CN112809274A - 一种基于大数据的焊接机器人控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的焊接机器人控制***,属于焊接机器人领域。包括大数据平台、送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块,所述大数据平台与送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块相互连接、数据共享,所述送货服务模块根据用户需求派送出符合功能需求的焊接机器人,所述故障监控单元用于定位设备,监控运行情况,所述诊断分析模块采集焊接机器人各项运行指标数据,与正常数据模型进行对照,若检测到异常数据则反馈检修模块迅速定位该机器人近期已经焊接完毕的产品,根据入库路径和批次对产品进行回收检测,同时替换返修设备,提高整个自动焊接流程的效率,减少不合格产品的流出和人力资源的投入。
Description
技术领域
本发明涉及焊接机器人技术领域,具体为一种基于大数据的焊接机器人控制***。
背景技术
我国目前使用的焊接机器人大多是从事工业焊接、切割与喷涂的自动控制操作机,由于市场上各种产品种类的丰富化,有关电焊、弧焊、激光焊功能的机器人产品正大量地走向市场,得益于国内外企业对于焊接机器人市场的推动以及技术的发展进步,以焊接机器人为主导的自动生产线也在不断普及。
随着焊接机器人的普及,市场对焊接机器人控制***的要求也越来越高。现在生产线的自动焊接流程拥有完备的设施,和齐全的功能,但仍然不可避免机械偶尔发生的故障,检测故障的过程存在一定的延迟,在这段时间内不可避免地会出现一些不合格焊缝产品,进入人工质检环节后会导致一些人力资源的浪费。
我们亟需一种基于大数据的焊接机器人控制***来定位这些不合格产品,根据入库路径和批次对该产品进行回收检测,同时替换返修设备,提高整个自动焊接流程的效率,减少不合格产品的流出和设备的投入。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据的焊接机器人控制***,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种基于大数据的焊接机器人控制***,该***包括大数据平台、送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块,所述大数据平台与送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块相互连接、数据共享,所述送货服务模块与故障监控模块相连,所述故障监控模块与诊断分析模块相连,所述诊断分析模块与反馈检修模块相连;
所述送货服务模块用于接收用户需求,向用户派送符合功能需求的焊接机器人,所述故障监控单元用于定位设备,监控焊接机器人的运行情况,所述诊断分析模块采集焊接机器人各项运行指标数据,与正常数据模型进行对照,若检测到异常数据则反馈检修模块迅速定位该机器人近期已经焊接完毕的产品,根据入库路径和批次对产品进行回收检测,同时替换返修焊接机器人,提高整个自动焊接流程的效率,减少不合格产品的流出和设备的投入;
所述反馈检修模块包括产品定位单元、产品回收单元、产品检测单元和机器返修单元,所述产品定位单元用于每台焊接机器人给各自焊接的产品打上带有批次信息和位置信息的标签,分批次进行顺序存储,所述产品回收单元将故障焊接机器人焊接完毕的产品按对应批次从库存相应的位置收回,所述产品检测单元用于检测已回收产品的焊接精准度,所述机器返修单元用于在检测出误差后将部件功能发生故障的焊接机器人从生产线上替换下来;
所述反馈检修模块帮助大数据平台快速找出故障机器焊接完毕的产品并回收,在检测产品的同时检修和更换故障机器,减少进入人工质检环节的不合格产品数量,保证生产线持续工作,降低对工作进程的影响;
所述产品定位单元包括数据存储模块、焊接设备、焊接操作模块、标签设置模块和辊带分布模型,所述焊接设备与焊接操作模块相连,所述数据存储模块和焊接设备相连,所述标签设置模块和数据存储模块相连;
所述数据存储模块用于存储焊接设备已经焊接完毕的产品的信息,信息内容包括入库路径、处理批次和产品数目,所述焊接设备利用焊接操作模块完成焊接的启动和调控,所述标签设置模块包括标签分类子模块、处理批次子模块和库位设置子模块,所述标签分类子模块将不同批次的产品打上不同的标签,标签内容包括焊接时间和库位情况,所述库位设置子模块根据产品数目为各批次产品分配存储方位,连同时间信息一起放在标签中,通过标签上的位置信息,对照生产线上的辊带分布模型,得到产品的入库路径;
所述产品定位单元利用标签信息对产品进行定位和按批存库,将产品相关信息与对应设备构接联系,以便在设备发生故障时准确找到相应生产线上可能出现纰漏的产品,有效地提高了产品回收的效率;
所述产品回收单元包括控制中心、焊接机器、智能柜箱、传送辊、回传辊和产品回收库,所述控制中心与焊接机器相连,所述智能柜箱与控制中心相连,所述焊接机器与智能柜箱通过传送辊连接,所述产品回收库通过回传辊和智能柜箱连接;
所述控制中心接收平台指令,对焊接机器人发生故障前已焊缝、并未进行人工质检的产品按批次分析处理,调停焊接机器的运行,控制智能柜箱的开启,所述焊接机器将产品焊接完毕后通过传送辊运送到智能柜箱,入库时按批次顺序进行存储记录,所述智能柜箱接收控制中心调控,根据控制命令下放对应批次和数量的产品,所述产品回收库通过回传辊收回这些产品;
所述产品回收单元利用控制中心连接焊接设备和产品存库,在接到设备故障的信息时能及时调停焊接机器人的运作,减少不必要的材料损失,使用智能柜箱自动下放有可能出现纰漏的产品,操作方便快捷,减少了人力资源的浪费;
所述智能箱柜包括标签识别单元、开柜调控单元、计数仪和下放口,所述标签识别单元位于智能箱柜与传送辊相连的通道口,所述计数仪位于下放口的前端,所述下放口位于智能箱柜与回传辊相连的通道口;
所述标签识别单元用于识别产品标签上的批次和数量信息,按照批次将相应数量的产品存入对应的柜格中,所述开柜调控单元用于接收控制中心发下的命令,打开装有对应批次的柜格向下放口下放产品,所述计数仪在下放口处监测统计产品数目,达到数目后自动关闭柜格;
所述智能柜箱在产品入柜时进行标签识别,统计产品批次信息,受控制中心调控下放产品时利用开柜调控单元自动打开存有对应批次产品的柜格,进行产品下放,快捷省力,节约了搜找产品的时间;
所述送货服务单元包括用户单元、供应需求单元和运送派遣单元,所述用户单元与供应需求单元相互连接,所述供应需求单元的另一端与大数据平台连接,所述运送派遣单元的一端连接用户单元,所述运送派遣单元的另一端与大数据平台连接;
所述用户单元将需求反馈给供应需求单元,所述供应需求单元将用户需求传达给大数据平台,所述大数据平台按用户需求整理评估,筛选、定制和改良出符合用户功能要求的焊接机器人,然后通过运送派遣单元派送到用户单元,同时记录下用户需求数据;
所述送货服务单元用于用户与焊接机器人产商的交互,便于供需双方之间交流,通过大数据平台整理评估,将最符合用户需求的设备派送到用户手中,实现了供需双方的无障碍沟通,有利于用户得到满意的设备和良好的服务,保留数据记录,便于分析需求,提高送货服务的效率和质量;
所述故障监控模块包括机器定位单元、设备监控单元、运行轨迹单元和功能服务单元,所述机器定位单元在焊接机器人上安装定位,在大数据平台中显示出每台设备位于生产线上的位置,所述设备监控单元在每台焊接机器人上安装摄像头,监控设备运行是否正常,所述运行轨迹单元记录下每台焊接机器人在焊接焊缝时的动作轨迹,所述功能服务单元记录焊接机器人的使用年限和维护检修情况;
所述故障监控模块实时监控焊接机器人,通过定位、监控和数据记录的方式判断设备的运作情况,以运动轨迹作参考,以使用年限和维修次数做辅助参考,有利于提高判断的精准性,并在判断设备出现故障后及时对相应工位上的焊接机器人进行故障诊断;
所述诊断分析模块包括数据采集单元、运作指标单元、异常检测单元、分析单元和结果单元,对焊接机器人的诊断分析过程需依次经过数据采集单元、运作指标单元、异常检测单元、分析单元和结果单元;
所述数据采集单元用于采集焊接机器人的各项技术指标和部件情况,所述运作指标单元将正常工作下焊接机器人的各项指标数据记录下来,作为参考标准的数据包括工具中心点位置、焊条直径、焊接电流和焊接速度,所述异常检测单元是将各项正常指标数据分别生成异常检测模型,根据模型检测数据异常情况,所述分析单元通过对异常数据的分析诊断出焊接机器人发生误差的部位,所述结果单元将诊断结果传入大数据平台,由数据大平台给出故障的后续解决方案;
所述诊断分析单元通过数据采集记录和核对数据模型的方式对焊接机器人发生故障的部件进行分析诊断,利用数值直观地分析出故障部位,便于大数据平台及时处理该设备所在生产线的工作异常;
所述数据采集单元采集来自焊接机器人的各项参数指标,所述焊接机器人包括控制器、编程命令单元、数据存储单元、误差反馈单元,告警单元和设备参数集,所述编程命令单元和控制器相连,所述数据存储单元与控制器相连,所述传感单元和控制器相连,所述误差反馈单元连接告警单元,所述设备参数集与控制器相连;
所述编程命令单元用于编写机器人的运作程序,所述数据存储单元用于存储焊接机器人的设备参数、运作轨迹和已完成的焊接产品信息,所述误差反馈单元在检测到设备内部误差后将信息传达到告警单元,所述告警单元对控制器发出报警,所述设备参数集包括惯性控制单元、电焊单元、调温单元、调压单元和吸尘单元,所述惯性控制单元记录惯性对设备响应速度的影响,所述电焊单元调节焊钳张开度、焊接周期,所述调温单元控制焊接温度,所述调压单元控制焊接机器人焊钳闭合加压时的压力大小,所述吸尘单元内部设置吸尘装置,避免环境中的粉尘对运动部件的影响;
所述焊接机器人利用控制器集中控制各项参数的变化,有利于设备按需进行自主调整和高效作业,此外,焊接机器人还将运作中产生的数据全部存储在设备之中,便于故障发生时及时调用查看和备份;
所述异常检测单元采用K近邻算法在异常检测模型上检测数据异常,首先需要在模型中标记出所有正常点,正常点成群聚拢分布,表示指标内不同的数值大小,将每个数据群的所有指标数值用一个最小的圆圈注起来,在圆上任意做两条弦,然后分别做这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为圆的圆心O,计算圆心O与***点的最大距离Lmax,Lmax即圆的半径,所述异常检测模型上建立坐标轴和网格线,将圆心O设为坐标轴的中心,新添入待检测的近邻点Pi={P1,P2,P3,P4......Pn},每个近邻点在模型中都拥有唯一坐标,利用欧式距离公式计算圆心O与近邻点Pi的距离,距离公式如下:
如果L(O,P)<Lmax,则该近邻点Pi属于该数据群,隶属正常指标范围之内,如果L(O,P)>Lmax,则该近邻点Pi为异常数据;
所述异常检测单元使用K近邻算法在异常检测模型上做异常数据分析,利于直观了解数据分布和数量,提高判断数据的准确性。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
一种基于大数据的焊接机器人控制***,在监测到指标异常后迅速定位该机器人已经完成焊接的产品,根据入库路径和批次对产品进行回收检测,减少不合格产品的流出和设备的投入,帮助大数据平台快速找出故障机器焊接完毕的产品并回收,在检测产品的同时检修和更换故障机器,减少进入人工质检环节的不合格产品数量,保证生产线持续工作,降低对工作进程的影响。
利用标签对产品进行定位和按批存库,将产品相关信息与对应设备构接联系,以便在设备发生故障时准确找到相应生产线上可能出现纰漏的产品,接到设备故障的信息时能及时调停焊接机器人的运作,减少不必要的材料损失,使用智能柜箱自动下放有可能出现纰漏的产品,操作方便快捷,减少了人力资源的浪费,节约了搜找产品的时间。
用户与焊接机器人产商直接交互,便于供需双方之间交流,通过大数据平台整理评估,将最符合用户需求的设备派送到用户手中,实现了供需双方的无障碍沟通,有利于用户得到满意的设备和良好的服务,保留数据记录,便于分析需求,提高送货服务的效率和质量。
使用故障监控模块实时监控焊接机器人,通过定位、监控和数据记录的方式判断设备的运作情况,以运动轨迹作参考,以使用年限和维修次数做辅助参考,有利于提高判断的精准性,并在判断设备出现故障后及时对相应工位上的焊接机器人进行故障诊断,诊断分析单元通过数据采集记录和核对数据模型的方式对焊接机器人发生故障的部件进行分析诊断,利用数值直观地分析出故障部位,便于大数据平台及时处理该设备所在生产线的工作异常。
焊接机器人利用控制器集中控制各项参数的变化,有利于设备按需进行自主调整和高效作业,此外,焊接机器人还将运作中产生的数据全部存储在设备之中,便于故障发生时及时调用查看和备份,使用K近邻算法在异常检测模型上对设备参数做异常数据分析,利于直观了解数据分布和数量,提高数据判断的准确性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一种基于大数据的焊接机器人控制***的结构示意图;
图2是本发明一种基于大数据的焊接机器人控制***的产品定位单元示意图;
图3是本发明一种基于大数据的焊接机器人控制***的产品回收单元示意图;
图4是本发明一种基于大数据的焊接机器人控制***的焊接机器人示意图;
图5是本发明一种基于大数据的焊接机器人控制***的异常检测模型示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1-5,本发明提供技术方案:
如图1所示,一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:本发明包括大数据平台、送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块,所述大数据平台与送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块相互连接、数据共享,所述送货服务模块与故障监控模块相连,所述故障监控模块与诊断分析模块相连,所述诊断分析模块与反馈检修模块相连;
所述送货服务模块用于接收用户需求,向用户派送符合功能需求的焊接机器人,所述故障监控单元用于定位设备,监控焊接机器人的运行情况,所述诊断分析模块采集焊接机器人各项运行指标数据,与正常数据模型进行对照,若检测到异常数据则反馈检修模块迅速定位该机器人近期已经焊接完毕的产品,根据入库路径和批次对产品进行回收检测,同时替换返修焊接机器人,提高整个自动焊接流程的效率,减少不合格产品的流出和设备的投入;
所述反馈检修模块包括产品定位单元、产品回收单元、产品检测单元和机器返修单元,所述产品定位单元用于每台焊接机器人给各自焊接的产品打上带有批次信息和位置信息的标签,分批次进行顺序存储,所述产品回收单元将故障焊接机器人焊接完毕的产品按对应批次从库存相应的位置收回,所述产品检测单元用于检测已回收产品的焊接精准度,所述机器返修单元用于在检测出误差后将部件功能发生故障的焊接机器人从生产线上替换下来;
所述送货服务单元包括用户单元、供应需求单元和运送派遣单元,所述用户单元与供应需求单元相互连接,所述供应需求单元的另一端与大数据平台连接,所述运送派遣单元的一端连接用户单元,所述运送派遣单元的另一端与大数据平台连接;
所述用户单元将需求反馈给供应需求单元,所述供应需求单元将用户需求传达给大数据平台,所述大数据平台按用户需求整理评估,筛选、定制和改良出符合用户功能要求的焊接机器人,然后通过运送派遣单元派送到用户单元,同时记录下用户需求数据;
所述故障监控模块包括机器定位单元、设备监控单元、运行轨迹单元和功能服务单元,所述机器定位单元在焊接机器人上安装定位,在大数据平台中显示出每台设备位于生产线上的位置,所述设备监控单元在每台焊接机器人上安装摄像头,监控设备运行是否正常,所述运行轨迹单元记录下每台焊接机器人在焊接焊缝时的动作轨迹,所述功能服务单元记录焊接机器人的使用年限和维护检修情况;
所述诊断分析模块包括数据采集单元、运作指标单元、异常检测单元、分析单元和结果单元,对焊接机器人的诊断分析过程需依次经过数据采集单元、运作指标单元、异常检测单元、分析单元和结果单元;
所述数据采集单元用于采集焊接机器人的各项技术指标和部件情况,所述运作指标单元将正常工作下焊接机器人的各项指标数据记录下来,作为参考标准的数据包括工具中心点位置、焊条直径、焊接电流和焊接速度,所述异常检测单元是将各项正常指标数据分别生成异常检测模型,根据模型检测数据异常情况,所述分析单元通过对异常数据的分析诊断出焊接机器人发生误差的部位,所述结果单元将诊断结果传入大数据平台,由数据大平台给出故障的后续解决方案;
如图2所示,所述产品定位单元包括数据存储模块、焊接设备、焊接操作模块、标签设置模块和辊带分布模型,所述焊接设备与焊接操作模块相连,所述数据存储模块和焊接设备相连,所述标签设置模块和数据存储模块相连;
所述数据存储模块用于存储焊接设备已经焊接完毕的产品的信息,信息内容包括入库路径、处理批次和产品数目,所述焊接设备利用焊接操作模块完成焊接的启动和调控,所述标签设置模块包括标签分类子模块、处理批次子模块和库位设置子模块,所述标签分类子模块将不同批次的产品打上不同的标签,标签内容包括焊接时间和库位情况,所述库位设置子模块根据产品数目为各批次产品分配存储方位,连同时间信息一起放在标签中,通过标签上的位置信息,对照生产线上的辊带分布模型,得到产品的入库路径;
如图3所示,所述产品回收单元包括控制中心、焊接机器、智能柜箱、传送辊、回传辊和产品回收库,所述控制中心与焊接机器相连,所述智能柜箱与控制中心相连,所述焊接机器与智能柜箱通过传送辊连接,所述产品回收库通过回传辊和智能柜箱连接;
所述控制中心接收平台指令,对焊接机器人发生故障前已焊缝、并未进行人工质检的产品按批次分析处理,调停焊接机器的运行,控制智能柜箱的开启,所述焊接机器将产品焊接完毕后通过传送辊运送到智能柜箱,入库时按批次顺序进行存储记录,所述智能柜箱接收控制中心调控,根据控制命令下放对应批次和数量的产品,所述产品回收库通过回传辊收回这些产品;
所述智能箱柜包括标签识别单元、开柜调控单元、计数仪和下放口,所述标签识别单元位于智能箱柜与传送辊相连的通道口,所述计数仪位于下放口的前端,所述下放口位于智能箱柜与回传辊相连的通道口;
所述标签识别单元用于识别产品标签上的批次和数量信息,按照批次将相应数量的产品存入对应的柜格中,所述开柜调控单元用于接收控制中心发下的命令,打开装有对应批次的柜格向下放口下放产品,所述计数仪在下放口处监测统计产品数目,达到数目后自动关闭柜格;
如图4所示,所述数据采集单元采集来自焊接机器人的各项参数指标,所述焊接机器人包括控制器、编程命令单元、数据存储单元、误差反馈单元,告警单元和设备参数集,所述编程命令单元和控制器相连,所述数据存储单元与控制器相连,所述传感单元和控制器相连,所述误差反馈单元连接告警单元,所述设备参数集与控制器相连;
所述编程命令单元用于编写机器人的运作程序,所述数据存储单元用于存储焊接机器人的设备参数、运作轨迹和已完成的焊接产品信息,所述误差反馈单元在检测到设备内部误差后将信息传达到告警单元,所述告警单元对控制器发出报警,所述设备参数集包括惯性控制单元、电焊单元、调温单元、调压单元和吸尘单元,所述惯性控制单元记录惯性对设备响应速度的影响,所述电焊单元调节焊钳张开度、焊接周期,所述调温单元控制焊接温度,所述调压单元控制焊接机器人焊钳闭合加压时的压力大小,所述吸尘单元内部设置吸尘装置,避免环境中的粉尘对运动部件的影响;
如图5所示,所述异常检测单元采用K近邻算法在异常检测模型上检测数据异常,首先需要在模型中标记出所有正常点,正常点成群聚拢分布,表示指标内不同的数值大小,将每个数据群的所有指标数值用一个最小的圆圈注起来,在圆上任意做两条弦,然后分别做这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为圆的圆心O,计算圆心O与***点的最大距离Lmax,Lmax即圆的半径,所述异常检测模型上建立坐标轴和网格线,将圆心O设为坐标轴的中心,新添入待检测的近邻点Pi={P1,P2,P3,P4......Pn},每个近邻点在模型中都拥有唯一坐标,利用欧式距离公式计算圆点O与近邻点Pi的距离,距离公式如下:
如果L(O,P)<Lmax,则该近邻点Pi属于该数据群,隶属正常指标范围之内,如果L(O,P)>Lmax,则该近邻点Pi为异常数据。
实施例一:
假设需要利用异常检测单元中的异常检测模型检查焊接机器人的焊接速度,圆心O与***点的最大距离Lmax为50.21,近邻点P1在异常检测模型中的坐标为(30.31,39.05),近邻点P2在异常检测模型中的坐标为(40.89,29.87),使用欧式距离公式计算圆点O与近邻点P1和P2的距离:
因为L(P1,O)<Lmax,则P1属于该数据群,为正常焊接速度,因为L(P1,0)>Lmax,则P1属于异常数据,焊接机器人在焊接速度上出现问题,需及时分析检修。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:本发明包括大数据平台、送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块,所述大数据平台与送货服务模块、故障监控模块、诊断分析模块和反馈检修模块相互连接、数据共享,所述送货服务模块与故障监控模块相连,所述故障监控模块与诊断分析模块相连,所述诊断分析模块与反馈检修模块相连;
所述送货服务模块用于接收用户需求,向用户派送符合功能需求的焊接机器人,所述故障监控单元用于定位设备,监控焊接机器人的运行情况,所述诊断分析模块采集焊接机器人各项运行指标数据,与正常数据模型进行对照,若检测到异常数据则反馈检修模块迅速定位该机器人近期已经焊接完毕的产品,根据入库路径和批次对产品进行回收检测,同时替换返修焊接机器人。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述反馈检修模块包括产品定位单元、产品回收单元、产品检测单元和机器返修单元,所述产品定位单元用于每台焊接机器人给各自焊接的产品打上带有批次信息和位置信息的标签,分批次进行顺序存储,所述产品回收单元将故障焊接机器人焊接完毕的产品按对应批次从库存相应的位置收回,所述产品检测单元用于检测已回收产品的焊接精准度,所述机器返修单元用于在检测出误差后将部件功能发生故障的焊接机器人从生产线上替换下来。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述产品定位单元包括数据存储模块、焊接设备、焊接操作模块、标签设置模块和辊带分布模型,所述焊接设备与焊接操作模块相连,所述数据存储模块和焊接设备相连,所述标签设置模块和数据存储模块相连;
所述数据存储模块用于存储焊接设备已经焊接完毕的产品的信息,信息内容包括入库路径、处理批次和产品数目,所述焊接设备利用焊接操作模块完成焊接的启动和调控,所述标签设置模块包括标签分类子模块、处理批次子模块和库位设置子模块,所述标签分类子模块将不同批次的产品打上不同的标签,标签内容包括焊接时间和库位情况,所述库位设置子模块根据产品数目为各批次产品分配存储方位,连同时间信息一起放在标签中,通过标签上的位置信息,对照生产线上的辊带分布模型,得到产品的入库路径。
4.根据权利要求2所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述产品回收单元包括控制中心、焊接机器、智能柜箱、传送辊、回传辊和产品回收库,所述控制中心与焊接机器相连,所述智能柜箱与控制中心相连,所述焊接机器与智能柜箱通过传送辊连接,所述产品回收库通过回传辊和智能柜箱连接;
所述控制中心接收平台指令,对焊接机器人发生故障前已焊缝、并未进行人工质检的产品按批次分析处理,调停焊接机器的运行,控制智能柜箱的开启,所述焊接机器将产品焊接完毕后通过传送辊运送到智能柜箱,入库时按批次顺序进行存储记录,所述智能柜箱接收控制中心调控,根据控制命令下放对应批次和数量的产品,所述产品回收库通过回传辊收回这些产品。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述智能箱柜包括标签识别单元、开柜调控单元、计数仪和下放口,所述标签识别单元位于智能箱柜与传送辊相连的通道口,所述计数仪位于下放口的前端,所述下放口位于智能箱柜与回传辊相连的通道口;
所述标签识别单元用于识别产品标签上的批次和数量信息,按照批次将相应数量的产品存入对应的柜格中,所述开柜调控单元用于接收控制中心发下的命令,打开装有对应批次的柜格向下放口下放产品,所述计数仪在下放口处监测统计产品数目,达到数目后自动关闭柜格。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述送货服务单元包括用户单元、供应需求单元和运送派遣单元,所述用户单元与供应需求单元相互连接,所述供应需求单元的另一端与大数据平台连接,所述运送派遣单元的一端连接用户单元,所述运送派遣单元的另一端与大数据平台连接;
所述用户单元将需求反馈给供应需求单元,所述供应需求单元将用户需求传达给大数据平台,所述大数据平台按用户需求整理评估,筛选、定制和改良出符合用户功能要求的焊接机器人,然后通过运送派遣单元派送到用户单元,同时记录下用户需求数据。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述故障监控模块包括机器定位单元、设备监控单元、运行轨迹单元和功能服务单元,所述机器定位单元在焊接机器人上安装定位,在大数据平台中显示出每台设备位于生产线上的位置,所述设备监控单元在每台焊接机器人上安装摄像头,监控设备运行是否正常,所述运行轨迹单元记录下每台焊接机器人在焊接焊缝时的动作轨迹,所述功能服务单元记录焊接机器人的使用年限和维护检修情况。
8.根据权利要求7所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述诊断分析模块包括数据采集单元、运作指标单元、异常检测单元、分析单元和结果单元,对焊接机器人的诊断分析过程需依次经过数据采集单元、运作指标单元、异常检测单元、分析单元和结果单元;
所述数据采集单元用于采集焊接机器人的各项技术指标和部件情况,所述运作指标单元将正常工作下焊接机器人的各项指标数据记录下来,作为参考标准的数据包括工具中心点位置、焊条直径、焊接电流和焊接速度,所述异常检测单元是将各项正常指标数据分别生成异常检测模型,根据模型检测数据异常情况,所述分析单元通过对异常数据的分析诊断出焊接机器人发生误差的部位,所述结果单元将诊断结果传入大数据平台,由数据大平台给出故障的后续解决方案。
9.根据权利要求8所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述数据采集单元采集来自焊接机器人的各项参数指标,所述焊接机器人包括控制器、编程命令单元、数据存储单元、误差反馈单元,告警单元和设备参数集,所述编程命令单元和控制器相连,所述数据存储单元与控制器相连,所述传感单元和控制器相连,所述误差反馈单元连接告警单元,所述设备参数集与控制器相连;
所述编程命令单元用于编写机器人的运作程序,所述数据存储单元用于存储焊接机器人的设备参数、运作轨迹和已完成的焊接产品信息,所述误差反馈单元在检测到设备内部误差后将信息传达到告警单元,所述告警单元对控制器发出报警,所述设备参数集包括惯性控制单元、电焊单元、调温单元、调压单元和吸尘单元,所述惯性控制单元记录惯性对设备响应速度的影响,所述电焊单元调节焊钳张开度、焊接周期,所述调温单元控制焊接温度,所述调压单元控制焊接机器人焊钳闭合加压时的压力大小,所述吸尘单元内部设置吸尘装置,避免环境中的粉尘对运动部件的影响。
10.根据权利要求8所述的一种基于大数据的焊接机器人控制***,其特征在于:所述异常检测单元采用K近邻算法在异常检测模型上检测数据异常,首先需要在模型中标记出所有正常点,正常点成群聚拢分布,表示指标内不同的数值大小,将每个数据群的所有指标数值用一个最小的圆圈注起来,在圆上任意做两条弦,然后分别做这两条弦的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为圆的圆心O,计算圆心O与***点的最大距离Lmax,Lmax即圆的半径,所述异常检测模型上建立坐标轴和网格线,将圆心O设为坐标轴的中心,新添入待检测的近邻点Pi={P1,P2,P3,P4......Pn},每个近邻点在模型中都拥有唯一坐标,利用欧式距离公式计算圆心O与近邻点Pi的距离,距离公式如下:
如果L(O,P)<Lmax,则该近邻点Pi属于该数据群,隶属正常指标范围之内,如果L(O,P)>Lmax,则该近邻点Pi为异常数据。
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