CN110315565A - 一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其可通过程序控制来实现自动更换末端工具的快换模块，从而实现各个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换或者同一个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换。其包括实训台，所述实训台上设置有机器人，所述实训台的其中一区域排布有若干个独立的末端工具放置座，每个末端工具放置座包括一块底部定位板，所述底部定位板上固设有三块相互平行布置的垂直型材，分别为中部垂直型材、侧部垂直型材，三块所述垂直型材沿着所述底部定位板的长度方向顺次直线排列布置，位于两侧的所述侧部垂直型材的上表面分别固设有第一水平定位板，所述中部垂直型材的上表面固设有第二水平定位板。
Description
技术领域
本发明涉及机器人实训的技术领域，具体为一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块。
背景技术
工业机器人的应用范围有：机器人搬运、机器人码垛、机器人焊接、机器人涂装、机器人装配等。在机器人教育领域，相应的基础技能鉴定项目有：轨迹描绘项目、码垛项目、模拟焊接项目、工件装配项目等。一个机器人教育工作站可能包含了多个技能鉴定实训项目。依照传统思维，不同项目之间的切换需要人工更换机器人末端工具，费时费力。
现有的机器人工具的末端工具的更换需要人工选择对应的工具，然后搬运对应的工具到机器人工具的末端位置，然后进行更换，其末端工具需要从实训平台外围取放，使得就实训平台的操作复杂。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，可通过程序控制来实现自动更换末端工具的快换模块，从而实现各个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换或者同一个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换。
一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：其包括实训台，所述实训台上设置有机器人，所述实训台的其中一区域排布有若干个独立的末端工具放置座，每个末端工具放置座包括一块底部定位板，所述底部定位板上固设有三块相互平行布置的垂直型材，分别为中部垂直型材、侧部垂直型材，三块所述垂直型材沿着所述底部定位板的长度方向顺次直线排列布置，位于两侧的所述侧部垂直型材的上表面分别固设有第一水平定位板，所述中部垂直型材的上表面固设有第二水平定位板，所述第一水平定位板的靠近所述第二水平定位板的一侧设置有上凸的第一定位螺栓，所述第二水平定位板的两侧上端面分别设置有上凸的第二定位螺栓，所述第一定位螺栓和相邻的第二定位螺栓的上凸部分组合用于定位连接板的对应定位孔，其还包括有对应的若干末端快换工具，每个末端快换工具具体包括快换副盘、连接板、末端工具，所述快换副盘连接下部的所述连接板，所述连接板的两侧外凸位置分别布置有对应的定位孔，所述连接板的底部固接末端工具，所述机器人的末端设置有快换主盘，所述快换主盘的用于快接所述快换副盘。
其进一步特征在于：
所述末端工具具体包括但不限于为手爪工具、吸盘工具、白板笔工具、激光发射器工具、模拟焊枪工具、金属笔工具；
所述手爪工具包括有驱动气缸，所述驱动气缸连接所述连接板的底部，所述驱动气缸的输出端连接下部的手爪部件；
所述吸盘工具的吸盘连接所述连接板的底部；
所述白板笔工具包括有夹持座，所述夹持座固接所述连接板的底部，所述夹持座的夹持端侧凸夹持有白板笔；
所述激光发射器工具包括有夹持座，所述夹持座固接所述连接板的底部，所述夹持座的夹持端侧凸夹持有激光发射器；
所述模拟焊工具的焊枪座连接所述连接板的底部，焊枪固接于所述焊枪座；
所述金属笔工具的安装座连接所述连接板的底部，金属笔固接于所述安装座设置；
每个所述末端工具放置座的第二水平定位板和其中一块第一水平定位板上设置有对应的光电传感器，每个光电传感器用于感应对应区域是否存在末端工具；
若干个末端工具放置座直线排布于所述实训台的对应区域，每个末端工具放置座通过底部的底部定位板固接于所述实训台的对应区域；
所述快换主盘的底部设置有下凸台，所述下凸台的外环面设置有对应的通过液压或电驱动的锁位凸起，所述快换副盘的上部形成定位腔，所述定位腔的外壁对应于所述锁位凸起的位置设置有锁位孔，所述快换主盘通过驱动锁位凸起完成对于快换副盘的锁附和松开，其使得连接快捷可靠；
两侧的所述侧部垂直型材的底部之间通过横梁连接，中部垂直型材的底部固装于所述横梁，其确保整个结构稳定可靠。
采用上述技术方案后，机器人的末端设置有快换主盘，每个末端工具的顶部分别固接有连接板，连接板上固设有快换副盘，末端工具未使用状态下，通过连接板支承于对应的末端工具放置座的对应的第一水平定位板、第二水平定位板所形成的安装面上，并通过定位孔和对应的上凸的第一定位螺栓、上凸的第二定位螺栓定位连接，若干个独立的末端工具放置座排布在工作台的对应固定区域，使得每个末端工具的位置固定设置，当机器人需要选取对应的末端工具时，机器人上的快换主盘与对应的末端工具的快换副盘对接，从第一水平定位板、第二水平定位板上取下，完成相应的工具操作；工具使用完成后，机器人将末端工具放回对应的定位板上，机器人上的快换主盘与快换副盘分离，完成整个过程，由于末端工具的位置固定，可通过程序控制来实现自动更换末端工具的快换模块，从而实现各个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换或者同一个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换。
附图说明
图1为发明的末端工具放置座的主视图结构示意图；
图2为本发明的若干末端工具放置座带有末端工具后的放置结构示意图；
图3为本发明的其中一个末端工具被快换主盘连接后的立体图结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
末端工具放置座1、底部定位板101、中部垂直型材102、侧部垂直型材103、第一水平定位板104、第二水平定位板105、第一定位螺栓106、第二定位螺栓107、横梁108、定位连接板2、定位孔21、快换副盘3、定位腔31、锁位孔32、快换主盘4、锁位凸起41、手爪工具5、驱动气缸51、手爪部件52、吸盘工具6、白板笔工具7、夹持座71、白板笔72、激光发射器工具8、夹持座81、激光发射器82、模拟焊枪工具9、焊枪座91、焊枪92、金属笔工具10、安装座11、金属笔12、光电传感器13。
具体实施方式
一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，见图1-图3：其包括实训台(图中未画出、属于现有成熟结构)，实训台上设置有机器人(图中未画出、属于现有成熟结构)，实训台的其中一区域排布有若干个独立的末端工具放置座1，每个末端工具放置座1包括一块底部定位板101，底部定位板101上固设有三块相互平行布置的垂直型材，分别为中部垂直型材102、侧部垂直型材103，三块垂直型材沿着底部定位板101的长度方向顺次直线排列布置，位于两侧的侧部垂直型材103的上表面分别固设有第一水平定位板104，中部垂直型材102的上表面固设有第二水平定位板105，第一水平定位板104的靠近第二水平定位板105的一侧设置有上凸的第一定位螺栓106，第二水平定位板105的两侧上端面分别设置有上凸的第二定位螺栓107，第一定位螺栓106和相邻的第二定位螺栓107的上凸部分组合用于定位连接板2的对应定位孔21，其还包括有对应的若干末端快换工具，每个末端快换工具具体包括快换副盘3、连接板2、末端工具，快换副盘3连接下部的连接板2，连接板2的两侧外凸位置分别布置有对应的定位孔21，连接板2的底部固接末端工具，机器人的末端设置有快换主盘4，快换主盘4的用于快接快换副盘3。
末端工具具体包括但不限于为手爪工具5、吸盘工具6、白板笔工具7、激光发射器工具8、模拟焊枪工具9、金属笔工具10；
手爪工具5包括有驱动气缸51，驱动气缸51连接连接板2的底部，驱动气缸51的输出端连接下部的手爪部件52；
吸盘工具6的吸盘连接连接板2的底部；
白板笔工具7包括有夹持座71，夹持座71固接连接板2的底部，夹持座71的夹持端侧凸夹持有白板笔72；
激光发射器工具8包括有夹持座81，夹持座81固接连接板2的底部，夹持座81的夹持端侧凸夹持有激光发射器82；
模拟焊工具9的焊枪座91连接连接板2的底部，焊枪92固接于焊枪座91；
金属笔工具10的安装座11连接连接板2的底部，金属笔12固接于安装座11设置；
每个末端工具放置座1的第二水平定位板105和其中一块第一水平定位板104上设置有对应的光电传感器13，每个光电传感器13用于感应对应区域是否存在末端工具；
若干个末端工具放置座1直线排布于实训台的对应区域，每个末端工具放置座1通过底部的底部定位板101固接于实训台的对应区域；
快换主盘4的底部设置有下凸台，下凸台的外环面设置有对应的通过液压或电驱动的锁位凸起41，快换副盘3的上部形成定位腔31，定位腔31的外壁对应于锁位凸起41的位置设置有锁位孔32，快换主盘4通过驱动锁位凸起41完成对于快换副盘3的锁附和松开，其使得连接快捷可靠；
两侧的侧部垂直型材102的底部之间通过横梁108连接，中部垂直型材108的底部固装于横梁108，其确保整个结构稳定可靠。
其工作原理如下：机器人的末端设置有快换主盘，每个末端工具的顶部分别固接有连接板，连接板上固设有快换副盘，末端工具未使用状态下，通过连接板支承于对应的末端工具放置座的对应的第一水平定位板、第二水平定位板所形成的安装面上，并通过定位孔和对应的上凸的第一定位螺栓、上凸的第二定位螺栓定位连接，若干个独立的末端工具放置座排布在工作台的对应固定区域，使得每个末端工具的位置固定设置，当机器人需要选取对应的末端工具时，机器人上的快换主盘与对应的末端工具的快换副盘对接，从第一水平定位板、第二水平定位板上取下，完成相应的工具操作；工具使用完成后，机器人将末端工具放回对应的定位板上，机器人上的快换主盘与快换副盘分离，完成整个过程，由于末端工具的位置固定，可通过程序控制来实现自动更换末端工具的快换模块，从而实现各个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换或者同一个技能鉴定项目中不同末端工具的快速切换。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：其包括实训台，所述实训台上设置有机器人，所述实训台的其中一区域排布有若干个独立的末端工具放置座，每个末端工具放置座包括一块底部定位板，所述底部定位板上固设有三块相互平行布置的垂直型材，分别为中部垂直型材、侧部垂直型材，三块所述垂直型材沿着所述底部定位板的长度方向顺次直线排列布置，位于两侧的所述侧部垂直型材的上表面分别固设有第一水平定位板，所述中部垂直型材的上表面固设有第二水平定位板，所述第一水平定位板的靠近所述第二水平定位板的一侧设置有上凸的第一定位螺栓，所述第二水平定位板的两侧上端面分别设置有上凸的第二定位螺栓，所述第一定位螺栓和相邻的第二定位螺栓的上凸部分组合用于定位连接板的对应定位孔，其还包括有对应的若干末端快换工具，每个末端快换工具具体包括快换副盘、连接板、末端工具，所述快换副盘连接下部的所述连接板，所述连接板的两侧外凸位置分别布置有对应的定位孔，所述连接板的底部固接末端工具，所述机器人的末端设置有快换主盘，所述快换主盘的用于快接所述快换副盘。
2.如权利要求1所述的一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：所述末端工具具体包括但不限于为手爪工具、吸盘工具、白板笔工具、激光发射器工具、模拟焊枪工具、金属笔工具。
3.如权利要求2所述的一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：所述手爪工具包括有驱动气缸，所述驱动气缸连接所述连接板的底部，所述驱动气缸的输出端连接下部的手爪部件。
4.如权利要求2所述的一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：所述吸盘工具的吸盘连接所述连接板的底部；
所述白板笔工具包括有夹持座，所述夹持座固接所述连接板的底部，所述夹持座的夹持端侧凸夹持有白板笔；
所述激光发射器工具包括有夹持座，所述夹持座固接所述连接板的底部，所述夹持座的夹持端侧凸夹持有激光发射器；
所述模拟焊工具的焊枪座连接所述连接板的底部，焊枪固接于所述焊枪座；
所述金属笔工具的安装座连接所述连接板的底部，金属笔固接于所述安装座设置。
5.如权利要求1所述的一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：每个所述末端工具放置座的第二水平定位板和其中一块第一水平定位板上设置有对应的光电传感器，每个光电传感器用于感应对应区域是否存在末端工具。
6.如权利要求1所述的一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：若干个末端工具放置座直线排布于所述实训台的对应区域，每个末端工具放置座通过底部的底部定位板固接于所述实训台的对应区域。
7.如权利要求1所述的一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：所述快换主盘的底部设置有下凸台，所述下凸台的外环面设置有对应的通过液压或电驱动的锁位凸起，所述快换副盘的上部形成定位腔，所述定位腔的外壁对应于所述锁位凸起的位置设置有锁位孔，所述快换主盘通过驱动锁位凸起完成对于快换副盘的锁附和松开。
8.如权利要求1所述的一种用于技能鉴定实训的机器人快换模块，其特征在于：两侧的所述侧部垂直型材的底部之间通过横梁连接，中部垂直型材的底部固装于所述横梁。
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