CN114815733A - 一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，包括主控制柜、机械臂模组、数据分析模组、行程监测模组、补偿值计算模组、警报模组、润滑油加注模组和气压检测模组，所述主控制柜对应控制多个机械臂模组，且所述机械臂模组采用真空吸盘的方式对工件进行夹持固定。该电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，采用新型的结构设计，使得装置在使用的过程中，利用机器视觉设备对工件组装位置进行定位，从而计算补偿值来修正误差，并且利用行程监测模组来监测机械臂转动的行程，从而提醒作用人员定期保养，同时利用气压检测模组对吸盘模组的气压进行检测，并且在自检时利用备用气管模组进行工作，避免长时间停机影响工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统。
背景技术
工业机器人是用于制造生产的一种机器人系统，其具有高度的智能化和自动化，可根据实际的制造需要对其进行特定的编程，工业机器人对广泛应用在焊接、组装和挑选等工作中。
现有技术中，授权公告号为CN202241289U的中国专利公开了一种工业机器人控制系统，属于工业自动化控制技术领域，该工业机器人控制系统包括机器人控制柜，机器人控制柜中安装有PLC控制器和控制机器人动作的机器人主控制单元，PLC控制器的输出端接入机器人主控制单元的输入端且向机器人主控制单元提供控制信号，还包括相互配套的RTU无线发射单元和RTU无线接收单元，RTU无线发射单元将控制信号发送给RTU无线接收单元，RTU无线接收单元的输出端接入PLC控制器的输入端将控制信号传输给PLC控制器。在远程通过RTU无线发射单元向RTU无线接收单元发送控制信号，RTU无线接收单元将控制信号传输给PLC控制器，PLC控制器向机器人主控制单元发送控制信号，从而实现机器人的无线远程控制。
但是在实际的使用过程中，工业机器人在工作的过程中经过往复转动难免会误差，误差不经过及时处理修正，长时间的积累会影响其组装的精确度，甚至会造成撞机的情况，并且工业机器人的转动轴承机构主要定期添加润滑油进行保养，长时间不保养会影响转动机构的使用寿命，同时机械臂的吸盘结构在长期使用过程中会出现破损漏气的情况，停机检修会影响工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，以解决上述背景技术中提出机械臂误差无法及时修正、机械臂的转动机构不便于保养、吸盘气管停机检查影响工作效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，包括主控制柜、机械臂模组、数据分析模组、行程监测模组、补偿值计算模组、警报模组、润滑油加注模组和气压检测模组，其特征在于：所述主控制柜对应控制多个机械臂模组，且所述机械臂模组采用真空吸盘的方式对工件进行夹持固定，并且所述主控制柜与所述机械臂模组之间采用有线电信号进行通讯，所述机械臂模组顶端固定安装有机器视觉设备，且所述机器视觉设备设置为CCD模块；
所述机器视觉设备检测到的数据利用有线局域网络传递至数据分析模组内部，且所述数据分析模组采用将分析后的数据反馈至主控制柜并利用主控制柜控制机械臂模组对出相应动作，所述数据分析模组将输入的数据分析转变成误差范围内和误差范围外两类电信号分别传递至主控制柜和数据计算模组，所述数据计算模组输出信号利用数据线分别传递至补偿值计算模组和警报模组，且所述警报模组采用警报声和警报灯同时工作的模式；
所述机械臂模组的主要旋转位置均安装有红外感应装置，且所述红外感应装置的数据输出端与所述行程监测模组的数据输出端相连接，所述行程监测模组与所述数据分析模组同样采用有线局域网进行数据通讯，且所述数据分析模组的其中一个输出端利用数据线与润滑油加注模组相连接；
所述机械臂模组顶端设置有矩阵式排列的吸盘模组，且所述吸盘模组的管路位置设置有自检设备模组，并且所述自检设备模组分为自检设备模组一和自检设备模组二两种，所述自检设备模组一与自检设备模组二之间相互独立工作。
优选的，所述机械臂模组对工件进行夹持移动，且所述机器视觉设备对工件的组装位置进行定位分析，并且所述机器视觉设备检测数据传递至数据分析模组中进行处理。
优选的，所述数据分析模组预先设置允许误差范围，超出误差范围数据输送至数据计算模组内处理，且未超出误差范围内的数据传递至主控制柜进行处理。
优选的，所述数据计算模组内预先设置最大补偿范围，补偿范围内的数据传递至补偿值计算模组，且补偿范围外的数据传递至警报模组并激活警报模组。
优选的，所述补偿值计算模组实现误差数值与补偿数值之间的计算转换，且所述补偿值计算模组通过主控制柜控制机械臂模组相应转动。
优选的，所述行程监测模组安装与所述机械臂模组的转动轴承位置，且所述行程监测模组的数据输出端与所述数据分析模组的其中一个数据输入端相连接，并且所述数据分析模组内预先设置行程数据阈值，行程数据阈值范围内的数据传递至润滑油加注模组，行程数据阈值范围外的数据传递至主控制柜中并控制机械臂模组停止运行。
优选的，所述润滑油加注模组采用电控自动加注模式，且自动加注的时间间隔为48小时，并且自动加注的位置为机械臂模组的转动轴承位置。
优选的，所述吸盘模组顶端设置有气压检测模组，且挤压检测模组检测数据传递至数据分析模组内处理，分析后的正常数据返回机械臂模组，且分析后的非正常模组输入自检设备模组一种处理。
优选的，所述自检设备模组一工作后产生“已确定位置”和“无法确定位置”两种结果，且“无法确定位置”的结果通过电信号传递至自检设备模组二中，并且自检设备模组二产生的“无法确定位置”结果传递至行程监测模组。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，采用新型的结构设计，使得装置在使用的过程中，利用机器视觉设备对工件组装位置进行定位，从而计算补偿值来修正误差，并且利用行程监测模组来监测机械臂转动的行程，从而提醒作用人员定期保养，同时利用气压检测模组对吸盘模组的气压进行检测，并且在自检时利用备用气管模组进行工作，避免长时间停机影响工作效率，其具体内容如下：
1.机器视觉设备、数据计算模组和补偿值计算模组之间的配合使用，通过机器视觉设备对工件组装位置进行定位并通过数据计算模组和补偿值计算模组计算机械臂模组需要的补偿量并实时进行补偿，从而保证在机械臂对工件进行组装时保证其精确性，避免长时间不修正出现组装不到位甚至撞机的情况。
2.行程监测模组、数据分析模组、润滑油加注模组之间的配合使用，利用红外感应设备为行程监测模组提供数据来实时监测机械臂模组转动的总行程，在行程数据超过阈值时使得主控制柜停止机械臂模组的运行后进行检修排除隐患，在阈值范围内时利用润滑油加注模组定期对机械臂模组的转轴自动加注润滑油，保证机械臂模组的正常运行。
3.吸盘模组、气压检测模组、数据分析模组、自检设备模组一和自检设备模组二之间的配合使用，利用气压检测模组对吸盘模组及其气管的气压进行检测，在出现漏气现象时启用备用气管模组，同时自检设备模组一开启进行自检，若果没检测到结果控制自检设备模组二开启再次进行检测，从而避免停机检测影响工作效率。
附图说明
图1为本发明总体工作流程图；
图2为本发明数据计算模组工作流程图；
图3为本发明行程监测模组工作流程图；
图4为本发明吸盘模组工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，包括主控制柜、机械臂模组、数据分析模组、行程监测模组、补偿值计算模组、警报模组、润滑油加注模组和气压检测模组，主控制柜对应控制多个机械臂模组，且机械臂模组采用真空吸盘的方式对工件进行夹持固定，并且主控制柜与机械臂模组之间采用有线电信号进行通讯，机械臂模组顶端固定安装有机器视觉设备，且机器视觉设备设置为CCD模块；
机器视觉设备检测到的数据利用有线局域网络传递至数据分析模组内部，且数据分析模组采用将分析后的数据反馈至主控制柜并利用主控制柜控制机械臂模组对出相应动作，数据分析模组将输入的数据分析转变成误差范围内和误差范围外两类电信号分别传递至主控制柜和数据计算模组，数据计算模组输出信号利用数据线分别传递至补偿值计算模组和警报模组，且警报模组采用警报声和警报灯同时工作的模式；
机械臂模组对工件进行夹持移动，且机器视觉设备对工件的组装位置进行定位分析，并且机器视觉设备检测数据传递至数据分析模组中进行处理，数据分析模组预先设置允许误差范围，超出误差范围数据输送至数据计算模组内处理，且未超出误差范围内的数据传递至主控制柜进行处理，数据计算模组内预先设置最大补偿范围，补偿范围内的数据传递至补偿值计算模组，且补偿范围外的数据传递至警报模组并激活警报模组，补偿值计算模组实现误差数值与补偿数值之间的计算转换，且补偿值计算模组通过主控制柜控制机械臂模组相应转动。
在使用装置时，主控制柜利用控制电路控制机械臂模组运行，机械臂模组夹取工件转动至安装位置进行安装，在工件安装前利用机器视觉设备对其安装位置进行定位，之后机器视觉设备将定位数据传递至数据分析模组，数据分析模组判断数据与标准值之间的差距，在数据的误差在规定范围内时，数据回到主控制柜内部控制机械臂模组继续正常运行，如果数据的误差在规定范围外时，数据分析模组将误差数据传递至数据计算模组，数据计算模组判断该数据是否可以进行补偿，如果无法进行补偿择控制警报模组开启并终止机械臂模组的运行，如果数据可以进行补偿，利用补偿值计算模组计算出具体的补偿量并将补偿量传递至主控制柜，利用主控制柜根据数据的正负控制机械臂模组相应正反转，达到精确补偿的目的。
机械臂模组的主要旋转位置均安装有红外感应装置，且红外感应装置的数据输出端与行程监测模组的数据输出端相连接，行程监测模组与数据分析模组同样采用有线局域网进行数据通讯，且数据分析模组的其中一个输出端利用数据线与润滑油加注模组相连接；
行程监测模组安装与机械臂模组的转动轴承位置，且行程监测模组的数据输出端与数据分析模组的其中一个数据输入端相连接，并且数据分析模组内预先设置行程数据阈值，行程数据阈值范围内的数据传递至润滑油加注模组，行程数据阈值范围外的数据传递至主控制柜中并控制机械臂模组停止运行，润滑油加注模组采用电控自动加注模式，且自动加注的时间间隔为48小时，并且自动加注的位置为机械臂模组的转动轴承位置。
在机械臂模组转动工作的过程中，利用红外感应设备检测机械臂模组转动的行程并将数据传递至行程监测模组，行程监测模组中的数据再传递至数据分析模组中进行分析，如果行程数据达到预先设定的阈值之外，则通过主控制柜控制机械臂模组停止运行并开启警报模组，提醒工作人员对机械臂主体进行专业检修，排除后续工作隐患，在行程数据再阈值范围内时，控制润滑油加注模组工作，利用润滑油加注模组间隔48小时对机械臂模组的转动轴承位置自动加注润滑油。
机械臂模组顶端设置有矩阵式排列的吸盘模组，且吸盘模组的管路位置设置有自检设备模组，并且自检设备模组分为自检设备模组一和自检设备模组二两种，自检设备模组一与自检设备模组二之间相互独立工作。
吸盘模组顶端设置有气压检测模组，且挤压检测模组检测数据传递至数据分析模组内处理，分析后的正常数据返回机械臂模组，且分析后的非正常模组输入自检设备模组一中处理，自检设备模组一工作后产生“已确定位置”和“无法确定位置”两种结果，且“无法确定位置”的结果通过电信号传递至自检设备模组二中，并且自检设备模组二产生的“无法确定位置”结果传递至行程监测模组。
机械臂模组在工作时利用吸盘模组产生的吸力对工件进行固定夹持，在吸盘模组工作的同时利用气压检测模组检测吸盘管道内气压值，气压值将数据传递至数据分析模组，在气压数据正常时装置正常工作，气压数据不正常时首先切换备用气管模组控制吸盘模组工作，同时自检设备模组一开始工作对出现问题的气管进行自动检测，检测出漏气位置时工作人员立即开始检修，如果未检测出漏气位置，自检设备模组二开始工作再次检测漏气位置直到检测出漏气位置为止，如果仍未检测出漏气位置，利用行程监测设备判断机械臂模组目前为止，若正好完成一次工作行程则立即停止机械臂模组通知工作人员开始检修，若正在完成一次行程，则继续工作直到完成行程后再通知工作人员进行检修。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，包括主控制柜、机械臂模组、数据分析模组、行程监测模组、补偿值计算模组、警报模组、润滑油加注模组和气压检测模组，其特征在于：所述主控制柜对应控制多个机械臂模组，且所述机械臂模组采用真空吸盘的方式对工件进行夹持固定，并且所述主控制柜与所述机械臂模组之间采用有线电信号进行通讯，所述机械臂模组顶端固定安装有机器视觉设备，且所述机器视觉设备设置为CCD模块；
所述机器视觉设备检测到的数据利用有线局域网络传递至数据分析模组内部，且所述数据分析模组采用将分析后的数据反馈至主控制柜并利用主控制柜控制机械臂模组对出相应动作，所述数据分析模组将输入的数据分析转变成误差范围内和误差范围外两类电信号分别传递至主控制柜和数据计算模组，所述数据计算模组输出信号利用数据线分别传递至补偿值计算模组和警报模组，且所述警报模组采用警报声和警报灯同时工作的模式；
所述机械臂模组的主要旋转位置均安装有红外感应装置，且所述红外感应装置的数据输出端与所述行程监测模组的数据输出端相连接，所述行程监测模组与所述数据分析模组同样采用有线局域网进行数据通讯，且所述数据分析模组的其中一个输出端利用数据线与润滑油加注模组相连接；
所述机械臂模组顶端设置有矩阵式排列的吸盘模组，且所述吸盘模组的管路位置设置有自检设备模组，并且所述自检设备模组分为自检设备模组一和自检设备模组二两种，所述自检设备模组一与自检设备模组二之间相互独立工作。
2.根据权利要求1所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述机械臂模组对工件进行夹持移动，且所述机器视觉设备对工件的组装位置进行定位分析，并且所述机器视觉设备检测数据传递至数据分析模组中进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述数据分析模组预先设置允许误差范围，超出误差范围数据输送至数据计算模组内处理，且未超出误差范围内的数据传递至主控制柜进行处理。
4.根据权利要求3所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述数据计算模组内预先设置最大补偿范围，补偿范围内的数据传递至补偿值计算模组，且补偿范围外的数据传递至警报模组并激活警报模组。
5.根据权利要求4所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述补偿值计算模组实现误差数值与补偿数值之间的计算转换，且所述补偿值计算模组通过主控制柜控制机械臂模组相应转动。
6.根据权利要求1所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述行程监测模组安装与所述机械臂模组的转动轴承位置，且所述行程监测模组的数据输出端与所述数据分析模组的其中一个数据输入端相连接，并且所述数据分析模组内预先设置行程数据阈值，行程数据阈值范围内的数据传递至润滑油加注模组，行程数据阈值范围外的数据传递至主控制柜中并控制机械臂模组停止运行。
7.根据权利要求6所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述润滑油加注模组采用电控自动加注模式，且自动加注的时间间隔为48小时，并且自动加注的位置为机械臂模组的转动轴承位置。
8.根据权利要求1所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述吸盘模组顶端设置有气压检测模组，且挤压检测模组检测数据传递至数据分析模组内处理，分析后的正常数据返回机械臂模组，且分析后的非正常模组输入自检设备模组一中处理。
9.根据权利要求8所述的一种电气自动化控制的智能化工业机器人控制系统，其特征在于：所述自检设备模组一工作后产生“已确定位置”和“无法确定位置”两种结果，且“无法确定位置”的结果通过电信号传递至自检设备模组二中，并且自检设备模组二产生的“无法确定位置”结果传递至行程监测模组。
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Cited By (1)
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| CN116679627A (zh) * | 2023-05-04 | 2023-09-01 | 安徽机电职业技术学院 | 一种用于控制多个电气设备的联动控制方法 |
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2022
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116679627A (zh) * | 2023-05-04 | 2023-09-01 | 安徽机电职业技术学院 | 一种用于控制多个电气设备的联动控制方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20220729 |