機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人及其生產(chǎn)線設備運行狀態(tài)監(jiān)控技術領域，尤其涉及一種機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構。
【背景技術】
[0002]在德國工業(yè)4.0和國家2025規(guī)劃的指引下，機器人在各行業(yè)中的應用得到了很大的發(fā)展，目前存在的問題是:一方面，隨著應用場合的增加，機器人及其生產(chǎn)線上關鍵設備的遠程故障診斷也成為困擾各個公司的首要問題；另一方面，機器人及其生產(chǎn)線廣泛應用了各種執(zhí)行元件及控制系統(tǒng)，但是這些資源卻沒有得到充分有效的利用。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型提供了一種機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構，基于本硬件結構，再結合軟件編程，可以對機器人及生產(chǎn)線中關鍵設備的運行狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘、離線分析及無線遠傳，并最終實現(xiàn)在遠程平臺和移動平臺上監(jiān)控機器人及關鍵設備運行狀態(tài)的目的。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn):
[0005]機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構，包括依次連接的中控室工控機、交換機和數(shù)據(jù)服務器，所述數(shù)據(jù)服務器分別通過以太網(wǎng)連接機器人控制器和生產(chǎn)線所有以太網(wǎng)接口的智能設備，生產(chǎn)線所有PLC通過PROFINET接口與數(shù)據(jù)服務器連接沖控室工控機另外連接中控室大屏幕和移動終端，交換機和數(shù)據(jù)服務器均為冗余配置。
[0006]所述機器人包括點焊機器人、重載搬運機器人及小負荷安裝機器人。
[0007]所述PLC 選用 SIEMENS 系列 PLC。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0009]提供了一種機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構，基于本硬件結構，再結合軟件編程，可以對機器人及生產(chǎn)線中關鍵設備的運行狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘、離線分析及無線遠傳，并最終實現(xiàn)在遠程平臺和移動平臺上監(jiān)控機器人及關鍵設備運行狀態(tài)的目的。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型所述系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0012]見圖1，是本實用新型機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構的結構示意圖。本實用新型機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構，包括依次連接的中控室工控機、交換機和數(shù)據(jù)服務器，所述數(shù)據(jù)服務器分別通過以太網(wǎng)連接機器人控制器和生產(chǎn)線所有以太網(wǎng)接口的智能設備，生產(chǎn)線所有PLC通過PROFINET接口與數(shù)據(jù)服務器連接；中控室工控機另外連接中控室大屏幕和移動終端，交換機和數(shù)據(jù)服務器均為冗余配置。
[0013]所述機器人包括點焊機器人、重載搬運機器人及小負荷安裝機器人。
[0014]所述PLC 選用 SIEMENS 系列 PLC。
[0015]本實用新型中，配置了兩臺數(shù)據(jù)服務器，一臺用于冗余，數(shù)據(jù)服務器中安裝SQLSERVER2008數(shù)據(jù)庫，用于數(shù)據(jù)的篩選、分類、存儲等處理。
[0016]中控室工控機安裝高級語言開發(fā)工具，用于開發(fā)監(jiān)控平臺軟件，在工控機上顯示需要的參數(shù)，也可以通過串口通訊，在大屏幕上有選擇的顯示所需要重點監(jiān)控的畫面。
[0017]為方便在移動平臺上實時進行監(jiān)控，可以開發(fā)基于安卓和蘋果平臺的APP，實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控。
[0018]本實用新型是機器人及其生產(chǎn)線設備遠程狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結構，通過開發(fā)并安裝相關的程序軟件，最終可實現(xiàn)的工作內容如下:
[0019]I)機器人控制器中配置以太網(wǎng)通訊接口，與數(shù)據(jù)服務器通訊連接；生產(chǎn)線所有帶通訊接口的智能設備也通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)服務器通訊連接，生產(chǎn)線所有PLC通過PROFINET接口與數(shù)據(jù)服務器進行數(shù)據(jù)交互；數(shù)據(jù)服務器通過交換機與中控室工控機連接；中控室工控機可通過中控室大屏幕顯示操作界面，或通過移動終端操作；
[0020]2)機器人、PLC及智能設備的運行狀態(tài)和操作記錄實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務器中保存，其中機器人核心參數(shù)及關鍵數(shù)據(jù)保存時間在2年以上，所有模擬量建立趨勢記錄，存儲時間不小于3個月；
[0021]3)數(shù)據(jù)服務器中保存的機器人及生產(chǎn)線各設備的歷史運行數(shù)據(jù)和固有參數(shù)信息，與從機器人、智能設備和PLC中采集到的實時運行數(shù)據(jù)進行對比，分析機器人、PLC等智能設備當前運行狀態(tài)，并提取出異常信息，對故障點進行快速定位；數(shù)據(jù)服務器中設置預警等級，輕故障在中控室大屏幕操作界面中提示，重故障聲光報警或快速停車；
[0022]4)通過離線或在線檢測設備，如點巡檢儀進行設備點檢，點檢狀態(tài)實時在操作界面中顯示，對超過規(guī)定時間或未按規(guī)定線路進行設備點檢的事件進行記錄，并報警提示；數(shù)據(jù)服務器中預置機器人、智能設備及PLC控制設備的維保周期和維保內容，同時對關鍵設備到達維保周期的，提前1-3天進行提示；對超過規(guī)定時間未進行維保操作的事件進行記錄并報警提示，并可通過與OA系統(tǒng)的通訊，為維保人員的績效考核提供依據(jù)；
[0023]5)數(shù)據(jù)服務器中預置機器人及生產(chǎn)線各設備故障分類信息及處理方法，根據(jù)機器人及生產(chǎn)線各設備運行狀態(tài)進行故障判斷，對于出現(xiàn)的故障隨時提示并提供參考解決方案，避免設備出現(xiàn)嚴重故障；同時根據(jù)設備監(jiān)控參數(shù)的變化趨勢以及各種統(tǒng)計分析結果，對可能出現(xiàn)的故障給出預測預判；
[0024]6)機器人及生產(chǎn)線關鍵設備，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量裝置，并通過PLC連接數(shù)據(jù)服務器，定期監(jiān)控并統(tǒng)計電量的消耗；機器人絕對值編碼器電池通過機器人控制器連接數(shù)據(jù)服務器，電量不足時報警提示，及時更換備件，防止機器人數(shù)據(jù)丟失；
[0026]8)數(shù)據(jù)服務器預留通訊接口，可以鏈接到已有的OA系統(tǒng)或ERP系統(tǒng)，當有生產(chǎn)線設備損壞時，直接鏈接至已有的庫存管理模塊，了解當前的備件庫存狀態(tài)，方便設備管理人員及時補充備件，防止備件庫存過多或庫存不足，減少資金占用。
[0027]本實用新型能夠最終能夠實現(xiàn)的功能包括:
[0028]I)設備運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘；
[0029]隨著傳感技術的發(fā)展，各種傳感器在機器人及其生產(chǎn)線中得到了充分應用，例如力傳感器、視覺傳感器、電池電量監(jiān)測傳感器、各種接近開關、光電開關等，這些傳感器相當于生產(chǎn)線的“眼睛”，實時注視著生產(chǎn)線的狀態(tài)，同時參與對生產(chǎn)線各種執(zhí)行元件的控制，但由于缺乏系統(tǒng)性的功能架構的設計，當前這些傳感器采集到的數(shù)據(jù)并沒有得到充分有效的利用，例如，如何通過機器人某一軸電機電流的變化趨勢，分析出當前潛在的故障信息，如何把機器人絕對值編碼器電池電量的信息實時遠傳，讓設備管理者無需親臨現(xiàn)場，就能遠程預知編碼器電池的電量，及時購買備件，防止機器人數(shù)據(jù)的丟失。
[0030]構建設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的第一步，就是利用總線或當前設備現(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