CN110503885A - 一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其根据考核或实训需求，扩展对应的操作面域、进而设置组合的功能模块，适应现代化操作的实训或考核需求。其包括至少一个实训台，每个所述实训台的上表面平铺有若干平行排布的型材，每根所述型材的上表面设置有内凹嵌装槽，不同的实训台可拼合形成上表面为整体面域的结构，其还包括有机器人、功能模块、示教器，每个所述实训台设置有标准的机械和电气接口。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技能实训的技术领域，具体为一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台。
背景技术
随着中国经济飞速发展、工业4.0以及智能制造概念的普及，工业机器人在国内得到飞速发展，工业机器人被广泛应用于汽车零部件、3C电子、金属机械、五金卫浴、食品饮料、服务行业、科研试验、医疗制药等行业。所以，近几年工业机器人从业人员越来越多，但是技能水平参差不齐，进而企业对工业机器人从业人员技能水平鉴定的需求越来越多，导致工业机器人技能考核设备的需求也越来越多。
现有的工业机器人技能实训考核平台包括单一的面域不可扩展的实训台，然后将功能模块布置在实训台上，让实训者对应进行操作，由于实训台的面域不可扩展，使得当需要进行复杂实训操作时，功能模块不能全部布置到位，进而需要设置不同的实训台对实训者进行实训或考核，其使得实训或考核的综合程度差、无法适应现代化操作的实训或考核需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其根据考核或实训需求，扩展对应的操作面域、进而设置组合的功能模块，适应现代化操作的实训或考核需求。
一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：其包括至少一个实训台，每个所述实训台的上表面平铺有若干平行排布的型材，每根所述型材的上表面设置有内凹嵌装槽，不同的实训台可拼合形成上表面为整体面域的结构，其还包括有机器人、功能模块、示教器，每个所述实训台设置有标准的机械和电气接口。
其进一步特征在于：每个所述实训台的上表面的型材形成正方形或长方形面域，确保不同实训台拼合后的整体面域平整、连续；
其还包括有外部轴，所述外部轴的底部固插于对应实训台的型材的内嵌装槽，所述外部轴的输出端连接所述机器人的底部，其拓展了机器人的工作范围，确保可覆盖多个拼接后的实训台所对应的面域；
所述外部轴具体为直线外部轴或旋转外部轴，所述外部轴具体为直线外部轴和旋转外部轴形成的组合外部轴；
所述功能模块包括但不限于为快换工具模块、绘图模块、搬运模块、码垛模块、装配模块、井式出料模块、皮带运输模块、RFID模块、视觉检测模块、仓储模块、旋转供料模块、变位机模块、行走轴模块；
当平台为单机器人单桌面工作站时，其包括单个工业机器人、一个实训台、若干对应的功能模块，所述的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的工作站；
当平台为带外部轴的单机器人单桌面工作站时，其包括单个工业机器人、外部轴、一个实训台、若干对应的功能模块，所述外部轴的底部固插于对应实训台的型材的内嵌装槽，所述外部轴的输出端连接所述机器人的底部，所述的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的工作站；
当平台为带外部轴的单机器人双桌面工作站时，其包括单个工业机器人、外部轴、两个实训台、若干对应的功能模块，两个所述实训台组合而成的上部型材拼合为整体面域，所述外部轴设置于整体面域的范围的型材的内嵌装槽，所述外部轴的上部输出端连接所述工业机器人的底部，所述的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有不同产品生产工艺的流水线；
当平台为带外部轴的双机器人双桌面工作站时，其包括两个工业机器人、两个实训台、若干对应的功能模块，两个所述实训台组合而成的上部型材拼合为整体面域，两个所述工业机器人分别固设于整体面域的范围内，不同的功能模块分别围绕对应的机器人组合形成双机器人协同作业的实训和考核平台。
采用上述技术方案后，由于不同的实训台可拼合形成上表面为整体面域的结构，其根据考核或实训需求，扩展对应的操作面域、进而设置组合的功能模块，适应现代化操作的实训或考核需求。
附图说明
图1为本发明的具体实施例一的结构示意图；
图2为本发明的具体实施例二的结构示意图；
图3为本发明的具体实施例三的结构示意图；
图4为本发明的具体实施例四的结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
实训台101、工业机器人102、旋转供料模块103、视觉模块104、变位机模块105、控制按钮盒106、皮带输送模块107、示教器108、人机交互界面109、井式供料模块110、仓储模块111、快换工具模块112
实训台201、外部轴模块202、工业机器人203、仓储模块204、变位机模块205、快换工具模块206、示教器207、控制按钮盒208、人机交互界面209、搬运模块210、旋转供料模块211、打磨模块212
实训台301、人机交互界面302、带外部轴的工业机器人303、变位机304、旋转供料模块305、视觉模块306、仓储模块307、控制按钮盒308、快换工具模块309、皮带输送模块310、井式供料模块311、搬运模块312、绘图模块313
实训台401、快换工具模块402、工业机器人403、仓储模块404、人界交互界面405、变位机406、旋转供料模块407、视觉模块408、皮带输送模块409、示教器410、井式供料模块411。
具体实施方式
一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：其包括至少一个实训台，每个实训台的上表面平铺有若干平行排布的型材，每根型材的上表面设置有内凹嵌装槽，不同的实训台可拼合形成上表面为整体面域的结构，其还包括有机器人、功能模块、示教器，每个实训台设置有标准的机械和电气接口。
每个实训台的上表面的型材形成正方形或长方形面域，确保不同实训台拼合后的整体面域平整、连续；
其还包括有外部轴，外部轴的底部固插于对应实训台的型材的内嵌装槽，外部轴的输出端连接机器人的底部，其拓展了机器人的工作范围，确保可覆盖多个拼接后的实训台所对应的面域；
外部轴具体为直线外部轴或旋转外部轴，外部轴具体为直线外部轴和旋转外部轴形成的组合外部轴；
功能模块包括但不限于为快换工具模块、绘图模块、搬运模块、码垛模块、装配模块、井式出料模块、皮带运输模块、RFID模块、视觉检测模块、仓储模块、旋转供料模块、变位机模块、行走轴模块；
当平台为单机器人单桌面工作站时，其包括单个工业机器人、一个实训台、若干对应的功能模块，的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的工作站；
当平台为带外部轴的单机器人单桌面工作站时，其包括单个工业机器人、外部轴、一个实训台、若干对应的功能模块，外部轴的底部固插于对应实训台的型材的内嵌装槽，外部轴的输出端连接机器人的底部，的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的工作站；
当平台为带外部轴的单机器人双桌面工作站时，其包括单个工业机器人、外部轴、两个实训台、若干对应的功能模块，两个实训台组合而成的上部型材拼合为整体面域，外部轴设置于整体面域的范围的型材的内嵌装槽，外部轴的上部输出端连接工业机器人的底部，的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有不同产品生产工艺的流水线；
当平台为带外部轴的双机器人双桌面工作站时，其包括两个工业机器人、两个实训台、若干对应的功能模块，两个实训台组合而成的上部型材拼合为整体面域，两个工业机器人分别固设于整体面域的范围内，不同的功能模块分别围绕对应的机器人组合形成双机器人协同作业的实训和考核平台。
具体实施例一、见图1：单机器人单桌面工作站，包括实训台101、工业机器人102、旋转供料模块103、视觉模块104、变位机模块105、控制按钮盒106、皮带输送模块107、示教器108、人机交互界面109、井式供料模块110、仓储模块111和快换工具模块112。该工作站可实现工业机器人关节装配应用，上述功能模块可以由其他种类的功能模块替换并自由组合，可组成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺等应用的工作站。
具体实施例二、见图2：带外部轴的单机器人单桌面工作站，包括实训台201、外部轴模块202、工业机器人203、仓储模块204、变位机模块205、快换工具模块206、示教器207、控制按钮盒208、人机交互界面209、搬运模块210、旋转供料模块211和打磨模块212。该工作站在单机器人单桌面工作站基础上增加外部轴模块，增加了机器人的工作范围，可实现工业机器人关节部件打磨喷涂的应用。
具体实施例三、见图3：：带外部轴的单机器人双桌面工作站，包括实训台301、人机交互界面302、带外部轴的工业机器人303、变位机304、旋转供料模块305、视觉模块306、仓储模块307、控制按钮盒308、快换工具模块309、皮带输送模块310、井式供料模块311、搬运模块312和绘图模块313。该工作站在带外部轴的单机器人单桌面工作站基础上，增加一套标准实训台及相关功能模块，组成具有不同产品生产工艺的流水线。
如图4所示，本发明的一个实施例：双机器人双桌面工作站，包括实训台401、快换工具模块402、工业机器人403、仓储模块404、人界交互界面405、变位机406、旋转供料模块407、视觉模块408、皮带输送模块409、示教器410和井式供料模块411。该工作站是由两套单机器人单桌面工作站以及相关功能模块组成，可实现双机器人协同作业的应用。
综上所述，本发明的实施例还具有如下有益效果：
1、教学与实际工业应用紧密结合。本发明集合了机器人控制系统，伺服驱动系统，气液传动系统，机器视觉系统，结合数字量、模拟量的过程控制技术，RFID，视觉检测技术，离线仿真，串口通信技术、以太网通讯技术，总线通信等全面展现机器人在智能制造中的应用。使用户更快地掌握机器人在实际工业现场的应用技能。
2、高安全性与高可靠性。本发明的工业机器人具有碰撞检测功能，且平台配套机器人视觉碰撞检测等先进技术，机器人实训和考核过程中，可以有效地避免用户误操作而导致设备损坏或人员伤亡。同时，本发明的功能模块采用标准机械和电气接口，机器人实训和考核过程种，可以快速更换功能模块，不影响设备的正常使用。
3、开放性与灵活性。机器人应用场景由独立的功能模块组合而成，使用者可以根据自己的想法进行模块的组合，创建出属于自己的机器人应用场景和工作流程。也可进行双桌面拼接，进行更复杂的机器人应用技能的实训和考核。标准实训台配置有标准机械和电气接口，即任何模块只要满足接口规范，都可以在此平台上使用，用户也可以根据自己的需要进行功能模块的设计。
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 (9)
1.一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：其包括至少一个实训台，每个所述实训台的上表面平铺有若干平行排布的型材，每根所述型材的上表面设置有内凹嵌装槽，不同的实训台可拼合形成上表面为整体面域的结构，其还包括有机器人、功能模块、示教器，每个所述实训台设置有标准的机械和电气接口。
2.如权利要求1所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：每个所述实训台的上表面的型材形成正方形或长方形面域。
3.如权利要求1所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：其还包括有外部轴，所述外部轴的底部固插于对应实训台的型材的内嵌装槽，所述外部轴的输出端连接所述机器人的底部。
4.如权利要求3所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：所述外部轴具体为直线外部轴或旋转外部轴，所述外部轴具体为直线外部轴和旋转外部轴形成的组合外部轴。
5.如权利要求1所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：所述功能模块包括但不限于为快换工具模块、绘图模块、搬运模块、码垛模块、装配模块、井式出料模块、皮带运输模块、RFID模块、视觉检测模块、仓储模块、旋转供料模块、变位机模块、行走轴模块。
6.如权利要求1所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：当平台为单机器人单桌面工作站时，其包括单个工业机器人、一个实训台、若干对应的功能模块，所述的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的工作站。
7.如权利要求3所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：当平台为带外部轴的单机器人单桌面工作站时，其包括单个工业机器人、外部轴、一个实训台、若干对应的功能模块，所述外部轴的底部固插于对应实训台的型材的内嵌装槽，所述外部轴的输出端连接所述机器人的底部，所述的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的工作站。
8.如权利要求3所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：当平台为带外部轴的单机器人双桌面工作站时，其包括单个工业机器人、外部轴、两个实训台、若干对应的功能模块，两个所述实训台组合而成的上部型材拼合为整体面域，所述外部轴设置于整体面域的范围的型材的内嵌装槽，所述外部轴的上部输出端连接所述工业机器人的底部，所述的功能模块具有标准的机械和电气接口，不同的功能模块组合形成具有不同产品生产工艺的流水线。
9.如权利要求1所述的一种可组合的工业机器人应用技能实训考核平台，其特征在于：当平台为带外部轴的双机器人双桌面工作站时，其包括两个工业机器人、两个实训台、若干对应的功能模块，两个所述实训台组合而成的上部型材拼合为整体面域，两个所述工业机器人分别固设于整体面域的范围内，不同的功能模块分别围绕对应的机器人组合形成双机器人协同作业的实训和考核平台。
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