[發(fā)明專利]焊接機(jī)器人故障診斷方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410565773.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN105522300A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許亞夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許亞夫
• 主分類號(hào): B23K37/00
• 分類號(hào): B23K37/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焊接機(jī)器人故障診斷方法。

背景技術(shù)

焊接機(jī)器人是在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)焊接設(shè)備，是從事焊接，包括切割與噴涂的工業(yè)機(jī)器人，主要用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。焊接機(jī)器人作為一種大型復(fù)雜系統(tǒng)，由于其控制對(duì)象復(fù)雜、處理任務(wù)繁多、出故障機(jī)率較大，對(duì)焊接機(jī)器人故障診斷的發(fā)明也越來(lái)越受到有關(guān)專業(yè)人士的關(guān)注。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)焊接機(jī)器人故障診斷技術(shù)的發(fā)明相對(duì)較少，但對(duì)機(jī)器人故障診斷技術(shù)發(fā)明較多。機(jī)器人故障診斷的發(fā)明大約是在上世紀(jì)80年代初開始產(chǎn)生的，故障診斷技術(shù)也是越來(lái)越成熟和完善，基于回歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人故障診斷模型；基于專家系統(tǒng)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行故障檢測(cè)。故障樹分析法FTA的產(chǎn)生很好地解決了大型復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析問(wèn)題，從而為今后對(duì)大型復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷打下良好基礎(chǔ)。FTA法是將系統(tǒng)的各種故障原因，由總體至部分，按樹枝狀結(jié)構(gòu)，自上而下逐層細(xì)化的分析方法，是用于大型復(fù)雜系統(tǒng)可靠性、安全性分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一種普遍、有效方法。早在20世紀(jì)60年代初，美國(guó)的Watson和Mearns首先使用故障樹分析方法，對(duì)民兵式導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)的隨機(jī)失效問(wèn)題成功地做出了預(yù)測(cè)?；诠收蠘涞目煽啃苑治鲋饕ㄟ^(guò)定性和定量分析，找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)確定故障源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種可靠性強(qiáng)、效率高的一種焊接機(jī)器人故障診斷方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括主控制器、鍵盤、電源、送絲機(jī)和保護(hù)氣體、焊縫跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器系統(tǒng)、焊槍、工件和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：主控制器與電源、送絲機(jī)和保護(hù)氣體、焊縫跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器系統(tǒng)和鍵盤相連；送絲機(jī)和保護(hù)氣體、焊縫跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出端連接焊槍的信號(hào)輸入端；電源還與工件相連，工件與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，傳感器系統(tǒng)的信號(hào)輸出端口連接主控制器的信號(hào)輸入端口。

作為一種優(yōu)選方案，所述的主控制器為ARM主控制器。

本發(fā)明有益效果。

本發(fā)明結(jié)合焊接機(jī)故障及故障樹分析法的特點(diǎn)，以焊接機(jī)焊槍姿態(tài)和懸浮高度設(shè)置異常故障為例建立了焊槍姿態(tài)和懸浮高度設(shè)置異常故障樹診斷模型，將故障樹分析法應(yīng)用于焊接機(jī)器人故障診斷中，其層次性的樹狀故障診斷模式使得維修人員對(duì)焊接機(jī)故障診斷從單憑經(jīng)驗(yàn)的盲目診斷上升到理論化和系統(tǒng)化高度，實(shí)踐證明，該故障診斷方法簡(jiǎn)單直觀，可操作性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，本發(fā)明包括主控制器、鍵盤、電源、送絲機(jī)和保護(hù)氣體、焊縫跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器系統(tǒng)、焊槍、工件和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：主控制器與電源、送絲機(jī)和保護(hù)氣體、焊縫跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器系統(tǒng)和鍵盤相連；送絲機(jī)和保護(hù)氣體、焊縫跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出端連接焊槍的信號(hào)輸入端；電源還與工件相連，工件與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，傳感器系統(tǒng)的信號(hào)輸出端口連接主控制器的信號(hào)輸入端口。

作為一種優(yōu)選方案，所述的主控制器為ARM主控制器。

焊接機(jī)器人系統(tǒng)主要由傳感器系統(tǒng)、控制單元、電源、送絲機(jī)、焊縫跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)、工件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊槍姿態(tài)和懸浮高度設(shè)置、保護(hù)氣體8個(gè)部分組成。焊槍姿態(tài)和懸浮高度設(shè)置作為焊接機(jī)系統(tǒng)的重要部分，一旦發(fā)生故障將嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量，其常見的故障類型有焊槍角度超前滯后及懸浮高度設(shè)置過(guò)高或過(guò)低等。

就焊接機(jī)器人而言，診斷準(zhǔn)確性是理論基礎(chǔ)水平的反映，而維修的可靠性則是實(shí)踐操作技能水平的體現(xiàn)。前面已經(jīng)講述了故障的成因及診斷技巧，并對(duì)故障進(jìn)行了分類分析，有從設(shè)計(jì)到環(huán)境問(wèn)題引發(fā)的故障，也有操作不當(dāng)引發(fā)的故障，也就是說(shuō)故障源于自然和人為兩個(gè)主要類別，對(duì)于維修來(lái)說(shuō)，人為故障比較容易排除，因?yàn)楝F(xiàn)象直觀，且故障損失較大；而自然故障的排除就顯得困難一些，主要原因在于這種維修不僅僅針對(duì)故障單元本身，還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，這就需要周密分析改進(jìn)的過(guò)程，在多種方案下對(duì)故障診斷進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，避免排除過(guò)的故障重復(fù)出現(xiàn)，使系統(tǒng)進(jìn)一步穩(wěn)定可靠。