机器人风扇节能方法及装置与流程

本发明涉及工业机器人的节能改造领域，具体涉及一种用于降低机器人风扇电能消耗的方法及装置。

背景技术：

工业机器人的电能消耗有一部分来自于散热装置。常见的散热装置是在机器人控制柜中加入数个散热风扇，机器人开始运行时，风扇同步启动，以恒定的转速运转，达到为控制柜散热降温的效果。这种散热装置的缺陷在于风扇一直以恒定转速工作，当机器人控制柜内部温度回落后，不需要风扇高速运转，这就造成了能量的不必要浪费。因机器人大多是24小时不停机运转，散热风扇长时间高速运转会浪费大量电能，同时风扇本身损耗增大，使用寿命也相应缩短。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种工业机器人风扇节能方法及装置，实现了当控制柜内部温度高时，风扇转速自动提高；控制柜内部温度降低时，风扇转速自动降低，从而在保证有效降温的前提下实现节能降耗的目的。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机器人风扇节能方法，包括如下步骤：

步骤1，实时采集机器人控制柜的内部温度；

步骤2，将采集的温度模拟量信号转换成数字量信号；

步骤3，根据预先设定的控制柜内部温度阈值，分析判断转换后的温度数字量信号，输出电流控制信号；

步骤4，根据电流控制信号，接通相应的电流通道，不同的电流通道可向风扇输出不同的电流，从而改变风扇转速。

对本发明的进一步改进，所述节能方法的步骤1，实时采集机器人的控制柜内部温度和控制柜外部环境温度。

对本发明的进一步改进，所述节能方法的步骤3，根据预先设定的控制柜内部温度阈值和环境温度阈值，分析判断转换后的控制柜内部温度和控制柜外部环境温度，输出电流控制信号。

环境温度会影响机器人的降温效率和效果，不同季节机器人的现场使用环境温度差异较大。同时采集机器人的控制柜内部温度和控制柜外部环境温度，进行综合分析判断，能够更加精确的评估当前机器人控制柜的降温需求，合理的配置风扇电流。达到既快速降温又节能能源的效果。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种机器人风扇节能装置，包括：

温度采集电路，能够实时采集机器人的控制柜内部温度；

数据转换电路，接收来自温度采集电路的温度模拟量信号并转换成数字量信号；

主控电路，接收来自数据转换电路的信号，根据预先设定的温度阈值进行分析判断，输出电流控制信号；

电流控制电路，与风扇相连，接收来自主控电路的电流控制信号，接通相对应的电流通道，不同的电流通道可向风扇输出不同的电流，从而改变风扇转速，达到节能的目的；

电源电路，为其他电路供电。

对本发明的进一步改进，所述节能装置的电流控制电路包含多个恒定电流通道和开关组，开关组接收电流控制信号，闭合对应的开关，与开关对应的电流通道连通。

对本发明的进一步改进，所述节能装置的温度采集电路实时采集机器人的控制柜内部温度和控制柜外部环境温度。

对本发明的进一步改进，所述节能装置的温度采集电路采用温度传感器。

对本发明的进一步改进，所述节能装置还包含显示电路，用于显示温度主控电路输出的数据。

对本发明的进一步改进，所述显示电路能够进行温度设置，可手动设置温度阈值。

本发明与现有技术相比所具有的优点和积极效果是：

本发明通过实时监控机器人控制柜内外温度，根据温度变化调节散热风扇的工作电流，进而调节散热风扇的转速。实现了在保证机器人控制柜有效降温的前提下，节省能量消耗的目的。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式提供的机器人风扇节能方法的流程图。

图2为本发明第一种实施方式提供的机器人风扇节能装置的结构示意图。

图3为本发明第二种实施方式提供的机器人风扇节能方法的流程图。

图4为本发明第二种实施方式提供的机器人风扇节能装置的结构示意图。

具体实施方式

图1至图2示出了本发明的第一种实施方式。如图1至图2所示，机器人风扇节能装置，包括：温度采集电路1，数据转换电路2，主控电路3，电流控制电路4，显示电路7和电源电路8，温度采集电路1包括温度传感器10，温度传感器10将实时采集的机器人控制柜内部温度t发送给数据转换电路2，数据转换电路2将接收的温度模拟量信号转换成数字量信号；主控电路3存储控制风扇电流变化的程序，根据预先设定的温度阈值，分析判断数据转换电路2输出的信号，输出电流控制信号；电流控制电路4与风扇9连接，包含多个恒定电流通道5和开关组6。优选的，多个恒定电流通道5为三档选择电流调节电路，包含电流值分别为a1,a2,a3的三个电路通道，a1＜a2＜a3。开关组6为三档转换继电器电路，包含b1,b2,b3三个开关，分别与a1,a2,a3连接。主控电路预先设定三个阈值t1,t2,t3，t1＜t2＜t3。当t＜t1时，b1,b2,b3均处于断开状态，电流控制电路无电流输出，风扇不转动；当t1＜t＜t2时，开关b1闭合，b2,b3断开，驱动风扇的电流值为a1；当t2＜t＜t3时，开关b2闭合，b1,b3断开，驱动风扇的电流值为a2；当t＞t3时，开关b3闭合，b1,b2,断开，驱动风扇的电流值为a3。显示电路7用于显示主控电路输出的数据，如温度数据、相关阈值和主控信号等，可手动设置温度阈值。

图3至图4示出了本发明的第二种实施方式。如图3至图4所示，机器人风扇节能装置包括：温度采集电路1，数据转换电路2，主控电路3，电流控制电路4，显示电路7和电源电路8，温度采集电路1包括温度传感器10和温度传感器20，温度传感器10实时采集机器人的控制柜内部温度t，温度传感器20实时采集机器人控制柜外部环境温度t。温度采集电路1将采集的两路温度模拟量信号发送给数据转换电路2，数据转换电路2将接收的两路温度模拟量信号转换成数字量信号；主控电路3存储控制风扇电流变化的程序，根据预先设定的控制柜内部温度阈值和环境温度阈值，分析判断转换后的控制柜内部温度和控制柜外部环境温度，输出电流控制信号。电流控制电路4与风扇9连接，包含多个恒定电流通道5和开关组6。优选的，多个恒定电流通道5为四档选择电流调节电路，包含电流值分别为a1,a2,a3,a4的四个电路通道，a1＜a2＜a3<a4。开关组6为四档转换继电器电路，包含b1,b2,b3,b4四个开关，分别与a1,a2,a3,a4连接。主控电路预先设定三个阈值t1,t2,t3和一个环境温度阈值t4，t1＜t2＜t3。当控制柜内部温度t＜t1时，b1,b2,b3,b4均处于断开状态，电流控制电路无电流输出，风扇不转动；当t1＜t＜t2时，开关b1闭合，b2,b3,b4断开，驱动风扇的电流值为a1；当t2＜t＜t3时，开关b2闭合，b1,b3,b4断开,驱动风扇的电流值为a2；当t＞t3且环境温度t<t4时，开关b3闭合，b1,b2,b4断开，驱动风扇的电流值为a3;当t＞t3且环境温度t>t4时，开关b4闭合，b1,b2,b3断开，驱动风扇的电流值为a4。显示电路7用于显示主控电路输出的数据，如温度数据、相关阈值和主控信号等，可手动设置温度阈值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。