CN205352548U - 机器运动监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生产监测的技术领域，公开了机器运动监测装置，包括安装于所述运动机构上的运动检测模块，所述运动检测模块内部设有多轴传感器、控制芯片、存储模块以及通信模块。本实用新型中借助多轴传感器直接检测运动机构的运动状态，能应对复杂动作或者复杂环境的动作检测需要，检测的数据通过控制芯片和存储模块处理并存储，可在内部比对数据判断异常，也可以通过通信模块与外部交换数据，具有能适应性广、使用成本低等优点，能适应快速发展的工业需要。

Description

机器运动监测装置

技术领域

本实用新型涉及生产监测的技术领域，尤其涉及机器运动监测装置。

背景技术

目前，在公知的对机械设备运动进行监测的方法是在运动机构上安装光栅尺，红外开关等传感器，其功能是每当机构触碰一次红外开关，可以进行一次计数，再通过光栅尺，可以精确测量机械设备运动的距离，配合相关软件，可以监测机械设备的运动状态。这种传统的传感器具有以下缺点：1、由于需要在机械设备的活动机构和固定机构分别装上传感器，通过他们之间的相对运动测量机械设备的运动状态，所以对传感器安装的位置有严格要求，在复杂运动的部件上难于设计安装传统的传感器；2、传感器在复杂的机械运动中容易出故障；3、对于不同的机械设备，需要定制传感器、专业人员安装、定制算法程序，使用成本高；4、要实现对多个运动机构同时联动的监测，需要复杂的计算软件配合，通用性差，成本昂贵。基于上述的缺点，传统的传感器不能满足快速发展的工业上大量需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供机器运动监测装置，旨在解决现有技术中传统传感器具有适应性窄、使用成本高等缺点，难以满足快速发展的工业需求的问题。

本实用新型是这样实现的，机器运动监测装置，用于检测机器的运动机构，包括安装于所述运动机构上的运动检测模块，所述运动检测模块内部设有多轴传感器、控制芯片、存储模块以及通信模块。

进一步地，所述多轴传感器为3轴传感器、6轴传感器、9轴传感器中的任一种。

进一步地，还包括报警器，所述报警器连通至所述运动检测模块。

进一步地，所述报警器包括扬声器和/或发光结构。

进一步地，还包括用于接收并检测数据的终端设备，所述终端设备通过所述通信模块与所述运动检测模块连通。

进一步地，所述通信模块包括串口。

进一步地，所述通信模块包括WIFI模块。

与现有技术相比，本实用新型中借助多轴传感器直接检测运动机构的运动状态，能应对复杂动作或者复杂环境的动作检测需要，检测的数据通过控制芯片和存储模块处理并存储，可在内部比对数据判断异常，也可以通过通信模块与外部交换数据，具有能适应性广、使用成本低等优点，能适应快速发展的工业需要。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的机器运动监测装置的结构示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。

如图1所示，本实施中提供机器运动监测装置，包括安装于运动机构1上的运动检测模块2。运动检测模块2的内部设有多轴传感器、控制芯片、存储模块、通信模块。

其中，多种传感器是一种可以检测多个轴方向的运动状态的传感器，广泛应用于智能手机、无人机等设备上，其自身可独立完成对动作的检测，而无需分为两个部分分别设置在运动机构1和固定机构上，只需按照需要安装在运动机构1表面即可，使用成本低，适应性广。

控制芯片即MCU(单片机)，主要起到处理数据的作用。存储模块可预先输入运动数据，在检测的过程中进行比对，也可以将检测时的数据存储，以便于调用数据统计。通信模块实现与外部通信，起到数据交换的作用。

根据上述各部分的功能可知，本实施中提供机器运动监测装置可应用于复杂动作环境的机械设备上，检测各种运动机构1的运动状态，并记录为数据，其使用成本低、适用性广，可以满足快速发展的工业需要。

在较为简单的机器运动中，多轴传感器可采用3轴传感器或6轴传感器，在动作复杂度较高的机器运动中，则多轴传感器需要采用9轴传感器。

本实施例中的机器运动监测装置还包括报警器23，报警器23连通至运动检测模块2，当检测到异常数据时，通过报警器23发出警示信号提醒操作人员可能出现故障。本实施例中的报警器23包括扬声器和发光结构，在其他的实施例中也可以只具有其中的一种。

如图1所示，本实施例中的机器运动监测装置还包括用于接收并检测数据的终端设备3，终端设备3通过通信模块与运动检测模块2连通。终端设备3可远程与运动检测模块2交换数据，直观的得到检测数据或者对运动监测模块输入数据。终端设备3可以采用笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、智能手机等设备实现。

通信模块包括串口22或WIFI模块21。如果需要检测的机器数量较少，可以直接采用串口22与终端设备3的通信接口32直接相连传输数据，如果批量对多台机器进行动作检测，可采用WIFI模块21连接至无线网络中，终端设备3通过通信接口32或者WIFI网卡31接入无线网络并与通信模块连通交换数据，可以避免复杂的拉线。

本实施例中还提供了多种机器运动监测方法，用于借助上述的机器运动监测装置监测不同情况的机器运动状态。

应用于流水线上多个运动机构1的机器运动监测方法，包括以下步骤：

将多个运动检测模块2安装至流水线上批量的运动机构1中，检测各个运动机构1的运动次数，发生异常则记录异常数据或者报警。

例如：工厂里的生产所使用的机械手，大多做周期性的往复运动，安装运动检测模块2在每个机械手上，就可以监测每个机械手是否正常工作。当机械手需要对10万套产品上安装配件时，流水线上的每个机械手正常要运动的次数是10万次，运动检测模块2检测机械手的运动次数，当发现哪个机械手的运动次数不足或者过多，流水线上该机械手加工的产品就很可能出现了问题，可快速找出故障所在，甚至可以通过查看监测器的记录，精确的找出是第几个产品出了问题，避免残次品流出。

应用于监测具有固定轨迹的运动机构1的机器运动监测方法，借助上述的机器运动监测装置，包括以下步骤：

检测多次运动机构1的轨迹数据，学习记录为正确运动轨迹，当检测到某次运动轨迹数据与正确运动轨迹出现偏差，则记录异常数据或者报警。

例如：工厂里的机械手经过编程后，正常工作时的动作是固定的，运动轨迹重合度非常之高，在机械手上安装运动检测模块2后，检测并记录正常工作时的运动轨迹，当发现某次运动轨迹出现偏移时，会发出警报，避免造成更大的损失。

应用于监测长期使用的运动机构1的机器运动监测方法，借助上述的机器运动监测装置，包括以下步骤：

提前输入运动机构1的固有振动频率，当检测到振动频率发生变化，则记录异常数据或者报警。

例如：工厂中的机器需要长期的进行生产加工，在现有技术中为了避免机器老化出现不良品，工厂需要在机器可能出现老化前就更新设备，很多设备并没有发挥它能正常使用的最长工作周期就被更换掉，造成极大的浪费。由于机器有自身固定的振动频率，当机器出现老化或者故障时，振动频率将会发生相应变化，将本实施例中的运动检测装置安装至该机器上，运动检测装置检测其振动频率，就像给机器做心电图一样，可以及时通过频率的变化发现机器内部存在的隐患，发出警报提醒操作人员，既可避免损失，又能发挥机器最大的运行时间。在以前，为了避免机器老化出现不良品，工厂需要在机器可能出现老化前就更新设备，很多设备并没有发挥它能正常使用的最长工作周期，造成极大的浪费。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.机器运动监测装置，用于检测机器的运动机构，其特征在于，包括安装于所述运动机构上的运动检测模块，所述运动检测模块内部设有多轴传感器、控制芯片、存储模块以及通信模块。

2.如权利要求1所述的机器运动监测装置，其特征在于，所述多轴传感器为3轴传感器、6轴传感器、9轴传感器中的任一种。

3.如权利要求1所述的机器运动监测装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器连通至所述运动检测模块。

4.如权利要求3所述的机器运动监测装置，其特征在于，所述报警器包括扬声器和/或发光结构。

5.如权利要求1所述的机器运动监测装置，其特征在于，还包括用于接收并检测数据的终端设备，所述终端设备通过所述通信模块与所述运动检测模块连通。

6.如权利要求1所述的机器运动监测装置，其特征在于，所述通信模块包括串口。

7.如权利要求1所述的机器运动监测装置，其特征在于，所述通信模块包括WIFI模块。