本发明涉及零件检测，具体为一种零件次品率检测机器人、控制系统及方法。
背景技术：
1、在现代制造业中，零件的质量控制是确保产品性能和可靠性的关键环节，随着工业自动化和智能制造技术的发展，对生产过程中零件的次品率检测提出了更高的要求。
2、但是传统的质量控制方法依赖于经验丰富的质检员通过目视检查和手动测量来识别次品，这种方法效率低下，主观性强，易受人为因素影响，导致检测结果不稳定，因此，开发一种高效、准确、自动化的零件次品率检测系统显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种零件次品率检测机器人、控制系统及方法，解决了传统的零件质量控制方法效率低下的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种零件次品率检测机器人，包括支腿、伸缩腿、底座，所述支腿的上侧外壁设置有传送带，所述支腿的左侧外壁设置有成品框，所述支腿的后侧外壁固定连接有调节框，所述调节框的上侧外壁滑动连接有夹持机械臂，所述调节框的下侧外壁设置有废品框，所述伸缩腿的上表面固定连接有检测台，所述检测台的上表面固定连接有激光测距仪，所述检测台的下表面固定连接有压力测试仪，所述底座的上表面固定连接有检测机械臂，所述检测机械臂的外壁固定连接有摄像机，所述检测机械臂的上表面固定连接有光源。
3、优选的，一种零件次品率检测机器人控制系统，包括系统控制模块、数据处理模块、用户接口模块，所述系统控制模块是整个检测系统的核心，负责协调机器人和各检测模块的工作，所述数据处理模块负责收集、分析和存储检测数据，通过机器学习算法识别次品，计算次品率，并生成检测报告，所述用户接口模块提供操作界面，用户通过界面实时查看检测结果，控制系统运行，并查询历史数据和生成报告。
4、优选的，所述系统控制模块包括机器人控制单元、检测控制单元、数据处理单元、用户接口管理单元，所述机器人控制单元使用cad图纸和生产线布局，规划机械臂的运动轨迹，使得轨迹避免障碍物并优化路径以减少拾取和搬运时间，并通过plc控制机械臂的伺服电机使其具备精确定位和顺畅运动，实时监控机械臂的速度和加速度，并管理末端执行器的抓取零件、调整角度、精确放置操作，根据零件的形状和材质，调整抓取力和抓取方式，避免损伤零件，所述检测控制单元根据生产计划和检测要求，生成检测任务队列，合理调度检测任务，任务调度系统实时监控各检测模块的状态，动态调整任务分配，并管理视觉检测、尺寸检测和功能检测的工作流程，确保各检测模块按顺序高效运行，设置检测优先级，使关键零件优先检测，并实时监控检测过程中的各项参数，所述各项参数包括检测时间、检测精度，根据检测结果和参数变化，动态调整检测策略，所述检测策略包括调整光源亮度、重新校准测量设备。
5、优选的，所述数据处理单元通过传感器和接口模块，实时采集视觉检测系统、尺寸检测系统和功能检测系统产生的数据，并对数据进行预处理，所述预处理包括噪声过滤、数据标准化，并使用机器学习算法对数据进行分析，训练模型识别次品和合格品，分析检测数据，生成统计报告和趋势分析，提供生产质量的洞察，最后将检测结果存储到数据库中，数据库设置备份机制，定期备份数据，防止数据丢失，所述用户接口管理单元提供操作界面，用户可以快速了解系统状态和检测结果，并实时显示检测结果、次品率统计和系统状态，提供多种数据可视化方式，所述可视化方式包括图表和图形，提供系统配置、故障诊断和维护功能，用户可以通过界面进行调整检测参数和校准设备。
6、优选的，所述数据处理模块包括数据采集单元、数据分析单元、报告生成单元，所述数据采集单元从激光测距仪、压力测试仪和摄像机实时采集数据，包括图像数据、尺寸数据和功能测试数据，并对数据进行预处理，所述预处理包括噪声过滤、数据标准化，
7、视觉检测数据：从摄像头获取图像，通过图像采集卡传输至计算机，
8、尺寸检测数据：从激光测距仪或三坐标测量机获取尺寸数据，通过有线或无线的方式传输至计算机，
9、功能检测数据：从压力测试仪或电气性能测试仪获取测试数据，通过有线或无线的方式传输至计算机。
10、优选的，所述数据分析单元使用机器学习算法对数据进行分析，训练模型识别次品和合格品，所述算法包括决策树、支持向量机、神经网络，根据具体应用选择最佳算法；
11、数据分析流程：
12、数据预处理：对采集的数据进行预处理，所述预处理包括数据清洗、归一化；
13、特征提取：从预处理后数据中提取关键特征，所述关键特征包括尺寸偏差、表面缺陷；
14、模型训练：使用提取的特征训练机器学习模型，建立次品识别模型；
15、模型验证：使用验证集对模型进行验证，调整模型参数，提升识别准确率；
16、数据分析：使用训练好的模型对新数据进行分析，识别次品和合格品，生成统计报告和趋势分析。
17、优选的，所述报告生成单元根据检测数据生成详细的检测报告，包含次品率统计、缺陷分析信息，并提供报表导出功能，支持pdf、excel格式以便于分享和存档；
18、报告生成流程：
19、数据汇总：汇总各检测模块的数据，生成综合检测数据；
20、报告编写：根据检测数据编写详细的检测报告，包括次品率统计、缺陷分析、检测趋势；
21、报告导出：提供多种格式的报告导出功能，用户可以根据需求导出pdf、excel格式的报告；
22、报告存档：将生成的检测报告存档，用户可以通过界面查询历史报告。
23、优选的，所述用户接口模块包括检测结果显示单元、系统控制单元、数据查询单元，所述检测结果显示单元用于实时显示当前检测的零件结果，区分次品和合格品，并提供次品率统计图表直观展示生产质量情况；
24、检测结果显示流程：
25、数据获取：从数据处理单元获取实时检测结果数据；
26、数据展示：将检测结果数据通过图表、文本的形式展示在用户界面上；
27、数据更新：实时更新显示的数据，使用户看到的是最新的检测结果。
28、优选的，所述系统控制单元用于提供手动和自动操作模式的切换功能，根据需要调整系统工作模式，并提供系统启动、停止和重置按钮控制系统运行状态，并提供紧急停止功能应对突发状况；
29、系统控制流程：
30、模式切换：通过界面选择手动或自动操作模式；
31、系统操作：通过界面控制系统的启动、停止和重置操作；
32、紧急停止：提供紧急停止按钮，在紧急情况下立即停止系统运行；
33、所述数据查询单元提供历史检测数据查询功能，提供按时间、批次、零件编号条件检索数据的功能，并支持生成和导出检测报表，便于质量管理和生产改进，最后提供数据可视化功能，生成各种统计图表，帮助用户分析生产质量趋势；
34、数据查询流程：
35、查询条件输入：用户在界面上输入查询条件，所述查询条件包括时间范围、批次号、零件编号；
36、数据检索：系统根据用户输入的查询条件，从数据库中检索相关检测数据；
37、数据展示：将检索到的数据通过图表、文本的形式展示在用户界面上；
38、报表生成：选择是否生成和导出检测报表，支持多种格式的报表导出。
39、优选的，一种零件次品率检测机器人控制系统的检测方法，包括以下具体步骤：
40、s1：初始化，系统启动后，自动进行自检，包括机械臂、末端执行器、传感器的检查，用户通过界面输入和调整零件规格、检测标准和检测顺序的参数，自检和参数设置完成后，系统进入待命状态，准备开始检测；
41、s2：零件识别和定位，机械臂根据设定的路径，从生产线或料仓中拾取零件，末端执行器对零件进行初步定位确认零件处于正确的位置，零件进入视觉检测区域，摄像头捕捉零件图像，根据图像处理结果，调整零件的位置和角度；
42、s3：检测过程，摄像头捕捉零件图像，图像处理算法分析图像，识别表面缺陷，检测结果传送至控制系统，控制系统记录检测数据，激光测距仪或三坐标测量机测量零件的关键尺寸，确保其在公差范围内，测量数据传送至控制系统，控制系统记录检测数据，压力测试仪对零件进行耐压测试，选择电气性能测试仪测试电气参数，选择功能模拟器模拟工作环境进行功能测试，测试数据传送至控制系统，控制系统记录检测数据；
43、s4：数据收集与分析，机器人将采集到的数据传输至控制系统，控制系统将检测数据存储到数据库中，数据处理单元使用机器学习算法对数据进行分析，识别次品和合格品，根据分析结果计算次品率，并将结果存储到数据库中；
44、s5：结果输出，用户接口实时显示当前检测的零件结果，包括次品和合格品的分类，检测结果和次品率计算结果存储到数据库中，系统根据检测数据生成详细的检测报告，用户通过界面查看和导出报告；
45、s6：处理次品，系统根据检测结果自动分类次品和合格品，将次品标记为次品，次品被引导至指定的位置，等待进一步处理，根据企业标准，次品可能被重新检测、返修或直接报废，处理完成后，次品的处理结果和过程记录到数据库中。
46、本发明提供了一种零件次品率检测机器人、控制系统及方法。具备以下有益效果：
47、1、本发明通过机器人主体能够连续、高效地进行零件检测，减少生产线的停机时间，自动化系统快速识别和处理次品，避免次品流入下一生产环节，从而减少返工和浪费，达到提高零件的生产效率的效果。
48、2、本发明通过数据处理单元能够实时采集和分析检测数据，提供即时的次品率统计和质量分析报告，用户接口提供强大的数据查询和追溯功能，用户可以方便地查询历史检测数据和生成报告，帮助进行质量追溯和改进，从而可以达到提高数据管理和分析能力的效果。
49、3、本发明通过系统集成了多种检测技术，包括视觉检测、尺寸检测和功能检测，确保对零件的全面质量控制，并且系统能够在生产早期发现零件缺陷，及时进行纠正和处理，减少次品的产生，从而可以达到增强产品质量控制的效果。
50、4、本发明通过视觉检测系统、尺寸检测系统和功能检测系统，能够消除人工检测的主观误差，控制系统和数据处理单元可以实时校准检测设备，确保检测结果的准确性，从而可以达到提高对零件的检测精度和一致性的效果。
1.一种零件次品率检测机器人，包括支腿（1）、伸缩腿（7）、底座（11），其特征在于，所述支腿（1）的上侧外壁设置有传送带（2），所述支腿（1）的左侧外壁设置有成品框（3），所述支腿（1）的后侧外壁固定连接有调节框（4），所述调节框（4）的上侧外壁滑动连接有夹持机械臂（5），所述调节框（4）的下侧外壁设置有废品框（6），所述伸缩腿（7）的上表面固定连接有检测台（8），所述检测台（8）的上表面固定连接有激光测距仪（9），所述检测台（8）的下表面固定连接有压力测试仪（10），所述底座（11）的上表面固定连接有检测机械臂（12），所述检测机械臂（12）的外壁固定连接有摄像机（13），所述检测机械臂（12）的上表面固定连接有光源（14）。
2.一种零件次品率检测机器人控制系统，根据权利要求1所述的一种零件次品率检测机器人，其特征在于，包括系统控制模块、数据处理模块、用户接口模块，所述系统控制模块是整个检测系统的核心，负责协调机器人和各检测模块的工作，所述数据处理模块负责收集、分析和存储检测数据，通过机器学习算法识别次品，计算次品率，并生成检测报告，所述用户接口模块提供操作界面，用户通过界面实时查看检测结果，控制系统运行，并查询历史数据和生成报告。
3.根据权利要求2所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，所述系统控制模块包括机器人控制单元、检测控制单元、数据处理单元、用户接口管理单元，所述机器人控制单元使用cad图纸和生产线布局，规划机械臂的运动轨迹，使得轨迹避免障碍物并优化路径以减少拾取和搬运时间，并通过plc控制机械臂的伺服电机使其具备精确定位和顺畅运动，实时监控机械臂的速度和加速度，并管理末端执行器的抓取零件、调整角度、精确放置操作，根据零件的形状和材质，调整抓取力和抓取方式，避免损伤零件，所述检测控制单元根据生产计划和检测要求，生成检测任务队列，合理调度检测任务，任务调度系统实时监控各检测模块的状态，动态调整任务分配，并管理视觉检测、尺寸检测和功能检测的工作流程，确保各检测模块按顺序高效运行，设置检测优先级，使关键零件优先检测，并实时监控检测过程中的各项参数，所述各项参数包括检测时间、检测精度，根据检测结果和参数变化，动态调整检测策略，所述检测策略包括调整光源亮度、重新校准测量设备。
4.根据权利要求3所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，所述数据处理单元通过传感器和接口模块，实时采集视觉检测系统、尺寸检测系统和功能检测系统产生的数据，并对数据进行预处理，所述预处理包括噪声过滤、数据标准化，并使用机器学习算法对数据进行分析，训练模型识别次品和合格品，分析检测数据，生成统计报告和趋势分析，提供生产质量的洞察，最后将检测结果存储到数据库中，数据库设置备份机制，定期备份数据，防止数据丢失，所述用户接口管理单元提供操作界面，用户可以快速了解系统状态和检测结果，并实时显示检测结果、次品率统计和系统状态，提供多种数据可视化方式，所述可视化方式包括图表和图形，提供系统配置、故障诊断和维护功能，用户可以通过界面进行调整检测参数和校准设备。
5.根据权利要求2所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，所述数据处理模块包括数据采集单元、数据分析单元、报告生成单元，所述数据采集单元从激光测距仪（9）、压力测试仪（10）和摄像机（13）实时采集数据，包括图像数据、尺寸数据和功能测试数据，并对数据进行预处理，所述预处理包括噪声过滤、数据标准化，
6.根据权利要求5所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，所述数据分析单元使用机器学习算法对数据进行分析，训练模型识别次品和合格品，所述算法包括决策树、支持向量机、神经网络，根据具体应用选择最佳算法；
7.根据权利要求5所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，所述报告生成单元根据检测数据生成详细的检测报告，包含次品率统计、缺陷分析信息，并提供报表导出功能，支持pdf、excel格式以便于分享和存档；
8.根据权利要求2所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，所述用户接口模块包括检测结果显示单元、系统控制单元、数据查询单元，所述检测结果显示单元用于实时显示当前检测的零件结果，区分次品和合格品，并提供次品率统计图表直观展示生产质量情况；
9.根据权利要求8所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，所述系统控制单元用于提供手动和自动操作模式的切换功能，根据需要调整系统工作模式，并提供系统启动、停止和重置按钮控制系统运行状态，并提供紧急停止功能应对突发状况；
10.一种零件次品率检测机器人控制系统的检测方法，应用于权利要求2-9任一项所述的一种零件次品率检测机器人控制系统，其特征在于，包括以下具体步骤：
