CN107479474A - 工业机器人质量评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了工业机器人质量评价方法及装置，涉及工业控制技术领域，其中，该工业机器人质量评价方法包括：首先是预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型，之后是在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数，接着将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对，这样，当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工，通过上述处理过程，在工业机器人生产、安装和调试的各个生命周期区间中分别实现了对其质量的把控，从而保障了工业机器人的生产质量。

Description

工业机器人质量评价方法及装置

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，尤其涉及工业机器人质量评价方法及装置。

背景技术

近年来，自动化设备在工业生产过程中的应用越来越广泛。自动化设备的应用有效减少了人力成本，由于，生产过程是由机器设备统一操作的，因而，规范了产品的制作过程，提高了产品的生产效率。工业机器人即是自动化设备中常见的一种。

工业机器人主要依靠自身动力和控制能力来实现各种生产操作过程。通常，工业机器人包括工业机器人本体、驱动***和控制***三个部分。工业机器人本体主要包括机座、臂部、腕部、手部和行走机构。驱动***包括动力装置和传动机构，主要用来驱动执行机构产生相应的动作，控制***是按照驱动***的指令对执行机构发出信号，并进行控制。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中，腕部通常有1～3个运动自由度，以在最大程度上模拟人工进行操作，完成各种生产控制。

由于，生产控制都是由多个组合连接在一起的机器先后进行作业的，特别是精密部件的生产和调试过程，需要工业机器人在每个生产环节性能稳定的进行多种操作。而目前国内工业机器人的生产企业规模小，产品种类少，生产设备及工艺落后，研发人员和投入严重不足，导致工业机器人自身的质量无法得到保障。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了工业机器人质量评价方法及装置，通过在工业机器人的各个生命周期区间内进行检测、比对和再加工等，提高了对工业机器人的质量控制。

第一方面，本发明实施例提供了工业机器人质量评价方法，包括：

预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型；

在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数；

将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对；

当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型包括：

将工业机器人的生命周期划分为多个生命周期区间，其中，生命周期区间包括生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间；

通过机器学习算法分别采集预先生产合格的工业机器人在生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间的生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数；

在每个生命周期区间内根据获取到的质量参数构建标准质量模型，其中，标准质量模型中包括多个标准性能参数。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数包括：

在生产生命周期区间检测正在进行生产的工业机器人的生产质量性能参数；

在安装生命周期区间检测正在进行安装的工业机器人的安装质量性能参数；

在调试生命周期区间检测正在进行调试的工业机器人的调试质量性能参数。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对包括：

通过故障树分析方法将检测到的生产质量性能参数与生产质量参数进行比对；

通过故障树分析方法将检测到的安装质量性能参数与安装质量参数进行比对；

通过故障树分析方法将检测到的调试质量性能参数与调试质量参数进行比对。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工包括：

当生产质量性能参数与生产质量参数不一致时，将工业机器人投放到生产生命周期区间；

当安装质量性能参数与安装质量参数不一致时，将工业机器人投放到安装生命周期区间；

当调试质量性能参数与调试质量参数不一致时，将工业机器人投放到调试生命周期区间。

第二方面，本发明实施例提供了工业机器人质量评价装置，包括：建模模块，用于预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型；

检测模块，用于在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数；

比对模块，用于将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对；

再加工模块，用于当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，建模模块包括：

生命周期划分单元，用于将工业机器人的生命周期划分为多个生命周期区间，其中，生命周期区间包括生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间；

参数采集单元，用于通过机器学习算法分别采集预先生产合格的工业机器人在生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间的生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数；

模型构建单元，用于在每个生命周期区间内根据获取到的质量参数构建标准质量模型，其中，标准质量模型中包括多个标准性能参数。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，检测模块包括：

生产检测单元，用于在生产生命周期区间检测正在进行生产的工业机器人的生产质量性能参数；

安装检测单元，用于在安装生命周期区间检测正在进行安装的工业机器人的安装质量性能参数；

调试检测单元，用于在调试生命周期区间检测正在进行调试的工业机器人的调试质量性能参数。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，比对模块包括：

生产参数比对单元，用于通过故障树分析方法将检测到的生产质量性能参数与生产质量参数进行比对；

安装参数比对单元，用于通过故障树分析方法将检测到的安装质量性能参数与安装质量参数进行比对；

调试参数比对单元，用于通过故障树分析方法将检测到的调试质量性能参数与调试质量参数进行比对。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，再加工模块包括：

再生产单元，用于当生产质量性能参数与生产质量参数不一致时，将工业机器人投放到生产生命周期区间；

再安装单元，用于当安装质量性能参数与安装质量参数不一致时，将工业机器人投放到安装生命周期区间；

再调试单元，用于当调试质量性能参数与调试质量参数不一致时，将工业机器人投放到调试生命周期区间。

本发明实施例提供的工业机器人质量评价方法及装置，其中，该工业机器人质量评价方法包括：首先是预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型，之后在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数，并且，将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对，这样，当比对结果不一致时，即工业机器人出现质量不合格的时候，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工，以保证工业机器人的质量性能参数都符合标准，通过上述处理过程，在工业机器人的整个生命周期内都实现了对其质量的把控，从而提高了工业机器人自身的产品质量。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的工业机器人质量评价方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的工业机器人质量评价装置的连接图；

图3示出了本发明实施例所提供的工业机器人质量评价装置的结构框架图；

图4示出了本发明实施例所提供的工业机器人质量评价装置的结构连接图。

图标：1-建模模块；2-检测模块；3-比对模块；4-再加工模块；11-生命周期划分单元；12-参数采集单元；13-模型构建单元；21-生产检测单元；22-安装检测单元；23-调试检测单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，工业机器人在各行各业的生产过程中应用广泛。常见的工业机器人包括工业机器人本体、驱动***和控制***三个部分，使用过程中，控制***按照驱动***的指令对执行机构发出信号，并对工业机器人本体进行控制。由于，生产控制都是由多个组合在一起的机器先后进行作业的，因此，需要工业机器人在每个生产环节性能稳定的进行多种操作。但是，国内工业机器人的生产企业规模小，产品种类少，生产设备及工艺落后，研发人员和投入严重不足，导致工业机器人自身的质量无法得到有力保障。

基于此，本发明实施例提供了工业机器人质量评价方法及装置，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1，本实施例提出的工业机器人质量评价方法具体包括以下步骤：

步骤S101：预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型。

步骤S102：在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数。

步骤S103：将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对。

步骤S104：当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工。

下面对上述处理过程进行详细描述，步骤S101中的预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型具体包括：

(1)将工业机器人的生命周期划分为多个生命周期区间，其中，生命周期区间包括生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间。工业机器人的种类很多，在生产过程中的使用需求也各不相同，因此，在实际生产工业机器人之前，需要先了解其市场需求，即对应不同的市场需求生产不同型号的工业机器人。之后，依次进入工业机器人的生产、安装和调试阶段，即对应整个生命周期的生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间。

(2)通过机器学习算法分别采集预先生产合格的工业机器人在生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间的生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数。机器学习算法是一门多领域交叉学科，它是人工智能的核心，其应用遍及人工智能的各个领域，它主要使用归纳、综合来对大数据进行挖掘。在该工业机器人质量评价方法中，通过机器学习算法分别采集已经生产合格的工业机器人在生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间的生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数。

(3)在每个生命周期区间内根据获取到的质量参数构建标准质量模型，其中，标准质量模型中包括多个标准性能参数。即根据上述生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数来构建标准质量模型，并且，通过上述生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数来统一得出多个标准性能参数。

步骤S102中的在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数具体包括：

(1)在生产生命周期区间检测正在进行生产的工业机器人的生产质量性能参数，通常，工业机器人的生产过程包括工业机器人本体、关键零部件、样机及产品的生产，在生产生命周期区间检测正在进行生产的工业机器人本体、关键零部件、样机及产品的生产质量性能参数。

(2)在安装生命周期区间检测正在进行安装的工业机器人的安装质量性能参数，通常，工业机器人的安装过程包括关键零部件的组装和工业机器人本体、样机及产品的安装等，安装过程中多使用螺钉连接、焊接固定等几种方式，安装性能的好坏直接影响工业机器人的质量。因此，在安装生命周期区间检测正在进行安装的工业机器人的安装质量性能参数。

(3)在调试生命周期区间检测正在进行调试的工业机器人的调试质量性能参数。待工业机器人组装完毕后，需要对其进行整机调试和维护，以保障工业机器人在生产过程中的质量。因此，在调试生命周期区间检测正在进行调试的工业机器人的调试质量性能参数。

步骤S103中的将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对具体包括：

(1)通过故障树分析方法将检测到的生产质量性能参数与生产质量参数进行比对，故障树分析方法是从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来，故障树分析方法逻辑清楚，便于锁定问题的症结。在检测到上述生产质量性能参数后，将生产质量性能参数与生产质量参数进行比对，以查看生产质量性能参数是否符合要求。

(2)同理，通过故障树分析方法将检测到的安装质量性能参数与安装质量参数进行比对，在检测到上述安装质量性能参数后，将安装质量性能参数与安装质量参数进行比对，以查看安装质量性能参数是否符合要求。

(3)同理，通过故障树分析方法将检测到的调试质量性能参数与调试质量参数进行比对。在检测到上述调试质量性能参数后，将调试质量性能参数与调试质量参数进行比对，以查看调试质量性能参数是否符合要求。

步骤S104中的当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工具体包括：

(1)当生产质量性能参数与生产质量参数不一致时，即表明工业机器人在生产生命周期区间出现了不合格的现象，将工业机器人投放到生产生命周期区间进行再生产，以备下次检测，直到工业机器人的生产质量性能参数与生产质量参数一致，即工业机器人在生产生命周期区间的质量合格。

(2)当安装质量性能参数与安装质量参数不一致时，即表明工业机器人在安装生命周期区间出现了不合格的现象，将工业机器人投放到安装生命周期区间进行再生产，以备下次检测，直到工业机器人的安装质量性能参数与安装质量参数一致，即工业机器人在安装生命周期区间的质量合格。

(3)当调试质量性能参数与调试质量参数不一致时，即表明工业机器人在调试生命周期区间出现了不合格的现象，将工业机器人投放到调试生命周期区间进行再调试，以备下次检测，直到工业机器人的调试质量性能参数与调试质量参数一致，即工业机器人在调试生命周期区间的质量合格。

综上所述，本实施例提供的工业机器人质量评价方法包括：首先，预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型，之后，在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数，其次，将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对，这样，当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工，通过上述处理过程在工业机器人的整个生命周期内都实现了检测和比对，从而保障了工业机器人自身的质量。

实施例2

参见图2、图3和图4，本实施例提供了工业机器人质量评价装置包括：建模模块1用于预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型，检测模块2用于在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数，比对模块3用于将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对，再加工模块4用于当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工。

其中，建模模块1包括：生命周期划分单元11用于将工业机器人的生命周期划分为多个生命周期区间，其中，生命周期区间包括生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间，参数采集单元12用于通过机器学习算法分别采集预先生产合格的工业机器人在生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间的生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数，模型构建单元13用于在每个生命周期区间内根据获取到的质量参数构建标准质量模型，其中，标准质量模型中包括多个标准性能参数。

其中，检测模块2包括：生产检测单元21用于在生产生命周期区间检测正在进行生产的工业机器人的生产质量性能参数，安装检测单元22用于在安装生命周期区间检测正在进行安装的工业机器人的安装质量性能参数，调试检测单元23用于在调试生命周期区间检测正在进行调试的工业机器人的调试质量性能参数。

其中，比对模块3包括：生产参数比对单元用于通过故障树分析方法将检测到的生产质量性能参数与生产质量参数进行比对，安装参数比对单元用于通过故障树分析方法将检测到的安装质量性能参数与安装质量参数进行比对，调试参数比对单元用于通过故障树分析方法将检测到的调试质量性能参数与调试质量参数进行比对。

其中，再加工模块4包括：再生产单元用于当生产质量性能参数与生产质量参数不一致时，将工业机器人投放到生产生命周期区间，再安装单元用于当安装质量性能参数与安装质量参数不一致时，将工业机器人投放到安装生命周期区间，再调试单元用于当调试质量性能参数与调试质量参数不一致时，将工业机器人投放到调试生命周期区间。

综上所述，本实施例提供的工业机器人质量评价装置包括：依次相连的建模模块1、检测模块2、比对模块3和再加工模块4，建模模块1用于预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型，检测模块2用于在每个生命周期区间内检测工业机器人的质量性能参数，比对模块3用于将检测到的各个质量性能参数与标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对，再加工模块4用于当比对结果不一致时，将工业机器人投放到与质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.工业机器人质量评价方法，其特征在于，包括：

预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型；

在每个所述生命周期区间内检测所述工业机器人的质量性能参数；

将检测到的各个所述质量性能参数与所述标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对；

当比对结果不一致时，将所述工业机器人投放到与所述质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工。

2.根据权利要求1所述的工业机器人质量评价方法，其特征在于，所述预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型包括：

将工业机器人的生命周期划分为多个生命周期区间，其中，所述生命周期区间包括生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间；

通过机器学习算法分别采集预先生产合格的工业机器人在所述生产生命周期区间、所述安装生命周期区间和所述调试生命周期区间的生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数；

在每个所述生命周期区间内根据获取到的所述质量参数构建标准质量模型，其中，所述标准质量模型中包括多个标准性能参数。

3.根据权利要求2所述的工业机器人质量评价方法，其特征在于，所述在每个所述生命周期区间内检测所述工业机器人的质量性能参数包括：

在所述生产生命周期区间检测正在进行生产的所述工业机器人的生产质量性能参数；

在所述安装生命周期区间检测正在进行安装的所述工业机器人的安装质量性能参数；

在所述调试生命周期区间检测正在进行调试的所述工业机器人的调试质量性能参数。

4.根据权利要求3所述的工业机器人质量评价方法，其特征在于，所述将检测到的各个所述质量性能参数与所述标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对包括：

通过故障树分析方法将检测到的所述生产质量性能参数与所述生产质量参数进行比对；

通过故障树分析方法将检测到的所述安装质量性能参数与所述安装质量参数进行比对；

通过故障树分析方法将检测到的所述调试质量性能参数与所述调试质量参数进行比对。

5.根据权利要求4所述的工业机器人质量评价方法，其特征在于，所述当比对结果不一致时，将所述工业机器人投放到与所述质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工包括：

当所述生产质量性能参数与所述生产质量参数不一致时，将所述工业机器人投放到所述生产生命周期区间；

当所述安装质量性能参数与所述安装质量参数不一致时，将所述工业机器人投放到所述安装生命周期区间；

当所述调试质量性能参数与所述调试质量参数不一致时，将所述工业机器人投放到所述调试生命周期区间。

6.工业机器人质量评价装置，其特征在于，包括：

建模模块，用于预先建立工业机器人在各个生命周期区间内的标准质量模型；

检测模块，用于在每个所述生命周期区间内检测所述工业机器人的质量性能参数；

比对模块，用于将检测到的各个所述质量性能参数与所述标准质量模型中对应的标准性能参数分别进行比对；

再加工模块，用于当比对结果不一致时，将所述工业机器人投放到与所述质量性能参数对应的生命周期区间内进行再加工。

7.根据权利要求6所述的工业机器人质量评价装置，其特征在于，所述建模模块包括：

生命周期划分单元，用于将工业机器人的生命周期划分为多个生命周期区间，其中，所述生命周期区间包括生产生命周期区间、安装生命周期区间和调试生命周期区间；

参数采集单元，用于通过机器学习算法分别采集预先生产合格的工业机器人在所述生产生命周期区间、所述安装生命周期区间和所述调试生命周期区间的生产质量参数、安装质量参数和调试质量参数；

模型构建单元，用于在每个所述生命周期区间内根据获取到的所述质量参数构建标准质量模型，其中，所述标准质量模型中包括多个标准性能参数。

8.根据权利要求7所述的工业机器人质量评价装置，其特征在于，所述检测模块包括：

生产检测单元，用于在所述生产生命周期区间检测正在进行生产的所述工业机器人的生产质量性能参数；

安装检测单元，用于在所述安装生命周期区间检测正在进行安装的所述工业机器人的安装质量性能参数；

调试检测单元，用于在所述调试生命周期区间检测正在进行调试的所述工业机器人的调试质量性能参数。

9.根据权利要求8所述的工业机器人质量评价装置，其特征在于，所述比对模块包括：

生产参数比对单元，用于通过故障树分析方法将检测到的所述生产质量性能参数与所述生产质量参数进行比对；

安装参数比对单元，用于通过故障树分析方法将检测到的所述安装质量性能参数与所述安装质量参数进行比对；

调试参数比对单元，用于通过故障树分析方法将检测到的所述调试质量性能参数与所述调试质量参数进行比对。

10.根据权利要求9所述的工业机器人质量评价装置，其特征在于，所述再加工模块包括：

再生产单元，用于当所述生产质量性能参数与所述生产质量参数不一致时，将所述工业机器人投放到所述生产生命周期区间；

再安装单元，用于当所述安装质量性能参数与所述安装质量参数不一致时，将所述工业机器人投放到所述安装生命周期区间；

再调试单元，用于当所述调试质量性能参数与所述调试质量参数不一致时，将所述工业机器人投放到所述调试生命周期区间。