CN110211477A - 一种工业机器人装调维修实训系统 - Google Patents

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王帅
周旺发
权利红
薛强
陈汝鑫
郭文鑫
谢坤鹏
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Abstract

本发明涉及一种工业机器人装调维修实训系统，包括六自由度可拆装工业机器人本体、机械装调维修实验台、电气装调控制柜、工具车及工具、编程计算机、工业机器人故障智能训练系统；其中六自由度可拆装工业机器人本体位于机械装调维修实验台上，工具放置于工具车上，编程计算机和电气装调控制柜通过以太网连接，六自由度可拆装工业机器人本体和电气装调控制柜通过电机动力线航空插头相连。工业机器人装调维修实训系统简单易用、结构紧凑，可进行工业机器人本体的拆装、工业机器人原理的讲解、工业机器人装调维修技能训练和考核，对整个工业机器人进行真实的故障设置和处理。

Description

一种工业机器人装调维修实训系统
技术领域
本发明涉及一种工业机器人装调维修实训系统。
背景技术
随着我国企业的高速发展，越来越多的工业机器人装备企业兴起，随着时间的推移，工业机器人的维护维修工作显得至关重要，在企业中不仅需要能对工业机器人编程与操作的编程人员，也非常急需熟知工业机器人装调维修的高技能人才。而我们传统企业中往往都是以师傅带徒弟的模式培养工业机器人的维修人员，这样远远满足不了现阶段的企业需求。在这种情况下，职业院校对工业机器人装调维修高技能型人才的培养就显得至关重要，要想培养出优秀的工业机器人装调维修高技能型人才，配套的工业机器人装调维修实训系统必不可少。
近期，《机器人产业发展规划(2016-2020年)》等文件正式发布，明确指出要组织实施机器人产业人才培养计划，加强院校机器人相关学科专业建设，加大机器人职业培训教育力度，加快培养机器人行业急需的高层次技术研发、管理、操作、维修等各类人才。
现阶段根据实际情况，对现有的工业机器人进行升级，扩展其功能。工业机器人装调维修实训系统可以人为设置故障，训练学生自己动手发现故障、解决故障。
发明内容
本发明提供一种工业机器人装调维修实训系统，包括六自由度可拆装工业机器人本体4、机械装调维修实验台3、电气装调控制柜2、工具车及工具5、编程计算机1；其中六自由度可拆装工业机器人本体4位于机械装调维修实验台3上，编程计算机1和电气装调控制柜2通过以太网连接，六自由度可拆装工业机器人本体4和电气装调控制柜2通过电机动力线航空插头相连。
所述电气装调控制柜包括交换机2-4、PLC2-3、伺服驱动器2-9、安全电路板2-8、六自由度可拆装工业机器人控制器2-10、接触器2-6、电源开关2-7、空气开关2-5、用户自定义接口2-12、工业机器人故障智能训练系统2-1，LED照明灯2-2和示教器2-11组成，所述的LED照明灯2-2固定在最上层，示教器2-11与伺服驱动器2-9通过网口连接。
所述机械装调维修实验台包括摄像头3-2、实验台桌面3-4、360°可旋转结构3-5、360°可旋转结构底座3-6、部件收容盒3-7、紧固件收容盒3-8、轨迹示教模块3-1、码垛示教模块3-10、作业平台3-9和实验台机架3-3；其中摄像头3-2悬挂于实验台机架3-3右上方，用于实时远程监控人员和设备，轨迹示教模块3-1、码垛示教模块3-10放置于实验台桌面3-4上，作业平台3-9固定在实验台桌面3-4上，作业平台3-9可更换轨迹示教模块3-1和码垛示教模块3-10，用于六自由度可拆装工业机器人本体4完成相应的运动，部件收容盒3-7安装于实验台桌面3-4左下方，用于存放六自由度可拆装工业机器人本体4的拆下来的零件，紧固件收容盒3-8安装于实验台桌面3-4右下方，用于存放六自由度可拆装工业机器人本体4的拆下来的紧固件，六自由度可拆装工业机器人本体4通过360°可旋转结构3-5安装在360°可旋转结构底座3-6上，360°可旋转结构底座3-6固定在实验台桌面3-4上，旋转机构随机器人一起转动，方便学生各角度拆装，示教时又可固定角度，以便机器人进行轨迹、码垛等操作。实验台机架3-3由型材和铝合金组成，通过螺栓连接。
本发明有益效果:
一、本发明其特点是简单易用、结构紧凑、可靠性高，实用性较强，可进行工业机器人原理讲解、工业机器人维修技能训练和考核、工业机器人编程操作，具有教学演示、实训等功能。
二、本发明工作稳定，尤其是工业机器人故障智能训练系统能在不破坏接线的前提下进行系统故障的设定和排除，并能自动恢复至无故障状态，提高了设备维护的效率和使用的寿命，大幅减轻培训老师的工作量。
三、本发明通过工业机器人机械本体实际拆装和故障诊断与排除，进一步加深机械结构分析，提高机械部件的拆装操作技能，为从事工业机器人维护和保养工作打下必要基础；配有工业机器人故障智能训练系统，通过编程计算机可设置32个故障，还可通过编程计算机联网控制和监视多台实验台的故障设置和评分，具有成绩记录和统计功能，可对整个工业机器人进行真实的故障设置和处理，形成实训和考核专用题库，为进行职业技能考核和鉴定创造基础条件。
附图说明
图1为本发明的总体结构简图；
图2为本发明的电气装调控制柜简图；
图3为本发明的机械装调维修实验台简图。
具体实施方案
如图1所示，本发明包括六自由度可拆装工业机器人本体4、机械装调维修实验台3、电气装调控制柜2、工具车及工具5、编程计算机1，其中机械装调维修实验台3用于六自由度可拆装工业机器人本体4的拆装，拆装完成后，老师人为在编程计算机1上进行故障的设定，在示教器2-11上会显示相应的错误故障代码，学生对出现的故障进行查找并排除，故障排除后，即可以进行工业机器人的轨迹、码垛等操作，提高学生的动手能力、故障诊断与维修技能和编程操作等的综合能力。
如图2所示，电气装调控制柜包括交换机2-4、PLC2-3、伺服驱动器2-9、安全电路板2-8、六自由度可拆装工业机器人控制器2-10、接触器2-6、电源开关2-7、空气开关2-5、用户自定义接口2-12、工业机器人故障智能训练系统2-1，LED照明灯2-2和示教器2-11组成，所述的LED照明灯2-2固定在最上层，电源开关2-7先直接与LED照明灯2-2连接，给电气装调控制柜提供照明，然后再与空气开关2-5相连。示教器2-11与伺服驱动器2-9通过网口连接。
如图3所示，机械装调维修实验台包括摄像头3-2、实验台桌面3-4、360°可旋转结构3-5、360°可旋转结构底座3-6、部件收容盒3-7、紧固件收容盒3-8、轨迹示教模块3-1、码垛示教模块3-10、作业平台3-9和实验台机架3-3，其中摄像头3-2悬挂于实验台机架3-3右上方，轨迹示教模块3-1、码垛示教模块3-10放置于实验台桌面3-4上，作业平台3-9固定在实验台桌面3-4上，部件收容盒3-7安装于实验台桌面3-4左下方，紧固件收容盒3-8安装于实验台桌面3-4右下方，六自由度可拆装工业机器人本体4通过360°可旋转结构3-5安装在360°可旋转结构底座3-6上，360°可旋转结构底座3-6固定在实验台桌面3-4上，六自由度可拆装工业机器人本体4可360°旋转，便于学生进行各角度拆装，六自由度可拆装工业机器人本体4按照规定拆装顺序拆装，每拆一个零件，都要分类放置于对应的部件收容盒3-7里，同时所有紧固件都要分类放置于对应的紧固件收容盒3-8里，拆装完成，六自由度可拆装工业机器人本体4旋转角度并固定位置后，进行轨迹示教模块3-1和码垛示教模块3-10实现相应的编程操作，整个过程都有摄像头3-2全程远程监控，保障操作者的人身安全。

Claims (4)

1.一种工业机器人装调维修实训系统，其特征在于：包括六自由度可拆装工业机器人本体4、机械装调维修实验台3、电气装调控制柜2、工具车及工具5、编程计算机1；其中六自由度可拆装工业机器人本体4位于机械装调维修实验台3上，编程计算机1和电气装调控制柜2通过以太网连接，六自由度可拆装工业机器人本体4和电气装调控制柜2通过电机动力线航空插头相连。
2.根据权利要求1所述的一种机械装调维修实验台，其特征在于：包括摄像头3-2、实验台桌面3-4、360°可旋转结构3-5、360°可旋转结构底座3-6、部件收容盒3-7、紧固件收容盒3-8、轨迹示教模块3-1、码垛示教模块3-10、作业平台3-9和实验台机架3-3，其中摄像头3-2悬挂于实验台机架3-3右上方，轨迹示教模块3-1、码垛示教模块3-10放置于实验台桌面3-4上，作业平台3-9固定在实验台桌面3-4上，部件收容盒3-7安装于实验台桌面3-4左下方，紧固件收容盒3-8安装于实验台桌面3-4右下方，六自由度可拆装工业机器人本体4通过360°可旋转结构3-5安装在360°可旋转结构底座3-6上，360°可旋转结构底座3-6固定在实验台桌面3-4上，实验台机架3-3由型材和铝合金组成。
3.根据权利要求1所述的一种电气装调控制柜，其特征在于：包括交换机2-4、PLC2-3、伺服驱动器2-9、安全电路板2-8、六自由度可拆装工业机器人控制器2-10、接触器2-6、电源开关2-7、空气开关2-5、用户自定义接口2-12、工业机器人故障智能训练系统2-1，LED照明灯2-2和示教器2-11组成，所述的LED照明灯2-2固定在最上层，示教器2-11与六自由度可拆装工业机器人控制器2-10通过以太网连接。
4.根据权利要求3所述的一种工业机器人故障智能训练系统，根据工业机器人在实际应用中的常见故障，按照难易等级进行分类，可根据故障等级随机设定系统故障，具有一键式和逐点式故障设定功能，具备实时排故过程记录，具备定时打分系统；支持在线设置和排除故障功能。
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