一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，包括可移动底盘、固定在可移动底盘上的底盘控制器、固定在可移动底盘上的机械手模块、用于控制机械手模块的位姿调整模块、固定在机械手模块上的信号采集器和传感器模块、云平台；传感器模块包括噪声传感器、温度传感器、位移传感器；噪声传感器、温度传感器、位移传感器分别与信号采集器信号连接，底盘控制器、位姿调整模块和信号采集器均与云平台通过WIFI信号连接。移动式机床故障诊断机器人可以替代人工对机床进行检测故障，收集机床故障信息，本发明专利技术结构简单，能够降低机床诊断成本的同时能够提高诊断效率，属于机床故障检测诊断的技术领域。

A Mobile Machine Tool Fault Diagnosis Robot for Intelligent Manufacturing

The invention relates to a mobile machine tool fault diagnosis robot for the field of intelligent manufacturing, which includes a movable chassis, a chassis controller fixed on the movable chassis, a manipulator module fixed on the movable chassis, a posture adjustment module used to control the manipulator module, a signal collector and a sensor module fixed on the manipulator module, and a cloud platform. The block includes noise sensor, temperature sensor and displacement sensor. Noise sensor, temperature sensor and displacement sensor are connected with signal collector signal respectively. Chassis controller, pose adjustment module and signal collector are connected with cloud platform through WIFI signal. The mobile machine tool fault diagnosis robot can replace manual detection of machine tool faults and collect machine tool fault information. The invention has simple structure, can reduce the cost of machine tool diagnosis and improve the efficiency of diagnosis, and belongs to the technical field of machine tool fault detection and diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人
本专利技术涉及机床故障检测诊断的
，尤其涉及一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人。
技术介绍
现有的机床故障检测诊断技术中，各种用于故障信号检测的传感器，都是安装在机床上，在一个智能车间中，每一个机床上都要安装数量相同的传感器，不仅数量巨大，成本高，而且费时费力。同时，也存在传感器长期工作失灵而不能及时发现的风险，从而影响智能制造车间正常工作。智能制造车间常需要安排专人负责运行维护机床故障检测系统，或者在每个机床上安装若干个传感器监控机床的运行状态。在一些不适合工作人员频繁出入，或对环境质量要求较高的场合，例如化工车间、医药车间等，对机床故障诊断的难度非常大，需要投入大量的人力物力，效率非常低的同时造成诊断的成本非常高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，移动式机床故障诊断机器人可以自由移动到需要诊断的机床处，替代人工对机床进行故障诊断检测。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，包括可移动底盘、固定在可移动底盘上的底盘控制器、固定在可移动底盘上的机械手模块、用于控制机械手模块的位姿调整模块、固定在机械手模块上的信号采集器和传感器模块、云平台；传感器模块包括噪声传感器、温度传感器、位移传感器；噪声传感器、温度传感器、位移传感器分别与信号采集器信号连接，底盘控制器、位姿调整模块和信号采集器均与云平台通过WIFI信号连接，云平台发出命令，移动式机床故障诊断机器人移动到机床旁，调整传感器模块的位置对机床进行故障信息收集。进一步的是：可移动底盘包括底板、固定在底板上的主动轮机构和底轮；主动轮机构包括固定架、固定在固定架上的车轮驱动组件、与车轮驱动组件连接的主动轮、固定在底板上的轴承座；固定架固定在底板上，主动轮的车轴穿过轴承座与车轮驱动组件的输出端连接，可移动底盘可以自由移动到需要故障诊断的机床旁。进一步的是：车轮驱动组件包括固定在固定架上的电机、第一联轴器、通过第一联轴器与电机输出端固定连接的减速器、第二联轴器；减速器的输出端通过第二联轴器与主动轮的车轴连接，可以实现精准移动到需要故障诊断的机床旁。进一步的是：主动轮机构有两个，底轮有一个，底轮和两个主动轮分别位于某个三角形的三个顶点上；以底板前进方向上看，两个主动轮分居底板中心的两侧，且底轮固定在底板下表面并位于底板的中心，增加了移动底盘移动过程中的稳定性，两个主动轮机构可以通过差速转动实现底盘的转向。进一步的是：可移动底盘还包括固定在底板上的底盘控制器和电机驱动器；电机驱动器有两个，云平台与底盘控制器通过WIFI信号连接，底盘控制器与两个电机驱动器信号连接，两个电机驱动器分别与两个主动轮机构的电机信号连接，通过云平台实现可移动底盘的自动控制。进一步的是：可移动底盘还包括外壳；位姿调整模块包括与云平台信号连接的位姿控制器，均与位姿控制器信号连接的第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器；机械手模块包括固定在外壳上的底座、转动式安装在底座上的第一转动盘、转动式安装在第一转动盘上的第二转动臂、转动式安装在第二转动臂上的第三转动臂、第一转动电机、第二转动电机、第三转动电机；第一转动电机固定在底座上且第一转动电机的输出端与第一转动盘连接，第二转动电机固定在第一转动盘上且第二转动电机的输出端与第二转动臂连接，第三转动电机固定在第二转动臂上且第三转动电机的输出端与第三转动臂连接，第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器分别与第一转动电机、第二转动电机、第三转动电机信号连接，通过位姿调整模块来控制机械手模块的转动，从而实现传感器模块的位姿调整。进一步的是：移动式机床故障诊断机器人还包括固定在外壳上的支撑柱、固定在支撑柱上的支撑板、用于激光同时定位与地图构建的激光雷达；激光雷达固定在支撑板上且激光雷达与底盘控制器信号连接，激光雷达完成地图构建。进一步的是：传感器模块还包括传感器支架；位移传感器包括位移传感器探头和位移传感器前置器；位移传感器前置器和信号采集器均固定在第三转动臂上，位移传感器探头、噪声传感器、温度传感器均固定在传感器支架上，传感器支架固定在第三转动臂的末端，通过噪声传感器、温度传感器、位移传感器来实现机床不同故障信息收集。进一步的是：移动式机床故障诊断机器人还包括摄像头；摄像头与云平台通过WIFI信号连接，摄像头有两个，一个固定在第三转动臂上，另一个固定在支撑板上，摄像头拍摄机床整体和机床出现故障的地方的实时图像。进一步的是：移动式机床故障诊断机器人还包括固定在外壳内顶部的电池架、固定在电池架上的供电电池，供电电池为移动式机床故障诊断机器人供电。总的说来，本专利技术具有如下优点：本移动式机床故障诊断机器人，可替代人工检测故障，收集机床故障信息。特别是对于一些不适合工作人员频繁出入，或对环境质量要求较高的场合，例如化工车间、医药车间等场所，机床设备出现故障时候往往会很难对故障进行诊断。本移动式机床故障诊断机器人可以通过激光雷达完成周围环境的定位与地图构建然后传送至底盘控制器，也可以利用云平台直接传送移动路径给底盘控制器，移动式机床故障诊断机器人在可移动底盘的带动下移动至需要检测的机床旁，利用机械手模块控制传感器模块来对机床快速进行故障信息收集。本移动式机床故障诊断机器人不仅可以单独对机床进行故障信息收集，同时也可以使用若干台移动式机床故障诊断机器人同时协同工作对机床进行故障信息收集，完成智能车间内机床的实时监控，快速故障诊断。使机床故障诊断成本降低，效率提高，同时，系统可靠性也大幅提高。附图说明图1是移动式机床故障诊断机器人的结构示意图。图2是移动式机床故障诊断机器人的主视图。图3是主动轮机构的结构示意图。图4是底板、位姿调整模块、底盘控制器、电机驱动器的结构示意图。图5是外壳、电池架、为供电电池的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：1为移动底盘，2为机械手模块，3为位姿调整模块，4为信号采集器，5为传感器模块，6为支撑柱，7为支撑板，8为激光雷达，9为摄像头，10为电池架，11为供电电池，12为底板，13为主动轮机构，14为底轮，15为底盘控制器，16为电机驱动器，17为外壳，18为固定架，19为主动轮，20为轴承座，21为车轮驱动组件，22为电机，23为第一联轴器，24为减速器，25为第二联轴器，26为底座，27为第一转动盘，28为第二转动臂，29为第三转动臂，30为第一转动电机，31为第二转动电机，32为第三转动电机，33为位姿控制器，34为第一电机驱动器，35为第二电机驱动器，36为第三电机驱动器，37为噪声传感器，38为温度传感器，39为位移传感器，40为传感器支架，39-1为位移传感器探头，39-2为位移传感器前置器。结合图1、图2所示，一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，包括可移动底盘、固定在可移动底盘上的底盘控制器、固定在可移动底盘上的机械手模块、用于控制机械手模块的位姿调整模块、固定在机械手模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，其特征在于：包括可移动底盘、固定在可移动底盘上的机械手模块、用于控制机械手模块的位姿调整模块、固定在机械手模块上的信号采集器和传感器模块、云平台；传感器模块包括噪声传感器、温度传感器、位移传感器；噪声传感器、温度传感器、位移传感器分别与信号采集器信号连接，位姿调整模块和信号采集器均与云平台信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，其特征在于：包括可移动底盘、固定在可移动底盘上的机械手模块、用于控制机械手模块的位姿调整模块、固定在机械手模块上的信号采集器和传感器模块、云平台；传感器模块包括噪声传感器、温度传感器、位移传感器；噪声传感器、温度传感器、位移传感器分别与信号采集器信号连接，位姿调整模块和信号采集器均与云平台信号连接。2.按照权利要求1所述的一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，其特征在于：可移动底盘包括底板、固定在底板上的主动轮机构和底轮；主动轮机构包括固定架、固定在固定架上的车轮驱动组件、与车轮驱动组件连接的主动轮、固定在底板上的轴承座；固定架固定在底板上，主动轮的车轴穿过轴承座与车轮驱动组件的输出端连接。3.按照权利要求2所述的一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，其特征在于：车轮驱动组件包括固定在固定架上的电机、第一联轴器、通过第一联轴器与电机输出端固定连接的减速器、第二联轴器；减速器的输出端通过第二联轴器与主动轮的车轴连接。4.按照权利要求3所述的一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，其特征在于：主动轮机构有两个，底轮有一个，底轮和两个主动轮分别位于某个三角形的三个顶点上；以底板前进方向上看，两个主动轮分居底板中心的两侧，且底轮固定在底板下表面并位于底板的中心。5.按照权利要求4所述的一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，其特征在于：可移动底盘还包括固定在底板上的底盘控制器和电机驱动器；电机驱动器有两个，云平台与底盘控制器信号连接，底盘控制器与两个电机驱动器信号连接，两个电机驱动器分别与两个主动轮机构的电机信号连接。6.按照权利要求5所述的一种面向智能制造领域的移动式机床故障诊断机器人，其特征在于：可移动底盘还包括外壳；位姿调...

【专利技术属性】
技术研发人员：包世萍，鲍仲辅，翟小兵，曾德江，
申请(专利权)人：广东机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44