CN108942216A - 一种鼠标装配设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种鼠标装配设备及方法，用于解决对学员进行工业机器人应用技术模拟训练的技术问题。一种鼠标装配设备及方法，包括两个实训台、成品库、四轴机器人单元、传送单元、六轴机器人单元、视觉检测模块、过渡架、原料托盘、移动机器人单元、原料托盘放置架；本发明创新设计了一种科学合理的鼠标装配方法，应用了多种工业机器人相关技术，通过综合实训，使学员更快捷的掌握相关知识。

Description

一种鼠标装配设备及方法
技术领域
本发明涉及机器人实训装置技术领域，具体地说是一种鼠标装配设备及方法。
背景技术
随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。在中国制造2025、工业4.0大背景下，机器人市场的爆发成为热点。中国已经是工业机器人的全球最大市场，当前，机器人的发展瓶颈并不是产能，而是市场没有足够的人才，尤其是从事工业机器人维护、视觉识别系统的应用、机器人工作站安装与调试、工业机器人系统集成的技术技能型人才。
现有技术中针对学生培训的机器人实训设备较少，而且功能知识点单一等。因此，需要提供一种技术方案来解决现有技术中的不足。
申请号2018205809270的专利，公开了多种类工业机器人技术应用实训系统，是本发明的一个基础专利，和本发明为同一申请人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种鼠标装配设备及方法，用于解决对学员进行工业机器人应用技术模拟训练的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下。
一种鼠标装配设备，包括在两个实训台上面安装布置有成品库2、四轴机器人单元3、传送单元4、六轴机器人单元5、视觉检测模块6、过渡架7、原料托盘8、快换接头支架9、移动机器人单元11、原料托盘放置架13；鼠标各零部件存放于原料托盘8，移动机器人单元11负责运送托盘至过渡架7，然后四轴机器人单元3和六轴机器人单元5合作完成鼠标的装配与入库。
所述的六轴机器人单元5的机器人执行端安装有快换接头公头应用模块62，快换接头母头应用模块61放置在快换接头支架9上。
所述的一种鼠标装配设备，其特征是，所述传送单元4的一号结构方案，采用被动升高方式，转运储物块26通过转轴25与转盘27连接，电机21带动转盘27旋转，转运储物块26到达立板23上方时候，转运储物块26的一端被动升高，使其呈现一定角度。
所述传送单元4的二号结构方案，采用主动升高方式，转运储物块26通过转轴25与转盘27连接，电机21带动转盘27旋转，转运储物块26到达气缸28上方时候，气缸28芯轴伸出，顶起转运储物块26的一端，使其呈现一定角度。
设备简化方案：去除移动机器人单元（11）、原料托盘放置架（13）、过渡架（7）等模块，以原料库（41）代替，作为简化设备，仍然可以进行工业机器人相关技术培训。
一种鼠标装配方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤S1:各运动部件回归原位；鼠标零部件准备齐全；按下实体控制按钮或触摸屏上的启动按钮；
步骤S2:移动机器人单元11动作，从原料托盘放置架13背负一个原料托盘8运送到过渡架7的相应位置；
步骤S3:六轴机器人单元5动作，从快换接头支架9位置换装相应夹具；
步骤S4:六轴机器人单元5动作，从原料托盘8夹取鼠标主体32到转运储物块26的相应位置；
步骤S5:重复步骤S3，分两次夹取电池33和信号接收器34，搬运到转运储物块26位置，安装到鼠标主体32里面；
步骤S6:重复步骤S3，视觉检测模块6摄像检测原料托盘8上面的鼠标前上盖32，识别颜色，出现两种结果：
a.没有任务所要的颜色，移动机器人单元11动作，把原料托盘8运回到原处，重复步骤S2，更换新的原料托盘8，视觉检测模块6重新检测；
b.是任务所要的颜色，夹取鼠标前上盖32，安装到鼠标主体32上面；
步骤S7:重复步骤S3，视觉检测模块6摄像检测原料托盘8上面的鼠标后上盖35，识别颜色，出现两种结果：
a. 没有任务所要的颜色，移动机器人单元11动作，把原料托盘8运回到原处，重复步骤S2，更换新的原料托盘8，视觉检测模块6重新检测；
b. 有任务所要的颜色，夹取鼠标后上盖35，安装到鼠标主体32上面；
步骤S8:电机21带动转盘27旋转，安装好的成品鼠标跟着旋转，到达四轴机器人单元3的工作位置；
步骤S9:四轴机器人单元3夹取成品鼠标，放置到成品库2。
本发明的有益效果如下。
1、本发明的主要功能设备均采用直接外露安装，更加有利于学员的观察；贴近现场实际，该设备的任务模型均为工业现场主流技术应用，适应当今智能制造控制技术的发展，可以满足学生做实验、课程设计，毕业设计的需要和学校承接工程之需求；缩短了学生从教室到工业现场的过渡和适应时间。
2、本发明中通过多个独立的功能模块组装连接，系统的使用和组合更加灵活，可满足实验和实训等多种内容要求。
3、本发明系统性强，本平台将四轴机器人、六轴机器人、移动机器人、视觉系统、移动机器人路径规划技术等集于一身，能够真实模拟工业现场的多种控制方式，使学生能够进行自动化控制的系统化学习。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为传送单元一号结构方案示意图。
图4为传送单元二号结构方案示意图。
图5为鼠标零件爆炸图。
图6为快换接头支架及快换接头应用模块示意图。
图7为装满鼠标零部件的原料托盘示意图。
图8为原料库示意图。
图9为设备简化示意图。
图中：1.一号实训台；2.成品库；3.四轴机器人单元；4.传送单元；5.六轴机器人单元；6.视觉检测模块；7.过渡架；8.原料托盘；9.快换接头支架；10.工控触摸屏；11.移动机器人单元；13.原料托盘放置架；14.二号实训台；21.电机；23.立板；24.滚轮；25.转轴；26.转运储物块；27.转盘；28.气缸；31.鼠标前上盖；32.鼠标主体；33.电池；34.信号接收器；35.鼠标后上盖；41.原料库；61.快换接头母头应用模块；62.快换接头公头应用模块。
具体实施方式
下面结合附图对具体实施例进一步说明。
如图1、图2所示，一种鼠标装配设备，包括在两个实训台上面安装布置有成品库2、四轴机器人单元3、传送单元4、六轴机器人单元5、视觉检测模块6、过渡架7、原料托盘8、快换接头支架9、移动机器人单元11、原料托盘放置架13；鼠标各零部件存放于原料托盘8，移动机器人单元11负责运送原料托盘8至过渡架7，然后四轴机器人单元3和六轴机器人单元5合作完成鼠标的装配与入库。
所述的六轴机器人单元5的机器人执行端安装有快换接头公头应用模块62，快换接头母头应用模块61放置在快换接头支架9上，根据系统控制指令，快换接头公头和母头可以快速组装并锁紧。
所述的传送单元4的一号结构方案，采用被动升高方式，转运储物块26通过转轴25与转盘27连接，另一端侧面安装有滚轮24，电机21带动转盘27旋转，转运储物块26到达立板23上方时候，转运储物块26的一端被动升高，使其呈现一定角度。
所述的传送单元4的二号结构方案，采用主动升高方式，转运储物块26通过转轴25与转盘27连接，另一端侧面安装有滚轮24，电机21带动转盘27旋转，转运储物块26到达气缸28上方时候，气缸28芯轴伸出，顶起转运储物块26的一端，使其呈现一定角度。
以上所述的传送单元4的一号结构方案和二号结构方案，根据任务需要，选择其一运用到本设备。
传送单元4上转运储物块26可转换角度的工位供六轴机器人单元5，可以增加六轴机器人学习难度，可使学员掌握新的知识点。
设备简化方案：去除移动机器人单元（11）、原料托盘放置架（13）、过渡架（7）等模块，以原料库（41）代替，作为简化设备，仍然可以进行工业机器人相关技术培训。
一种鼠标装配方法，其特征是，标准设备包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；鼠标零部件准备齐全；按下实体控制按钮或触摸屏上的启动按钮；
步骤S2:移动机器人单元11动作，从原料托盘放置架13背负一个原料托盘8运送到过渡架7的相应位置；
步骤S3:六轴机器人单元5动作，从快换接头支架9位置换装相应夹具；
步骤S4:六轴机器人单元5动作，从原料托盘8夹取鼠标主体32到转运储物块26的相应位置；
步骤S5:重复步骤S3，分两次夹取电池33和信号接收器34，安装到鼠标主体32里面；
步骤S6:重复步骤S3，视觉检测模块6摄像检测原料托盘8上面的鼠标前上盖32，识别颜色，出现两种结果：
a.没有任务所要的颜色，移动机器人单元11动作，把原料托盘8运回到原处，重复步骤S2，更换新的原料托盘8，视觉检测模块6重新检测；
b.是任务所要的颜色，夹取鼠标前上盖32，安装到鼠标主体32上面；
步骤S7:重复步骤S3，视觉检测模块6摄像检测原料托盘8上面的鼠标后上盖35，识别颜色，出现两种结果：
a. 没有任务所要的颜色，移动机器人单元11动作，把原料托盘8运回到原处，重复步骤S2，更换新的原料托盘8，视觉检测模块6重新检测；
b. 有任务所要的颜色，夹取鼠标后上盖35，安装到鼠标主体32上面；
步骤S8:电机21带动转盘27旋转，安装好的成品鼠标跟着旋转，到达四轴机器人单元3的工作位置；
步骤S9:四轴机器人单元3夹取成品鼠标，放置到成品库2。
进一步优选的技术方案，一种鼠标装配方法，其特征是，简化设备包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；鼠标零部件准备齐全；按下实体控制按钮或触摸屏上的启动按钮；
步骤S2:六轴机器人单元5动作，从快换接头支架9位置换装相应夹具；
步骤S3:六轴机器人单元5动作，从原料库41夹取鼠标主体32到转运储物块26的相应位置；
步骤S4:重复步骤S3，分两次夹取电池33和信号接收器34，搬运到转运储物块26位置，安装到鼠标主体32里面；
步骤S5:重复步骤S2，视觉检测模块6摄像检测原料库41上面的鼠标前上盖32，识别颜色，根据指令选择相应颜色的鼠标前上盖32，安装到鼠标主体32上面；
步骤S6:重复步骤S2，视觉检测模块6摄像检测原料库41上面的鼠标后上盖35，识别颜色，根据指令选择相应颜色的鼠标后上盖35，安装到鼠标主体32上面；
步骤S7:电机21带动转盘27旋转，安装好的成品鼠标跟着旋转，到达四轴机器人单元3的工作位置；
步骤S8:四轴机器人单元3夹取成品鼠标，放置到成品库2。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种鼠标装配设备，包括一号实训台（1）、二号实训台（14）,在两个实训台上面安装布置有成品库（2）、四轴机器人单元（3）、传送单元（4）、六轴机器人单元（5）、视觉检测模块（6）、过渡架（7）、原料托盘（8）、快换接头支架（9）、移动机器人单元（11）、原料托盘放置架（13）；鼠标各零部件存放于原料托盘（8），移动机器人单元（11）负责运送原料托盘（8）至过渡架（7），然后四轴机器人单元（3）和六轴机器人单元（5）合作完成鼠标的装配与入库。
2.根据权利要求1所述的一种鼠标装配设备，其特征是，六轴机器人单元（5）的机器人执行端安装有快换接头公头应用模块（62），快换接头母头应用模块（61）放置在快换接头支架（9）上。
3.根据权利要求1所述的一种鼠标装配设备，其特征是，传送单元（4）的一号结构方案，采用被动升高方式，转运储物块（26）通过转轴（25）与转盘（27）连接，另一端侧面安装有滚轮（24），电机（21）带动转盘（27）旋转，转运储物块（26）到达立板（23）上方时候，转运储物块（26）的一端被动升高，使其呈现一定角度。
4.根据权利要求1所述的一种鼠标装配设备，其特征是，传送单元（4）的二号结构方案，采用主动升高方式，转运储物块（26）通过转轴（25）与转盘（27）连接，另一端侧面安装有滚轮（24），电机（21）带动转盘（27）旋转，转运储物块（26）到达气缸（28）上方时候，气缸（28）芯轴伸出，顶起转运储物块（26）的一端，使其呈现一定角度。
5.根据权利要求1所述的一种鼠标装配设备，其特征是，去除移动机器人单元（11）、原料托盘放置架（13）、过渡架（7）、二号实训台（14）等模块，以原料库（41）代替，作为简化设备，仍然可以进行工业机器人相关技术培训。
6.一种鼠标装配方法，其特征是，包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；鼠标零部件准备齐全；按下实体控制按钮或触摸屏上的启动按钮；
步骤S2:移动机器人单元（11）动作，从原料托盘放置架（13）背负一个原料托盘（8）运送到过渡架（7）的相应位置；
步骤S3:六轴机器人单元（5）动作，从快换接头支架（9）位置换装相应夹具；
步骤S4:六轴机器人单元（5）动作，从原料托盘（8）夹取鼠标主体（32）到转运储物块（26）的相应位置；
步骤S5:重复步骤S3，分两次夹取电池（33）和信号接收器（34），搬运到转运储物块（26）位置，安装到鼠标主体（32）里面；
步骤S6:重复步骤S3，视觉检测模块（6）摄像检测原料托盘（8）上面的鼠标前上盖（32），识别颜色，出现两种结果：
没有任务所要的颜色，移动机器人单元（11）动作，把原料托盘（8）运回到原处，重复步骤S2，更换新的原料托盘（8），视觉检测模块（6）重新检测；
是任务所要的颜色，夹取鼠标前上盖（32），安装到鼠标主体（32）上面；
步骤S7:重复步骤S3，视觉检测模块（6）摄像检测原料托盘（8）上面的鼠标后上盖（35），识别颜色，出现两种结果：
没有任务所要的颜色，移动机器人单元（11）动作，把原料托盘（8）运回到原处，重复步骤S2，更换新的原料托盘（8），视觉检测模块（6）重新检测；
有任务所要的颜色，夹取鼠标后上盖（35），安装到鼠标主体（32）上面；
步骤S8:电机（21）带动转盘（27）旋转，安装好的成品鼠标跟着旋转，到达四轴机器人单元（3）的工作位置；
步骤S9:四轴机器人单元（3）夹取成品鼠标，放置到成品库（2）。
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