[发明专利]工业机器人的动态维护计划

说明书

技术领域

本发明涉及对某机械的某部件和对该机械整体建立维护日程表的方法，尤其是关于工业机器人。

背景技术

目前，根据负责机械服务的服务部门与使用机械的客户之间服务协议的实际情况，不时地进行机械的预防性维护。在服务协议中可以商定一年内检查的次数。在检查期间，一个或几个现场服务工程师到访客户。这些现场服务工程师进行预防性维护活动，比如润滑、清洁、更换填料、换油等。正常情况下，客户要求了解隐患的迹象，以便允许现场服务工程师更换部件。在许多情况下，以反应的方式进行机械的服务，比如工业机器人的服务，这意味着只要不出故障，机器人就一直运行。

在本说明书中，所指的机械例示为具体地指出的所维护的工业机器人。

工业机器人用于多种多样的应用和环境，根据负载和移动参数，各种机器人的使用情况变化范围极大。所以，对种群中全体机器人使用静态维护日程表将导致许多机器人的部件更换得太早，而其他机器人的部件更换得太迟，结果造成不希望且高成本的停产。

工业机器人销售给客户时与产品手册一起交付。在产品手册中有关于所要求的维护活动和更换的建议。暴露部件的建议更换时间不是根据工业机器人使用情况，从而工业机器人的过载部件可能在建议的更换时间之前就损坏了。

为了实现越来越多的功能，开发了工业机器人之类的机械和有关的技术系统，这些技术系统的复杂度日益提高。市场上更强的竞争和更高的要求已经迫使若干公司使用更高效的生产方式生产高质量的产品。为了获得所述更高效的生产方式，若干公司要求这些技术系统提高可靠性。所以机械维护已经引起更多的注意并且变为非常重要的竞争武器。

工业公司要求产品的操作利用率高、可靠性高。某种机械比如工业机器人的用户不是买进质量更高的技术系统，而是留出越来越多的资源以维护机械。这些工业公司确实接受生产停顿，但是他们希望事先得知这些停顿将在何时发生。

US 5 587 635中公开了采用预防性维护来避免工业机器人不必要停工的方法实例。所述预防性维护依赖于利用直接探测机器人的某些特定性质而监视特定部件，从而可以对该部件或驱动系统估算剩余的寿命。

另一份描述现有技术的文献是EP 1 162 524 A。在这份文献中，例如机器人的一个单元的磨损受到监控和测量。该单元的寿命与磨损程度直接相关联。达到所述程度时就维修或更换该单元。对寿命有影响的因素之间没有联系，速度和力除外，即纯粹的机械磨损。

又一份文献：Jardine等人，“a Review on machinery diagnosticsand prognostics implementing condition-based maintenance”，Mechanical systems and signal processing，London，GB，vol.20，no.7，October 2006，pages 1483-1510，XP005507568，ISSN：0888-3270针对基于条件的维护。这份文献中的思路是根据从特定单元采集的数据，比如机械的某部件。所述数据在计算机中处理。该单元的条件受到监控，当该单元的状态以某种方式恶化时，监控装置报警，该单元不正常。这份文献没有论述关于例如外部因素影响的关联性。

关于机械单元维护的再一份文献是：Xiang Li，Junhong Zhou，Hao Zeng，“A intelligent predictive engine for milling machineprognostic monitoring”，IEEE，International conference on industrialinformatics，August 2006，XP002442651，整篇文献。在这份文献中，影响因子受到监视，其中表示影响因子表示测量值的信号受到监视。对所述监视信号进行多重回归，并估算所监视单元的寿命。

文献WO 2005/109133 A介绍了一种发明，其中计算机监控并确定机械的所监视单元的维护时间点。

以上引用的文献介绍的监视仅仅使用了从测量被监控单元状态的传感器采集的信号，这些信号与该单元寿命的机械影响有关，但是没有考虑环境因素的影响，而环境因素能够影响特定单元或整台机械与其特定使用情况有关的寿命。这些因素可以是如温度、湿度、空间中的移动范围、线速度、转速、加速度。另外，所述文献也没有考虑基于对该机械的所述特定单元的种群寿命所采集的统计数据的数据，也没有考虑对该特定部件进行预防性更换的时间。