[发明专利]一种工业机器人RV减速器健康程度量化评价方法

说明书

本发明公开了一种工业机器人RV减速器健康程度量化评价方法：S1将采集到的工业机器人工作状态时RV减速器产生的振动信号、温度信号和电压信号去除噪声后计算特征指数，再根据公式得到RV减速器的健康指数；S2，将健康指数代入公式解方程得到当前RV减速器的使用寿命；S3，将使用寿命投入公式中得到RV减速器的健康预测公式。本发明能够有效地预测RV减速器的健康状态，直观明显地向管理者展示RV减速器的生命周期，有利于提前做好部件更换的准备，避免突发故障导致工厂生产受损的情况。适用性强可以根据每台设备的实际情况调整。

技术领域

本发明涉及工业机器人加工技术领域及数据分析技术领域，特别是涉及工业机器人RV减速器健康程度量化评价方法。

背景技术

RV减速器具有结构紧凑、运动精度高、运行平稳、传动比大、承载能力高、振动小、噪声低和能耗低、适用性强、安全可靠等优点，广泛应用于工业机器人，是工业机器人的核心部件。它的健康状态影响着工业机器人的工作性能。随着工业自动化的程度不断提高，工业机器人的应用也逐渐普遍化，提高了工厂生产的效率和产品的良率，一旦机器人故障，将带来不良影响。减速器的过热、磨损、损坏等情况都会影响机器人的正常工作，由于RV减速器安装在机器人内部，在故障发生前难以发现其异常，现有的检测技术也不能对减速器的故障事件提前预防，是企业生产面临的一个痛点。

因此需要有一种能够有效监测、预防RV减速器故障的方法，并且能够直观明显地向管理者展示RV减速器的生命周期，有利于提前做好部件更换的准备，避免突发故障导致工厂生产受损的情况。

发明内容

有鉴于此，针对现有的RV减速器存在的问题，本发明提供一种工业机器人RV减速器健康程度量化评价方法，通过对RV减速器进行数据采集分析，对减速器的健康状态进行实时监测、预测，为管理者提供数据支持，以有效解决上述技术背景中存在的问题。

本发明采用以下技术方案实现：

S1，将采集到的工业机器人工作状态时RV减速器产生的振动信号、温度信号和电压信号预处理后计算特征指数，根据公式得到RV减速器当前的健康指数h；

S2，将健康指数代入公式解方程得到RV减速器的使用寿命t；

S3，将使用寿命投入公式中得到RV减速器的健康预测公式。

其中S1的具体步骤如下：

S11，使用属性的中心度量填补缺失值，检测异常值并处理；

S12，利用处理后的数据计算特征指数；

S13，将RV减速器损坏程度指数s代入公式得到RV减速器当前健康指数h。

其中所述的S2的特征指数计算步骤如下：

S121，计算如下10个数据特征：振动的均值、振动的标准差、峰度因子、裕度因子、有效值、波形因数、能量、谱峭度标准差、电压的均值、温度的均值；

S122，将数据特征代入公式计算得到振动信息指数EI、磨损信息指数AI、干扰信息指数RI、摩擦信息指数FI；

S123，将振动信息指数EI、磨损信息指数AI、干扰信息指数RI、摩擦信息指数FI带入公式得到RV减速器损坏程度指数s。

进一步的一种工业机器人RV减速器健康程度量化评价方法，其特征在于，所述步骤S122中振动信息指数EI由振动信号的均值u、振动信号的标准差s、振动信号的有效值rms代入公式计算得到，所述的公式为：

EI＝Cln((|u|+C_Ss+1)×rms)，其中C为振动修正常数C_S为偏差修正常数

磨损信息指数AI由振动信号的裕度因子I、峰度因子K、波形因数Sf、谱峭度标准差St代入公式得到：