一种工业机器人故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种工业机器人故障诊断方法及系统，属于工业机器人技术领域。它解决了现有的故障诊断需要人为进行，存在效率低的问题。本工业机器人故障诊断方法包括：获取工业机器人各运行关节在速度模式下的频谱数据一和加速度模式下的频谱数据二；在从频谱数据一中获取的幅值最大值A_vel大于标准值时，判断存在故障；此时，根据运行关节的运行速度和工业机器人型号计算获得运行关节各部件的理论频率，依次将各部件的理论频率与频谱数据一中获取的频率f_vel进行对比分析，依次将各部件的理论频率的倍数与频谱数据二中获取的频率f_acc进行对比分析，从而识别故障发生位置并输出分析报告。本发明专利技术提高了故障诊断效率。本发明专利技术提高了故障诊断效率。本发明专利技术提高了故障诊断效率。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人故障诊断方法及系统


[0001]本专利技术属于工业机器人
，涉及一种工业机器人故障诊断方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，随着制造业的发展，工业机器人在现代工业中发挥重要作用，因为它们能够比人类工作更快、更精确并且运行时间更长。由于工业机器人是长期处于恶劣的工业环境下运作的机器人，比如焊接、铸造、切割等，环境的粉尘、高温、厂区的振动及机器人反复加减速等都会加剧机器人零部件的磨损及疲劳破坏。随着如减速机、轴承、齿轮、同步带磨损、电机异常、螺钉松动等情况的时有发生，这些故障会引起机器人振动、异响、定位精度降低等问题，而且机器人属于人机协作设备，严重时会导致极大的安全隐患，所以及时判断故障并修复是工业机器人使用的重中之重。
[0003]目前的解决方案首先需要机器人停止工作，然后在特定运动周期下测量机器人的数据。然后，将所测量的数据与具有相同运动周期的机器人的历史数据进行比较，以标识故障源。这些方法需要特定运动周期，这会打断正常生产过程并且导致经济损失。
[0004]或者在出现故障时，先进行人工判断，并拆卸机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人故障诊断方法，其特征在于，包括：获取工业机器人各运行关节在速度模式下的频谱数据一和加速度模式下的频谱数据二；从频谱数据一中获取幅值最大值A_vel及幅值最大值A_vel对应的频率f_vel，从频谱数据二中获取幅值最大值A_acc及幅值最大值A_acc对应的频率f_acc；将幅值最大值A_vel与预先设置的标准值进行比较，在幅值最大值A_vel大于标准值时，判断工业机器人运行状态存在故障；在存在故障时，获取工业机器人各运行关节的运行速度及待测工业机器人型号，根据运行速度和工业机器人型号计算获得工业机器人运行关节各部件的理论频率，依次将各部件的理论频率与频率f_vel进行对比分析并输出对比结果一，依次将各部件的理论频率的倍数与频率f_acc进行对比分析并输出对比结果二，从而根据对比结果一和/或对比结果二识别故障发生位置并输出分析报告。2.根据权利要求1所述的工业机器人故障诊断方法，其特征在于，所述标准值的获取包括：选取N台同一机型型号的工业机器人，获取每台工业机器人速度模式下的频谱数据，并从每个频谱数据中获取幅值最大值，记录为[A1、A2、A3、A4
···
An]，进而通过以下公式计算获得标准值并预先进行存储：算获得标准值并预先进行存储：算获得标准值并预先进行存储：其中，为平均值；S为标准差；A
std
为标准值。3.根据权利要求2所述的工业机器人故障诊断方法，其特征在于，所述运行关节各部件的理论频率的计算包括：针对包含齿轮传动与RV减速机传动的运行关节，将获取的该运行关节的运行速度记为v1，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：v1，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：v1，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：f4＝f1×
Z1其中，Z1为输入轴齿数；Z2为行星轮齿数；Z4为针齿销数；f1为包含齿轮传动与RV减速机
传动的运行关节的输入轴频率；f2为曲柄轴频率；f3为包含齿轮传动与RV减速机传动的运行关节的输出轴频率；f4为输入轴齿与行星轮齿啮合频率。4.根据权利要求3所述的工业机器人故障诊断方法，其特征在于，所述运行关节各部件的理论频率的计算还包括：针对包含齿轮传动与谐波减速机传动的运行关节，将获取的该运行关节的运行速度记为v4，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：为v4，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：为v4，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：为v4，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：其中，Z5为小齿轮齿数；Z6为大齿轮轮齿数；i为谐波传动比；f5为包含齿轮传动与谐波减速机传动的运行关节的输入轴频率；f6为小齿轮输入轴频率；f7为包含齿轮传动与谐波减速机传动的运行关节的输出轴频率；f8为齿轮啮合频率。5.根据权利要求3或4所述的工业机器人故障诊断方法，其特征在于，所述运行关节各部件的理论频率的计算还包括：针对包含同步带传动与谐波减速机传动的运行关节，将获取的该运行关节的运行速度记为v5，则该运行关节各部件的理论频率通过以下公式进行计算：通过以下公式进行计算：通过以下公式进行计算：f
12
＝f9×
Z7其中，Z7为同步带主动轮齿数；Z8为同步带从动轮齿数；i为谐波传动比；f9为包含同步带传动与谐波减速机传动的运行关节的输入轴频率；f
10
为减速器输入轴频率；f
11
为包含同步带传动与谐波减速机传动的运行关节的输出轴频率；f
12
为同步带与同步带轮啮合频率。6.根据权利要求3或4所述的工业机器人故障诊断方法，其特征在于，所述运行关节各部件的理论频率的计算还包括：针对包含同步带传动、伞齿传动和齿轮传动的运行关节，将获取的该运行关节的...

【专利技术属性】
技术研发人员：项剑，李文涛，陈丹，谢成龙，张远志，蒋安康，
申请(专利权)人：浙江钱江机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：