[发明专利]自动化系统和磨损检测控制器

说明书

本公开提供了“自动化系统和磨损检测控制器”。一种机器或自主系统包括诊断控制器，并且被配置为执行用于监视机器的健康状况的方法。所述方法包括：当所述机器以第一自主模式操作时，监视指示对所述机器的马达的控制的一组第一电信号；响应于该组第一电信号满足第一标准而确定已经发生了异常工况；响应于所述确定已经发生了所述异常工况，而使所述机器以测试模式操作；在所述测试模式期间监视指示对所述马达的控制的一组第二电信号；以及响应于该组第二电信号满足第二标准而确定故障状况。

技术领域

本公开涉及一种自动化系统和一种用于确定所述自动化系统中的系统磨损的方法。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

在大批量生产设置中，自动化系统通常用于对工件进行操纵或执行操作。在一个示例中，一种工件搬运系统包括末端执行器(例如，搬运装置)、基座、驱动马达、控制器、机架和连接到所述搬运装置的多条电线。机架支撑电线以随末端执行器相对于基座移动。随着末端执行器的移动，机架通常沿着基座的轨道收起和展开。驱动马达被配置成使末端执行器相对于基座沿一个或多个轴线移动。在另一个示例中，多轴机器人可包括基座、末端执行器(例如，搬运装置)以及臂，所述臂相对于基座支撑末端执行器并且被配置为经由围绕多个轴线的移动来定位末端执行器。

由于正常操作，这些自动化系统上的某些部件可能会磨损或超出最初设计的尺寸或位置的公差范围。确定这种磨损或变化通常是通过手动关闭自动化系统以允许操作员实际检查部件以及然后确定是否需要维修来完成的。由于通常在检查过程中停止生产，因此该过程可能既耗时又昂贵。

本公开解决了与自动化系统的传统检查相关联的这些和其他问题。

发明内容

本部分提供对本公开的总体概述并且不是本公开的全部范围或其所有特征的全面公开。

在一种形式中，一种用于监视机器的健康状况的方法包括：当机器以第一自主模式操作时，监视指示对机器的马达的控制的一组第一电信号；响应于该组第一电信号满足第一标准而确定已经发生了异常工况；响应于确定已经发生了异常工况而使机器以测试模式操作；在测试模式期间监视指示对马达的控制的一组第二电信号；以及响应于该组第二电信号满足第二标准而确定故障状况。在本公开的各种替代形式中：该组第一电信号指示对马达的数值控制或指示对子系统的机械响应；该组第一电信号包括编码器位置和跟随误差中的至少一者；该组第一电信号包括马达的驱动电流；所述方法还包括：(a)响应于该组第二电信号满足第二标准而生成并输出维修票据；(b)响应于该组第二电信号满足第二标准而生成并输出零件订购票据；(c)将机器置于不可操作状况，直到操作员清除故障状态为止；(d)基于与机器的过去操作相对应的历史数据执行规定性动作；或者(e)(a)-(d)的任何组合；第一自主模式是其中机器在工件上操作的正常操作模式，而测试模式是其中机器移动通过预定运动而不在工件上操作的模式；所述方法还包括：在没有事先确定已经发生了异常工况的情况下，周期性地使机器以自主基线检查模式操作；在自主基线检查模式期间监视指示对马达的控制的一组第三电信号；以及响应于该组第三电信号超过至少一个第三阈值而确定已经发生了故障状况；所述方法还包括：记录和存储该组第三电信号，以及将该组第三电信号与在先前以自主基线检查模式操作期间指示对马达的控制的先前记录的电信号进行比较；所述方法还包括：将指示对马达的控制的电信号输入到至少一种机器学习算法；使用所述至少一种机器学习算法来分析输入的电信号，以预测将需要维修的时间帧；以及基于预测的时间帧输出以下各者中的至少一者：维修日期、维修票据、零件订购票据或其组合；所述机器是第一类型的机器，其包括基座、搬运装置、联接到搬运装置的多条电线以及支撑所述电线以相对于基座移动的基于机架或轨道的设备，其中所述机架被配置为沿着轨道收起和展开，并且驱动马达控制搬运装置沿着轨道轴线的移动，或者所述机器是第二种类型的机器，其是多轴底座机器人。