[发明专利]工业机器人第七轴滑台同步带寿命预测方法及设备

说明书

本发明的目的是提供一种工业机器人滑台同步带使用寿命预测方法及设备，当同步带在疲劳载荷和橡胶老化等因素的作用下逐渐磨损直至断裂，不仅会造成使用该同步带在单台设备的故障，还会引起这个生产线的生产中断。本发明针对现有技术无法精确评估同步带实际运行状态，提出一种是根据实际工况精确评估同步带的损伤度的方法及设备，评估如机器人的第七轴的同步带的损伤度的方法及设备。本发明可以有效避免，设备非正常停机，降低维护成本，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及工业机器人和计算机交叉领域，尤其涉及一种工业机器人第七轴滑台同步带使用寿命预测方法及设备。

背景技术

目前，在汽车制造业中，机器人滑台是一种常见水平输送设备。滑台同步带属于易损件。在生产系统中，如果不能准确评估同步带的健康状态，往往会给带来巨大损失。

为减轻云端计算的压力，本发明采用边缘计算和云端计算结合的方式。边缘端负责数据实时采集和一部分数据计算，云端负责数据汇总和数据展示。这种边云的方法分散了云端的负载，有利于大量设备的同时使用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种工业机器人第七轴滑台同步带寿命预测方法及设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种同步带寿命预测方法，该方法包括：

获取每一个循环对应的同步带上的拉力，基于每一个循环对应的拉力得到对应的同步带的疲劳失效损伤ΔD，基于各个循环对应的同步带的疲劳失效损伤ΔD，得到所述同步带的疲劳失效损伤D1；

获取所述同步带的老化损伤D2；

基于所述疲劳失效损伤D1和老化损伤D2，得到所述同步带的总损伤D；

判断所述同步带的总损伤D是否超过预设阈值，若达到所述预设阈值，则判断所述同步带的使用寿命已到；若未达到所述预设阈值，则判断所述同步带的使用寿命未到。

进一步的，上述方法中，获取每一个循环对应的同步带上的拉力，包括：

通过工业机器人自身独特的数据采集通道获取每一个循环对应的同步带上的扭矩：机器人第七轴数据→机器人控制器→可编程逻辑控制器PLC→数采网关(边缘端)。

基于每一个循环对应的同步带上的扭矩得到该个循环对应的同步带上的拉力。

进一步的，上述方法中，基于所述疲劳失效损伤D1和老化损伤D2，得到所述同步带的总损伤D，包括：

基于所述疲劳失效损伤D1及对应的权重a1、所述老化损伤D2及对应的权重a2，得到所述同步带的总损伤D。

进一步的，上述方法中，获取所述同步带的老化损伤D2，包括：

根据如下公式，获取所述同步带的老化损伤D2：

D2＝fun2(T，t)＝A-Ae^-k(T)t，

其中，D2是同步带的橡胶的性能变化值；

T指温度，t指时间；

A为常数，与温度无关；

e为自然常数，为2.71812；

k为与温度T有关的性能变化速率常数。

根据本发明的另一方面，还提供一种同步带使用寿命预测设备，其中，该设备包括：

第一装置，用于获取每一个循环对应的同步带上的拉力，基于每一个循环对应的拉力得到对应的同步带的疲劳失效损伤ΔD，基于各个循环对应的同步带的疲劳失效损伤ΔD，得到所述同步带的疲劳失效损伤D1；

第二装置，用于获取所述同步带的老化损伤D2；