本申请提供了一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法和装置，该方法包括以下步骤：确定转速采集的时间区间△T<subgt;1</subgt;，其中所述转速采集的时间区间△T<subgt;1</subgt;位于电机匀速运运行的时间区间△T内；在转速采集的时间区间△T<subgt;1</subgt;内通过运动控制器采集多个电机的当前转速n<subgt;1</subgt;；根据执行终端的线速度设定值V<subgt;set</subgt;以及行走轮的初始轮径r<subgt;0</subgt;，得到电机的参考转速n<subgt;0</subgt;；根据初始轮径r<subgt;0</subgt;、参考转速n<subgt;0</subgt;以及对应于每个采样时刻的当前转速n<subgt;1</subgt;，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r。本申请实时监测方案，实现了对行走轮的轮径磨损的不停机的实时监测与评估，可以在故障扩大前发现，避免更多的损失，达到了预测性维护的效果。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及运动控制领域，尤其涉及一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法和装置。
技术介绍
1、对于一些行走设备而言，其行走轮的磨损程度会极大程度的影响设备的稳定性和安全性。示例性地，以堆垛机为例进行说明。堆垛机是自动化立体仓库的核心设备，其运用越来越广泛。堆垛机的科学维护可以保证其使用寿命，提高工作效率，进而决定立体仓库的吞吐效率。堆垛机的行走轮一方面用来支撑堆垛机的自重以及起重机的载重，另一方面带动堆垛机在轨道上反复行驶运行。当行走轮磨损之后，其在行驶过程会带来强烈的振动，从而使堆垛机零部件之间的磨损增加，最终导致停机故障。
2、而现有技术中，针对行走轮的磨损，主要还是依靠日常检查，即观察地轨和行走轮之间剥落的铁屑、行走轮和轴承之间的配合情况，行走轮在垂直方向的倾斜度等。当在设备出现工作效率降低甚至故障停机时，才会借助于测量装置来测量轮径。这种轮径检测方式的检测周期较长，无法实时监测；并且测量效率低、精度差，对测量人员的技术水平和经验有较高的要求。针对行走轮磨损的趋势分析以及预测性维护，目前还没有行之有效的技术方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供的一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法和装置，以至少部分地解决上述问题。
2、第一方面，本申请提供了一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，包括以下步骤:
3、确定转速采集的时间区间△t1，其中所述转速采集的时间区间△t1位于电机匀速运运行的时间区间△t内；
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p>4、在转速采集的时间区间△t1内通过运动控制器采集多个电机的当前转速n1；5、根据执行终端的线速度设定值vset以及行走轮的初始轮径r0，得到电机的参考转速n0；
6、根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速n1，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r。
7、可选地，确定转速采集的时间区间△t1的步骤包括以下子步骤：
8、当运动控制器的位置控制模式被激活时，基于定位位移stravel、执行终端的线速度设定值vset、加速度以及减速度，得到电机匀速运运行的时间区间△t；
9、基于电机匀速运运行的时间区间△t，得到转速采集的时间区间△t1，其中△t1位于△t内。
10、可选地，电机匀速运运行的时间区间△t的起始时间t0与转速采集的时间区间△t1的起始时间t1_0的差值为0.8～3s；以及，
11、电机匀速运运行的时间区间△t的终止时间tn等于转速采集的时间区间△t1的终止时间t1_n。
12、可选地，步骤在转速采集的时间区间△t1内通过运动控制器采集多个电机的当前转速n1与步骤根据执行终端的线速度设定值vset以及行走轮的初始轮径r0，得到电机的参考转速n0之间，还包括以下步骤：
13、对每个采样时刻的当前转速n1进行一阶滞后滤波处理，得到对应于每个采样时刻的当前转速的有效值n1’；以及
14、根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速的有效值n1’，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r。
15、可选地，根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速的有效值n1’，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r的步骤之后，还包括以下步骤：
16、计算对应于每个采样时刻的当前轮径r与初始轮径r0差值△r；
17、将对应于每个采样时刻的差值△r的绝对值与n个轮径阈值比较，基于比较结果输出相应的报警信息，其中n为正整数且n≥1。
18、可选地，根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速的有效值n1’，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r的步骤之后，还包括以下步骤：
19、将对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r以及对应的采样时刻存储于预设的存储位置。
20、第二方面，本申请提供了一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测装置，包括:
21、采集时间确定模块，其用于确定转速采集的时间区间△t1，其中所述转速采集的时间区间△t1位于电机匀速运运行的时间区间△t内；
22、转速采集模块，其用于在转速采集的时间区间△t1内通过运动控制器采集多个电机的当前转速n1；
23、参考转速计算模块，其用于根据执行终端的线速度设定值vset以及行走轮的初始轮径r0，得到电机的参考转速n0；
24、轮径计算模块，其用于根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速n1，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r。
25、可选地，所述实时监测装置封装于所述运动控制器内。
26、可选地，所述实时监测装置还包括一触发模块，其与运动控制器的位置控制模块通信连接，所述触发模块响应于位置控制模式的启用信号控制所述采集时间确定模块进入工作状态；以及
27、所述采集时间确定模块包括：
28、获取单元，其用于获取定位位移stravel、执行终端的线速度设定值vset、加速度以及减速度；
29、匀速运行时间计算单元，其与获取单元通信连接，其基于定位位移stravel、执行终端的线速度设定值vset、加速度以及减速度，得到电机的匀速运动的时间区间△t；
30、采集时间计算单元：其与所述匀速运行时间计算单元通信连接，其基于电机的匀速运动的时间区间△t，得到转速采集的时间区间△t1，其中△t1位于△t内。
31、可选地，所述转速采集模块与所述位置控制模块通信连接，其用于自所述位置控制模块获取电机的当前转速。
32、本申请的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方案，通过采集受控设备在行走定位过程中电机的实际转速，得到行走轮的当前轮径，从而实现了对行走轮的轮径磨损的不停机的实时监测与评估，可以在故障扩大前发现，避免更多的损失，达到了预测性维护的效果。本申请的方案无需传感器等硬件等投入，降低了硬件成本。
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【技术保护点】
1.一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，步骤在转速采集的时间区间△T1内通过运动控制器采集多个电机的当前转速n1与步骤根据执行终端的线速度设定值Vset以及行走轮的初始轮径r0，得到电机的参考转速n0之间，还包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速的有效值n1’，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r的步骤之后，还包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速的有效值n1’，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r的步骤之后，还包括以下步骤：
7.一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测装置，其特征在于，包括:
8.如权利要求7所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测装置，其特征在于，所述实时监测装置(13)封装于所述运动控制器(10)内。
9.如权利要求8所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测装置，其特征在于，所述实时监测装置(13)还包括一触发模块(131)，其与运动控制器(10)的位置控制模块(12)通信连接，所述触发模块(131)响应于位置控制模式的启用信号控制所述采集时间确定模块(132)进入工作状态；以及
10.如权利要求9所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测装置，其特征在于，所述转速采集模块(133)与所述位置控制模块(12)通信连接，其用于自所述位置控制模块(12)获取电机的当前转速。
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【技术特征摘要】
1.一种基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，步骤在转速采集的时间区间△t1内通过运动控制器采集多个电机的当前转速n1与步骤根据执行终端的线速度设定值vset以及行走轮的初始轮径r0，得到电机的参考转速n0之间，还包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，根据初始轮径r0、参考转速n0以及对应于每个采样时刻的当前转速的有效值n1’，得到对应于每个采样时刻的行走轮的当前轮径r的步骤之后，还包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的基于运动控制器的行走轮的轮径的实时监测方法，其特征在于，根据初始轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：李亮亮，单嘉伟，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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