机器人装配可靠性检测方法及检测装置与流程

阅读：评论：0

1.本发明属于机器人装配技术领域，涉及一种机器人装配可靠性检测方法及检测装置。

背景技术：

2.组装机器人时，一般是通过人员或设备将各零部件组装成一台完整的机器人。在组装过程中，由于零件的误差、人为的客观主观因素，无法保证每一轴组都装配可靠完整，导致机器人会出现定位精度误差。在出厂检测过程中，传统精度检测方法是将机器人携带负载块触碰x、y、z三个方向的千分表，通过千分表测量装配精度。对于机器人内部零件锁固不紧等各种隐藏的装配不良的情况，传统的检测方法由于机器人只是短时间运行，隐藏的装配不良问题不会马上暴露出来，从而无法检出装配不良问题，机器人仍可通过精度测试。从而导致机器人在出厂后的运行过程中问题才开始暴露，精度逐渐变差。

技术实现要素：

3.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以检测出隐藏的装配不良问题的机器人装配可靠性检测方法及检测装置。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种机器人装配可靠性检测方法，包括以下步骤：
6.s101、在机器人装配完成后，对机器人进行精度检测；
7.s102、使机器人的全部轴组开始运行，并使机器人的轴组在运行过程中急停；
8.s103、再次对机器人进行精度检测；
9.s104、对比装配完成后精度检测的结果和轴组在运行过程中急停后精度检测的结果，判断机器人装配是否可靠。
10.进一步的，在对机器人进行精度检测前，先在机器人测试点位的x、y、z三个方向分别设置一个千分表；x方向、y方向和z方向相互垂直；对机器人进行精度检测的方法为：
11.使机器人携带负载块并放置在机器人测试点位；
12.使机器人启动运行，并使机器人的待检测部位依次触碰x、y、z三个方向的千分表，并记录三个千分表测量的位移量。
13.进一步的，对机器人进行精度检测时，机器人携带的负载块的重量为机器人的最大负载量。
14.进一步的，在所述s104步骤中，判断机器人装配是否可靠的方法为：分别计算每一千分表在装配完成后精度检测的位移量和轴组在运行过程中急停后精度检测的位移量的差值，如果三个千分表计算的差值均小于预定的精度阈值，则判断机器人装配可靠；否则，判断机器人装配不可靠。
15.进一步的，在所述s102步骤中，使机器人的轴组在运行过程中急停的方法为：在机器人轴组的运行过程中，突然使机器人断电；或者
16.使用机器人控制系统自带的急停回路，下达到急停指令使机器人的轴组在运行过程中急停。
17.一种机器人装配可靠性检测方法，包括以下步骤：
18.s201、在机器人装配完成后，对机器人进行精度检测；
19.s202、使机器人的一个轴组沿第一方向运动，并使该轴组在运动过程中急停；并对机器人进行一次精度检测；
20.s203、使机器人的一个轴组沿第二方向运动，并使该轴组在运动过程中急停；并对机器人进行一次精度检测；
21.s204、根据三次精度检测的结果判断机器人该轴组的装配是否可靠；
22.s205、重复s202至s204步骤，逐一判断机器人各轴组的装配是否可靠。
23.进一步的，在对机器人进行精度检测前，先在机器人测试点位的x、y、z三个方向分别设置一个千分表；x方向、y方向和z方向相互垂直；对机器人进行精度检测的方法为：
24.使机器人携带负载块并放置在机器人测试点位；
25.使机器人启动运行，并使机器人的待检测部位依次触碰x、y、z三个方向的千分表，并记录三个千分表测量的位移量。
26.进一步的，在所述s204步骤中，判断机器人的一个轴组的装配是否可靠的方法为：分别计算每一千分表在装配完成后精度检测的位移量、该轴组在沿第一方向运动过程中急停后精度检测的位移量、该轴组在沿第二方向运动过程中急停后精度检测的位移量两两之间的差值的最大值，如果每一千分表计算的差值的最大值均小于预定的精度阈值，则判断机器人该轴组的装配可靠；否则，判断机器人该轴组的装配不可靠。
27.进一步的，在所述s202步骤和s203步骤中，使机器人的轴组在运行过程中急停的方法为：在机器人轴组的运行过程中，突然使机器人断电；或者
28.使用机器人控制系统自带的急停回路，下达到急停指令使机器人的轴组在运行过程中急停。
29.一种机器人装配可靠性检测装置，包括
30.精度检测组件，用于测量机器人的待检测部位运动时在x、y、z三个方向的位移量，并将检测的位移量发送给处理器；
31.io模块，用于根据处理器的控制信号控制机器人电源的通断；
32.控制系统，用于控制机器人运动；以及
33.处理器，用于记录精度检测组件发送的位移量，以及在对机器人运行过程中发出控制信号，使io模块控制机器人电源断电并重启。
34.本发明中，使机器人在运动情况下急停，通过机器人在惯性作用下对内部零部件产生的冲击力，快速暴露机器人隐藏的装配不良情况，以便于检测机器人零部件是否装配良好。检测设备结构简单，操作简便，成本低，在本领域有较大的优势。
附图说明
35.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
36.图1为本发明机器人装配可靠性检测方法的一个优选实施例的流程图。
37.图2为对机器人进行精度检测的流程图。
38.图3为本发明机器人装配可靠性检测方法的另一优选实施例的流程图。
39.图4为本发明机器人装配可靠性检测装置的一个优选实施例的结构框图。
40.图5为机器人装配可靠性检测装置的工作流程图。
具体实施方式
41.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.实施例1
43.如图1所示，本发明机器人装配可靠性检测方法的一个优选实施例包括以下步骤：
44.s101、在机器人装配完成后，对机器人进行精度检测。精度检测之前，需要先在机器人测试点位的x、y、z三个方向分别设置一个千分表；其中，x方向、y方向和z方向相互垂直。如图2所示，对机器人进行精度检测的方法可包括以下步骤：
45.s901、使机器人携带负载块并放置在指定的机器人测试点位(可参考国标《工业机器人性能规范及其试验方法》)。其中，机器人携带的负载块的重量优选为机器人的最大负载量。
46.s902、机器人启动运行，使机器人的待检测部位依次触碰x、y、z三个方向的千分表，并记录三个千分表测量的位移量，作为机器人的待检测部位的x、y、z位置坐标。
47.s102、精度检测完成后，机器人离开测试点位，可使机器人的全部轴组回复初始状态，以便于再次进行检测。之后，使机器人的全部轴组重新开始运行，并使机器人的轴组在运行过程中突然急停。使机器人的轴组在运行过程中突然急停的方法为：在机器人轴组的运行过程中，通过额外设置的电源控制电路突然使机器人断电；当然，也可以使用机器人控制系统自带的急停回路，下达到急停指令使机器人的轴组在运行过程中急停。采用机器人控制系统自带的急停回路，可以不用额外增加电源控制电路，从而可以减少改造线缆，降低成本。当机器人在运行过程中突然发生急停时，机器人的轴组会受到较大的冲击力，如果机器人有轴组装配不良，则此时机器人内部轴组会发生较大偏移，从而可以使隐藏的装配不良情况提前暴露。
48.s103、使机器人上电重启，再次对机器人进行一次精度检测。精度检测过程与s101步骤中的精度检测相同。通过精度检测，可以获取机器人的待检测部位在急停后运行的x、y、z位置坐标，作为判断机器人内部轴组是否发生了较大偏移的依据。
49.s104、对比装配完成后精度检测的结果和轴组在运行过程中急停后精度检测的结果，判断机器人装配是否可靠。具体的判断方法为：分别计算每一千分表在装配完成后精度检测的位移量和轴组在运行过程中急停后精度检测的位移量的差值(即两次精度检测时机器人的待检测部位的x、y、z位置坐标的偏移值)，通过两次精度检测测量的位置坐标，可以观察机器人在急停后是否大幅度偏离正常精度，从而可判定机器人是否装配可靠。如果三个千分表计算的差值均小于预定的精度阈值，则说明机器人在急停后未大幅度偏离正常精度，判断机器人装配可靠；否则，说明机器人在急停后大幅度偏离了正常精度，判断机器人装配不可靠。x位置坐标、y位置坐标和z位置坐标的精度阈值可以相同，也可以不同。
50.本实施中，使机器人在运动情况下急停，通过机器人在惯性作用下对内部零部件产生的冲击力，快速暴露机器人隐藏的装配不良情况，以便于检测机器人零部件是否装配良好。检测方法简单，操作简便，有较大的应用优势。
51.实施例2
52.如图3所示，本发明机器人装配可靠性检测方法的另一优选实施例包括以下步骤：
53.s201、在机器人装配完成后，对机器人进行精度检测。精度检测的方法与实施例1中的精度检测方法相同。通过精度检测可获取机器人的待检测部位此时的x、y、z位置坐标。
54.s202、精度检测完成后，机器人离开测试点位，可使机器人的全部轴组回复初始状态；然后使机器人的一个轴组沿正方向运动，并通过使机器人断电或通过急停命令使该轴组在正方向运动过程中突然急停；并对机器人进行一次精度检测。精度检测的方法与s201步骤中的精度检测方法相同。通过精度检测，可以获取机器人的待检测部位在正方向运动急停后运行的x、y、z位置坐标，作为判断机器人内部轴组在正方向运动急停后是否发生了较大偏移的依据。当机器人的轴组在运行过程中突然发生急停时，该轴组会受到较大的冲击力，如果该轴组装配不良，则该轴组内部会发生较大偏移，从而可以使该轴组隐藏的装配不良情况提前暴露。
55.s203、之后，使机器人离开测试点位，并可使机器人的该轴组回复初始状态；然后使机器人的该轴组沿反方向运动，并通过使机器人断电或通过急停命令使该轴组在反方向运动过程中突然急停；并对机器人再次进行一次精度检测，获取机器人的待检测部位在反方向运动急停后运行的x、y、z位置坐标，作为判断机器人内部轴组在反方向运动急停后是否发生了较大偏移的依据。通过正反两个方向运动的急停，能够更加彻底地暴露轴组隐藏的装配不良情况。
56.s204、根据三次精度检测的结果判断机器人该轴组的装配是否可靠。判断机器人的一个轴组的装配是否可靠的具体方法为：分别计算每一千分表在装配完成后精度检测的位移量、该轴组在沿正方向运动过程中突然急停后精度检测的位移量、该轴组在沿反方向运动过程中突然急停后精度检测的位移量两两之间的差值的最大值(即三次精度检测时机器人的待检测部位的x位置坐标、y位置坐标和z位置坐标分别对应的最大偏移值)；如果每一千分表计算的差值的最大值均小于预定的精度阈值，则判断机器人该轴组的装配可靠；否则，判断机器人该轴组的装配不可靠。x位置坐标、y位置坐标和z位置坐标的精度阈值可以相同，也可以不同。
57.s205、重复s202至s204步骤，根据机器人装配完成测量后的x、y、z位置坐标、每一轴组正方向运动急停后运行的x、y、z位置坐标和反方向运动急停后运行的x、y、z位置坐标，逐一判断机器人各轴组的装配是否可靠。
58.本实施中，通过对机器人各轴组逐一进行急停和精度检测，可以定位到装配不良的具体轴组，以便于对该轴组进行重新装配，快速排除机器人装配不良的情况。
59.实施例3
60.如图4所示，本发明机器人装配可靠性检测装置的一个优选实施例包括精度检测组件、io模块、控制系统和处理器。所述精度检测组件用于测量机器人的待检测部位运动时在x、y、z三个方向的位移量，并将检测的位移量发送给处理器；所述精度检测组件包括三个千分表和通讯模块。三个千分表分别设置在机器人测试点位的x、y、z三个方向上，所述通讯
模块分别与三个千分表及处理器电连接，处理器通过通讯模块可以实时采集三个千分表测量的位移量数据。
61.所述io模块与处理器电连接，用于根据处理器的控制信号控制机器人电源的通断。所述控制系统与处理器电连接，用于控制机器人运动，所述控制系统可以直接采用机器人自带的控制系统。
62.所述处理器用于在机器人运行过程中发出控制信号，使io模块控制机器人电源断电并重启；以及记录精度检测组件发送的位移量，以便于判断机器人的装配是否可靠。
63.本实施例的工作原理如下：
64.如图4和图5所示，在机器人装配完成后，控制系统使机器人启动运行，并通过精度检测组件先对机器人进行一次精度检测，处理器通过三个千分表获取此时机器人的待检测部位此时的x、y、z位置坐标。之后，控制系统使机器人全部轴组回复初始状态；然后使机器人的一个轴组沿正方向运动，处理器发出断电并重启信号，io模块使机器人的电源供电短暂中断，使机器人在该轴组正方向运动过程中突然急停，之后再恢复运行，使该轴组回复初始状态；然后通过精度检测组件对机器人进行一次精度检测，处理器获取机器人在该轴组正方向运动急停后运行的x、y、z位置坐标。由于机器人的轴组在运行过程中突然发生急停时，该轴组会受到较大的冲击力，如果该轴组装配不良，则该轴组内部会发生较大偏移，在精度检测时的x、y、z位置坐标也会发生大的偏移。之后，控制系统使机器人全部轴组回复初始状态；然后使机器人的该轴组沿反方向运动，处理器发出断电并重启信号，使机器人在该轴组反方向运动过程中突然急停，之后再恢复运行，使该轴组回复初始状态；通过精度检测组件再次对机器人进行一次精度检测，处理器获取机器人在该轴组反方向运动急停后运行的x、y、z位置坐标。处理器计算三次精度检测时机器人的待检测部位的x位置坐标、y位置坐标和z位置坐标分别对应的最大偏移值，如果x位置坐标、y位置坐标和z位置坐标三个最大偏移值均小于预定的精度阈值，则判断机器人该轴组的装配可靠；否则，判断机器人该轴组的装配不可靠。之后，重复上述步骤，使机器人的每一轴组均在反正方向运动过程中和反方向运动过程中突然急停，并进行精度检测，逐一判断机器人各轴组的装配是否可靠。
65.本实施例的检测装置，可以使机器人在运动情况下急停，通过惯性作用快速暴露机器人隐藏的装配不良情况，以便于检测机器人零部件是否装配良好。设备结构简单，操作简便，成本低，在本领域有较大的优势。
66.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种机器人装配可靠性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：s101、在机器人装配完成后，对机器人进行精度检测；s102、使机器人的全部轴组开始运行，并使机器人的轴组在运行过程中急停；s103、再次对机器人进行精度检测；s104、对比装配完成后精度检测的结果和轴组在运行过程中急停后精度检测的结果，判断机器人装配是否可靠。2.根据权利要求1所述的机器人装配可靠性检测方法，其特征在于：在对机器人进行精度检测前，先在机器人测试点位的x、y、z三个方向分别设置一个千分表；x方向、y方向和z方向相互垂直；对机器人进行精度检测的方法为：使机器人携带负载块并放置在机器人测试点位；使机器人启动运行，并使机器人的待检测部位依次触碰x、y、z三个方向的千分表，并记录三个千分表测量的位移量。3.根据权利要求2所述的机器人装配可靠性检测方法，其特征在于：对机器人进行精度检测时，机器人携带的负载块的重量为机器人的最大负载量。4.根据权利要求2所述的机器人装配可靠性检测方法，其特征在于，在所述s104步骤中，判断机器人装配是否可靠的方法为：分别计算每一千分表在装配完成后精度检测的位移量和轴组在运行过程中急停后精度检测的位移量的差值，如果三个千分表计算的差值均小于预定的精度阈值，则判断机器人装配可靠；否则，判断机器人装配不可靠。5.根据权利要求1～4任一项所述的机器人装配可靠性检测方法，其特征在于，在所述s102步骤中，使机器人的轴组在运行过程中急停的方法为：在机器人轴组的运行过程中，突然使机器人断电；或者使用机器人控制系统自带的急停回路，下达到急停指令使机器人的轴组在运行过程中急停。6.一种机器人装配可靠性检测方法，其特征在于：包括以下步骤：s201、在机器人装配完成后，对机器人进行精度检测；s202、使机器人的一个轴组沿第一方向运动，并使该轴组在运动过程中急停；并对机器人进行一次精度检测；s203、使机器人的一个轴组沿第二方向运动，并使该轴组在运动过程中急停；并对机器人进行一次精度检测；s204、根据三次精度检测的结果判断机器人该轴组的装配是否可靠；s205、重复s202至s204步骤，逐一判断机器人各轴组的装配是否可靠。7.根据权利要求6所述的机器人装配可靠性检测方法，其特征在于，在对机器人进行精度检测前，先在机器人测试点位的x、y、z三个方向分别设置一个千分表；x方向、y方向和z方向相互垂直；对机器人进行精度检测的方法为：使机器人携带负载块并放置在机器人测试点位；使机器人启动运行，并使机器人的待检测部位依次触碰x、y、z三个方向的千分表，并记录三个千分表测量的位移量。8.根据权利要求7所述的机器人装配可靠性检测方法，其特征在于：在所述s204步骤中，判断机器人的一个轴组的装配是否可靠的方法为：分别计算每一千分表在装配完成后
精度检测的位移量、该轴组在沿第一方向运动过程中急停后精度检测的位移量、该轴组在沿第二方向运动过程中急停后精度检测的位移量两两之间的差值的最大值，如果每一千分表计算的差值的最大值均小于预定的精度阈值，则判断机器人该轴组的装配可靠；否则，判断机器人该轴组的装配不可靠。9.根据权利要求6～8任一项所述的机器人装配可靠性检测方法，其特征在于，在所述s202步骤和s203步骤中，使机器人的轴组在运行过程中急停的方法为：在机器人轴组的运行过程中，突然使机器人断电；或者使用机器人控制系统自带的急停回路，下达到急停指令使机器人的轴组在运行过程中急停。10.一种机器人装配可靠性检测装置，其特征在于：包括精度检测组件，用于测量机器人的待检测部位运动时在x、y、z三个方向的位移量，并将检测的位移量发送给处理器；io模块，用于根据处理器的控制信号控制机器人电源的通断；控制系统，用于控制机器人运动；以及处理器，用于记录精度检测组件发送的位移量，以及在对机器人运行过程中发出控制信号，使io模块控制机器人电源断电并重启。

技术总结

本发明涉及一种机器人装配可靠性检测方法，包括：在机器人装配完成后，对机器人进行精度检测；使机器人的全部轴组开始运行，并使机器人的轴组在运行过程中急停；再次对机器人进行精度检测；对比装配完成后精度检测的结果和轴组在运行过程中急停后精度检测的结果，判断机器人装配是否可靠。本发明中，使机器人在运动情况下急停，通过机器人在惯性作用下对内部零部件产生的冲击力，快速暴露机器人隐藏的装配不良情况，以便于检测机器人零部件是否装配良好。检测方法简单，操作简便，在本领域有较大的优势。的优势。的优势。