本發(fā)明涉及金屬部件檢測領域，特別涉及一種金屬部件老化檢測方法和裝置、以及機器人。

背景技術：

當前無人倉庫配備有大量自動化機器設備和大量的機器人，如果某個環(huán)節(jié)出了問題，比如自動叉車機器人的鋼梁在長期受力、拉伸彎曲扭動作用下，會出現(xiàn)裂痕，最終斷裂造成事故。

多臺機器人在庫房里協(xié)同運行，每天機器人都要進行多次的舉升、加速、減速制動動作，對機器人的承力部件及相關其他關聯(lián)部件造成金屬疲勞。

現(xiàn)有技術通常采用超聲波金屬探傷金屬，利用超聲波探測金屬裂痕、內傷，超聲波金屬探傷金屬需要定期拆下關鍵部件，進行探傷，磨損檢測。

現(xiàn)有技術的缺陷在于：需要定期對機器人進行拆解檢測，而金屬疲勞形成內部裂隙必須用儀器才能檢測到，往往會漏檢，造成事故。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于以上技術問題，本發(fā)明提供了一種金屬部件老化檢測方法和裝置、以及機器人，利用磁電技術對機器人的金屬部件進行實時的、持續(xù)的跟蹤檢測。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種金屬部件老化檢測裝置，包括磁化設備、磁感應接收設備和控制器，其中：

磁化設備，用于產生磁化發(fā)射信號，并將金屬部件磁化；

磁感應接收設備，用于從金屬部件采集磁化接收信號；

控制器，用于將磁化接收信號與基準磁化信號進行比較，并根據(jù)比較結果確定金屬部件是否老化。

在本發(fā)明的一個實施例中，金屬部件老化檢測裝置還包括退磁設備，其中：

退磁設備，用于對金屬部件進行退磁操作；

控制器還用于在啟動退磁設備前，關閉磁化設備和磁感應接收設備；啟動退磁設備對金屬部件進行退磁操作；并在退磁設備完成退磁操作后，同時啟動磁化設備和磁感應接收設備。

在本發(fā)明的一個實施例中，金屬部件老化檢測裝置還包括報警設備，其中：

報警設備，用于根據(jù)控制器的比較結果，在控制器判定金屬部件老化的情況下，向外發(fā)出報警信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，控制器用于判斷磁化接收信號與基準磁化信號的差值是否大于預定值；并在磁化接收信號與基準磁化信號的差值大于預定值的情況下，判定金屬部件老化。

在本發(fā)明的一個實施例中，控制器還用于將針對該金屬部件首次啟動磁化設備和磁感應接收設備時獲取的磁化接收信號，作為基準磁化信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，磁化設備包括信號發(fā)生器、發(fā)射放大器、磁化驅動器和磁化線圈，其中：

磁化線圈固定安裝在金屬部件的一個突出端；

信號發(fā)生器，用于根據(jù)控制器的啟動信號，產生磁化發(fā)射信號；

發(fā)射放大器，用于對信號發(fā)生器產生的磁化發(fā)射信號進行放大處理；

磁化驅動器，用于根據(jù)放大后的磁化發(fā)射信號，給磁化線圈通電，以便磁化線圈將金屬部件磁化。

在本發(fā)明的一個實施例中，退磁設備包括退磁器和退磁線圈，其中：

退磁線圈和磁化線圈固定安裝在金屬部件的同一突出端；

退磁器，用于根據(jù)控制器的啟動信號，給退磁線圈通電，以實現(xiàn)對金屬部件的退磁操作。

在本發(fā)明的一個實施例中，磁感應接收設備包括磁感應線圈、接收放大器和信號整形濾波器，其中：

磁感應線圈固定安裝在金屬部件上與退磁線圈和磁化線圈相對的另一突出端；

磁感應線圈，用于從金屬部件采集磁化接收信號；

接收放大器，用于對磁感應線圈接收的磁化接收信號進行放大處理；

信號整形濾波器，用于對放大后的磁化發(fā)射信號進行整流濾波處理，并將整流濾波處理后的磁化發(fā)射信號發(fā)送給控制器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種機器人，包括上述任一實施例中的金屬部件老化檢測裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種金屬部件老化檢測方法，包括：

磁化設備產生磁化發(fā)射信號，并將金屬部件磁化；

磁感應接收設備從金屬部件采集磁化接收信號；

控制器將磁化接收信號與基準磁化信號進行比較，并根據(jù)比較結果確定金屬部件是否老化。

在本發(fā)明的一個實施例中，金屬部件老化檢測方法還包括：

控制器在啟動退磁設備對金屬部件進行退磁操作前，關閉磁化設備和磁感應接收設備；

退磁設備對金屬部件進行退磁操作；

控制器在退磁設備完成退磁操作后，同時啟動磁化設備和磁感應接收設備。

在本發(fā)明的一個實施例中，金屬部件老化檢測方法還包括：

報警設備根據(jù)控制器的比較結果，在控制器判定金屬部件老化的情況下，向外發(fā)出報警信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，控制器將磁化接收信號與基準磁化信號進行比較，并根據(jù)比較結果確定金屬部件是否老化的步驟包括：

控制器判斷磁化接收信號與基準磁化信號的差值是否大于預定值；

控制器在磁化接收信號與基準磁化信號的差值大于預定值的情況下，判定金屬部件老化。

在本發(fā)明的一個實施例中，金屬部件老化檢測方法還包括：

控制器將針對該金屬部件首次啟動磁化設備和磁感應接收設備時獲取的磁化接收信號，作為基準磁化信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，磁化設備產生磁化發(fā)射信號，并將金屬部件磁化的步驟包括：

信號發(fā)生器根據(jù)控制器的啟動信號，產生磁化發(fā)射信號；

發(fā)射放大器對信號發(fā)生器產生的磁化發(fā)射信號進行放大處理；

磁化驅動器根據(jù)放大后的磁化發(fā)射信號，給磁化線圈通電，以便磁化線圈將金屬部件磁化，其中，磁化設備包括信號發(fā)生器、發(fā)射放大器、磁化驅動器和磁化線圈，磁化線圈固定安裝在金屬部件的一個突出端。

在本發(fā)明的一個實施例中，退磁設備對金屬部件進行退磁操作的步驟包括：

退磁器根據(jù)控制器的啟動信號，給退磁線圈通電，以實現(xiàn)對金屬部件的退磁操作，其中，退磁設備包括退磁器和退磁線圈，退磁線圈和磁化線圈固定安裝在金屬部件的同一突出端。

在本發(fā)明的一個實施例中，磁感應接收設備從金屬部件采集磁化接收信號的步驟包括：

磁感應線圈從金屬部件采集磁化接收信號；

接收放大器對磁感應線圈接收的磁化接收信號進行放大處理；

信號整形濾波器對放大后的磁化發(fā)射信號進行整流濾波處理，并將整流濾波處理后的磁化發(fā)射信號發(fā)送給控制器，其中，磁感應接收設備包括磁感應線圈、接收放大器和信號整形濾波器，磁感應線圈固定安裝在金屬部件上與退磁線圈和磁化線圈相對的另一突出端。

本發(fā)明利用磁電技術對機器人的金屬部件進行實時的、持續(xù)的跟蹤檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)機器人金屬部件的老化問題，從而避免了金屬部件斷裂造成的事故。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第一實施例的示意圖。

圖2為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第二實施例的示意圖。

圖3為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第三實施例的示意圖。

圖4為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第四實施例的示意圖。

圖5為本發(fā)明金屬部件老化檢測方法第一實施例的示意圖。

圖6為本發(fā)明金屬部件老化檢測方法第二實施例的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使用的任何限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

圖1為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第一實施例的示意圖。如圖1所示的金屬部件老化檢測裝置包括磁化設備1、磁感應接收設備2和控制器3，其中：

磁化設備1，用于產生磁化發(fā)射信號，并將金屬部件4磁化。

在本發(fā)明的一個實施例中，金屬部件4可以是機器人的鋼軸等金屬承力部件(關鍵部件)。

磁感應接收設備2，用于從金屬部件4采集磁化接收信號。

控制器3，用于將磁化接收信號與基準磁化信號進行比較，并根據(jù)比較結果確定金屬部件4是否老化。

在本發(fā)明的一個實施例中，控制器3用于判斷磁化接收信號與基準磁化信號的差值是否大于預定值；并在磁化接收信號與基準磁化信號的差值大于預定值的情況下，判定金屬部件4老化。

基于本發(fā)明上述實施例提供的金屬部件老化檢測裝置，利用磁電技術對機器人的金屬部件進行實時的、持續(xù)的跟蹤檢測，由此可以及時發(fā)現(xiàn)機器人金屬承力部件的老化問題，從而避免了金屬部件斷裂造成的事故；本發(fā)明上述實施例可以實現(xiàn)對作業(yè)中機器人的金屬承力部件進行實時、在線老化檢測，不需要拆下金屬承力部件就能完成在線檢測，從而不僅大大降低了故障率，還提高了檢測效率，并保證了機器人的操作不會因為老化檢測而出現(xiàn)中斷。

在本發(fā)明的一個實施例中，控制器3還可以用于將針對金屬部件4首次啟動磁化設備1和磁感應接收設備2時(即金屬部件4首次使用時)獲取的磁化接收信號，作為基準磁化信號。

由此本發(fā)明上述實施例將金屬部件最初完好狀態(tài)時獲取的磁化接收信號作為基準磁化信號，從而進一步提高了金屬部件老化檢測的準確性。

圖2為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第二實施例的示意圖。如圖2所示，圖1實施例中的磁化設備1可以包括在本發(fā)明的一個實施例中，磁化設備1包括信號發(fā)生器11、發(fā)射放大器12、磁化驅動器13和磁化線圈14，其中：

磁化線圈14固定安裝在金屬部件4的一個突出端41。

信號發(fā)生器11，用于根據(jù)控制器3的啟動信號，產生磁化發(fā)射信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，磁化發(fā)射信號可以為正向勵磁信號。

在本發(fā)明的一個具體實施例中，對于特定不銹鋼材質的金屬部件而言，磁化發(fā)射信號為4.296KHz的正向勵磁信號。

發(fā)射放大器12，用于對信號發(fā)生器11產生的磁化發(fā)射信號進行放大處理。

磁化驅動器13，用于根據(jù)放大后的磁化發(fā)射信號，給磁化線圈14通電，以便磁化線圈14將金屬部件4磁化。

在本發(fā)明的圖2實施例中，圖1實施例中的磁感應接收設備2可以包括磁感應線圈21、接收放大器22和信號整形濾波器23，其中：

磁感應線圈21固定安裝在金屬部件4上與磁化線圈14相對的另一突出端42。

磁感應線圈21，用于從金屬部件4采集磁化接收信號。

接收放大器22，用于對磁感應線圈21接收的磁化接收信號進行放大處理。

信號整形濾波器23，用于對放大后的磁化發(fā)射信號進行整流濾波處理，并將整流濾波處理后的磁化發(fā)射信號發(fā)送給控制器3。

本發(fā)明上述實施例還通過發(fā)射放大器對磁化發(fā)射信號進行放大處理，通過接收放大器對磁感應線圈接收的磁化接收信號進行放大處理，還通過信號整形濾波器對放大后的磁化發(fā)射信號進行整流濾波處理，從而濾除了干擾信號，進一步提高了接收的磁感應信號的精確度，由此進一步提高了金屬部件老化檢測的準確度。

圖3為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第三實施例的示意圖。與圖1或圖2所示實施例相比，在圖3所示實施例中，金屬部件老化檢測裝置還可以包括退磁設備5，其中：

退磁設備5，用于對金屬部件4進行退磁操作。

控制器3還可以用于在啟動退磁設備5前，關閉磁化設備1、磁感應接收設備2和報警設備6；啟動退磁設備5對金屬部件4進行退磁操作；并在退磁設備5完成退磁操作后，同時啟動磁化設備1和磁感應接收設備2進行相應的金屬部件磁化以及采集磁化接收信號的操作。

圖4為本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置第四實施例的示意圖。如圖4所示，圖3實施例中的退磁設備5可以包括退磁器51和退磁線圈52，其中：

退磁線圈52與磁化線圈14固定安裝在金屬部件4的同一突出端41。

退磁器51，用于根據(jù)控制器3的啟動信號，給退磁線圈52通電(例如給退磁線圈52通以交變信號)，以實現(xiàn)對金屬部件4的退磁操作。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以在金屬部件4生產過程中預先在突出端41和42分別設置槽，預先在突出端41的槽內繞制退磁線圈52與磁化線圈14，并預先在突出端42的槽內繞制磁感應線圈21。

在本發(fā)明的一個實施例中，退磁線圈52、磁化線圈14和磁感應線圈21的安裝過程包括：將磁化線圈14與退磁線圈52固定安裝在被檢測金屬部件的一個突出端41；通過磁路分析找出金屬構件另一突出端42，安裝磁感應線圈21。

本發(fā)明上述實施例在采用磁電技術對金屬部件進行老化檢測之前，首先通過退磁設備對金屬部件進行退磁操作，以去除金屬部件的剩磁，由此本發(fā)明上述實施例進一步提高了接收的磁感應信號的精確度，從而進一步提高了金屬部件老化檢測的準確度。

在本發(fā)明的一個實施例中，如圖3或圖4所示的金屬部件老化檢測裝置還可以包括報警設備6，其中：

報警設備6，用于根據(jù)控制器3的比較結果，在控制器3判定金屬部件4老化的情況下，向外發(fā)出報警信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，報警設備6可以為蜂鳴器、指示燈、顯示器等報警裝置。

本發(fā)明上述實施例可以通過磁電技術對機器人的金屬承力部件進行實時的、持續(xù)的在線跟蹤檢測，由此在金屬承力部件出現(xiàn)老化問題時，可以第一時間檢測到金屬承力部件的老化，并第一時間發(fā)出報警信號，以提醒用戶停止機器人的操作，更換金屬承力部件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種機器人，包括上述任一實施例(例如圖1-圖4任一實施例)的金屬部件老化檢測裝置。

基于本發(fā)明上述實施例提供的機器人，可以采用磁電技術對機器人的金屬承力部件進行實時的、持續(xù)的在線跟蹤檢測，由此可以第一時間發(fā)現(xiàn)機器人金屬承力部件的老化問題，并第一時間發(fā)出報警信號，以提醒用戶停止機器人的操作，更換金屬承力部件，從而避免了金屬部件斷裂造成的事故。本發(fā)明上述實施例的機器人，不需要拆下金屬承力部件就能完成在線檢測，從而不僅大大降低了故障率，還提高了檢測效率，并保證了機器人的操作不會因為老化檢測而出現(xiàn)中斷。

圖5為本發(fā)明金屬部件老化檢測方法第一實施例的示意圖。優(yōu)選的，本實施例可由本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置執(zhí)行。如圖5所示，該方法包括以下步驟：

步驟501，磁化設備1產生磁化發(fā)射信號，并將金屬部件4磁化。

在本發(fā)明的一個實施例中，步驟501可以包括：

步驟5011，信號發(fā)生器11根據(jù)控制器3的啟動信號，產生磁化發(fā)射信號。

步驟5012，發(fā)射放大器12對信號發(fā)生器11產生的磁化發(fā)射信號進行放大處理。

步驟5013，磁化驅動器13根據(jù)放大后的磁化發(fā)射信號，給磁化線圈14通電，以便磁化線圈14將金屬部件4磁化，其中，如圖2或圖4實施例所示，磁化設備1包括信號發(fā)生器11、發(fā)射放大器12、磁化驅動器13和磁化線圈14，磁化線圈14固定安裝在金屬部件4的一個突出端41。

步驟502，磁感應接收設備2從金屬部件4采集磁化接收信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，步驟502可以包括：

步驟5021，磁感應線圈21從金屬部件4采集磁化接收信號。

步驟5022，接收放大器22對磁感應線圈21接收的磁化接收信號進行放大處理。

步驟5023，信號整形濾波器23對放大后的磁化發(fā)射信號進行整流濾波處理，并將整流濾波處理后的磁化發(fā)射信號發(fā)送給控制器3，其中，如圖2或圖4實施例所示，磁感應接收設備2包括磁感應線圈21、接收放大器22和信號整形濾波器23，磁感應線圈21固定安裝在金屬部件4上與退磁線圈52和磁化線圈14相對的另一突出端42。

步驟503，控制器3將磁化接收信號與基準磁化信號進行比較，并根據(jù)比較結果確定金屬部件4是否老化。

在本發(fā)明的一個實施例中，步驟503可以包括：

步驟5031，控制器3判斷磁化接收信號與基準磁化信號的差值是否大于預定值。

步驟5032，控制器3在磁化接收信號與基準磁化信號的差值大于預定值的情況下，判定金屬部件4老化。

基于本發(fā)明上述實施例提供的金屬部件老化檢測方法，利用磁電技術對機器人的金屬部件進行實時的、持續(xù)的跟蹤檢測，由此可以及時發(fā)現(xiàn)機器人金屬承力部件的老化問題，從而避免了金屬部件斷裂造成的事故；本發(fā)明上述實施例可以實現(xiàn)對作業(yè)中機器人的金屬承力部件進行實時、在線老化檢測，不需要拆下金屬承力部件就能完成在線檢測，從而不僅大大降低了故障率，還提高了檢測效率，并保證了機器人的操作不會因為老化檢測而出現(xiàn)中斷。

本發(fā)明上述實施例還可以通過發(fā)射放大器對磁化發(fā)射信號進行放大處理，通過接收放大器對磁感應線圈接收的磁化接收信號進行放大處理，還通過信號整形濾波器對放大后的磁化發(fā)射信號進行整流濾波處理，從而濾除了干擾信號，進一步提高了接收的磁感應信號的精確度，由此進一步提高了金屬部件老化檢測的準確度。

在本發(fā)明的一個實施例中，金屬部件老化檢測方法還可以包括：控制器3將針對金屬部件4首次啟動磁化設備1和磁感應接收設備2時獲取的磁化接收信號，作為基準磁化信號。

由此本發(fā)明上述實施例將金屬部件最初完好狀態(tài)時獲取的磁化接收信號作為基準磁化信號，從而進一步提高了金屬部件老化檢測的準確性。

圖6為本發(fā)明金屬部件老化檢測方法第二實施例的示意圖。優(yōu)選的，本實施例可由本發(fā)明金屬部件老化檢測裝置執(zhí)行。圖6實施例的步驟604-步驟606分別與圖5實施例的步驟501-步驟503相同相似，這里不再詳述。圖6實施例所示的方法包括以下步驟：

步驟601，控制器3在啟動退磁設備5對金屬部件4進行退磁操作前，關閉磁化設備1、磁感應接收設備2和報警設備6。

步驟602，退磁設備5對金屬部件4進行退磁操作。

在本發(fā)明的一個實施例中，步驟602可以包括：退磁器51根據(jù)控制器3的啟動信號，給退磁線圈52通電，以實現(xiàn)對金屬部件4的退磁操作，其中，如圖4實施例所示，退磁設備5包括退磁器51和退磁線圈52，退磁線圈52和磁化線圈14固定安裝在金屬部件4的同一突出端41。

步驟603，控制器3在退磁設備5完成退磁操作后，同時啟動磁化設備1和磁感應接收設備2。

步驟604，磁化設備1產生磁化發(fā)射信號，并將金屬部件4磁化。

步驟605，磁感應接收設備2從金屬部件4采集磁化接收信號。

步驟606，控制器3將磁化接收信號與基準磁化信號進行比較，并根據(jù)比較結果確定金屬部件4是否老化。

步驟607，報警設備6根據(jù)控制器3的比較結果，在控制器判定金屬部件4老化的情況下，向外發(fā)出報警信號。

在本發(fā)明的一個實施例中，退磁線圈52、磁化線圈14和磁感應線圈21的安裝過程包括：將磁化線圈14與退磁線圈52固定安裝在被檢測金屬部件的一個突出端41；通過磁路分析找出金屬構件另一突出端42，安裝磁感應線圈21。

本發(fā)明上述實施例在采用磁電技術對金屬部件進行老化檢測之前，首先通過退磁設備5對金屬部件進行退磁操作，以去除金屬部件的剩磁，由此本發(fā)明上述實施例進一步提高了接收的磁感應信號的精確度，從而進一步提高了金屬部件老化檢測的準確度。

本發(fā)明上述實施例可以通過磁電技術對機器人的金屬承力部件進行實時的、持續(xù)的在線跟蹤檢測，由此在金屬承力部件出現(xiàn)老化問題時，可以第一時間檢測到金屬承力部件的老化，并第一時間發(fā)出報警信號，以提醒用戶停止機器人的操作，更換金屬承力部件。

在上面所描述的控制器3可以實現(xiàn)為用于執(zhí)行本申請所描述功能的通用處理器、可編程邏輯控制器(PLC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件或者其任意適當組合。

至此，已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明。為了避免遮蔽本發(fā)明的構思，沒有描述本領域所公知的一些細節(jié)。本領域技術人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實施這里公開的技術方案。

本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發(fā)明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。