機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在德國(guó)工業(yè)4.0和國(guó)家2025規(guī)劃的指引下，機(jī)器人在各行業(yè)中的應(yīng)用得到了很大的發(fā)展，目前存在的問(wèn)題是:一方面，隨著應(yīng)用場(chǎng)合的增加，機(jī)器人及其生產(chǎn)線上關(guān)鍵設(shè)備的遠(yuǎn)程故障診斷也成為困擾各個(gè)公司的首要問(wèn)題；另一方面，機(jī)器人及其生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用了各種執(zhí)行元件及控制系統(tǒng)，但是這些資源卻沒(méi)有得到充分有效的利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供了一種機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，基于本硬件結(jié)構(gòu)，再結(jié)合軟件編程，可以對(duì)機(jī)器人及生產(chǎn)線中關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘、離線分析及無(wú)線遠(yuǎn)傳，并最終實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程平臺(tái)和移動(dòng)平臺(tái)上監(jiān)控機(jī)器人及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，包括依次連接的中控室工控機(jī)、交換機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)服務(wù)器分別通過(guò)以太網(wǎng)連接機(jī)器人控制器和生產(chǎn)線所有以太網(wǎng)接口的智能設(shè)備，生產(chǎn)線所有PLC通過(guò)PROFINET接口與數(shù)據(jù)服務(wù)器連接沖控室工控機(jī)另外連接中控室大屏幕和移動(dòng)終端，交換機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器均為冗余配置。
[0006]所述機(jī)器人包括點(diǎn)焊機(jī)器人、重載搬運(yùn)機(jī)器人及小負(fù)荷安裝機(jī)器人。
[0007]所述PLC 選用 SIEMENS 系列 PLC。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]提供了一種機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，基于本硬件結(jié)構(gòu)，再結(jié)合軟件編程，可以對(duì)機(jī)器人及生產(chǎn)線中關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘、離線分析及無(wú)線遠(yuǎn)傳，并最終實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程平臺(tái)和移動(dòng)平臺(tái)上監(jiān)控機(jī)器人及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0012]見圖1，是本實(shí)用新型機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，包括依次連接的中控室工控機(jī)、交換機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)服務(wù)器分別通過(guò)以太網(wǎng)連接機(jī)器人控制器和生產(chǎn)線所有以太網(wǎng)接口的智能設(shè)備，生產(chǎn)線所有PLC通過(guò)PROFINET接口與數(shù)據(jù)服務(wù)器連接；中控室工控機(jī)另外連接中控室大屏幕和移動(dòng)終端，交換機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器均為冗余配置。
[0013]所述機(jī)器人包括點(diǎn)焊機(jī)器人、重載搬運(yùn)機(jī)器人及小負(fù)荷安裝機(jī)器人。
[0014]所述PLC 選用 SIEMENS 系列 PLC。
[0015]本實(shí)用新型中，配置了兩臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器，一臺(tái)用于冗余，數(shù)據(jù)服務(wù)器中安裝SQLSERVER2008數(shù)據(jù)庫(kù)，用于數(shù)據(jù)的篩選、分類、存儲(chǔ)等處理。
[0016]中控室工控機(jī)安裝高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)工具，用于開發(fā)監(jiān)控平臺(tái)軟件，在工控機(jī)上顯示需要的參數(shù)，也可以通過(guò)串口通訊，在大屏幕上有選擇的顯示所需要重點(diǎn)監(jiān)控的畫面。
[0017]為方便在移動(dòng)平臺(tái)上實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，可以開發(fā)基于安卓和蘋果平臺(tái)的APP，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0018]本實(shí)用新型是機(jī)器人及其生產(chǎn)線設(shè)備遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，通過(guò)開發(fā)并安裝相關(guān)的程序軟件，最終可實(shí)現(xiàn)的工作內(nèi)容如下:
[0019]I)機(jī)器人控制器中配置以太網(wǎng)通訊接口，與數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊連接；生產(chǎn)線所有帶通訊接口的智能設(shè)備也通過(guò)以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊連接，生產(chǎn)線所有PLC通過(guò)PROFINET接口與數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；數(shù)據(jù)服務(wù)器通過(guò)交換機(jī)與中控室工控機(jī)連接；中控室工控機(jī)可通過(guò)中控室大屏幕顯示操作界面，或通過(guò)移動(dòng)終端操作；
[0020]2)機(jī)器人、PLC及智能設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和操作記錄實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器中保存，其中機(jī)器人核心參數(shù)及關(guān)鍵數(shù)據(jù)保存時(shí)間在2年以上，所有模擬量建立趨勢(shì)記錄，存儲(chǔ)時(shí)間不小于3個(gè)月；
[0021]3)數(shù)據(jù)服務(wù)器中保存的機(jī)器人及生產(chǎn)線各設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和固有參數(shù)信息，與從機(jī)器人、智能設(shè)備和PLC中采集到的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析機(jī)器人、PLC等智能設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，并提取出異常信息，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行快速定位；數(shù)據(jù)服務(wù)器中設(shè)置預(yù)警等級(jí)，輕故障在中控室大屏幕操作界面中提示，重故障聲光報(bào)警或快速停車；
[0022]4)通過(guò)離線或在線檢測(cè)設(shè)備，如點(diǎn)巡檢儀進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢，點(diǎn)檢狀態(tài)實(shí)時(shí)在操作界面中顯示，對(duì)超過(guò)規(guī)定時(shí)間或未按規(guī)定線路進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢的事件進(jìn)行記錄，并報(bào)警提示；數(shù)據(jù)服務(wù)器中預(yù)置機(jī)器人、智能設(shè)備及PLC控制設(shè)備的維保周期和維保內(nèi)容，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備到達(dá)維保周期的，提前1-3天進(jìn)行提示；對(duì)超過(guò)規(guī)定時(shí)間未進(jìn)行維保操作的事件進(jìn)行記錄并報(bào)警提示，并可通過(guò)與OA系統(tǒng)的通訊，為維保人員的績(jī)效考核提供依據(jù)；
[0023]5)數(shù)據(jù)服務(wù)器中預(yù)置機(jī)器人及生產(chǎn)線各設(shè)備故障分類信息及處理方法，根據(jù)機(jī)器人及生產(chǎn)線各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行故障判斷，對(duì)于出現(xiàn)的故障隨時(shí)提示并提供參考解決方案，避免設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重故障；同時(shí)根據(jù)設(shè)備監(jiān)控參數(shù)的變化趨勢(shì)以及各種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，對(duì)可能出現(xiàn)的故障給出預(yù)測(cè)預(yù)判；
[0024]6)機(jī)器人及生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備，如安全門的操作記錄在中控室大屏幕操作界面上集中顯示，生產(chǎn)線所有安全系統(tǒng)的狀態(tài)，如安全鎖的開啟或關(guān)閉狀態(tài)、安全光幕的狀態(tài)，也在中控室大屏幕操作界面上集中顯示，方便設(shè)備管理人員了解系統(tǒng)整體狀況；
[0025]7)生產(chǎn)線所有電控柜中配置電量計(jì)量裝置，并通過(guò)PLC連接數(shù)據(jù)服務(wù)器，定期監(jiān)控并統(tǒng)計(jì)電量的消耗；機(jī)器人絕對(duì)值編碼器電池通過(guò)機(jī)器人控制器連接數(shù)據(jù)服務(wù)器，電量不足時(shí)報(bào)警提示，及時(shí)更換備件，防止機(jī)器人數(shù)據(jù)丟失；
[0026]8)數(shù)據(jù)服務(wù)器預(yù)留通訊接口，可以鏈接到已有的OA系統(tǒng)或ERP系統(tǒng)，當(dāng)有生產(chǎn)線設(shè)備損壞時(shí)，直接鏈接至已有的庫(kù)存管理模塊，了解當(dāng)前的備件庫(kù)存狀態(tài)，方便設(shè)備管理人員及時(shí)補(bǔ)充備件，防止備件庫(kù)存過(guò)多或庫(kù)存不足，減少資金占用。
[0027]本實(shí)用新型能夠最終能夠?qū)崿F(xiàn)的功能包括:
[0028]I)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘；
[0029]隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，各種傳感器在機(jī)器人及其生產(chǎn)線中得到了充分應(yīng)用，例如力傳感器、視覺(jué)傳感器、電池電量監(jiān)測(cè)傳感器、各種接近開關(guān)、光電開關(guān)等，這些傳感器相當(dāng)于生產(chǎn)線的“眼睛”，實(shí)時(shí)注視著生產(chǎn)線的狀態(tài)，同時(shí)參與對(duì)生產(chǎn)線各種執(zhí)行元件的控制，但由于缺乏系統(tǒng)性的功能架構(gòu)的設(shè)計(jì)，當(dāng)前這些傳感器采集到的數(shù)據(jù)并沒(méi)有得到充分有效的利用，例如，如何通過(guò)機(jī)器人某一軸電機(jī)電流的變化趨勢(shì)，分析出當(dāng)前潛在的故障信息，如何把機(jī)器人絕對(duì)值編碼器電池電量的信息實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳，讓設(shè)備管理者無(wú)需親臨現(xiàn)場(chǎng)，就能遠(yuǎn)程預(yù)知編碼器電池的電量，及時(shí)購(gòu)買備件，防止機(jī)器人數(shù)據(jù)的丟失。
[0030]構(gòu)建設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的第一步，就是利用總線或當(dāng)前設(shè)備現(xiàn)有的通訊接口，把這些現(xiàn)有的傳感器數(shù)據(jù)充分整合到一