CN214122724U - 一种关节检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种关节检测系统，该检测系统包括：上位机1、伺服驱动器2、关节3和电源4。其中，上位机1电路连接伺服驱动器2，用于控制伺服驱动器2以及处理伺服驱动器2反馈的信号。伺服驱动器2电路连接关节3，用于控制关节3运转以及接收处理关节3反馈的电信号。电源4连接上位机1和伺服驱动器2，用于为上位机1和伺服驱动器2提供电能。本实用新型提供的关节检测系统将关节划分多个部分，采集关节的各部分的电信号或电流信号，对采集的信号进行判断，实现对关节各部分的单独检测。并将检测结果呈现在上位机上，根据检测结果能够快速精准的找到问题所在，大大提升了检测的效率。

Description

一种关节检测系统

技术领域

本实用新型涉及关节检测技术领域，具体为一种关节检测系统。

背景技术

关节检测是机器人生产过程中的重要环节，这是为了检查关节的生产和安装是否合格，保证机器人能够正常运行。传统的机器人单关节检测方法是在关节组装完成后，在伺服驱动器的位置环模式下驱动关节运行，依据运行情况从而判断关节是否合格。使用这种方法对关节进行检测时，如果关节的某一部分不合格，很可能就会造成关节无法正常运行，通过显示的报错信息去查找关节的问题点。但是在查找的过程中也存在一定难度，不利于关节检测效率的提高。

本领域技术人员据需一种检测方式，能够精准、快速的找到关节发生的问题以及出现问题的位置，提高关节检测的效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种关节检测系统。该检测系统通过将关节划分多个部分，分别对各个部分进行信号采集，利用采集到的信号判断关节各部分的状态，根据检测结果能够快速精准的找到问题所在，实现关节各部分的单独检测，大大提升了关节检测的效率。

本实用新型提供了一种关节检测系统，该检测系统包括：上位机、伺服驱动器、关节和电源，其中，所述上位机电路连接所述伺服驱动器，用于控制所述伺服驱动器以及处理所述伺服驱动器反馈的信号；所述伺服驱动器电路连接所述关节，用于控制所述关节运转以及接收处理所述关节反馈的电信号；以及电源连接所述上位机和所述伺服驱动器，用于为所述上位机和所述伺服驱动器提供电能。

本实用新型的实施方式中，所述关节包括：INC编码器、ABS编码器、抱闸装置和动力装置，其中，所述INC编码器安装在所述关节的高速轴上，与所述伺服驱动器电路连接，用于反馈关节旋转的速度；所述ABS编码器安装在所述关节的低速轴上，与所述伺服驱动器电路连接，用于反馈关节旋转的位置；所述抱闸装置与所述伺服驱动器电路连接，用于控制关节启停；所述动力装置与所述伺服驱动器电路连接，用于进行关节驱动。

本实用新型的实施方式中，所述伺服驱动器在电流环模式下运转，接收判断所述INC编码器反馈的相位脉冲信号，所述伺服驱动器通过通讯线路将判断结果传递给所述上位机。

本实用新型的实施方式中，所述伺服驱动器在电流环模式下运转，接收判断所述ABS编码器反馈的数据，所述伺服驱动器通过通讯线路将判断结果传递给所述上位机。

本实用新型的实施方式中，所述伺服驱动器在电流环模式下运转，实时采集判断所述抱闸装置的电流值，所述伺服驱动器通过通讯线路将电流数据以及判断结果传递给所述上位机。

本实用新型的实施方式中，所述伺服驱动器在电流环模式下运转，实时采集判断所述动力装置的电流值，所述伺服驱动器通过通讯线路将电流数据以及判断结果传递给所述上位机。

本实用新型的实施方式中，动力装置包括电机和减速机。

本实用新型的实施方式中，所述通讯线路为工业通讯总线。

根据上述实施方式可知，本实用新型提供的一种关节检测系统具有以下益处：该检测系统中，将关节分为多个待检测部分，在伺服驱动器的电流环模式下，对关节的各个待检测部分分别进行检测，根据检测的结果判断关节的问题所在，并将检测结果呈现在上位机上。相比于现有的检测技术，本实用新型提供的检测系统检测更加的精准、快速，且检测的准确率高，大大缩短检测时间，提升了检测的效率。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。

附图说明

下面的附图是本实用新型的说明书的一部分，其绘示了本实用新型的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。

图1为本实用新型提供的一种关节检测系统的电路连接图。

附图标记说明：

1-上位机、2-伺服驱动器、3-关节、4-电源、5-通讯线路；

31-INC编码器、32-ABS编码器、33-抱闸装置、34-动力装置。

具体实施方式

现详细说明本实用新型的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本实用新型的限制，而应理解为是对本实用新型的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

在不背离本实用新型的范围或精神的情况下，可对本实用新型说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本实用新型的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

如图1所示为本实用新型提供的一种关节检测系统的电路连接图。该附图所示的实施方式中，该检测系统包括：上位机1、伺服驱动器2、关节3和电源4。其中，上位机1通过通讯线路5连接伺服驱动器2，用于控制伺服驱动器2以及处理伺服驱动器2反馈的信号。优选的，通讯线路5为工业通讯总线，具体为Ethercat通讯线路。上位机1通过Ethercat通讯线路发送控制指令给伺服驱动器2，控制伺服驱动器2进行关节控制操作。伺服驱动器2通过Ethercat通讯线路反馈对关节3的检测数据以及伺服驱动器2对关节3的检测的判断结果，将检测结果以及数据呈现在上位机1上。

伺服驱动器2电路连接关节3，用于控制关节3运转以及接收处理关节3反馈的电信号。伺服驱动器2连接关节3，根据上位机1发送的控制指令来控制关节3进行运行。另外，在伺服驱动器2接收关节3的反馈数据以及信号，伺服驱动器判断该数据或信号是否正常，然后将该数据或信号传递给上位机1，以及将判断结果传递给上位机1进行呈现。

电源4连接上位机1和伺服驱动器2，用于为上位机1和伺服驱动器2提供电能。以便控制关节3运转。另外，关节3的供电由伺服驱动器2连接电源4后供给。

本实用新型的具体实施方式中，关节3包括：INC编码器31、ABS编码器32、抱闸装置33和动力装置34。其中，INC编码器31安装在关节3的高速轴上，与伺服驱动器2电路连接，INC编码器31用于反馈关节旋转的速度。伺服驱动器2在电流环模式下运转，接收判断INC编码器31反馈的相位脉冲信号，伺服驱动器2通过通讯线路5将判断结果传递给上位机1。正常情况下INC编码器31每旋转一圈，A相和B相都会发出相同的脉冲个数，A相和B相之间存在一个90度的相位差，而Z相则只会发出一个脉冲。如果因为INC编码器本身质量问题或安装问题，则会导致INC编码器出现A相或B相或Z相发出的脉冲数与理论值的偏差过大、A相与B相的相位差过大等问题。该检测系统的伺服驱动器2的控制核心为一款DSP芯片。

关节3运行时，DSP芯片连续采集A相、B相、Z相的脉冲信号。DSP芯片通过对A相与B相的相位差与设定的相位报警阈值比较，可实现对INC编码器A相和B相的相位检测。通过对A相、B相、Z相的脉冲数与脉冲数报警阈值进行比较，实现对A相、B相和Z相的脉冲数检测。当检测的实际脉冲数或相位差超出报警阈值时，伺服驱动器2通过Ethercat通讯线路将报错信息发送给上位机1，在上位机1的控制界面上会显示INC编码器存在问题。

ABS编码器32安装在关节3的低速轴上，与伺服驱动器2电路连接，ABS编码器32用于反馈关节旋转的位置。伺服驱动器2在电流环模式下运转，接收判断ABS编码器32反馈的数据，伺服驱动器2通过通讯线路5将判断结果传递给上位机1。因为ABS编码器32本身质量问题或安装问题，会导致ABS编码器32出现ABS数据无效、ABS数据CRC校验错误、ABS丢失连接等问题。

当关节3运行时，伺服驱动器2的DSP芯片通过连续采集ABS编码器的数据，通过对数据进行分析，判断采集数据是否跟预先设定的数据相同或在预先设定的数据阈值范围内，进而可以判断ABS编码器是否存在问题以及问题的所在。最后，伺服驱动器2通过Ethercat通讯线路将报错信息发送给上位机1，在上位机1的控制界面上会显示ABS编码器存在问题。

抱闸装置33与伺服驱动器2电路连接，用于控制关节3启停。抱闸装置33接收来自伺服驱动器2的控制指令，实现对关节3的启停控制。伺服驱动器2在电流环模式下运转，实时采集判断抱闸装置33的电流值，伺服驱动器2通过通讯线路5将电流数据以及判断结果传递给上位机1。抱闸装置33是关节3的重要组成部分，它控制着关节3的启停，是关节3能否安全运行的关键因素，因此需要检测关节3的抱闸装置33能否正常打开、闭合。

关节3运行或停止时，伺服驱动器2的DSP芯片可实时采集抱闸装置33的回路电流值，然后对采集的电流值进行分析处理，通过分析各个时段的电流值是否超出预定的电流阈值，从而判断抱闸装置33的状态是否正常。最后，伺服驱动器2通过Ethercat通讯线路将抱闸装置33的状态信息以及采集到的电流值发送给上位机1，在上位机1的控制界面上会显示电流曲线以及抱闸装置33的状态。

动力装置34与伺服驱动器2电路连接，用于接收伺服驱动器2的行动指令，对关节3进行驱动。伺服驱动器2在电流环模式下运转，实时采集判断动力装置34的电流值，伺服驱动器2通过通讯线路5将电流数据以及判断结果传递给上位机1。本实用新型的具体实施方式中，动力装置34包括电机和减速机。如果关节3的电机、减速机本身存在质量问题或安装存在问题，就会导致关节3无法正常运行。当上位机1发送关节3运行指令时，伺服驱动器2控制电机以及减速机运行。此时，伺服驱动器2中的DSP芯片实时采集关节3运行时的转矩电流值，然后对采集的转矩电流值进行分析处理，通过将最大转矩电流值与正常值相比较，如果误差在设定的阈值范围内，则判定动力装置34安装正常。否则，判定动力装置34安装异常。最后，伺服驱动器2通过Ethercat通讯线路将动力装置34的状态信息以及采集到的转矩电流值发送给上位机1，在上位机1的控制界面上会显示转矩电流值的曲线以及动力装置34的状态。

本实用新型提供的关节检测系统将关节3分为INC编码器31、ABS编码器32、抱闸装置33和动力装置34四个部分，伺服驱动器2在电流环的模式下运行，通过对关节3的各部分分别进行数据采集以及分析判断，从而判断具体部位的状态以及问题，并将关节各部位的状态呈现在上位机1上，实现了对关节INC编码器31、ABS编码器32、抱闸装置33和动力装置34的单独检测，检测的准确率以及效率更高。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种关节检测系统，其特征在于，该检测系统包括：上位机(1)、伺服驱动器(2)、关节(3)和电源(4)，其中，

所述上位机(1)电路连接所述伺服驱动器(2)，用于控制所述伺服驱动器(2)以及处理所述伺服驱动器(2)反馈的信号；

所述伺服驱动器(2)电路连接所述关节(3)，用于控制所述关节(3)运转以及接收处理所述关节(3)反馈的电信号；以及

电源(4)连接所述上位机(1)和所述伺服驱动器(2)，用于为所述上位机(1)和所述伺服驱动器(2)提供电能。

2.根据权利要求1所述的关节检测系统，其特征在于，所述关节(3)包括：INC编码器(31)、ABS编码器(32)、抱闸装置(33)和动力装置(34)，其中，

所述INC编码器(31)安装在所述关节(3)的高速轴上，与所述伺服驱动器(2)电路连接，用于反馈关节旋转的速度；

所述ABS编码器(32)安装在所述关节(3)的低速轴上，与所述伺服驱动器(2)电路连接，用于反馈关节旋转的位置；

所述抱闸装置(33)与所述伺服驱动器(2)电路连接，用于控制关节启停；

所述动力装置(34)与所述伺服驱动器(2)电路连接，用于进行关节驱动。

3.根据权利要求2所述的关节检测系统，其特征在于，所述伺服驱动器(2)在电流环模式下运转，接收判断所述INC编码器(31)反馈的相位脉冲信号，所述伺服驱动器(2)通过通讯线路(5)将判断结果传递给所述上位机(1)。

4.根据权利要求2所述的关节检测系统，其特征在于，所述伺服驱动器(2)在电流环模式下运转，接收判断所述ABS编码器(32) 反馈的数据，所述伺服驱动器(2)通过通讯线路(5)将判断结果传递给所述上位机(1)。

5.根据权利要求2所述的关节检测系统，其特征在于，所述伺服驱动器(2)在电流环模式下运转，实时采集判断所述抱闸装置(33)的电流值，所述伺服驱动器(2)通过通讯线路(5)将电流数据以及判断结果传递给所述上位机(1)。

6.根据权利要求2所述的关节检测系统，其特征在于，所述伺服驱动器(2)在电流环模式下运转，实时采集判断所述动力装置(34)的电流值，所述伺服驱动器(2)通过通讯线路(5)将电流数据以及判断结果传递给所述上位机(1)。

7.根据权利要求2所述的关节检测系统，其特征在于，动力装置(34)包括电机和减速机。

8.根据权利要求3-6任一项所述的关节检测系统，其特征在于，所述通讯线路(5)为工业通讯总线。

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