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一种工业机器人控制系统技术方案

技术编号:41881269 阅读:8 留言:0更新日期:2024-07-02 00:35
一种工业机器人控制系统,包括接触力检测机构、电机性能检测机构、数据传输电路,控制系统本体内的应用软件还具有数据接收单元、数据分析单元、数据调节单元、提示报警单元;接触力检测机构包括压力传感器、导向管、导向杆、弹簧、探测电路,电动打磨设备电机转轴下端是中空结构,电机性能检测机构包括转换电路和发电机,发电机、接触力检测机构安装在转轴下,数据传输电路、探测电路、转换电路安装电控箱内。本发明专利技术能监测打磨头和工件表面之间接触力、电机负荷数据,在压力数据异常时,能对相关软件进行修正,控制工业机器人带动打磨头和工件表面处于合适的接触力,电机负荷异常时能提示工作人员检修,压缩空气能吹散磨屑保证了工件打磨质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业机器人应用,特别是一种工业机器人控制系统


技术介绍

1、随着机器人技术发展,以及人工智能技术的发展,基于工业机器人的电动打磨设备在相关生产区域得到了较为广泛的应用,工作时,通过工业机器人配套控制系统的应用软件(上位机内安装的应用软件)等,控制工业机器人的多轴机器臂带动电动打磨设备的打磨头对工件表面进行打磨(具体的,电动打磨设备的电机壳体后侧端安装在工业机器人的前臂前侧端,工作时通过工业机器人配套控制系统的应用软件等,控制工业机器人的转动座圆周顺时针及逆时针方向、竖轴圆周左及右方向、后臂前及后方向、前臂圆周顺时针及逆时针方向,带动电动打磨设备打磨头的角度变化以及和工件表面之间的接触力对工件表面进行打磨作业)。

2、虽然现有应用于电动打磨设备的工业机器人在控制系统协同作用下,一定程度上满足了作业需要,但是受到结构所限,也还存在如下系亟待解决的技术问题。其一:工业机器人的控制系统控制工业机器人带动电动打磨设备打磨头的角度变化以及和工件表面之间的接触力,完全是依靠控制系统的软件程序编程,这样,因为各种原因出现bug(程序错误,具体导致的原因主要包括程序环境不稳定、测试人员的错误操作、内存泄漏或锁定、测试数据错误等等不一而论)时,并不能有效保证带动电动打磨设备打磨头的和工件表面之间处于合适的接触力,这样,打磨头和工件表面接触力过大时会导致工件表面被过打磨凹陷,相反的接触力不够时,会导致工件表面的打磨程度不能达到要求,相应的会造成工件的表面质量不合格。其二:控制系统不具有电动打磨设备的打磨电机性能监测功能,在因为各种原因造成电机负荷过大或者过低(负荷过低代表有可能打磨头碎裂和电机分离,或者打磨头没有有效接触工件表面,负荷过大代表电机自身故障或者打磨头和工件表面接触力过大等)时,相关工作人员由于不知情不能及时排出故障,会造成事故扩大化并影响生产效率。其三:控制系统不能对打磨中的磨屑及时进行清出,这样,打磨后产生的磨屑位于打磨头和工件表面,会对打磨效果造成一定影响(打磨后的金属磨屑由于硬度大、直接接触工件表面会造成工件表面产生划痕等)。综上,提供一种能自适应输出相应控制软件指令,控制打磨头和工件之间处于合适的接触力,达到更好打磨效果,且在电机异常负荷时能自动生成报警信号,并能实时自动清出打磨产生磨屑的控制系统显得尤为重要。


技术实现思路

1、为了克服现有基于工业机器人的打磨设备应用的控制系统,由于技术所限存在如背景所述弊端,本专利技术提供了协同基于工业机器人的打磨设备应用,不但具有普通所有基于工业机器人电动打磨设备的控制系统所有功能,且还能在工作时实时监测电动打磨设备的打磨头和工件表面之间的接触力、电机的负荷,在数据异常时能对软件进行自适应修正,控制工业机器人带动打磨头和工件表面处于合适的接触力,相应能达到更好打磨效果,在电机负荷异常时能自动生成报警信号、提示工作人员进行维护检修,保证了工作效率并防止了事故扩大化,还能实时排出磨屑、保证了工件打磨质量的一种工业机器人控制系统。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种工业机器人控制系统,其特征在于,包括接触力检测机构、电机性能检测机构、数据传输电路、电源模块,控制系统本体内的应用软件还具有数据接收单元、数据分析单元、数据调节单元、提示报警单元;所述接触力检测机构包括压力传感器、导向管、导向杆、弹簧、探测电路,电动打磨设备的电机转轴下端是中空结构,电机的壳体外侧安装有固定管,固定管内下端安装有轴承,转轴安装在轴承内圈内且下侧位于固定管外下侧端;所述转轴的下侧和电动打磨设备的打磨头安装在一起;所述转轴位于固定管内部位分布有多个进气孔,固定管侧端安装有进气管,进气管侧端和一只电磁阀一端连接,电磁阀另一端和空压机的排气管连接;所述导向管一侧安装在固定管外侧,压力传感器安装在导向管内部,弹簧、导向杆依次活动套在导向管内下端,导向管下端有密封板,密封板有个导向孔,导向杆位于导向孔内且下侧位于导向管下端外,导向杆的下侧安装接触球,导向杆的上端安装限位板;所述电机性能检测机构包括转换电路和发电机,固定管的下端外侧安装有固定圈,发电机的线圈外侧安装在固定圈内,发电机磁铁安装在转轴下侧;所述电源模块、数据传输电路、探测电路、转换电路安装电控箱内;所述探测电路、转换电路的信号输出端和数据传输电路的两路信号输入端分别电性连接;所述压力传感器的信号输出端和探测电路的信号输入端电性连接,发电线圈的信号输出端和转换电路的信号输入端电性连接;所述数据接收单元能接收数据传输电路无线方式输出的压力传感器、发电机输出的数据,并将数据初步处理后输出到数据分析单元;所述分析单元能分析压力传感器检测到的接触球接触工件打磨面的压力数据,以及电机的转速数据,在压力数据过大及过小时能输出控制指令到数据调节单元,数据调节单元控制工业机器人的前臂前侧端带动电动打磨设备朝后端运动及向前端运动一定距离、保持接触球及打磨头和工件打磨表面之间的接触力处于设定阈值数据,提示报警单元在电机转速超过或者小于设定的阈值时能生成报警信号提示工作人员进行维护检修。

4、进一步地,所述限位板上端和弹簧下端接触、弹簧上端和压力传感器的受力面接触,接触球的下端高度低于打磨头的高度。

5、进一步地,所述电磁阀是常闭阀芯电磁阀,磁铁位于线圈内侧且处于同一平面、磁铁外侧和线圈的骨架内侧间隔距离。

6、进一步地,所述探测电路包括电性连接的两只电阻,两只电阻一端连接;数据传输电路包括电性连接的单片机模块和wifi模块,单片机模块和wifi模块的电源输入两端分别连接,单片机模块的信号输出端和wifi模块的信号输入端连接。

7、进一步地,所述转换电路包括电性连接的整流桥堆和电容、电阻,整流桥堆的正极电源输出端和电容正极、第一只电阻一端连接,整流桥堆的负极电源输出端和电容负极、第二只电阻一端连接,两只电阻另一端连接。

8、进一步地,所述数据分析单元设置有接触球接触工件打磨面的正常压力数据,以及发电机输出的正常电压数据,压力数据过大及过低异常时,输出控制指令到数据调节单元。

9、进一步地,所述数据调节单元在压力数据过大及过低异常时,能自动改写工业机器人控制系统原有控制工业机器人前臂前后运动距离的软件参数数据。

10、进一步地,所述提示报警单元生成的报警信号包括短信以及屏幕文字显示。

11、与现有技术相比本专利技术有益效果是:(1)本专利技术协同基于工业机器人的打磨设备应用,不但具有普通所有基于工业机器人电动打磨设备的控制系统所有功能,且还能在工作时,经接触力检测机构、电机性能检测机构,分别实时监测电动打磨设备的打磨头和工件表面之间的接触力、电机的负荷数据,上述数据无线方式传递给数据接收单元,在数据分析单元、数据调节单元作用下,在打磨头和工件表面之间的接触力及电机的负荷数据异常时,能对控制系统的相关软件进行自适应修正,控制工业机器人带动打磨头和工件表面处于合适的接触力,相应达到更好的打磨效果,在提示报警单元作用下,电机负荷异常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种工业机器人控制系统,其特征在于,包括接触力检测机构、电机性能检测机构、数据传输电路、电源模块,控制系统本体内的应用软件还具有数据接收单元、数据分析单元、数据调节单元、提示报警单元;所述接触力检测机构包括压力传感器、导向管、导向杆、弹簧、探测电路,电动打磨设备的电机转轴下端是中空结构,电机的壳体外侧安装有固定管,固定管内下端安装有轴承,转轴安装在轴承内圈内且下侧位于固定管外下侧端;所述转轴的下侧和电动打磨设备的打磨头安装在一起;所述转轴位于固定管内部位分布有多个进气孔,固定管侧端安装有进气管,进气管侧端和一只电磁阀一端连接,电磁阀另一端和空压机的排气管连接;所述导向管一侧安装在固定管外侧,压力传感器安装在导向管内部,弹簧、导向杆依次活动套在导向管内下端,导向管下端有密封板,密封板有个导向孔,导向杆位于导向孔内且下侧位于导向管下端外,导向杆的下侧安装接触球,导向杆的上端安装限位板;所述电机性能检测机构包括转换电路和发电机,固定管的下端外侧安装有固定圈,发电机的线圈外侧安装在固定圈内,发电机磁铁安装在转轴下侧;所述电源模块、数据传输电路、探测电路、转换电路安装电控箱内;所述探测电路、转换电路的信号输出端和数据传输电路的两路信号输入端分别电性连接;所述压力传感器的信号输出端和探测电路的信号输入端电性连接,发电线圈的信号输出端和转换电路的信号输入端电性连接;所述数据接收单元能接收数据传输电路无线方式输出的压力传感器、发电机输出的数据,并将数据初步处理后输出到数据分析单元;所述分析单元能分析压力传感器检测到的接触球接触工件打磨面的压力数据,以及电机的转速数据,在压力数据过大及过小时能输出控制指令到数据调节单元,数据调节单元控制工业机器人的前臂前侧端带动电动打磨设备朝后端运动及向前端运动一定距离、保持接触球及打磨头和工件打磨表面之间的接触力处于设定阈值数据,提示报警单元在电机转速超过或者小于设定的阈值时能生成报警信号提示工作人员进行维护检修。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制系统,其特征在于,限位板上端和弹簧下端接触、弹簧上端和压力传感器的受力面接触,接触球的下端高度低于打磨头的高度。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制系统,其特征在于,电磁阀是常闭阀芯电磁阀,磁铁位于线圈内侧且处于同一平面、磁铁外侧和线圈的骨架内侧间隔距离。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制系统,其特征在于,探测电路包括电性连接的两只电阻,两只电阻一端连接;数据传输电路包括电性连接的单片机模块和WiFI模块,单片机模块和WiFI模块的电源输入两端分别连接,单片机模块的信号输出端和WiFI模块的信号输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制系统,其特征在于,转换电路包括电性连接的整流桥堆和电容、电阻,整流桥堆的正极电源输出端和电容正极、第一只电阻一端连接,整流桥堆的负极电源输出端和电容负极、第二只电阻一端连接,两只电阻另一端连接。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制系统,其特征在于,数据分析单元设置有接触球接触工件打磨面的正常压力数据,以及发电机输出的正常电压数据,压力数据过大及过低异常时,输出控制指令到数据调节单元。

7.根据权利要求6所述的一种工业机器人控制系统,其特征在于,数据调节单元在压力数据过大及过低异常时,能自动改写工业机器人控制系统原有控制工业机器人前臂前后运动距离的软件参数数据。

8.根据权利要求1所述的一种工业机器人控制系统,其特征在于,提示报警单元生成的报警信号包括短信以及屏幕文字显示。

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【技术特征摘要】

1.一种工业机器人控制系统,其特征在于,包括接触力检测机构、电机性能检测机构、数据传输电路、电源模块,控制系统本体内的应用软件还具有数据接收单元、数据分析单元、数据调节单元、提示报警单元;所述接触力检测机构包括压力传感器、导向管、导向杆、弹簧、探测电路,电动打磨设备的电机转轴下端是中空结构,电机的壳体外侧安装有固定管,固定管内下端安装有轴承,转轴安装在轴承内圈内且下侧位于固定管外下侧端;所述转轴的下侧和电动打磨设备的打磨头安装在一起;所述转轴位于固定管内部位分布有多个进气孔,固定管侧端安装有进气管,进气管侧端和一只电磁阀一端连接,电磁阀另一端和空压机的排气管连接;所述导向管一侧安装在固定管外侧,压力传感器安装在导向管内部,弹簧、导向杆依次活动套在导向管内下端,导向管下端有密封板,密封板有个导向孔,导向杆位于导向孔内且下侧位于导向管下端外,导向杆的下侧安装接触球,导向杆的上端安装限位板;所述电机性能检测机构包括转换电路和发电机,固定管的下端外侧安装有固定圈,发电机的线圈外侧安装在固定圈内,发电机磁铁安装在转轴下侧;所述电源模块、数据传输电路、探测电路、转换电路安装电控箱内;所述探测电路、转换电路的信号输出端和数据传输电路的两路信号输入端分别电性连接;所述压力传感器的信号输出端和探测电路的信号输入端电性连接,发电线圈的信号输出端和转换电路的信号输入端电性连接;所述数据接收单元能接收数据传输电路无线方式输出的压力传感器、发电机输出的数据,并将数据初步处理后输出到数据分析单元;所述分析单元能分析压力传感器检测到的接触球接触工件打磨面的压力数据,以及电机的转速数据,在压力数据过大及过小时能输出控制指令到数据调节单元,数据调节单元控制工业机器人的前臂前侧端带动电动打磨设备朝后端运动及向前端运动一定距离、保持接触球及...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡建波杨佳伟吴天栩常鹏鹏
申请(专利权)人:上海万图灵机器人科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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