CN105427735B - 一种教学用机器人工作平台 - Google Patents
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Abstract
一种教学用机器人工作平台,包括装置固定台(10)、控制平台,装置固定台(10)中部设置有旋转平台(11),旋转平台(11)上均布有两个手动机械固定座(12)以及两个器具吸盘装置(13),装置固定台(10)四周均布有四个装置固定座(16),所述四个装置固定座(16)上依次固定设置有机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置;所述控制平台分别与装置固定台(10)、机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置中各装置进行连接控制;装置固定台(10)可依次转动90度角,从而使手动机械固定座(12)或器具吸盘装置(13)依次与机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置位置对应。
Description
技术领域
本发明涉及一种学校用教学设备,尤其涉及一种教学用机器人工作平台。
背景技术
在公知的技术领域,随着我国国民经济的迅速发展,企业对机器人技能人才的需求越来越迫切。特别是我国加入世界贸易组织后,企业之间的竞争将在很大程度上表现为对技能人才的竞争,由此将极大地激发我国广大高职院校学生在机器人学习、掌握技术、能力培养方面的热情。机器人发展因此而带来的人才培养需求更开始显现,当前各高职高校纷纷建立机器人实验室等教学手段,因此,相关的教学机器人设备是否符合教学与就业需求显得尤为重要。
授权公告号为CN202404820U的中国专利公开了一种教学机器人,包括头部1、胸部2、腰部3、臂部4、腿部5、开关10和电池11,头部1与胸部2之间由伺服舵机8连接,臂部4与胸部2之间由伺服舵机8连接,腿部5与腰部3之间由伺服舵机8连接,其特征在于:所述胸部2与所述腰部3之间由伺服舵机8连接,所述腿部5设置3个伺服舵机8,所述臂部4设置2个伺服舵机8。上述教学机器人结构过于简单,不适应高效教学的需要,难以跟上现在自动化生产的需要,尤其是现代工厂机械化生产的需要。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足,提供一种教学用机器人工作平台,该工作平台功能全面,结构简单,可以大大方便高效的机器人教学,使学生掌握更全面的机器人操作技能。
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
一种教学用机器人工作平台,包括装置固定台10,装置固定台10中部设置有旋转平台11,旋转平台11上固定有手动机械固定座12和器具吸盘装置13,装置固定台10四周均布有多个装置固定座16,在其中一装置固定座16上固定有一机器人抓取装置。
进一步地,所述机器人抓取装置包括与装置固定座16适配的固定底座,固定底座上方设置有旋转支架41,旋转支架41的一端与固定底座通过螺丝进行连接固定,另一端与抓取装置支撑柱42的底部连接,抓取装置支撑柱42的顶端通过第一活动连接装置43与第一连杆44的一端连接,第一活动连接装置43可以进行竖直方向的180°旋转,通过第一活动连接装置43的旋转带动第一连杆44的运动;第一连杆44的另一端通过第二活动连接装置45与第 二连杆46的一端连接,第二活动连接装置45可在竖直方向180°旋转;第二连杆46的另一端通过第三活动连接装置47与第三连杆48的一端连接,第三活动连接装置47可与第三连杆48垂直平面进行360°旋转;第三连杆48的另一端设置有机械手抓取装置49。
进一步地,所述第三连杆48的末端为两平行长板形成的叉状结构,机械手抓取装置49中部设置有转动圆盘53;转动圆盘53中部设置有转向轴51,上部设置有吸盘54,下部设置有机械手52,位于转动圆盘53左、右侧的转向轴51上对称的设置有两个电磁换向机构,所述两个电磁换向机构与两平行长板外侧面固定设置;每个电磁换向机构包括包裹于最外层的保护壳55、垂直穿插固定设置在所述转向轴51上的永磁体56、对称地设置于转向轴51的轴线两侧的两个电磁活动装置,每个电磁活动装置包括固定在保护壳55内的电磁铁57,能够被电磁铁57吸附的导磁性移动块58,所述保护壳55内设置有供导磁性移动块58沿垂直转向轴51方向往复移动的限位部,所述导磁性移动块58朝向转向轴51的一端均竖直设置有两个相互平行的定位栓59,所述定位栓59采用隔磁材料;所述转向轴51在位于永磁体56安装部的两侧设置有两个与定位栓59间隙配合的定位孔,两个导磁性移动块58之间连接设置有拉伸弹簧;通过对电磁铁57通以一定方向的电流,从而控制电磁铁57的电磁场与永磁体56的磁场相对方向,从而控制机械手抓取装置49中吸盘54或机械手52的选择使用。
进一步地,旋转平台11的底部中央部位固定设置有旋转套管,旋转套管为内部主轴21和外部轴承套17组合而成的套管结构,内部主轴21和外部轴承套17二者的顶部接触位置设置有轴承18,底部接触位置设置有圆锥轴承19,旋转套管的内部主轴21端部接头与旋转平台11进行连接,外部轴承套17底部裙座周缘为齿轮状结构,旋转套管11通过外部轴承套17底部的齿轮状结构分别与油马达15进行齿轮配合连接,在油马达15的推动下,旋转套管的外部轴承套17可绕各自的内部主轴21进行转动从而带动旋转平台11相应转动。
进一步地,所述器具吸盘装置13包括自转体总座板31、标准拉杆气缸32、工作吸盘33、涡轮蜗杆减速机34、带轮一35、带轮二36,其中自转体总座板31与旋转平台11进行固定,标准拉杆气缸32设置在自转体总座板31上,标准拉杆气缸32通过气路与工作吸盘33进行连接;标准拉杆气缸32上部安装有自转电机,该电机与涡轮蜗杆减速机34连接,涡轮蜗杆减速机34的输出端连接有带轮一35,带轮一35与工作吸盘33的自转轴38端部的带轮二36通过皮带进行连接,从而带动工作吸盘33的自转;在标准拉杆气缸32与工作吸盘33之间的气路上还设置有过滤器37和/或防尘圈39。
进一步地,在装置固定台10周边的其中一装置固定座16上固定有一机器人抛光装置,机器人抛光装置包括垂直支架71,垂直支架71上方固定有水平支架72,水平支架72下方固 定有上下油缸73,上下油缸73可带动水平支架72上下运动,水平支架72上方设置有进退滑动板74,进退滑动板74上方固定有电机75和一固定板76,固定板76前端伸出固定有一伸长臂,伸长臂末端设置有砂轮77,砂轮77的旋转轴通过一带轮与电机75的输出皮带相连接;水平支架72上砂轮77的相对一侧连接有一水平进退气缸78,水平进退气缸78可带动水平支架72前后水平运动,在上下油缸73、水平进退气缸78的带动下,砂轮77可对教学模具进行抛光。
进一步地,在装置固定台10周边的其中一装置固定座16上固定有一机器人钻孔装置,机器人钻孔装置包括支架81,支架81上方安装有固定板82,固定板82上方安装有滑动轴83,滑动轴83上方安装有钻头支座84,滑动轴83一侧设置有滑动油缸85,滑动油缸85的输出轴与钻头支座84连接,滑动油缸85可带动钻头支座84沿滑动轴83前后移动,钻头支座84上方安装有与滑动轴83方向垂直的水平移动轴90,水平移动轴90上方固定设置有一气缸91,气缸91的气缸轴的伸缩可推动钻头装置前后移动。水平移动轴90下方固定有电机86,电机86与减速机87连接,减速机87输出端与三组合钻头89连接。
进一步地,在装置固定台10周边的其中一装置固定座16上固定有一机器人焊接装置,所述机器人焊接装置包括两固定杆101,两固定杆101中间设置有横杆102,横杆102上设置有平面移动装置104,平面移动装置104中设置有驱动电机,平面移动装置104下方连接有第一机械臂103,第一机械臂103底部通过一活动连接装置与第二机械臂105的一端连接,第二机械臂105的另一端通过一活动连接装置与第三连接臂106的一端连接,第三连接臂106的另一端通过一活动连接装置与第四连接臂107的一端连接,第四连接臂107的另一端设置有焊枪108。
进一步地,该装置固定台10还包括控制平台,控制平台分别与装置固定台10、机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置中各装置进行连接控制。
一种教学用机器人工作平台,包括装置固定台10、控制平台,装置固定台10中部设置有旋转平台11,旋转平台11上均布有两个手动机械固定座12以及两个器具吸盘装置13,装置固定台10四周均布有四个装置固定座16,所述四个装置固定座16上依次固定设置有机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置;所述控制平台分别与装置固定台10、机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置中各装置进行连接控制;装置固定台10可依次转动90度角,从而使手动机械固定座12或器具吸盘装置13依次与机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置位置对应;
所述器具吸盘装置13包括自转体总座板31、标准拉杆气缸32、工作吸盘33、涡轮蜗杆
减速机34、带轮一35、带轮二36,其中自转体总座板31与旋转平台11进行固定,标准拉杆气缸32设置在自转体总座板31上,标准拉杆气缸32通过气路与工作吸盘33进行连接,标准拉杆气缸32上部安装有自转电机,该电机与涡轮蜗杆减速机34连接,涡轮蜗杆减速机34的输出端连接有带轮一35,带轮一35与工作吸盘33的自转轴38端部的带轮二36通过皮带进行连接,从而带动工作吸盘33的自转;
所述机器人抓取装置包括与装置固定座16的固定底座,固定底座上方设置有旋转支架41,旋转支架41的一端与机器人底板3通过螺丝进行连接固定,另一端与抓取装置支撑柱42的底部连接,抓取装置支撑柱42的顶端通过第一活动连接装置43与第一连杆44的一端连接,第一活动连接装置43可以进行竖直方向的180°旋转,通过第一活动连接装置43的旋转带动第一连杆44的运动;第一连杆44的另一端通过第二活动连接装置45与第二连杆46的一端连接,第二活动连接装置45可在竖直方向180°旋转,第二连杆46的另一端通过第三活动连接装置47与第三连杆48的一端连接,第三活动连接装置47可与第三连杆48垂直平面进行360°旋转,从而带动第三连杆48进行轴向旋转作业;第三连杆48的另一端设置有机械手抓取装置49;
所述机器人抛光装置包括垂直支架71,垂直支架71上方固定有水平支架72,水平支架72下方固定有上下油缸73,上下油缸73可带动水平支架72上下运动,水平支架72上方设置有进退滑动板74,进退滑动板74上方固定有电机75和一固定板76,固定板76前端伸出固定有一伸长臂,一伸长臂末端设置有砂轮77,砂轮77的旋转轴通过一带轮与电机75的输出皮带相连接;水平支架72上砂轮77的相对一侧连接有一水平进退气缸78,水平进退气缸78可带动水平支架72前后水平运动,在上下油缸73、水平进退气缸78的带动下,砂轮77可对教学模具进行抛光;
所述机器人钻孔装置包括支架81,支架81上方安装有固定板82,固定板82上方安装有滑动轴83,滑动轴83上方安装有钻头支座84,滑动轴83一侧设置有滑动油缸85,滑动油缸85的输出轴与钻头支座84连接,滑动油缸85可带动钻头支座84沿滑动轴83前后移动,钻头支座84上方安装有与滑动轴83方向垂直的水平移动轴90,水平移动轴90上方固定设置有一气缸91,气缸91的气缸轴的伸缩可推动钻头装置前后移动。水平移动轴90下方固定有电机86,电机86与减速机87连接,减速机87输出端与三组合钻头89连接;
所述机器人焊接装置包括两固定杆101,两固定杆101中间设置有横杆102,横杆102上设置有平面移动装置104,平面移动装置104中设置有驱动电机,平面移动装置104下方连接有第一机械臂103,第一机械臂103底部通过一活动连接装置与第二机械臂105的一端连 接,第二机械臂105的另一端通过一活动连接装置与第三连接臂106的一端连接,第三连接臂106的另一端通过一活动连接装置与第四连接臂107的一端连接,第四连接臂107的另一端设置有焊枪108。
在本发明的教学用机器人工作平台中,机器人抓取装置可以灵活伸缩和转动,从而抓取模具并移动至手动机械固定座12或器具吸盘装置13上方进行固定,模具固定后,装置固定台10在油马达15的推动下,每次转动90度角,按照一定次序分别由机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置进行抛光、钻孔、焊接的学习和操作,最后由机器人抓取装置将模具取下,完成一个循环的机器人工作平台练习操作,学习全面、快捷,贴合工厂实际,满足高校日常机器人操作学习需求,适于在各高校推广应用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的教学用机器人工作平台的装置固定台的结构示意图;
图2为本发明的教学用机器人工作平台的旋转套管的结构示意图;
图3为本发明的教学用机器人工作平台的器具吸盘装置的结构示意图;
图4为本发明的教学用机器人工作平台的机器人抓取装置的结构示意图;
图5为本发明的教学用机器人工作平台的机械手抓取装置的结构示意图;
图6为本发明的教学用机器人工作平台的机器人抛光装置的结构示意图;
图7为本发明的教学用机器人工作平台的机器人钻孔装置的结构示意图;
图8为本发明的教学用机器人工作平台的机器人焊接装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,作为本发明的实施例,一种教学用机器人工作平台,包括装置固定台10,装置固定台10中部设置有旋转平台11,旋转平台11上固定有手动机械固定座12和器具吸盘装置13,对于钢片等教学模具采用手动机械固定座12的固定方式,其他难以固定的教学模具采用器具吸盘装置13进行固定。装置固定台10四周均布有多个装置固定座16,可以根 据需要安装机械手、抛光教学模具等教学装置。
在一种实施方式中,旋转平台11上设置有两个手动机械固定座12以及两个器具吸盘装置13,可以供学员同时学习多种机器人装置的控制操作。
如图1、2所示,旋转平台11的底部中央部位固定设置有旋转套管,旋转套管为内部主轴21和外部轴承套17组合而成的套管结构,内部主轴21和外部轴承套17二者的顶部接触位置设置有轴承18,底部接触位置设置有圆锥轴承19,旋转套管的内部主轴21端部接头与旋转平台11进行连接,外部轴承套17底部裙座周缘为齿轮状结构,旋转套管11通过外部轴承套17底部的齿轮状结构分别与油马达15进行齿轮配合连接,在油马达15的推动下,旋转套管的外部轴承套17可绕各自的内部主轴21进行转动从而带动旋转平台11相应转动。如图2所示,外部轴承套17与装置固定台10可采用螺纹固定等固定方式进行连接。
如图3所示为所述器具吸盘装置13的装置结构示意图,器具吸盘装置13包括自转体总座板31、标准拉杆气缸32、工作吸盘33、涡轮蜗杆减速机34、带轮一35、带轮二36,其中自转体总座板31与旋转平台11进行固定,标准拉杆气缸32设置在自转体总座板31上,标准拉杆气缸32通过气路与工作吸盘33进行连接,从而对教学模具优选方形进行吸取或释放。标准拉杆气缸32上部安装有自转电机,该电机与涡轮蜗杆减速机34连接,涡轮蜗杆减速机34的输出端连接有带轮一35,带轮一35与工作吸盘33的自转轴38端部的带轮二36通过皮带进行连接,从而带动工作吸盘33的自转,从而使该器具吸盘装置13不但可以实现固定教学模具的作用,同时在需要时也可以配合抛光装置进行抛光教学操作。
进一步地,为了对标准拉杆气缸32进行保护,在标准拉杆气缸32与工作吸盘33之间的气路上还设置有过滤器37和/或防尘圈39。
如图4所示,在本发明的装置固定台10周边的一装置固定座16上固定有一机器人抓取装置,所述机器人抓取装置包括与装置固定座16适配的固定底座,固定底座上方设置有旋转支架41,旋转支架41的一端与固定底座通过螺丝进行连接固定,另一端与抓取装置支撑柱42的底部连接,抓取装置支撑柱42的顶端通过第一活动连接装置43与第一连杆44的一端连接,第一活动连接装置43可以进行竖直方向的180°旋转,通过第一活动连接装置43的旋转带动第一连杆44的运动。第一连杆44的另一端通过第二活动连接装置45与第二连杆46的一端连接,第二活动连接装置45可在竖直方向180°旋转。第二连杆46的另一端通过第三活动连接装置47与第三连杆48的一端连接,第三活动连接装置47可与第三连杆48垂直平面进行360°旋转,从而带动第三连杆48进行轴向旋转作业。第三连杆48的另一端设置有机械手抓取装置49。通过多个可以自由旋转转动的构件组成具有多轴的旋转机械手,提 高机械手操作的多角度,多方位性,使设备具有更多的用途和适用性。
如图5所示,第三连杆48的末端为两平行长板形成的叉状结构,机械手抓取装置49中部设置有转动圆盘53,转动圆盘53中部设置有转向轴51,上部设置有吸盘54,下部设置有机械手52,位于转动圆盘53左、右侧的转向轴5上对称的设置有两个电磁换向机构,所述两个电磁换向机构与两平行长板外侧面固定设置。每个电磁换向机构包括包裹于最外层的保护壳55、垂直穿插固定设置在所述转向轴51上的永磁体56、对称地设置于转向轴51的轴线两侧的两个电磁活动装置,每个电磁活动装置包括固定在保护壳55内的电磁铁57,能够被电磁铁57吸附的导磁性移动块58,所述保护壳55内设置有供导磁性移动块58沿垂直转向轴51方向往复移动的限位部,所述导磁性移动块58朝向转向轴51的一端均竖直设置有两个相互平行的定位栓59,所述定位栓59采用隔磁材料。所述转向轴51在位于永磁体56安装部的两侧设置有两个与定位栓59间隙配合的定位孔,两个导磁性移动块58之间连接设置有拉伸弹簧。通过对电磁铁57通以一定方向的电流,从而控制电磁铁57的电磁场与永磁体56的磁场相对方向,从而控制机械手抓取装置49中吸盘54或机械手52的选择使用,并使操作者选择使用合适的吸盘54或机械手52来抓取模具。
实际应用过程中,机器人抓取装置通过自身的旋转和第一连杆44、第二连杆46、第三连杆48的伸缩使机械手抓取装置49到达模具上方,通过控制电磁铁57中电流的流向来选择使用吸盘54或机械手52,从而抓取模具并移动至手动机械固定座12或器具吸盘装置13上方,然后放下,放至手动机械固定座12后学员进行手动固定或者放至器具吸盘装置13上方由器具吸盘装置13接替进行吸盘固定。
在一种实施方式中,如图6所示,在本发明的装置固定台10周边的一装置固定座16上固定有一机器人抛光装置,机器人抛光装置包括垂直支架71,垂直支架71上方固定有水平支架72,水平支架72下方固定有上下油缸73,上下油缸73可带动水平支架72上下运动,水平支架72上方设置有进退滑动板74,进退滑动板74上方固定有电机75和一固定板76,固定板76前端伸出固定有一伸长臂,伸长臂末端设置有砂轮77,砂轮77的旋转轴通过一带轮与电机75的输出皮带相连接。水平支架72上砂轮77的相对一侧连接有一水平进退气缸78,水平进退气缸78可带动水平支架72前后水平运动,在上下油缸73、水平进退气缸78的带动下,砂轮77可对教学模具进行抛光。学员可以利用该机器人抛光装置联系模具抛光操作。
如图7所示,在本发明的装置固定台10周边的一装置固定座16上固定有一机器人钻孔装置,机器人钻孔装置包括支架81,支架81上方安装有固定板82,固定板82上方安装有滑 动轴83,滑动轴83上方安装有钻头支座84,滑动轴83一侧设置有滑动油缸85,滑动油缸85的输出轴与钻头支座84连接,滑动油缸85可带动钻头支座84沿滑动轴83前后移动,钻头支座84上方安装有与滑动轴83方向垂直的水平移动轴90,水平移动轴90上方固定设置有一气缸91,气缸91的气缸轴的伸缩可推动钻头装置前后移动。水平移动轴90下方固定有电机86,电机86与减速机87连接,减速机87输出端与三组合钻头89连接。学员通过操作机器人钻孔装置可以实现对模具的钻孔操作。
如图8所示,在本发明的装置固定台10周边的一装置固定座16上固定有一机器人焊接装置,机器人焊接装置包括两固定杆101,两固定杆101中间设置有横杆102,横杆102上设置有平面移动装置104,平面移动装置104中设置有驱动电机(图中未示出),平面移动装置104下方连接有第一机械臂103,第一机械臂103底部通过一活动连接装置与第二机械臂105的一端连接,第二机械臂105的另一端通过一活动连接装置与第三连接臂106的一端连接,第三连接臂106的另一端通过一活动连接装置与第四连接臂107的一端连接,第四连接臂107的另一端设置有焊枪108。本发明中机器人焊接装置与机器人抓取结构类似,不再赘述。学员操作时,通过各机械臂定位其焊接点,通过平面移动装置104控制焊枪108的水平移动,进行水平方向的稳定焊接。
进一步的,该装置固定台10还包括控制平台(图中未示出),控制平台分别与装置固定台10、机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置中各装置进行连接控制,实际应用时,机器人抓取装置通过自身的旋转和第一连杆44、第二连杆46、第三连杆48的伸缩使机械手抓取装置49到达模具上方,通过控制电磁铁57中电流的流向来选择使用吸盘54或机械手52,从而抓取模具并移动至手动机械固定座12或器具吸盘装置13上方,然后放下,放至手动机械固定座12后学员进行手动固定或者放至器具吸盘装置13上方由器具吸盘装置13接替进行吸盘固定。模具固定后,装置固定台10在油马达15的推动下,每次转动90度角,按照一定次序分别由机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置进行抛光、钻孔、焊接的学习和操作,最后由机器人抓取装置将模具取下,完成一个循环的机器人工作平台练习操作,学习全面、快捷,贴合工厂实际,满足高校日常机器人操作学习需求,适于在各高校推广应用。
应该理解,尽管参考其示例性的实施方案,已经对本发明进行具体地显示和描述,但是本领域的普通技术人员应该理解,在不背离由权利要求书所定义的本发明的精神和范围的条件下,可以在其中进行各种形式和细节的变化,可以进行各种实施方案的任意组合。
Claims (7)
1.一种教学用机器人工作平台,其特征在于:包括装置固定台(10),装置固定台(10)中部设置有旋转平台(11),旋转平台(11)上固定有手动机械固定座(12)和器具吸盘装置(13),装置固定台(10)四周均布有多个装置固定座(16),在其中一装置固定座(16)上固定有一机器人抓取装置;所述机器人抓取装置包括与装置固定座(16)适配的固定底座,固定底座上方设置有旋转支架(41),旋转支架(41)的一端与固定底座通过螺丝进行连接固定,另一端与抓取装置支撑柱(42)的底部连接,抓取装置支撑柱(42)的顶端通过第一活动连接装置(43)与第一连杆(44)的一端连接,第一活动连接装置(43)可以进行竖直方向的180°旋转,通过第一活动连接装置(43)的旋转带动第一连杆(44)的运动;第一连杆(44)的另一端通过第二活动连接装置(45)与第二连杆(46)的一端连接,第二活动连接装置(45)可在竖直方向180°旋转;第二连杆(46)的另一端通过第三活动连接装置(47)与第三连杆(48)的一端连接,第三活动连接装置(47)可与第三连杆(48)垂直平面进行360°旋转;第三连杆(48)的另一端设置有机械手抓取装置(49);所述器具吸盘装置(13)包括自转体总座板(31)、标准拉杆气缸(32)、工作吸盘(33)、涡轮蜗杆减速机(34)、带轮一(35)、带轮二(36),其中自转体总座板(31)与旋转平台(11)进行固定,标准拉杆气缸(32)设置在自转体总座板(31)上,标准拉杆气缸(32)通过气路与工作吸盘(33)进行连接;标准拉杆气缸(32)上部安装有自转电机,该电机与涡轮蜗杆减速机(34)连接,涡轮蜗杆减速机(34)的输出端连接有带轮一(35),带轮一(35)与工作吸盘(33)的自转轴(38)端部的带轮二(36)通过皮带进行连接,从而带动工作吸盘(33)的自转;在标准拉杆气缸(32)与工作吸盘(33)之间的气路上还设置有过滤器(37)和/或防尘圈(39)。
2.根据权利要求1所述的教学用机器人工作平台,其特征在于:所述第三连杆(48)的末端为两平行长板形成的叉状结构,机械手抓取装置(49)中部设置有转动圆盘(53);转动圆盘(53)中部设置有转向轴(51),上部设置有吸盘(54),下部设置有机械手(52),位于转动圆盘(53)左、右侧的转向轴(51)上对称的设置有两个电磁换向机构,所述两个电磁换向机构与两平行长板外侧面固定设置;每个电磁换向机构包括包裹于最外层的保护壳(55)、垂直穿插固定设置在所述转向轴(51)上的永磁体(56)、对称地设置于转向轴(51)的轴线两侧的两个电磁活动装置,每个电磁活动装置包括固定在保护壳(55)内的电磁铁(57),能够被电磁铁(57)吸附的导磁性移动块(58),所述保护壳(55)内设置有供导磁性移动块(58)沿垂直转向轴(51)方向往复移动的限位部,所述导磁性移动块(58)朝向转向轴(51)的一端均竖直设置有两个相互平行的定位栓(59),所述定位栓(59)采用隔磁材料;所述转向轴(51)在位于永磁体(56)安装部的两侧设置有两个与定位栓(59)间隙配合的定位孔,两个导磁性移动块(58)之间连接设置有拉伸弹簧;通过对电磁铁(57)通以一定方向的电流,从而控制电磁铁(57)的电磁场与永磁体(56)的磁场相对方向,从而控制机械手抓取装置(49)中吸盘(54)或机械手(52)的选择使用。
3.根据权利要求1所述的教学用机器人工作平台,其特征在于:旋转平台(11)的底部中央部位固定设置有旋转套管,旋转套管为内部主轴(21)和外部轴承套(17)组合而成的套管结构,内部主轴(21)和外部轴承套(17)二者的顶部接触位置设置有轴承(18),底部接触位置设置有圆锥轴承(19),旋转套管的内部主轴(21)端部接头与旋转平台(11)进行连接,外部轴承套(17)底部裙座周缘为齿轮状结构,旋转套管通过外部轴承套(17)底部的齿轮状结构分别与油马达(15)进行齿轮配合连接,在油马达(15)的推动下,旋转套管的外部轴承套(17)可绕各自的内部主轴(21)进行转动从而带动旋转平台(11)相应转动。
4.根据权利要求2所述的教学用机器人工作平台,其特征在于:在装置固定台(10)周边的其中一装置固定座(16)上固定有一机器人抛光装置,机器人抛光装置包括垂直支架(71),垂直支架(71)上方固定有水平支架(72),水平支架(72)下方固定有上下油缸(73),上下油缸(73)可带动水平支架(72)上下运动,水平支架(72)上方设置有进退滑动板(74),进退滑动板(74)上方固定有电机(75)和一固定板(76),固定板(76)前端伸出固定有一伸长臂,伸长臂末端设置有砂轮(77),砂轮(77)的旋转轴通过一带轮与电机(75)的输出皮带相连接;水平支架(72)上砂轮(77)的相对一侧连接有一水平进退气缸(78),水平进退气缸(78)可带动水平支架(72)前后水平运动,在上下油缸(73)、水平进退气缸(78)的带动下,砂轮(77)可对教学模具进行抛光。
5.根据权利要求2所述的教学用机器人工作平台,其特征在于:在装置固定台(10)周边的其中一装置固定座(16)上固定有一机器人钻孔装置,机器人钻孔装置包括支架(81),支架(81)上方安装有固定板(82),固定板(82)上方安装有滑动轴(83),滑动轴(83)上方安装有钻头支座(84),滑动轴(83)一侧设置有滑动油缸(85),滑动油缸(85)的输出轴与钻头支座(84)连接,滑动油缸(85)可带动钻头支座(84)沿滑动轴(83)前后移动,钻头支座(84)上方安装有与滑动轴(83)方向垂直的水平移动轴(90),水平移动轴(90)上方固定设置有一气缸(91),气缸(91)的气缸轴的伸缩可推动钻头装置前后移动;水平移动轴(90)下方固定有电机(86),电机(86)与减速机(87)连接,减速机(87)输出端与三组合钻头(89)连接。
6.根据权利要求2所述的教学用机器人工作平台,其特征在于:在装置固定台(10)周边的其中一装置固定座(16)上固定有一机器人焊接装置,所述机器人焊接装置包括两固定杆(101),两固定杆(101)中间设置有横杆(102),横杆(102)上设置有平面移动装置(104),平面移动装置(104)中设置有驱动电机,平面移动装置(104)下方连接有第一机械臂(103),第一机械臂(103)底部通过一活动连接装置与第二机械臂(105)的一端连接,第二机械臂(105)的另一端通过一活动连接装置与第三连接臂(106)的一端连接,第三连接臂(106)的另一端通过一活动连接装置与第四连接臂(107)的一端连接,第四连接臂(107)的另一端设置有焊枪(108)。
7.一种教学用机器人工作平台,其特征在于:包括装置固定台(10)、控制平台,装置固定台(10)中部设置有旋转平台(11),旋转平台(11)上均布有两个手动机械固定座(12)以及两个器具吸盘装置(13),装置固定台(10)四周均布有四个装置固定座(16),所述四个装置固定座(16)上依次固定设置有机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置;所述控制平台分别与装置固定台(10)、机器人抓取装置、机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置中各装置进行连接控制;装置固定台(10)可依次转动90度角,从而使手动机械固定座(12)或器具吸盘装置(13)依次与机器人抛光装置、机器人钻孔装置、机器人焊接装置位置对应;
所述器具吸盘装置(13)包括自转体总座板(31)、标准拉杆气缸(32)、工作吸盘(33)、涡轮蜗杆减速机(34)、带轮一(35)、带轮二(36),其中自转体总座板(31)与旋转平台(11)进行固定,标准拉杆气缸(32)设置在自转体总座板(31)上,标准拉杆气缸(32)通过气路与工作吸盘(33)进行连接,标准拉杆气缸(32)上部安装有自转电机,该电机与涡轮蜗杆减速机(34)连接,涡轮蜗杆减速机(34)的输出端连接有带轮一(35),带轮一(35)与工作吸盘(33)的自转轴(38)端部的带轮二(36)通过皮带进行连接,从而带动工作吸盘(33)的自转;
所述机器人抓取装置包括与装置固定座(16)适配的固定底座,固定底座上方设置有旋转支架(41),旋转支架(41)的一端与固定底座通过螺丝进行连接固定,另一端与抓取装置支撑柱(42)的底部连接,抓取装置支撑柱(42)的顶端通过第一活动连接装置(43)与第一连杆(44)的一端连接,第一活动连接装置(43)可以进行竖直方向的180°旋转,通过第一活动连接装置(43)的旋转带动第一连杆(44)的运动;第一连杆(44)的另一端通过第二活动连接装置(45)与第二连杆(46)的一端连接,第二活动连接装置(45)可在竖直方向180°旋转,第二连杆(46)的另一端通过第三活动连接装置(47)与第三连杆(48)的一端连接,第三活动连接装置(47)可与第三连杆(48)垂直平面进行360°旋转;第三连杆(48)的另一端设置有机械手抓取装置(49);
所述机器人抛光装置包括垂直支架(71),垂直支架(71)上方固定有水平支架(72),水平支架(72)下方固定有上下油缸(73),上下油缸(73)可带动水平支架(72)上下运动,水平支架(72)上方设置有进退滑动板(74),进退滑动板(74)上方固定有电机(75)和一固定板(76),固定板(76)前端伸出固定有一伸长臂,伸长臂末端设置有砂轮(77),砂轮(77)的旋转轴通过一带轮与电机(75)的输出皮带相连接;水平支架(72)上砂轮(77)的相对一侧连接有一水平进退气缸(78),水平进退气缸(78)可带动水平支架(72)前后水平运动,在上下油缸(73)、水平进退气缸(78)的带动下,砂轮(77)可对教学模具进行抛光;
所述机器人钻孔装置包括支架(81),支架(81)上方安装有固定板(82),固定板(82)上方安装有滑动轴(83),滑动轴(83)上方安装有钻头支座(84),滑动轴(83)一侧设置有滑动油缸(85),滑动油缸(85)的输出轴与钻头支座(84)连接,滑动油缸(85)可带动钻头支座(84)沿滑动轴(83)前后移动,钻头支座(84)上方安装有与滑动轴(83)方向垂直的水平移动轴(90),水平移动轴(90)上方固定设置有一气缸(91),气缸(91)的气缸轴的伸缩可推动钻头装置前后移动;水平移动轴(90)下方固定有电机(86),电机(86)与减速机(87)连接,减速机(87)输出端与三组合钻头(89)连接;所述机器人焊接装置包括两固定杆(101),两固定杆(101)中间设置有横杆(102),横杆(102)上设置有平面移动装置(104),平面移动装置(104)中设置有驱动电机,平面移动装置(104)下方连接有第一机械臂(103),第一机械臂(103)底部通过一活动连接装置与第二机械臂(105)的一端连接,第二机械臂(105)的另一端通过一活动连接装置与第三连接臂(106)的一端连接,第三连接臂(106)的另一端通过一活动连接装置与第四连接臂(107)的一端连接,第四连接臂(107)的另一端设置有焊枪(108)。
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