CN114114067A - 驱动器上使能自检的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种驱动器上使能自检的方法、装置、电子设备及存储介质，当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果；当确定所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动；通过上述方法对自身以及与电机连接的电机轴进行检测，判断驱动器是否满足电机的运行需求，保障了电机的正常运行，避免了故障现象的发生导致的机器损坏，提升了驱动器与电机的安全性、可靠性。

Description

驱动器上使能自检的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种驱动器上使能自检的方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

机器人常用于搬运、焊接、喷涂、码垛等场景，而当伺服驱动器与机器人摆动轴(例，六轴工业机器人的2/3轴)电机间的电机轴(动力线)断开，刹车线接通的情况下，在机器人上使能时，由于电机刹车打开而电机轴未提供电机动力导致机器人摆动轴在重力作用下出现掉臂(机器臂往下掉，例，六轴工业机器人机器臂的4/5/6轴)现象，在掉臂的过程中因电机的电机轴未接，输出缺三相，才触发伺服驱动器“输出缺相”报警保护机制关闭刹车，掉臂动作终止。这种现象在实际的运用场景中就有可能造成机器人本体及其附近机器的损坏，甚至有可能造成在场工作人员的伤亡。

相关技术中，针对掉臂现象，提出了一种伺服驱动器输出缺相的检测方法，在伺服驱动器处于使能且非自整定状态时，采样伺服驱动器的输出电流，输出电流为三相电流，检测输出电流是否满足计时条件。当满足设置的第一计时条件时，累计出第一时长，当满足第二计时条件时，累计出第二时长，当第一时长超过第一缺相阈值或第二时长超过第二缺相阈值时，判定存在一相输出缺相。该方法只能在驱动器处于使能状态进行才开始电流采样，检测是否输出缺相，即在出现“掉臂”现象才检测到输出缺相，也即，相关技术中，也是出现掉臂动作后，才会进行检测，有可能造成机器人本体及其附近机器的损坏，甚至有可能造成在场工作人员的伤亡，因此，如何检测驱动器以避免出现掉臂现象成了亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种母线电容切换方法、装置、电子设备及可读存储介质，以解决相关技术中，出现故障现象后在进行检测，容易造成机器受损的问题。

第一方面，本申请提供了一种驱动器上使能自检的方法，所述驱动器上使能自检的方法包括：当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果；当确定所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动。

第二方面，本申请提供了一种驱动器上使能自检的装置，所述装置包括：接收模块，所述接收模块用于当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果；检测模块，所述检测模块用于当确定所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；使能模块，所述使能模块用于当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动。

第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一项实施例所述的驱动器上使能自检的方法的步骤。

第四方面，提供了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如第一方面任一项实施例所述的驱动器上使能自检的方法的步骤。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的驱动器上使能自检的方法，包括：当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果；当确定所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动；通过上述方法对自身以及与电机连接的电机轴进行检测，判断驱动器是否满足电机的运行需求，保障了电机的正常运行，避免了故障现象的发生导致的机器损坏，提升了驱动器与电机的安全性、可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种可选的驱动器上使能自检的方法的基本流程示意图；

图2为本申请实施例提供的再一种可选的驱动器上使能自检的方法的基本流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种可选的六轴工业机器人整机连接图；

图4为本申请实施例提供的一种掉臂现象发生时的时序图；

图5为本申请实施例提供的一种可选的六轴伺服驱动器和1轴电机的接线示意图；

图6为本申请实施例提供的一种可选的发现故障时序图；

图7为本申请实施例提供的一种可选的故障检测后的控制时序图；

图8为本申请实施例提供的一种动器上使能自检的装置的基本结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种母线电容切换方法的基本流程示意图，其包括但不限于：

S101、当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果；

需要理解的是，当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，则会进入伺服自检状态，进而对自身进行故障检测，得到第一检测结果；应当理解的是，当第一检测结果为通过，第二检测结果为通过时，则由伺服自检状态切换为伺服运行状态，进入伺服运行状态后，根据接收到的使能信号对电机进行使能驱动，当其处于伺服运行状态下时，再接收到用于使能驱动电机的使能信号时，则不会进入伺服自检状态进行自检，而是直接根据使能驱动电机的使能信号对电机进行使能驱动。

应当理解的是，本实施例提供的驱动器上使能自检的方法中，驱动器可以为伺服驱动器，也即，本方法可以应用于伺服驱动器，或是其他普通驱动器，或是其他装置进而对驱动器进行故障检测，其中使能驱动电机的使能信号来自于上位界面和/或控制器，电机可以为伺服电机。

S102、当确定所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；

需要理解的是，在一些示例中，当第一检测结果为不通过时，则停止后续对所述电机的电机轴进行故障检测，并直接发出第一检测结果为不通过的告警，以提示用户第一检测结果为不通过，并停止后续对电机的电机轴的检测，进而节约了系统资源，提升了检测效率；应当理解的是，在一些示例中，当第一检测结果为不通过时，也可以继续对电机的电机轴进行故障检测，进而得到第二检测结果，然后第一检测结果为不通过的告警，同时将第二检测结果也告知给对应的人员。

S103、当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动。

在本实施例的一些示例中，当第一检测结果为通过，第二检测结果也为通过时，则进入到伺服运行状态，此时，则根据接收到的用于使能驱动电机的使能信号，来对电机进行使能驱动。当第二检测结果为不通过时，发出第二检测结果为不通过的告警，以提示用户第二检测结果为不通过，且不会根据使能信号对电机进行驱动，本实施例提供的，避免由于电机轴故障或是其他故障导致掉臂情况，对机器造成损伤的问题。

在本实施例的一些示例中对驱动器进行故障检测得到第一检测结果，包括：获取与所述驱动器连接的母线的电压值，并根据所述母线的电压值判断所述母线的电压是否成功建立；和/或，获取所述驱动器的输入电源线的高电平脉冲信号；根据所述高电平脉冲信号确定所述输入电源线是否存在缺相；确定所述第一检测结果为通过，包括：当所述母线的电压建立，和/或所述电源线不存在缺相时，确定所述第一检测结果为通过；应当理解的是，在一些示例中，当仅判断所述母线的电压是否成功建立时，则母线的电压建立成功则确定所述第一检测结果为通过；当仅判断所述输入电源线是否存在缺相时，则输入电源线不缺相时，确定所述第一检测结果为通过。

应当理解的是，母线的电压值与输入电源存在对应关系，不同的伺服驱动器输入电源，母线的电压建立的判断电压不同，例如，当输入电源为220V时，母线的建立电压为大于等于217V；因此，可以通过输入电源的电压与母线的电压值来判断对母线的电压是否建立；具体的，伺服驱动器可以通过电流采样电路或是其他的采集方式来采集伺服驱动器母线的电压值，然后将该电压值与输入电源的电压进行比较，当采集到的母线的电压值与输入电源的电压值存在对应关系时，判定母线的电压建立，得到第一检测结果为通过；若采集到的母线的电压值与输入电源的电压值无法对应时，则判定母线的电压未建立，得到第一检测结果为不通过。

承接上例，例如，在输入电源线存在缺相的情况下，则伺服驱动器母线的电压无法成功建立，在输入电源线存在缺相的情况下，输入电源线输入的电压为220V，母线的电压值无法达到217V，此时，则判定母线的电压未建立，得到第一检测结果为不通过。若伺服驱动器输入电源线的电压为220V，母线的电压值达到了217V，此时，则判定母线的电压建立，得到第一检测结果为通过。

应当理解的是，伺服驱动器可以通过缺相检测电路或是其他电路、方法来获取输入电源线的高电平脉冲信号，然后通过该高电平脉冲信号来判断输入电源线是否存在缺相，当通过该电平脉冲信号判断输入电源线存在缺相时，则得到第一检测结果为不通过，当母线的电压建立时，且通过该电平脉冲信号判断输入电源线不存在缺相时，则确定第一检测结果为通过。

在本实施例的一些示例中，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果，包括：为所述电机的电机轴注入预设三相电流，并采集所述电机的电机轴输出的反馈电流；根据所述反馈电流与所述预设三相电流判定所述电机的电机轴是否缺相；当所述电机的电机轴不缺相时，得到所述第二检测结果为通过。具体的，伺服驱动器给电机注入预设的三相电流，然后利用电流采样电路得到反馈电流，通过预设三相电流与反馈电流来判断输出电机的电机轴是否缺相，当所述电机的电机轴不缺相时，得到第二检测结果为通过，当所述电机的电机轴缺相时，得到第二检测结果为不通过，应当理解的是，当电机不接电机轴时为缺三相。

在本实施例的一些示例中，对自身进行故障检测得到第一检测结果之前，所述方法还包括：开启所述电机的电机刹车功能，以使得所述电机无法被任意使能信号进行使能驱动。应当理解的是，为了避免在第一检测结果与第二检测结果为通过前，电机被使能信号驱动，造成掉臂的情况发生，因此，在接收到用于使能驱动电机的使能信号时，在对自身进行故障检测前，会关闭电机的电机刹车，进而使得电机刹车抱闸，电机处于静止状态。

在本实施例的一些示例中，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动，包括：关闭所述电机的电机刹车功能，根据所述使能信号驱动所述电机，以使得所述电机根据所述使能信号进行使能动作。应当理解的是，打开所述电机的电机刹车时，电机刹车释放，电机能够根据使能信号进行使能动作，此时，伺服驱动器根据使能信号驱动电机进行使能动作。

在本实施例的一些示例中，在自检的过程中，所述方法还包括：当所述第一检测结果或所述第二检测结果为未通过时，发出对应的报警提醒。应当理解的是，在一些示例中，报警提醒的方式包括但不限于：灯光、声音、显示画面等方式；在一些示例中，所述第一检测结果或所述第二检测结果为通过时，也可以发出对应的提醒，来提醒相应人员第一检测结果和第二检测结果为通过。

本实施例提供的驱动器上使能自检的方法，包括：当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对自身进行故障检测得到第一检测结果；当所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动；通过上述方法对自身以及与电机连接的电机轴进行检测，判断驱动器是否满足电机的运行需求，保障了电机的正常运行，避免了掉臂现象的发生导致的机器损坏，提升了驱动器与电机的安全性、可靠性。

为了更好的理解本发明，本示例提供一种更为具体的示例对本发明进行说明，本示例提供一种驱动器上使能自检的方法，如图2所示，其包括但不限于：

S201、接收用于使能驱动电机的使能信号；

S202、判断母线的电压是否建立，如是，转到S203，如否，转到S205；

S203、判断输入电源线是否缺相，如否，转到S204，如是，转到S206；

S204、判断电机的电机轴是否缺相，如是，转到S207，如否，转到S208；

S205、发出母线欠压的报警；

S206、发出输入电源线缺相的报警；

S207、发出电机轴缺相的报警；

S208、根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动。

应当理解的是，本示例提供的驱动器上使能自检的方法应用于伺服驱动器；需要理解的是，电机所在的机器人通过连接线缆(包含编码器线、电机轴(动力线))与控制柜中的伺服驱动器相连，其中，伺服驱动器通过电机轴与机器人中的电机连接，上位界面或运动控制器通过网线与伺服驱动器相连，如图3所示，为六轴工业机器人整机连接图，多个电机分别通过电机轴与伺服驱动器连接。其中控制器规划机器人的运行轨迹，并将伺服使能信号和位置指令传到伺服驱动器，伺服驱动器进行电机驱动。

承接上例，当伺服驱动器与机器人摆动轴电机间的电机轴断开，伺服驱动器接收到使能信号，打开电机的电机刹车，根据使能信号对电机进行驱动，由于电机轴断开,电机轴无扭矩，在重力作用下，机器臂往下掉，如图4所示，图4为掉臂现象发生时的时序图，在电机的电机轴断开的情况下，伺服驱动器并不知道伺服电机因供电不足无法驱动，就直接打开电机刹车，进行电机驱动，然后造成“掉臂”现象。如图5所示，六轴伺服驱动器和1轴电机的接线示意图，伺服电机供电主要和伺服驱动器的输入电源、输出电源相关。

应当理解的是，本实施例以输入电源为220V的六轴伺服驱动器为例，伺服驱动器在接收到上位界面或示教器(运动控制器)的用于使能驱动电机的使能信号后，开始检测母线的电压值是否达到217V(母线的电压是否建立)，否，则驱动器报警，进入伺服故障状态，故障灯闪烁，是，则驱动器继续检测电源线中是否存在输入缺相，是，则驱动器报警，故障灯闪烁，进入伺服故障状态，否，则驱动器继续检测六个电机轴中是否存在输出缺相，是，则伺服驱动器报警，故障灯闪烁，进入伺服故障状态，发现故障时序图，如图6所示，否，则驱动器通过自检，进入伺服运行状态，打开电机刹车，进行电机驱动，控制时序如图7所示。

承接上例，需要理解的是，输入电源线缺相检测可以是，伺服驱动器通过缺相检测电路在输入电源线缺一相时输出高电平脉冲信号来判断是否输入电源线缺一相；驱动器母线电压建立检测可以是，因输入电源线缺两相、三相情况下，驱动器母线电压无法建立，故驱动器通过电流采样电路判断驱动器母线电压是否建立即可，以220V三相输入电源为例，驱动器母线电压建立为217V。电机轴缺相检测可以是，伺服驱动器给伺服电机注入一定的三相电流，然后利用电流采样电路得到电流反馈，通过电流给定与电流反馈来判断输出动力线是否缺相，不接电机轴为缺三相。

本实施例还提供一种驱动器上使能自检的装置，如图8所示，所述驱动器上使能自检的装置包括：

接收模块1，所述接收模块用于当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对自身进行故障检测得到第一检测结果；

检测模块2，所述检测模块用于当所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；

使能模块3，所述使能模块用于当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动。

应当理解的是，本实施例提供的驱动器上使能自检的装置通过各个模块的组合，能够实现上述驱动器上使能自检的方法中的各个步骤；进而达到与驱动器上使能自检的方法相同的有益效果。

如图9所示，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器111、通信接口112、存储器113和通信总线114，其中，处理器111，通信接口112，存储器113通过通信总线114完成相互间的通信，

存储器113，用于存放计算机程序；

在本申请一个实施例中，处理器111，用于执行存储器113上所存放的程序时，实现前述任意一个方法实施例提供的驱动器上使能自检的方法的步骤。

本申请实施例还提供了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如前述任意一个方法实施例提供的驱动器上使能自检的方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种驱动器上使能自检的方法，其特征在于，所述驱动器上使能自检的方法包括：

当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果；

当确定所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；

当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动。

2.根据权利要求1所述的驱动器上使能自检的方法，其特征在于，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果，包括：

获取与所述驱动器连接的母线的电压值，并根据所述母线的电压值判断所述母线的电压是否成功建立；和/或，获取所述驱动器的输入电源线的高电平脉冲信号；根据所述高电平脉冲信号确定所述输入电源线是否存在缺相；

确定所述第一检测结果为通过，包括：

当所述母线的电压建立，和/或所述电源线不存在缺相时，确定所述第一检测结果为通过。

3.根据权利要求2所述的驱动器上使能自检的方法，其特征在于，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果，包括：

为所述电机的电机轴注入预设三相电流，并采集所述电机的电机轴输出的反馈电流；

根据所述反馈电流与所述预设三相电流判定所述电机的电机轴是否缺相；

当所述电机的电机轴不缺相时，得到所述第二检测结果为通过。

4.根据权利要求1-3任一项所述的驱动器上使能自检的方法，其特征在于，对自身进行故障检测得到第一检测结果之前，所述方法还包括：

开启所述电机的电机刹车功能，以使得所述电机无法被任意使能信号进行使能驱动。

5.根据权利要求4所述的驱动器上使能自检的方法，其特征在于，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动，包括：

关闭所述电机的电机刹车功能，根据所述使能信号驱动所述电机，以使得所述电机根据所述使能信号进行使能动作。

6.根据权利要求5所述的驱动器上使能自检的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一检测结果或所述第二检测结果为未通过时，发出对应的报警提醒。

7.根据权利要求5所述的驱动器上使能自检的方法，其特征在于，对驱动器进行故障检测得到第一检测结果之后，所述方法还包括：

当确定所述第一检测结果为不通过时，停止对所述电机的电机轴进行故障检测。

8.一种驱动器上使能自检的装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，所述接收模块用于当接收到用于使能驱动电机的使能信号时，对自身进行故障检测得到第一检测结果；

检测模块，所述检测模块用于当确定所述第一检测结果为通过时，对所述电机的电机轴进行故障检测得到第二检测结果；

使能模块，所述使能模块用于当所述第二检测结果为通过时，根据所述使能信号对所述电机进行使能驱动。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一项所述的驱动器上使能自检的方法的步骤。

10.一种存储介质，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如权利要求1-7任一项所述的驱动器上使能自检的方法的步骤。

Images