一种老化测试机械手运动控制方法及系统与流程

专利2026-02-26  8


本发明涉及光伏逆变器,更具体地,涉及一种老化测试机械手运动控制方法及系统。


背景技术:

1、在新能源行业中,光伏逆变器、储能逆变器、储能电池以及传统充电器的老化测试是确保这些关键设备可靠性和稳定性的重要环节。采用先进的老化测试机械手运动控制技术,能够模拟和重现产品实际运行中的磨损与老化过程,从而评估其性能和寿命。这种控制方式结合了高精度的运动规划、实时监控和安全保护机制,以优化测试流程、减少人为误差并提升测试效率。它不仅对提高产品质量、降低维护成本、预防故障具有重大意义,同时也是推动新能源行业持续创新和技术进步的关键因素。通过精确模拟和加速老化过程,老化测试机械手能够在产品开发阶段发现潜在缺陷,并帮助制造商改进产品设计,进而保障最终用户的利益并促进新能源技术的广泛应用和可持续发展。

2、在本发明技术之前,现有的老化测试机械手运动控制方法主要依赖于传统的plc(可编程逻辑控制器)和梯形图编程,结合基本的传感器信息来进行简单的定位和搬运操作。技术的难点和关键点包括:确保机械手在长时间运行过程中能够准确地重复搬运动作,避免因机械磨损或电气问题导致的误差累积,这对于保障测试的一致性至关重要。机械手在搬运和放置老化测试产品时,需要确保操作的安全性,不仅要保护被测试的设备,还要考虑周围环境及操作人员的安全。老化测试过程中可能需要对不同型号、尺寸的产品进行测试,控制系统需具备快速调整和适应新产品的能力。系统集成与通信:老化测试机械手需要与生产线上的其他设备协同工作,实现数据交换和同步操作,这要求运动控制系统具有高效的通信能力和良好的集成性。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本发明提出了一种老化测试机械手运动控制方法及系统,通过设置机械手的老化控制方法,确保机械手在搬运和定位过程中的精确性和稳定性,显著降低因机械手运动不准确导致的产品损坏或测试失败的风险。

2、根据本发明实施例第一方面,提供一种老化测试机械手运动控制方法。

3、在一个或多个实施例中,优选地,所述一种老化测试机械手运动控制方法包括:

4、对老化测试机械手设置高精度的位置、速度和力矩传感器,实时捕捉机械手的状态;

5、在老化测试机械手的控制系统中加入安全控制器和紧急停止机制;

6、设计机械手控制功能块,根据不同产品型号和测试需求选择不同的测试机械手控制功能块;

7、利用预设的现代工业通信协议机械手控制系统与其他生产设备之间的实时数据交换;

8、设置智能故障诊断系统,通过z轴的相互协调运动,对治具执行可控的运动输送;

9、在线进行对每个功能进行功能块封装,其中功能块用于进行在线的x与z轴运动的实时检测。

10、在一个或多个实施例中,优选地,所述对老化测试机械手设置高精度的位置、速度和力矩传感器,实时捕捉机械手的状态,具体包括:

11、对老化测试机械手设置运行位置实施检测设备;

12、对老化测试机械手设置速度监测设备;

13、在老化测试机械手所在区域设置图像采集设备;

14、在老化测试机械手设置力矩传感器,实时采集不同方向的力矩。

15、在一个或多个实施例中,优选地,所述在老化测试机械手的控制系统中加入安全控制器和紧急停止机制,具体包括:

16、设置一个安全控制器与机械手的主控制系统并行连接;

17、安全控制器接收来自机械手的传感器数据,并具有独立的处理能力,用于实时监测机械手的操作状态;

18、当安全控制器检测到机械手的操作超出预设的安全参数和阈值时,安全控制器自动向机械手的主控制系统发出预警信号;

19、设置一个紧急停止机制,该机制由安全控制器触发;

20、紧急停止机制包括硬件和软件组件,硬件组件为连接到机械手各个关节的紧急制动器,软件组件为嵌入在安全控制器中的停止指令算法;

21、当安全控制器发出的预警信号达到预定的紧急级别时,紧急停止机制立即启动,停止指令算法计算并发送即时停止信号至机械手的各个制动器;

22、硬件组件的制动器在接收到停止信号后,迅速将机械手各关节锁定,防止因机械手移动导致的安全隐患。

23、在一个或多个实施例中,优选地,所述设计机械手控制功能块,根据不同产品型号和测试需求选择不同的测试机械手控制功能块,具体包括:

24、多个控制功能块,每个功能块被设计为执行特定的测试任务;

25、控制功能块包括用于不同产品型号和测试需求的程序代码和参数集;

26、一个功能块选择器,它允许用户根据当前测试的产品型号和测试需求从多个控制功能块中选择一个或多个功能块。

27、功能块选择器根据用户通过配置接口输入的信息,自动选择并加载相应的控制功能块。

28、在一个或多个实施例中,优选地,所述利用预设的现代工业通信协议机械手控制系统与其他生产设备之间的实时数据交换,具体包括:

29、设置一个通信接口,用于与生产线内其他生产设备的通信接口相兼容,实现数据交换;

30、设置一个数据格式化模块,用于将机械手控制系统的内部数据转换为符合现代工业通信协议格式的数据;

31、一个数据同步机制,它确保机械手控制系统与生产线内其他设备之间的数据交换是实时的,并保持数据一致性。

32、在一个或多个实施例中,优选地,所述设置智能故障诊断系统,通过z轴的相互协调运动,对治具执行可控的运动输送,具体包括:

33、设置智能故障诊断流程,当监测到相邻的两个机械手之间的距离小于预先设置的范围时,则启动z轴相互协调运动;

34、在启动z轴相互协调运动后,两个相邻设备在z轴方向上的全部运动保持同步,等待研判正常后,重新恢复正常运动,其中,所述研判为预先设置的判断逻辑,通过视频自动判别。

35、在一个或多个实施例中,优选地,所述在线进行对每个功能进行功能块封装,其中功能块用于进行在线的x与z轴运动的实时检测,具体包括:

36、实时捕获机械手的位置p、速度v和力矩j;

37、根据当前时刻的运动速度和机械手位置利用第一计算公式计算x轴距离和z轴距离;

38、判断x轴距离和z轴距离若不满足第二计算公式,则认为存在碰撞风险,反之则不做处理;

39、对存在碰撞风险的时间段,调整对应移动方向上的力矩到满足第三计算公式;

40、对全部的功能进行可视化的功能块封装,用于在编程过程中进行模块化拖拽编程;

41、所述第一计算公式为:

42、wz=pz+tt×vz

43、wx=px+tt×vx

44、其中,pz为z轴实时投影位置,px为x轴实时投影位置,tt为预设时间间隔,wz为z轴距离,wx为x轴距离,vz为机械手的z轴移动速度,vx为机械手的x轴移动速度;

45、所述第二计算公式为:

46、wz∈[lz1,lz2]

47、wx∈[lx1,lx2]

48、其中,lz1和lz2为机械手运动z轴下限和上限,lx1和lx2为机械手运动x轴下限和上限;

49、所述第三计算公式为:

50、yl∈fl

51、其中,yl为移动方向力矩,fl为无碰撞损伤力矩范围。

52、根据本发明实施例第二方面,提供一种老化测试机械手运动控制系统。

53、在一个或多个实施例中,优选地,所述一种老化测试机械手运动控制系统包括:

54、传感采集模块,用于对老化测试机械手设置高精度的位置、速度和力矩传感器,实时捕捉机械手的状态;

55、紧急控制模块,用于在老化测试机械手的控制系统中加入安全控制器和紧急停止机制;

56、模式选择模块,用于设计机械手控制功能块,根据不同产品型号和测试需求选择不同的测试机械手控制功能块;

57、通信设置模块,用于利用预设的现代工业通信协议机械手控制系统与其他生产设备之间的实时数据交换;

58、交互限制模块,用于设置智能故障诊断系统,通过z轴的相互协调运动,对治具执行可控的运动输送;

59、封装控制模块,用于在线进行对每个功能进行功能块封装,其中功能块用于进行在线的x与z轴运动的实时检测。

60、根据本发明实施例第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。

61、根据本发明实施例第四方面,提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令,其中,所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。

62、本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

63、本发明方案中,通过集成紧急控制与安全控制,实现对故障与事故的预防。

64、本发明方案中,模块化设计结合通信优化,降低故障风险。

65、本发明的其它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可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

66、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


技术特征:

1.一种老化测试机械手运动控制方法,其特征在于,该方法包括:

2.如权利要求1所述的一种老化测试机械手运动控制方法,其特征在于,所述对老化测试机械手设置高精度的位置、速度和力矩传感器,实时捕捉机械手的状态,具体包括:

3.如权利要求1所述的一种老化测试机械手运动控制方法,其特征在于,所述在老化测试机械手的控制系统中加入安全控制器和紧急停止机制,具体包括:

4.如权利要求1所述的一种老化测试机械手运动控制方法,其特征在于,所述设计机械手控制功能块,根据不同产品型号和测试需求选择不同的测试机械手控制功能块,具体包括:

5.如权利要求1所述的一种老化测试机械手运动控制方法,其特征在于,所述利用预设的现代工业通信协议机械手控制系统与其他生产设备之间的实时数据交换,具体包括:

6.如权利要求1所述的一种老化测试机械手运动控制方法,其特征在于,所述设置智能故障诊断系统,通过z轴的相互协调运动,对治具执行可控的运动输送,具体包括:

7.如权利要求1所述的一种老化测试机械手运动控制方法,其特征在于,所述在线进行对每个功能进行功能块封装,其中功能块用于进行在线的x与z轴运动的实时检测,具体包括:

8.一种老化测试机械手运动控制系统,其特征在于,该系统用于实施如权利要求1-7中任一项所述的方法,该系统包括:

9.一种计算机可读存储介质,其上存储计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种电子设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令,其中,所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。


技术总结
本发明涉及光伏逆变器技术领域,更具体地,涉及一种老化测试机械手运动控制方法及系统。该方案包括实时捕捉机械手的状态;在老化测试机械手的控制系统中加入安全控制器和紧急停止机制;设计机械手控制功能块;利用预设的现代工业通信协议机械手控制系统与其他生产设备之间的实时数据交换;设置智能故障诊断系统,通过z轴的相互协调运动,对治具执行可控的运动输送;在线进行对每个功能进行功能块封装,其中功能块用于进行在线的X与Z轴运动的实时检测。该方案通过设置机械手的老化控制方法,确保机械手在搬运和定位过程中的精确性和稳定性,显著降低因机械手运动不准确导致的产品损坏或测试失败的风险。

技术研发人员:屈林,朱赵川
受保护的技术使用者:深圳市鼎泰佳创科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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