法、装置、设备和存储介质。方法包括:获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间;根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量。本方法根据待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间计算出待测零部件的实际损耗量,避免了工作环境中的噪音源对检测待测零部件的实际损耗量的造成的影响,因此能够提高对工业机器人的零部件损耗检测的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及工业机器人技术领域,特别是涉及一种工业机器人的零部件损耗检测方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
随着现代机器人技术的快速进步,工业机器人在包装、汽车、3C(计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(Consumer Electronics)三者结合)产品等领域的行业需求量日渐增大,工业机器人主要用于完成一些基础性、重复性的劳动,可有效降低企业的人工成本。为了保证工业机器人的正常运转,后期维护工作便是一项不可忽视的工作内容,像其中编码器电池电量、减速器油脂量、皮带轮张力等指标都是属于较难把握的维护项且对机器人正常工作有较大的影响。通常商家在出厂时候都有给出相应部件的更换时间节点,但由于实际生产中使用强度跟使用时间的不同,对相应零部件的损耗程度也不同,过早更换会造成资源与人力的浪费,过晚更换会造成机器人运行异常。
传统的技术方案中,一般通过在工业机器人的待测零部件上设置噪音传感器,根据噪音传感器采集到的噪音数据确定出待测零部件的损耗量;但是,工业机器人的实际工作环境中存在其他的噪声源,这将对检测待测零部件的损耗量造成影响;即按照传统的技术方案确定出的损耗量不够准确,从而无法根据损耗量确定出异常的待测零部件。
因此,如何提高对工业机器人零部件的损耗检测的准确度,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高对工业机器人零部件的损耗检测的准确度的工业机器人的零部件损耗检测方法、装置、设备和存储介质。
一种工业机器人的零部件损耗检测方法,所述方法包括:
获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;
获取所述工业机器人中所述待测零部件的实际运行时间;
根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量。
在其中一个实施例中,当所述待测零部件为第一待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数,包括:
获取所述工业机器人中所述第一待测零部件的额定运行时间和损耗量极值;
根据所述额定运行时间和所述损耗量极值确定出所述第一待测零部件的第一单位时间损耗参数;
所述单位时间损耗参数包括所述第一单位时间损耗参数。
在其中一个实施例中,当所述待测零部件为第二待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数,包括:
获取所述工业机器人的当前点位信息,并根据所述当前点位信息逆解算出所述第二待测零部件在当前点位与前一相邻点位之间的运行行程信息;
根据所述第二待测零部件的所述运行行程信息、所述工业机器人的运行速率、以及所述第二待测零部件的功率,确定所述第二待测零部件的所述当前点位与所述前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数;
所述单位时间损耗参数包括所述第二单位时间损耗参数。
在其中一个实施例中,所述根据所述第二待测零部件的所述运行行程信息、所述工业机器人的运行速率、以及所述第二待测零部件的功率,确定所述第二待测零部件的所述当前点位与所述前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数,包括:
根据所述第二待测零部件的所述运行行程信息和所述工业机器人的运行速率计算出所述第二待测零部件的角速度;
根据所述第二待测零部件的所述角速度和所述第二待测零部件的所述功率确定所述第二待测零部件的所述第二单位时间损耗参数。
在其中一个实施例中,当所述待测零部件为第一待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间,包括:
获取所述工业机器人中所述第一待测零部件工作时的电流数据;
根据所述电流数据的持续时长确定所述第一待测零部件的第一实际运行时间;
所述实际运行时间包括所述第一实际运行时间。
在其中一个实施例中,当所述待测零部件为所述第二待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间,包括:
获取所述工业机器人的所述第二待测零部件从所述前一相邻点位运动到所述当前点位的点位间运行时间;
所述实际运行时间包括所述点位间运行时间。
在其中一个实施例中,当所述待测零部件为第二待测零部件,所述根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量,包括:
根据各相邻点位间的点位间损耗量,确定所述第二待测零部件的实际损耗量;所述相邻点位间的点位间损耗量为所述相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
在其中一个实施例中,当所述待测零部件为第二待测零部件,所述根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量,包括:
根据所述工业机器人的所述第二待测零部件从所述前一相邻点位运动到所述当前点位的相邻点位间的点位间损耗量,以及所述第二待测零部件在到达所述前一相邻点时的历史点位间损耗量,确定出所述第二待测零部件的所述实际损耗量;所述相邻点位间的点位间损耗量为所述相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
在其中一个实施例中,所述相邻点位间的点位间损耗量为所述相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数、对应的点位间运行时间以及所述第二单位时间损耗参数对应的等级系数的乘积。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
将所述工业机器人的所述待测零部件的所述实际损耗量同步至终端设备。
在其中一个实施例中,所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间根据运行状态数据得出,获取所述运行状态数据的过程,包括:
根据Modbus RTU协议向所述工业机器人发送请求报文,所述请求报文包括帧序列号,所述帧序列号根据发送所述请求报文的请求次数递增;
接收所述工业机器人根据所述请求报文反馈的运行状态数据。
一种工业机器人的零部件损耗检测装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;
第二获取模块,用于获取所述工业机器人中所述待测零部件的实际运行时间;
确定模块,用于根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量。
一种工业机器人的零部件损耗检测设备,所述设备包括主控芯片,与所述主控芯片通信连接的存储器和通信装置;
所述主控芯片用于获取工业机器人的运行状态数据,将所述运行状态数据存储至所述存储器,并确定所述工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间,根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量;将所述实际损耗量通过所述通信装置发送给终端设备;
所述存储器与所述主控芯片相连,用于存储接收到的所述运行状态数据;
所述通信装置用于将所述实际损耗量发送给终端设备。
在其中一个实施例中,所述设备包括稳压装置和储能装置;
所述稳压装置与所述工业机器人的功率模块相连,用于将所述功率模块的输出电压转换成设定值范围的工作电压,并利用所述工作电压为所述主控芯片、所述存储器以及所述通信装置供电,以及为所述储能装置充电;
所述储能装置用于在所述功率模块断电时,为所述主控芯片、所述存储器以及所述通信装置供电。
在其中一个实施例中,所述设备还包括时钟芯片,所述稳压装置在所述工业机器人的功率模块工作时为所述时钟芯片供电,所述储能装置在所述工业机器人的功率模块断电时为所述时钟芯片供电;所述时钟芯片用于记录所述功率模块的断电时间和上电时间,并发送给所述主控芯片;
所述主控芯片根据目标上电时间和与所述目标上电时间相邻的上一次断电时间的时间差,确定出所述工业机器人的编码器电池的实际运行时间。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;
获取所述工业机器人中所述待测零部件的实际运行时间;
根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量。
上述工业机器人的零部件损耗检测方法、装置、设备和存储介质,本方法根据待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间计算出待测零部件的实际损耗量,避免了工作环境中的噪音源对检测待测零部件的实际损耗量的造成的影响,因此能够提高对工业机器人的零部件损耗检测的准确度。
附图说明
图1为一个实施例中工业机器人的零部件损耗检测方法的应用环境图;
图2为一个实施例中工业机器人的零部件损耗检测方法的流程示意图;
图3为一个实施例中主控芯片控制NFC通信模块与终端设备建立通信连接关系的过程示意图;
图4a为一个实施例中一种请求报文的结构示意图;
图4b为一个实施例中一种答复报文的结构示意图;
图5为一个实施例中另一种工业机器人的零部件损耗检测方法的流程图;
图6为一个实施例中工业机器人的零部件损耗检测装置的结构框图;
图7为一个实施例中工业机器人的零部件损耗检测设备的结构示意图;
图8为一个实施例中工业机器人的零部件损耗检测设备信息交互示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的工业机器人的零部件损耗检测方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。该环境涉及工业机器人102与工业机器人的零部件损耗检测设备104,其中,工业机器人102与工业机器人的零部件损耗检测设备104通信连接。工业机器人的零部件损耗检测设备104中的获取工业机器人102的运行状态数据,以根据运行状态数据进行分析计算,确定出工业机器人102的待测零部件的实际损耗量。一些实现方式中,工业机器人的零部件损耗检测设备104可以是独立于工业机器人的测量设备,其独立设置于工业机器人的外部且与工业机器人102通信连接,其包括有主控芯片,且通过主控芯片与工业机器人102通信连接,以获取工业机器人102的运行状态数据,工业机器人的零部件损耗检测设备104的主控芯片也可以是电路芯片如PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)或者CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)。其中,可以一个工业机器人配套设置一个零部件损耗检测设备。在另一些实现方式中,工业机器人的零部件损耗检测设备104也可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑,此外,工业机器人的零部件损耗检测设备104还可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。工业机器人102是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,能根据预设程序执行相应的动作,以完成指定的工作。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种工业机器人的零部件损耗检测方法,以该方法应用于图1中的工业机器人的零部件损耗检测设备104的主控芯片为例进行说明,包括以下步骤:
步骤202,获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数。
其中,待测零部件是指的是工业机器人中需要进行损耗检测的零部件,零部件包括电机、谐波减速器、皮带轮等,本实施例对待测零部件的具体类别不做限定。具体的,待测零部件在运行过程中将产生对应的损耗,随着零部件运行时间的增长,待测零部件的实际损耗量也在不断增长;单位时间损耗参数指的是待测零部件在单位时间内的损耗量。
在实际操作中,可以针对工业机器人中的某一个待测零部件进行损耗检测,也可以是对工业机器人中的多个待测零部件分别进行损耗检测,可根据实际需求进行选择,本实施例对此也不做限定。更具体的,对于四轴SCARA(Selective Compliance AssemblyRobot Arm,选择顺应性装配机器手臂)而言,它的第一个轴和第二个轴具有转动特性,第三个轴和第四个轴可以根据工作的需要的不同,制造成相应多种不同的形态,并且一个具有转动、另一个具有线性移动的特性;第一个轴和第二个轴的电机采用的是谐波减速器带动大小臂运动,第三个轴和第四个轴的电机采用皮带轮的方式实现第三个轴的上下运动以及第四个轴的旋转。在四轴SCARA工作过程中产生的振动将导致皮带轮磨损老化,皮带轮磨损老化和电机位置偏移等情况都会导致皮带轮张力的衰减,而在四轴SCARA工作过程中,为了保持传动效率,需要皮带保持合适的张紧力;因此皮带轮张力在达到一定的使用强度之后需要更换。减速器损耗指的是减速器在工作过程中产生的磨损,将导致减速器的性能降低。减速器润滑脂在减速器工作中起到减轻机械传动部件间的摩擦和磨损、降低部件接触面之间的摩擦阻力、提高机器传动效率、延长各部件的使用寿命的作用,而谐波减速器在工作过程中,内部的各种摩擦会产生大量热量,导致内部温度升高、压力增大,润滑油脂在压差的作用下,导致润滑油脂从缝隙中渗漏,因此减速器的润滑油脂需要定期加注。
步骤204,获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间。
具体的,实际运行时间指的是待测零部件处于运行状态的累计时间。工业机器人在执行不同的动作时,各零部件的状态对应不同,因此各零部件的运行时间是不同的,因此需要获取待测零部件的实际运行时间。
在实际操作中,可以是通过计时器记录待测零部件开始运行的时间和停止运行的时间,根据二者的差值确定出待测零部件的实际运行时间;另外,也可以通过检测待测零部件工作时的电流微分量不为0时的持续时长,确定出待测零部件的实际运行时间。可以理解的是,根据待测零部件的不同类型,可以对应采用不同的方式获取待测零部件的实际运行时间,本实施例对确定待测零部件的实际运行时间的具体方式也不做限定。
步骤206,根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量。
需要说明的是,实际损耗量指的是待测零部件的实际运行产生的损耗量,根据实际损耗量可以确定待测零部件的实际损耗情况,如实际损耗量是否达到损耗量极值,待测零部件是否运行异常,以及是否需要对待测零部件进行检修等。
在本实施例中,在获取到待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间后,计算单位时间损耗参数和实际运行时间的乘积,并将乘积所得结果确定为待测零部件的实际损耗量。
本发明实施例提供的一种工业机器人的零部件损耗检测方法,根据待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间计算出待测零部件的实际损耗量,避免了工作环境中的噪音源对检测待测零部件的实际损耗量的造成的影响,因此能够提高对工业机器人的零部件损耗检测的准确度。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,当待测零部件为第一待测零部件,获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数,包括:
获取工业机器人中第一待测零部件的额定运行时间和损耗量极值;
根据额定运行时间和损耗量极值确定出第一待测零部件的第一单位时间损耗参数;
单位时间损耗参数包括第一单位时间损耗参数。
具体的,第一待测零部件指的是第一类待测零部件,包括谐波减速器、皮带轮、润滑器、编码器电池等。第一单位时间损耗参数是当待测零部件为第一待测零部件时对应的单位时间损耗参数。额定运行时间指的是在正常运行环境下,待测零部件可以正常运行的总时长;损耗量极值指的是待测零部件的损耗量达到影响待测零部件的性能,导致待测零部件无法稳定可靠地运行时的损耗量,换句话说,损耗量极值是判定待测零部件是否可以正常运行的判断标准。
一般的,额定运行时间和损耗量极值可以根据厂商提供的设备维护手册确定出,也可以是根据实际经验设置得出。具体可以通过响应于用户的输入操作,获取第一待测零部件的额定运行时间和损耗量极值;也可以通过读取预设于存储器中的数据信息,得出第一待测零部件的额定运行时间和损耗量极值。对于额定运行时间,可以是在工业机器人出厂时,在存储器中存储第一待测零部件的额定运行时间,或者在存储器中设置出厂时间和检修项目时间节点,主控芯片在读取到出厂时间和检修项目时间节点后,根据出厂时间和检修项目时间节点之间的时间差,确定出第一待测零部件的额定运行时间。在获取到第一待测零部件的额定运行时间和损耗量极值后,利用损耗量极值除以额定运行时间,得出第一待测零部件的第一单位时间损耗参数。
可见,按照本实施例的方法确定出第一待测零部件的第一单位时间损耗参数,操作过程便捷且能计算出准确的第一单位时间损耗参数。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,当待测零部件为第一待测零部件,获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间,包括:
获取工业机器人中第一待测零部件工作时的电流数据;
根据电流数据的持续时长确定第一待测零部件的第一实际运行时间;
实际运行时间包括第一实际运行时间。
具体的,当待测零部件为第一待测零部件,可以通过记录第一待测零部件的开始运行和结束运行的时间点,并计算结束运行和开始运行的时间差,确定出第一待测零部件的第一实际运行时间;第一实际运行时间指的是当待测零部件为第一待测零部件时的实际运行时间。
作为优选的实施方式,当第一待测零部件为谐波减速器、皮带轮、润滑器等时,第一待测零部件在工作时的电流数据与其在处于停止运行状态的电流数据是不同的;在实际操作中,通过实时检测第一待测零部件的电流微分量,当第一待测零部件的电流微分量为0时,表示该第一待测零部件处于停止运行状态;当第一待测零部件的电流微分量不为0时,表示该第一待测零部件处于工作状态,因此获取第一待测零部件的电流微分量不为0时的持续时间,根据该电流微分量不为0的持续时间确定出第一待测零部件的第一实际运行时间。
可以理解的是,可以通过在第一待测零部件位置外设电流传感器,通过电流传感器采集第一待测零部件的电流数据,或者在第一待测零部件的位置外设电压传感器,根据电压传感器采集到的第一待测零部件的电压数据计算出第一待测零部件的电流数据,进而确定出第一待测零部件的电流微分量,根据电流微分量确定出第一待测零部件的第一实际运行时间;本实施例对获取第一待测零部件的电流微分量的具体方式不做限定。
另外,当第一待测零部件为编码器电池时,确定编码器电池的第一实际运行时间的过程如下:由于工业机器人在正常运行时,一般是由工业机器人的功率模块给工业机器人本体即各电机供电,并且工业机器人的零部件损耗检测设备与工业机器人的控制器主控通过九针串口线连接,从工业机器人的功率模块引入一组电源(电压范围24V-3V)接入工业机器人的零部件损耗检测设备,即通过工业机器人的功率模块为工业机器人的零部件损耗检测设备供电;当工业机器人的功率模块断电后,切换为工业机器人中的编码器电池为工业机器人本体中的各电机供电,同时工业机器人的零部件损耗检测设备切换为内置储能装置如电池继续为工业机器人的零部件损耗检测设备供电,工业机器人的零部件损耗检测设备转入低功耗模式,并通过与时钟芯片交互,记录工业机器人的功率模块的断电时间;当工业机器人的功率模块上电后,切换为工业机器人的功率模块给工业机器人本体中的各电机供电,并通过工业机器人的功率模块为工业机器人的零部件损耗检测设备供电,工业机器人的零部件损耗检测设备转为正常运转模式,记录工业机器人的功率模块的上电时间,根据该上电时间和与该上电时间相邻的上一次断电时间的时间差,确定出编码器电池的第一实际运行时间。
具体的,在确定出第一待测零部件的第一单位时间损耗参数和第一实际运行时间后,计算二者的乘积,并将计算结果确定为第一待测零部件的实际损耗量。
可见,按照本实施例的方式能够便捷准确地确定第一待测零部件的第一实际运行时间。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数,包括:
获取工业机器人的当前点位信息,并根据当前点位信息逆解算出第二待测零部件在当前点位与前一相邻点位之间的运行行程信息;
根据第二待测零部件的运行行程信息、工业机器人的运行速率、以及第二待测零部件的功率,确定第二待测零部件的当前点位与前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数;
单位时间损耗参数包括第二单位时间损耗参数。
具体的,第二单位时间损耗参数指的是当待测零部件为第二待测零部件时对应的单位时间损耗参数。
具体的,首先需要获取工业机器人的点位信息;点位信息指的是用于描述工业机器人的位姿情况的信息,具体包括工业机器人的位置信息和姿态信息。对于当前点位而言,利用当前点位的当前点位信息和前一相邻点位的前一相邻点位信息进行逆解算,得出第二待测零部件在当前点位与前一相邻点位之间的运行行程信息;然后根据第二待测零部件的运行行程信息、工业机器人的运行速率、以及第二待测零部件的功率,确定第二待测零部件的当前点位与前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数;其中,工业机器人的运行速率和第二待测零部件的功率为预先设置的用于控制工业机器人执行指定的动作对应的参数。
作为优选的实施方式,根据第二待测零部件的运行行程信息、工业机器人的运行速率、以及第二待测零部件的功率,确定第二待测零部件的当前点位与前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数,包括:
根据第二待测零部件的运行行程信息和工业机器人的运行速率计算出第二待测零部件的角速度;
根据第二待测零部件的角速度和第二待测零部件的功率确定第二待测零部件的第二单位时间损耗参数。
具体的,本实施例中,在计算第二待测零部件的第二单位时间损耗参数时,是在确定出第二待测零部件在当前点位与前一相邻点位之间的运行行程信息之后,根据第二待测零部件的运行行程信息和工业机器人的运行速率计算出第二待测零部件的角速度,然后根据第二待测零部件的角速度和第二待测零部件的功率确定第二待测零部件的第二单位时间损耗参数。
在另一个实施例中,以第二待测零部件具体为电机为例,电机的第二单位时间损耗参数即为电机扭矩,确定出工业机器人中各电机的电机扭矩的过程包括:
获取工业机器人的点位信息,点位信息包括当前点位的当前点位信息以及当前点位之前的各点位的历史点位信息;根据相邻的两个点位的点位信息逆解算出各电机在相邻的两个点位之间的运行行程信息;根据各电机对应的运行行程信息、工业机器人的运行速率、以及各电机的电机功率,确定各电机在各相邻的两个点位之间分别对应的电机扭矩。
在其他实施例中,还可以直接根据电机功率、电机的转速确定出对应电机的电机扭矩,具体公式如下:
N=P×60×1000/(2πn)=9550P/n;
其中,N表示电机扭矩,单位为牛顿米(Nm);P表示电机功率,单位为千瓦(KW);n表示电机的转速,单位为转/分或rpm;电机功率P和转速n可从电机铭牌中直接获取,此外,运行功率也可以根据P=UI计算得出,其中,U表示电机的电压值,I表示电机的电流值。
可见,按照本实施例的方法计算第二待测零部件的第二单位时间损耗参数,能够针对第二待测零部件的不同运行行程分别计算出对应的点位时间损耗参数,因此能够提高计算出的第二待测零部件的实际损耗量的精准度。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间,包括:
获取工业机器人的第二待测零部件从前一相邻点位运动到当前点位的点位间运行时间;
实际运行时间包括点位间运行时间。
具体的,点位间运行时间指的是当待测零部件为第二待测零部件时,第二待测零部件在相邻点位之间运行的时间,也就是说,点位间运行时间为第二待测零部件从前一相邻点位运动到当前点位所需的时间。
在实际操作中,当第二待测零部件为电机时,可以通过实时检测电机的运行状态,当电机从前一相邻点位开始运动时启动计时,当电机到达当前点位时停止计时,根据计时结果得出电机从前一相邻点位运动到当前点位的点位间运行时间。
另外,由于电机在不同扭矩情况下的电流值是不同的,因此还可以检测电流值的变化以及电机在工作时处于相同电流值的持续时间,确定电机的点位间运行时间。
可见,按照本实施例的方法,能够便捷准确地确定出第二待测零部件的点位间运行时间。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量,包括:
根据各相邻点位间的点位间损耗量,确定第二待测零部件的实际损耗量;相邻点位间的点位间损耗量为相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
具体的,在本实施例中,是每次都获取第二待测零部件的各相邻点位间的点位间损耗量{S1,S2,…,Si,…Sn},其中,S1表示第0个点位和第1个点位之间的点位间损耗量,S2表示第1个点位和第2个点位之间的点位间损耗量,Si表示第(i-1)个点位和第i个点位之间的点位间损耗量;n表示点位间损耗量的数量。其中,相邻点位间的点位间损耗量Si为相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数Li与对应的点位间运行时间ti的乘积,即Si=Li×ti。根据各相邻点位间的点位间损耗量Si确定第二待测零部件的实际损耗量S总,具体为将各相邻点位间的点位间损耗量累加,即S总=S1+S2+…Si+…Sn。
另外,在实际操作中,可以在确定出第二单位时间损耗参数Li以及与各第二单位时间损耗参数Li对应的点位间运行时间ti之后,统计相同的第二单位时间损耗参数对应的点位间运行时间ti的总和,如某个电机的点位间运行时间t2和点位间运行时间t5对应的电机扭矩L2和L5相同,因此可以确定出相同的电机扭矩L2和L5对应的总点位间运行时间为(t2+t5),再计算出第二待测零部件的实际损耗量S总。
可见,按照本实施例的方法,每次根据各相邻点位间的点位间损耗量确定第二待测零部件的实际损耗量,能够精准地确定出第二待测零部件的实际损耗量。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,在另一个优先的实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量,包括:
根据工业机器人的第二待测零部件从前一相邻点位运动到当前点位的相邻点位间的点位间损耗量,以及第二待测零部件在到达前一相邻点时的历史点位间损耗量,确定出第二待测零部件的实际损耗量;相邻点位间的点位间损耗量为相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
具体的,历史点位间损耗量Sm指的是在前一相邻点位之前计算出的累计的点位间损耗量;即Sm=S1+S2+…+Si-2+Si-1;其中,S1表示第0个点位和第1个点位之间的点位间损耗量,S2表示第1个点位和第2个点位之间的点位间损耗量,Si-2表示第(i-3)个点位和第(i-2)个点位之间的点位间损耗量,Si-1表示第(i-2)个点位和第(i-1)个点位之间的点位间损耗量。
在本实施例中,是在计算出工业机器人的第二待测零部件从前一相邻点位运动(i-1)到当前点位i的相邻点位间的点位间损耗量Si之后,根据历史点位间损耗量Sm和当前计算出的相邻点位间的点位间损耗量Si,计算出第二待测零部件的到达当前点位时的实际损耗量S总=Sm+Si。
可以理解的是,在计算出第二待测零部件的到达当前点位时的实际损耗量S总之后,在更新当前点位,即将下一点位作为当前点位时,则将当前的实际损耗量S总更新为对应的历史点位间损耗量Sm。
可见,按照本实施例的方法,能够在计算第二待测零部件的实际损耗量时,减少重复计算历史点位间损耗量,能够进一步提高确定出实际损耗量的便捷度。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,相邻点位间的点位间损耗量为相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数、对应的点位间运行时间以及第二单位时间损耗参数对应的等级系数的乘积。
具体的,等级系数指的是与第二单位时间损耗参数对应的,表征第二单位时间损耗参数对第二待测零部件的损耗强度的参数。在本实施例中,根据相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数Li、对应的点位间运行时间ti以及第二单位时间损耗参数对应的等级系数ωi的乘积,确定出相邻点位间的点位间损耗量Si,即Si=Li×ti×ωi。
更具体的,以第二待测零部件为电机为例,工业机器人上使用的电机一般为交流的伺服电机,其具有较强的过载能力,最大电机扭矩常见为额定电机扭矩的三倍;但是,电机扭矩的过载程度越大,对电机的损耗就越大;另外,若电机长时间处于过载运行,也会加速电机内绝缘层老化,导致电机性能下降。因此,在本实施例中,当第二待测零部件为电机时,通过确定出工业机器人不同关节部位的电机的允许力矩,划分出0-1.0倍,1-1.5倍,1.5-2.0倍,2.0-2.5倍,2.5-3.0倍5个力矩等级,并为各力矩等级设置等级系数;一般的,过载幅度越大,等级系数越大;通过计算出电机在各相邻点位间的电机扭矩,确定出各电机扭矩对应的力矩等级,进而确定出与各电机扭矩对应的等级系数,根据当前点位对应的电机扭矩、当前点位对应的相邻点位间的点位间运行时间以及与该电机扭矩对应的等级系数的乘积,计算出当前点位对应的电机的相邻点位间的点位间损耗量。在其他实施例中,可以根据电机的电机扭矩、处于各电机扭矩下对应的运行时间以及与各电机扭矩对应的等级系数,计算出该电机的实际损耗量。
可见,本实施例通过进一步考虑第二单位时间损耗参数对应的等级系数,能够提高计算出的相邻点位间的点位间损耗量的精准度,提高确定出实际损耗量的精准度。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,方法还包括:
将工业机器人的待测零部件的实际损耗量同步至终端设备。
需要说明的是,主控芯片在确定出工业机器人的待测零部件的实际损耗量后,可以直接通过预设的显示器显示待测零部件的实际损耗量,或者通过预设的语音播放器播放待测零部件的实际损耗量。在本实施例中,为了能够更加便捷及时地查看工业机器人的待测零部件的实际损耗量,是在确定出工业机器人的待测零部件的实际损耗量后,进一步将实际损耗量同步至终端设备。
在一种具体的实施方式中,工业机器人的零部件损耗检测设备的主控芯片通过NFC(Near Field Communication,近场通信)将实际损耗量同步至终端设备。如图3所示的一种主控芯片控制NFC通信模块与终端设备建立通信连接关系的过程示意图,通过三次握手与终端设备建立NFC通信连接的过程如下:
主控芯片通过NFC通信模块向终端设备发送第一次握手请求,并等待终端设备的确认信息;终端设备接收到第一次握手请求,确定出第一次答复信息,并将第一次答复信息发送给主控芯片,同时向主控芯片发送第二次握手请求,等待主控芯片的确认信息;主控芯片接收到第二次握手请求,确定出第二次答复信息并将第二次答复信息通过NFC通信模块发送给终端设备,同时通过NFC通信模块向终端设备发送第三次握手请求,无需确认;此时主控芯片通过NFC通信模块与终端设备之间建立通信连接关系,二者之间可以基于NFC进行数据交互。需要说明的是,终端设备可以但不限于是智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
具体的,当用户在终端设备的应用程序(APP,Application)中输入对应的账号密码之后,开启NFC功能,并将终端设备靠近工业机器人的零部件损耗检测设备,使得主控芯片和终端设备建立NFC通信连接,主控芯片基于NFC通信将确定出的实际损耗量传输至终端设备中,实现实际损耗量的数据同步。
在实际操作中,主控芯片还可以将工业机器人的运行状态数据同步给终端设备,用户可以在终端设备上查看工业机器人的实际损耗量以及运行状态数据,以及时便捷地知晓工业机器人的运行状态和各零部件的健康情况。
此外,主控芯片还可以将从工业机器人的控制器主控获取到的工业机器人当前执行程序的程序名称同步发送给终端设备,以便根据程序名称检查工业机器人的工作状态。若工业机器人为执行码垛任务的机器人,主控芯片还可以将从工业机器人的控制器主控获取到工业机器人的码垛数量同步给终端设备,以便根据码垛数量确定工业机器人的工作进度。
并且,用户还可以在查看工业机器人的运行状态、各零部件的健康情况、工作状态和工作进度后,在终端设备的应用程序中进行操作,实现点检打卡并更新维护日志。用户实现点检打卡和更新维护日志之后,还可以进一步基于NFC通信将对应的操作数据同步发送给主控芯片中,以便主控芯片将对应的数据信息存储至预设存储器中,后续在利用其他的工业机器人的零部件损耗检测设备查看工业机器人的零部件的实际损耗量时,可以直接获取该工业机器人的历史的操作数据,便于实现对工业机器人的零部件的维护跟踪。
更进一步的,终端设备还可以将获取到的各实际损耗量等信息发送给其他处理设备如PC(personal computer,个人计算机),PC接收多个不同终端设备分别发送的实际损耗量,统计不同工业机器人的零部件的实际损耗量,以实现对各工业机器人的零部件的实际损耗变化趋势、使用寿命进行预测分析。
在上述实施例的基础上,本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化,具体的,本实施例中,单位时间损耗参数和实际运行时间根据运行状态数据得出,获取运行状态数据的过程,包括:
根据Modbus RTU协议向工业机器人发送请求报文,请求报文包括帧序列号,帧序列号根据发送请求报文的请求次数递增;
接收工业机器人根据请求报文反馈的运行状态数据。
主控芯片在上电初始化后,会先通过Modbus RTU协议与工业机器人的控制器主控建立通信连接关系,主控芯片根据Modbus RTU协议向工业机器人发送请求报文,以便控制器主控根据请求报文向主控芯片反馈对应的运行状态数据,即向主控芯片发送Modbus数据帧,主控芯片从接收到的Modbus数据帧提取出工业机器人的运行状态数据,根据运行状态数据得出单位时间损耗参数和实际运行时间。需要说明的是,在本实施例中,运行状态数据包括工业机器人的点位信息、电流数据、当前运行的程序名称等,本实施例对运行状态数据的具体内容不做限定。
主控芯片初始化指的是通过上位机设置工业机器人的IP地址、Modbus通信端口号、数据更新周期、时间等信息,并将这些信息写入至主控芯片中。其中,上位机可以是终端设备,终端设备基于NFC无线传输将信息同步设置到主控芯片并开启连接。
需要说明的是,在本实施例中,如图4a和图4b所示,为本发明实施例提供的一种请求报文和答复报文的结构示意图;通过预先在Modbus RTU协议中新增2个字节的数据用于存放帧序列号,并设置初始帧序列号;主控芯片在发送请求报文时,在请求报文中设置当前帧序列号,工业机器人的控制器主控在答复主控芯片时会将与当前的请求报文对应的当前帧序列复制到对应的答复报文中的相应位置,即工业机器人的控制器主控在根据请求报文反馈运行状态数据时,在答复报文中进一步设置与请求报文对应的帧序列号;主控芯片在接收到当前帧序列号对应的答复报文后,在需要获取下一数据时,将请求报文中的帧序列号递增,因此可以根据帧序列号确定工业机器人的控制器主控根据请求报文反馈运行状态数据的顺序并且能够避免遗漏接收运行状态数据,因此能够提高获取运行状态数据的准确度。
另外,在实际操作中,为了避免偶发的数据丢失的情况,在主控芯片与工业机器人进行数据交互过程中还加入重发机制,若主控芯片在等待预设时长后仍未收到工业机器人的控制器主控发送的与当前帧序列号对应的答复报文,主控芯片将会重发当前帧序列号对应的请求报文,若主控芯片重发三次当前帧序列号对应的请求报文后仍未收到对应的答复报文,则停止发送请求报文并报错。
主控芯片按照第一预设时间周期生成请求报文,以便工业机器人的控制器主控按照对应的时间周期反馈对应的运行状态数据;主控芯片在接收到工业机器人的控制器主控反馈的运行状态数据后,根据运行状态数据确定出工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间。另外,还可以进一步将运行状态数据保存到预设存储器中;或者,从运行状态数据中提取出关键数据,将关键数据保存到存储器中,本实施例对此不做限定。并且,存储器可以是Flash,也可以是其他类型的存储器,本实施例对此也不做限定;主控芯片还可以在将运行状态数据或关键数据保存至存储器中之后,进一步按照第二预设时间周期将运行状态数据或关键数据等迁移到SD卡(Secure Digital Memory Card)中。
本实施例通过进一步对运行状态数据或筛选出的关键数据进行存储,能够便于后续查看对应的信息或者进一步将运行状态数据或关键数据同步至终端设备。
如图5所示,为本发明实施例提供的另一种工业机器人的零部件损耗检测方法的流程图。
如图所示,主控芯片首先判断是否与工业机器人的控制器主控建立通信连接;若是,则根据Modbus RTU协议向工业机器人的控制器主控发送请求报文,在接收到工业机器人的控制器主控根据请求报文反馈的答复报文后,从答复报文中提取出运行状态数据;运行状态数据包括工业机器人的点位信息、电流数据等;从运行状态数据中提取出关键数据,将运行状态数据和关键数据保存到存储器中;根据运行状态数据确定出工业机器中待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间,根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量。然后检测是否存在与工业机器人的零部件损耗检测设备的通信装置通信连接的终端设备;若存在,则将实际损耗量、关键数据以及预先存储的维护日志等信息同步至终端设备中。
可见,本实施例提供的工业机器人的零部件损耗检测方法,根据待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间计算出待测零部件的实际损耗量,避免了工作环境中的噪音源对检测待测零部件的实际损耗量的造成的影响,因此能够提高对工业机器人的零部件损耗检测的准确度;能够提高查看工业机器人的待测零部件的损耗检测情况的便捷度。
应该理解的是,虽然上述实施例涉及的各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,上述实施例涉及的各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图6所示,提供了一种工业机器人的零部件损耗检测装置,包括:第一获取模块602、第二获取模块604和确定模块606,其中:
第一获取模块602,用于获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;
第二获取模块604,用于获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间;
确定模块606,用于根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量。
本发明实施例提供的一种工业机器人的零部件损耗检测装置,具有与上述一种工业机器人的零部件损耗检测方法相同的有益效果。
在其中一个实施例中,当待测零部件为第一待测零部件,第一获取模块包括:
第一获取子模块,用于获取工业机器人中第一待测零部件的额定运行时间和损耗量极值;
第一确定子模块,用于根据额定运行时间和损耗量极值确定出第一待测零部件的第一单位时间损耗参数;
单位时间损耗参数包括第一单位时间损耗参数。
在其中一个实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,第一获取模块包括:
第二获取子模块,用于获取工业机器人的当前点位信息,并根据当前点位信息逆解算出第二待测零部件在当前点位与前一相邻点位之间的运行行程信息;
第二确定子模块,用于根据第二待测零部件的运行行程信息、工业机器人的运行速率、以及第二待测零部件的功率,确定第二待测零部件的当前点位与前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数;
单位时间损耗参数包括第二单位时间损耗参数。
在其中一个实施例中,第二确定子模块包括:
第一计算单元,用于根据第二待测零部件的运行行程信息和工业机器人的运行速率计算出第二待测零部件的角速度;
第二计算单元,用于根据第二待测零部件的角速度和第二待测零部件的功率确定第二待测零部件的第二单位时间损耗参数。
在其中一个实施例中,当待测零部件为第一待测零部件,第二获取模块包括:
第三获取子模块,用于获取工业机器人中第一待测零部件工作时的电流数据;
第三确定子模块,用于根据电流数据的持续时长确定第一待测零部件的第一实际运行时间;
实际运行时间包括第一实际运行时间。
在其中一个实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,第二获取模块包括:
第四获取子模块,用于获取工业机器人的第二待测零部件从前一相邻点位运动到当前点位的点位间运行时间;
实际运行时间包括点位间运行时间。
在其中一个实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,确定模块包括:
第一确定单元,用于根据各相邻点位间的点位间损耗量,确定第二待测零部件的实际损耗量;相邻点位间的点位间损耗量为相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
在其中一个实施例中,当待测零部件为第二待测零部件,确定模块包括:
第二确定单元,用于根据工业机器人的第二待测零部件从前一相邻点位运动到当前点位的相邻点位间的点位间损耗量,以及第二待测零部件在到达前一相邻点时的历史点位间损耗量,确定出第二待测零部件的实际损耗量;相邻点位间的点位间损耗量为相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
在其中一个实施例中,一种工业机器人的零部件损耗检测装置还包括:
同步模块,用于将工业机器人的待测零部件的实际损耗量同步至终端设备。
在其中一个实施例中,一种工业机器人的零部件损耗检测装置包括:
发送子模块,用于根据Modbus RTU协议向工业机器人发送请求报文,请求报文包括帧序列号,帧序列号根据发送请求报文的请求次数递增;
接收子模块,用于接收工业机器人根据请求报文反馈的运行状态数据;
单位时间损耗参数和实际运行时间根据运行状态数据得出。
关于工业机器人的零部件损耗检测装置的具体限定可以参见上文中对于工业机器人的零部件损耗检测方法的限定,在此不再赘述。上述工业机器人的零部件损耗检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,如图7所示的一种工业机器人的零部件损耗检测设备的结构示意图以及图8所示的一种工业机器人的零部件损耗检测设备的信息交互示意图,本发明实施例提供的一种工业机器人的零部件损耗检测设备包括主控芯片702,与主控芯片702通信连接的存储器704和通信装置706;
主控芯片702用于获取工业机器人的运行状态数据,将运行状态数据存储至存储器704,并确定工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间,根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量;将实际损耗量通过通信装置706发送给终端设备;
存储器704与主控芯片702相连,用于存储接收到的运行状态数据;
通信装置706用于将实际损耗量发送给终端设备。
具体的,主控芯片702执行的动作可以参照上述实施例中对工业机器人的零部件损耗检测方法的实施例的描述,本实施例中不做赘述。
具体的,存储器704可以是flash芯片(Flash Memory),在实际操作中,还可以设置多个存储器,如设置flash芯片7041和设置于SD卡卡槽中的SD卡7042,在将实际损耗量存储至flash芯片中后,再按照预设时间周期将flash芯片中的数据信息存储至SD卡7042中。
通信装置706可以具体为NFC通信模块,也可以是其他类型的通信装置,本实施例对此不做限定;可以理解的是,当工业机器人的零部件损耗检测设备中的通信装置706为NFC通信模块时,终端设备中也应设置有对应的通信装置,以实现二者的通信。
本发明实施例提供的一种工业机器人的零部件损耗检测设备,具有与上述一种工业机器人的零部件损耗检测方法相同的有益效果。
在其中一个实施例中,设备包括稳压装置708和储能装置710;
稳压装置708与工业机器人的功率模块相连,用于将功率模块的输出电压转换成设定值范围的工作电压,并利用工作电压为主控芯片、存储器以及通信装置供电,以及为储能装置710充电;
储能装置710用于在功率模块断电时,为主控芯片、存储器以及通信装置供电。
具体的,在本实施例中,稳压装置708可以具体为稳压器,稳压器(voltagestabilizer)是指电子工程中的一种被设计用来自动维持恒定电压的装置。储能装置710指的是用于存储电能的装置,储能装置710可以为电池,电池可以包括铅酸蓄电池、镍镉电池、镍金属氢电池以及锂电池等,本实施例对储能装置710的具体类型不做限定;当电池为可充电电池时,稳压装置708还可以利用功率模块的输出电压为储能装置710充电。
在本实施例中,工业机器人的零部件损耗检测设备可以通过工业机器人的功率模块供电,也可以通过自身的储能装置710供电。更具体的,工业机器人的零部件损耗检测设备中的各部件设置于PCB板(Printed Circuit Board,印制电路板)701上,PCB板701上设置有九针串口703,工业机器人的零部件损耗检测设备与工业机器人的控制器主控通过九针串口线连接;工业机器人的零部件损耗检测设备从工业机器人的功率模块引入一组电源(电压范围24V-3V)接入主控芯片的电源端子705;当工业机器人的功率模块正常运行时,通过稳压装置708将工业机器人的功率模块的输出电压转换成设定值范围的工作电压,并利用工作电压为主控芯片、存储器以及通信装置供电;当工业机器人的功率模块断电时,利用储能装置710为主控芯片、存储器以及通信装置供电。
在本实施例中,通过稳压装置利用工业机器人的功率模块为工业机器人的零部件损耗检测设备供电或者通过储能装置为工业机器人的零部件损耗检测设备供电,能够保障工业机器人的零部件损耗检测设备的持续供电,保障工业机器人的零部件损耗检测设备的运行稳定性。
在其中一个实施例中,设备还包括时钟芯片712,稳压装置在工业机器人的功率模块工作时为时钟芯片供电,储能装置在工业机器人的功率模块断电时为时钟芯片供电;时钟芯片用于记录功率模块的断电时间和上电时间,并发送给主控芯片;
主控芯片根据目标上电时间和与目标上电时间相邻的上一次断电时间的时间差,确定出工业机器人的编码器电池的实际运行时间。
在本实施例中,当工业机器人的零部件损耗检测设备进一步包括时钟芯片时,稳压装置在工业机器人的功率模块工作时为时钟芯片供电,储能装置在工业机器人的功率模块断电时为时钟芯片供电。时钟芯片用于按照预设时间周期给主控芯片发送触发指令,以便主控芯片按照对应的时间周期从工业机器人的控制器主控获取对应的运行状态数据等。
需要说明的是,工业机器人在正常运行时,工业机器人的功率模块给工业机器人本体即各电机供电,工业机器人的零部件损耗检测设备与工业机器人的控制器主控通过九针串口线连接,从工业机器人的功率模块引入一组电源(电压范围24V-3V)接入工业机器人的零部件损耗检测设备,即通过工业机器人的功率模块为工业机器人的零部件损耗检测设备供电;当工业机器人的功率模块断电后,切换为工业机器人中的编码器电池为工业机器人的各电机供电,同时工业机器人的零部件损耗检测设备切换为内置储能装置如电池继续为工业机器人的零部件损耗检测设备供电,工业机器人的零部件损耗检测设备转入低功耗模式,并通过与时钟芯片交互,记录工业机器人的功率模块的断电时间;当工业机器人的功率模块上电后,切换为工业机器人的功率模块给工业机器人的各电机供电,并通过工业机器人的功率模块为工业机器人的零部件损耗检测设备供电,工业机器人的零部件损耗检测设备转为正常运转模式,记录工业机器人的功率模块的上电时间,并将确定出的上电时间和断电时间发送给主控芯片;主控芯片根据相邻的断电时间和上电时间确定出工业机器人的编码器电池的实际运行时间,具体的,主控芯片根据目标上电时间和与目标上电时间相邻的上一次断电时间的时间差,确定出工业机器人的编码器电池的实际运行时间。
可见,利用本实施例提供的工业机器人的零部件损耗检测设备,可以便捷准确地确定出工业机器人的编码器电池的实际运行时间。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的工业机器人的零部件损耗检测设备的限定,具体的工业机器人的零部件损耗检测设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;
获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间;
根据单位时间损耗参数和实际运行时间确定出待测零部件的实际损耗量。
本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质,具有与上述一种工业机器人的零部件损耗检测方法相同的有益效果。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (16)
1.一种工业机器人的零部件损耗检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;
获取所述工业机器人中所述待测零部件的实际运行时间;
根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述待测零部件为第一待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数,包括:
获取所述工业机器人中所述第一待测零部件的额定运行时间和损耗量极值;
根据所述额定运行时间和所述损耗量极值确定出所述第一待测零部件的第一单位时间损耗参数;
所述单位时间损耗参数包括所述第一单位时间损耗参数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述待测零部件为第二待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数,包括:
获取所述工业机器人的当前点位信息,并根据所述当前点位信息逆解算出所述第二待测零部件在当前点位与前一相邻点位之间的运行行程信息;
根据所述第二待测零部件的所述运行行程信息、所述工业机器人的运行速率、以及所述第二待测零部件的功率,确定所述第二待测零部件的所述当前点位与所述前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数;
所述单位时间损耗参数包括所述第二单位时间损耗参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二待测零部件的所述运行行程信息、所述工业机器人的运行速率、以及所述第二待测零部件的功率,确定所述第二待测零部件的所述当前点位与所述前一相邻点位之间的第二单位时间损耗参数,包括:
根据所述第二待测零部件的所述运行行程信息和所述工业机器人的运行速率计算出所述第二待测零部件的角速度;
根据所述第二待测零部件的所述角速度和所述第二待测零部件的所述功率确定所述第二待测零部件的所述第二单位时间损耗参数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述待测零部件为第一待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间,包括:
获取所述工业机器人中所述第一待测零部件工作时的电流数据;
根据所述电流数据的持续时长确定所述第一待测零部件的第一实际运行时间;
所述实际运行时间包括所述第一实际运行时间。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当所述待测零部件为所述第二待测零部件,所述获取工业机器人中待测零部件的实际运行时间,包括:
获取所述工业机器人的所述第二待测零部件从所述前一相邻点位运动到所述当前点位的点位间运行时间;
所述实际运行时间包括所述点位间运行时间。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当所述待测零部件为第二待测零部件,所述根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量,包括:
根据各相邻点位间的点位间损耗量,确定所述第二待测零部件的实际损耗量;所述相邻点位间的点位间损耗量为所述相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,当所述待测零部件为第二待测零部件,所述根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量,包括:
根据所述工业机器人的所述第二待测零部件从所述前一相邻点位运动到所述当前点位的相邻点位间的点位间损耗量,以及所述第二待测零部件在到达所述前一相邻点时的历史点位间损耗量,确定出所述第二待测零部件的所述实际损耗量;所述相邻点位间的点位间损耗量为所述相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数以及对应的点位间运行时间的乘积。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述相邻点位间的点位间损耗量为所述相邻点位间对应的第二单位时间损耗参数、对应的点位间运行时间以及所述第二单位时间损耗参数对应的等级系数的乘积。
10.根据权利要求1至8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述工业机器人的所述待测零部件的所述实际损耗量同步至终端设备。
11.根据权利要求1至8任一项所述的方法,其特征在于,所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间根据运行状态数据得出,获取所述运行状态数据的过程,包括:
根据Modbus RTU协议向所述工业机器人发送请求报文,所述请求报文包括帧序列号,所述帧序列号根据发送所述请求报文的请求次数递增;
接收所述工业机器人根据所述请求报文反馈的运行状态数据。
12.一种工业机器人的零部件损耗检测装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数;
第二获取模块,用于获取所述工业机器人中所述待测零部件的实际运行时间;
确定模块,用于根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量。
13.一种工业机器人的零部件损耗检测设备,其特征在于,所述设备包括主控芯片,与所述主控芯片通信连接的存储器和通信装置;
所述主控芯片用于获取工业机器人的运行状态数据,将所述运行状态数据存储至所述存储器,并确定所述工业机器人中待测零部件的单位时间损耗参数和实际运行时间,根据所述单位时间损耗参数和所述实际运行时间确定出所述待测零部件的实际损耗量;将所述实际损耗量通过所述通信装置发送给终端设备;
所述存储器与所述主控芯片相连,用于存储接收到的所述运行状态数据;
所述通信装置用于将所述实际损耗量发送给终端设备。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述设备包括稳压装置和储能装置;
所述稳压装置与所述工业机器人的功率模块相连,用于将所述功率模块的输出电压转换成设定值范围的工作电压,并利用所述工作电压为所述主控芯片、所述存储器以及所述通信装置供电,以及为所述储能装置充电;
所述储能装置用于在所述功率模块断电时,为所述主控芯片、所述存储器以及所述通信装置供电。
15.根据权利要求14所述的设备,其特征在于,所述设备还包括时钟芯片,所述稳压装置在所述工业机器人的功率模块工作时为所述时钟芯片供电,所述储能装置在所述工业机器人的功率模块断电时为所述时钟芯片供电;所述时钟芯片用于记录所述功率模块的断电时间和上电时间,并发送给所述主控芯片;
所述主控芯片根据目标上电时间和与所述目标上电时间相邻的上一次断电时间的时间差,确定出所述工业机器人的编码器电池的实际运行时间。
16.一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,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
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