本發(fā)明涉及機(jī)械自動化技術(shù)，特別涉及一種工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置。

背景技術(shù)：

我國是制造業(yè)大國，隨著工業(yè)自動化水平的提高，以工業(yè)機(jī)器人為核心的自動化生產(chǎn)線將成為主要形式。工業(yè)機(jī)器人是先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，工業(yè)機(jī)器人屬于技術(shù)含量高、價格相對昂貴的制造裝備，這就要求工業(yè)機(jī)器人不僅在功能達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)，同時也要求這些功能能夠穩(wěn)定地保持，長時間地穩(wěn)定工作，即要求其具有極高的可靠性水平。

由于工業(yè)機(jī)器人較多用于自動化生產(chǎn)線，如果其可靠性水平得不到保障、故障頻發(fā)，將給使用企業(yè)和機(jī)器人的生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的損失。首先，工業(yè)機(jī)器人本身故障將造成生產(chǎn)線停機(jī)，給用戶企業(yè)帶來巨大損失，尤其是高度自動化的生產(chǎn)線。例如汽車焊接、汽車噴漆的生產(chǎn)線，一旦發(fā)生故障，損失巨大；其次，工業(yè)機(jī)器人發(fā)生故障也給用戶帶來了高昂的維護(hù)成本，如維修人員、備件占用等。

目前，常用的檢測裝置僅僅只能測試工業(yè)機(jī)器人某一方面或少數(shù)幾方面的性能，或僅僅檢測工業(yè)機(jī)器人某一部件的可靠性數(shù)據(jù)。若需要對機(jī)器人進(jìn)行全面的檢測，則需要多個系統(tǒng)疊加才能實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行比較全面的檢測的工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置。

一種工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置，包括：

軌跡追蹤組件，包括靶標(biāo)及激光跟蹤儀，所述靶標(biāo)用于設(shè)置于工業(yè)機(jī)器人的待檢測部位，所述激光跟蹤儀對所述靶標(biāo)發(fā)出激光信號，以對所述靶標(biāo)實現(xiàn)追蹤，并實時采集所述靶標(biāo)的位置信息；

傳感組件，用于設(shè)置于所述工業(yè)機(jī)器人上，所述傳感組件用于獲取所述工業(yè)機(jī)器人的溫度信息、振動信息及噪聲信息；及

處理器，與所述激光跟蹤儀及所述傳感組件通訊連接，所述處理器用于對所述位置信息進(jìn)行處理，獲得所述工業(yè)機(jī)器人待檢測部位的運(yùn)動軌跡、加速度及速度信息，還用于根據(jù)溫度信息、振動信息及噪聲信息生成參數(shù)列表。

在其中一個實施例中，所述軌跡追蹤組件還包括支架，所述支架包括底座、可轉(zhuǎn)動地安裝于所述底座上的U形架，所述激光跟蹤儀可轉(zhuǎn)動地安裝于所述U形架上，且所述激光跟蹤儀的轉(zhuǎn)軸與所述U形架的轉(zhuǎn)軸垂直。

在其中一個實施例中，所述軌跡追蹤組件還包括跟蹤控制器，所述激光跟蹤儀通過所述跟蹤控制器與所述處理器通訊連接，所述跟蹤控制器用于對所述激光跟蹤儀發(fā)出的激光信號的波長進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在其中一個實施例中，還包括與所述跟蹤控制器通訊連接的環(huán)境檢測元件，所述環(huán)境檢測元件用于獲取環(huán)境參數(shù)，所述跟蹤控制器用于根據(jù)所述環(huán)境參數(shù)，對所述激光跟蹤儀的激光信號的波長進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在其中一個實施例中，所述環(huán)境檢測元件包括環(huán)境溫度傳感器、濕度傳感器及氣壓傳感器，所述環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度及環(huán)境氣壓。

在其中一個實施例中，所述傳感組件包括數(shù)據(jù)采集儀及分別與數(shù)據(jù)采集儀通訊連接的加速度傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器，所述數(shù)據(jù)采集儀與所述處理器通訊連接。

在其中一個實施例中，所述處理器還用于將所述運(yùn)動軌跡、加速度及速度信息與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌跡、標(biāo)準(zhǔn)加速度及速度信息進(jìn)行比對，以及將所述參數(shù)列表與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)列表進(jìn)行比對，獲得對比結(jié)果。

在其中一個實施例中，所述處理器還包括顯示模塊，所述顯示模塊用于將所述對比結(jié)果進(jìn)行顯示。

上述工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置，通過軌跡追蹤組件可獲得工業(yè)機(jī)器人待檢測部位的位置信息，并通過處理器處理得到待檢測部位的運(yùn)動軌跡及速度信息。進(jìn)一步的，傳感組件獲取工業(yè)機(jī)器人的溫度信息、振動信息及噪聲信息，并通過處理器生成參數(shù)列表。因此，上述工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置能實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動軌跡、運(yùn)動速度、溫度、振動及噪聲控制等多個方面進(jìn)行檢測。處理器處理后的結(jié)構(gòu)可被讀取、記錄并分析，從而對工業(yè)機(jī)器人的可靠性綜合性能進(jìn)行評估。因此，與傳統(tǒng)的只能測試工業(yè)機(jī)器人某一方面或幾方面性能的裝置相比，上述工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置基于多傳感器信息融合技術(shù)，可對工業(yè)機(jī)器人的包括可靠性在內(nèi)的多種性能進(jìn)行全面檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例中工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置中傳感組件的模塊示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1，本發(fā)明一個實施例中的工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置100包括軌跡追蹤組件110、傳感組件120及處理器130。

軌跡追蹤組件110包括靶標(biāo)111及激光跟蹤儀113。靶標(biāo)111用于設(shè)置于工業(yè)機(jī)器人101的待檢測部位。例如，工業(yè)機(jī)器人可以是自動焊接機(jī)、自動機(jī)械臂，則待檢測部位分別為自動焊接機(jī)的焊接頭，以及自動機(jī)械臂的前端抓手。

激光跟蹤儀113對靶標(biāo)111發(fā)出激光信號，以對靶標(biāo)111實現(xiàn)追蹤。具體的，激光跟蹤儀113發(fā)出激光信號，激光信號被靶標(biāo)111反射，激光跟蹤儀113接收靶標(biāo)111反射的激光信號，從而對靶標(biāo)111進(jìn)行追蹤。激光跟蹤儀113實時采集靶標(biāo)111的位置信息。其中，位置信息可以是預(yù)設(shè)的空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)。

在本實施例中，軌跡追蹤組件110還包括支架115。支架115包括底座1152、可轉(zhuǎn)動地安裝于底座1152上的U形架1154。激光跟蹤儀113可轉(zhuǎn)動地安裝于U形架1154上，且激光跟蹤儀113的轉(zhuǎn)軸與U形架1154的轉(zhuǎn)軸垂直。

因此，通過轉(zhuǎn)動U形架1154及激光跟蹤儀113，可使激光跟蹤儀113對靶標(biāo)111實現(xiàn)全角度的跟蹤。需要指出的是，在其他實施例中，激光跟蹤儀113還可通過其他結(jié)構(gòu)，如萬向連接器進(jìn)行安裝，只需滿足對靶標(biāo)111的追蹤即可。

在本實施例中，軌跡追蹤組件110還包括跟蹤控制器117，激光跟蹤儀113通過跟蹤控制器117與處理器130通訊連接，跟蹤控制器117用于對激光跟蹤儀113發(fā)出的激光信號的波長進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，在本實施例中，工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置100還包括與跟蹤控制器117通訊連接的環(huán)境檢測元件140，環(huán)境檢測元件140用于獲取環(huán)境參數(shù)，跟蹤控制器117用于根據(jù)環(huán)境參數(shù)，對激光跟蹤儀113的激光信號的波長進(jìn)行調(diào)節(jié)。

激光跟蹤儀113的測量精度與環(huán)境條件相關(guān)。因此，為保證激光跟蹤儀113的跟蹤精度，當(dāng)環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時，需對激光跟蹤儀113激光信號的波長進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

具體的，環(huán)境檢測元件140實時采集環(huán)境參數(shù)后，并將環(huán)境參數(shù)反饋給跟蹤控制器117。跟蹤控制器117根據(jù)預(yù)設(shè)的補(bǔ)償算法得到調(diào)整參數(shù)，并進(jìn)一步的參照調(diào)整參數(shù)對激光跟蹤儀113進(jìn)行波長的調(diào)節(jié)，以確保檢測的精度。

具體在本實施例中，環(huán)境檢測元件140包括環(huán)境溫度傳感器(圖未示)、濕度傳感器(圖未示)及氣壓傳感器(圖未示)。環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度及環(huán)境氣壓?？梢岳斫猓鶕?jù)影響激光參數(shù)因素的差異，還可選擇不同的傳感器作為環(huán)境檢測元件140。其中，跟蹤控制器117上預(yù)置有信號接口，用于連接傳感器。

傳感組件120用于設(shè)置于工業(yè)機(jī)器人101上。傳感組件120用于獲取工業(yè)機(jī)器人的溫度信息、振動信息及噪聲信息。

具體的，溫度信息包括溫度曲線、溫升信息。振動信號包含振動頻率及振幅。噪聲信息包括噪聲的分貝值。通過獲取以上參數(shù)進(jìn)行分析，便可判斷工業(yè)機(jī)器人101是否存在異常。

請一并參閱圖2，在本實施例中，傳感組件120包括數(shù)據(jù)采集儀121及分別與數(shù)據(jù)采集儀121通訊連接的加速度傳感器123、溫度傳感器125、噪聲傳感器127，數(shù)據(jù)采集儀121與處理器130通訊連接。

其中，加速度傳感器123、溫度傳感器125、噪聲傳感器127均設(shè)置于工業(yè)機(jī)器人101上。加速度傳感器123檢測工業(yè)機(jī)器人101的加速度變化，信號采集儀121將加速度的變化轉(zhuǎn)變成振動信息。溫度傳感器125實時采集溫度數(shù)據(jù)，信號采集儀121處理得到溫度曲線及溫升信息。噪聲傳感器127采集工業(yè)機(jī)器人101在運(yùn)行過程中的聲音信號，信號采集儀121處理得到噪聲分貝值。

處理器130與激光跟蹤儀113及傳感組件120通訊連接。處理器130用于對位置信息進(jìn)行處理，獲得工業(yè)機(jī)器人101待檢測部位的運(yùn)動軌跡、加速度及速度信息。

通過運(yùn)動軌跡，可判斷待檢測部位是否偏移預(yù)設(shè)軌跡。此外，工業(yè)機(jī)器人101的工作效果與工作狀態(tài)相關(guān)。例如，自動焊接機(jī)在焊接過程中，焊接頭必須按照預(yù)設(shè)軌跡移動，并盡量保持勻速，才可獲得分布均勻的焊縫。通過加速度及速度信息，便可判斷工業(yè)機(jī)器人101的待檢測部位在移動過程中速度是否均勻，是否存在急停急起的狀態(tài)。

處理器130還用于根據(jù)溫度信息、振動信息及噪聲信息生成參數(shù)列表。通過參數(shù)列表，便可獲知工業(yè)機(jī)器人101在運(yùn)行過程中的振動、噪聲控制，以及溫度變化是否滿足要求。

在本實施例中，處理器130還用于將運(yùn)動軌跡、加速度及速度信息與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌跡、標(biāo)準(zhǔn)加速度及速度信息進(jìn)行比對，以及將參數(shù)列表與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)列表進(jìn)行比對，獲得對比結(jié)果。

預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌跡即工業(yè)機(jī)器人101運(yùn)行時，為其待檢測部位所設(shè)計的運(yùn)動軌跡。例如，針對自動焊接機(jī)，則預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌跡與焊縫的形狀相匹配。通過對運(yùn)動軌跡、加速度及速度信息進(jìn)行對比，從而可得到待檢測部位運(yùn)動精度。而預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)列表中則記錄工業(yè)機(jī)器人101正常工作狀態(tài)時的各項參數(shù)，如溫度、振動幅度、振動頻率及噪聲等。

進(jìn)一步的，在本實施例中，處理器130還包括顯示模塊(圖未示)，顯示模塊用于將對比結(jié)果進(jìn)行顯示。處理器130可以為安裝有特定程序的計算機(jī)，則顯示模塊為顯示屏。通過顯示屏顯示對比結(jié)果，操作人員便可清晰的觀察運(yùn)動軌跡是否偏離預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌跡；或者參數(shù)列表中的各項參數(shù)是夠滿足標(biāo)準(zhǔn)列表中的參數(shù)要求。

此外，處理器130上預(yù)置有外接接口。通過預(yù)置的接口，還可將對比結(jié)果打印或輸出至其他設(shè)備上進(jìn)行分析或顯示。

上述工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置100，通過軌跡追蹤組件110可獲得工業(yè)機(jī)器人101待檢測部位的位置信息，并通過處理器130處理得到待檢測部位的運(yùn)動軌跡及速度信息。進(jìn)一步的，傳感組件120獲取工業(yè)機(jī)器人101的溫度信息、振動信息及噪聲信息，并通過處理器130生成參數(shù)列表。因此，上述工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置能實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人101的運(yùn)動軌跡、運(yùn)動速度、溫度、振動及噪聲控制等多個方面進(jìn)行檢測。處理器130處理后的結(jié)構(gòu)可被讀取、記錄并分析，從而對工業(yè)機(jī)器人101的可靠性綜合性能進(jìn)行評估。因此，與傳統(tǒng)的只能測試工業(yè)機(jī)器人某一方面或幾方面性能的裝置相比，上述工業(yè)機(jī)器人可靠性綜合檢測裝置100基于多傳感器信息融合技術(shù)，可對工業(yè)機(jī)器人101的包括可靠性在內(nèi)的多種性能進(jìn)行全面檢測。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。