CN110517552A - 一种工业机器人技能实训考核设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工业机器人技能实训考核设备，其既满足工业机器人教学和实训的需求，又满足工业机器人技能等级考核的需求，其具有功能丰富、实训项目多样化、考核内容丰富的特点。其包括标准实训平台，所述标准实训平台，所述标准实训平台的上表面上设置有工业机器人，所述标准实训平台的上表面还分别设置有若干功能模块、人机交互系统，所述功能模块包括快换工具模块、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、行走轴模块中的至少一个功能模块，每个所述功能模块按照标准机械和电气接口设计。

Description

一种工业机器人技能实训考核设备

技术领域

本发明涉及机器人技能实训的技术领域，具体为一种工业机器人技能实训考核设备。

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。

目前，国内现有工业机器人技能考核设备存在功能单一和实训项目单调的问题，无法满足工业机器人日常教学和实训的要求。同时还存在技能等级考核简单等问题，无法准确评价工业机器人从业人员的技能水平。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种工业机器人技能实训考核设备，其既满足工业机器人教学和实训的需求，又满足工业机器人技能等级考核的需求，其具有功能丰富、实训项目多样化、考核内容丰富的特点。

一种工业机器人技能实训考核设备，其特征在于：其包括标准实训平台，所述标准实训平台，所述标准实训平台的上表面上设置有工业机器人，所述标准实训平台的上表面还分别设置有若干功能模块、人机交互系统，所述功能模块包括快换工具模块、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、行走轴模块中的至少一个功能模块，每个所述功能模块按照标准机械和电气接口设计，不同的功能模块有机组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的实训项目，模拟不同产品生产工艺的工作站，所述人机交互系统包括示教器、触摸屏和控制按键盒；所述标准实训台具有标准的机械和电气接口。

其进一步特征在于：

所述快换工具模块具有多种不同功能的工具，包括单吸盘工具、双吸盘工具、焊枪工具、打磨工具、喷涂工具、金属笔工具、绘图笔工具、激光笔工具、平行手爪工具和弧形手爪工具中的至少一种。

所述绘图模块具体包括平面绘图模块、曲面绘图模块和白板绘图模块；

所述视觉检测模块包括CCD工业视觉系统和工件称重系统，用于检测工件的包括形状、颜色、位置、重量的信息，并发送给工业机器人；

所述变位机模块包括由PLC控制的变位机和机器人外部轴的变位机，所述机器人外部轴变位机包括协调外部轴和非协调外部轴。

采用上述技术方案后，其通过通用化的接口设置，根据教学和实训需求，在标准实训平台上设置不同的功能模块、组成对应的模拟工作站，通过工业机器人完成对应工作站的教学任务和实训任务，其既满足工业机器人教学和实训的需求，又满足工业机器人技能等级考核的需求，其具有功能丰富、实训项目多样化、考核内容丰富的特点。

附图说明

图1为本发明的具体实施例一的立体图结构示意图；

图2为本发明的具体实施例一所组成的工作站装配的工业机器人关节装配部件示意图；

图中序号所对应的名称如下：

标准实训台101、工业机器人102、旋转供料模块103、变位机模块104、控制按钮盒105、视觉检测模块106、皮带输送模块107、示教器108、触摸屏109、井式供料模块110、仓储模块111、快换工具模块112

机器人关节外壳201、电机202、减速机203、关节端盖204、装配完成后的机器人关节205。

具体实施方式

一种工业机器人技能实训考核设备：其包括标准实训平台，标准实训平台，标准实训平台的上表面上设置有工业机器人，标准实训平台的上表面还分别设置有若干功能模块、人机交互系统，功能模块包括快换工具模块、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、行走轴模块中的至少一个功能模块，每个功能模块按照标准机械和电气接口设计，不同的功能模块有机组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的实训项目，模拟不同产品生产工艺的工作站，工作站不限于为工业机器人关节装配、机器人关节打磨喷涂、汽车侧门模拟焊接、手机外壳缺陷检测。

人机交互系统包括示教器、触摸屏和控制按键盒；

标准实训台具有标准的机械和电气接口。

工业机器人，包括标准的六轴工业机器人或带外部轴的七轴工业机器人，工业机器人品牌可根据实际需求进行选择；

快换工具模块具有多种不同功能的工具，包括单吸盘工具、双吸盘工具、焊枪工具、打磨工具、喷涂工具、金属笔工具、绘图笔工具、激光笔工具、平行手爪工具和弧形手爪工具中的至少一种。

绘图模块具体包括平面绘图模块、曲面绘图模块和白板绘图模块；

视觉检测模块包括CCD工业视觉系统和工件称重系统，用于检测工件的包括形状、颜色、位置、重量的信息，并发送给工业机器人；

变位机模块包括由PLC控制的变位机和机器人外部轴的变位机，机器人外部轴变位机包括协调外部轴和非协调外部轴。

具体实施例一、见图1：通过功能模块的自由组合，可实现工业机器人关节装配项目的实训和考核。该设备主要由标准实训台101、工业机器人102、快换工具模块112、旋转供料模块103、变位机模块104、视觉检测模块106、皮带输送模块107、井式供料模块110、仓储模块111、示教器108、触摸屏109和控制按钮盒105组成。

如图2所示，工业机器人关节装配项目涉及的部件主要有：机器人关节外壳201、电机202、减速机203和关节端盖204，以及装配完成后的机器人关节205。

工业机器人关节装配的顺序是先在机器人关节外壳201中安装电机202，再装减速机203，最后装关节端盖204。

工业机器人技能实训考核设备实现机器人关节装配项目的工作流程如下：

1、工业机器人102从快换工具模块112上取出弧形手爪工具；

2、工业机器人102从仓储模块111抓取机器人关节外壳201搬运变位机模块104上；

3、工业机器人102将弧形手爪工具放回快换工具模块112，并取出平行手爪工具；

4、工业机器人102从旋转供料模块103上抓取电机202，装配到机器人关节外壳201中；

5、工业机器人102将平行手爪工具放回快换工具模块112，并取出单吸盘工具；

6、井式供料模块110将减速机203推送到皮带输送模块107上；

7、工业机器人201从皮带输送模块107上抓取减速机203，并装配到机器人关节外壳201中；

8、井式供料模块110将关节端盖204推送到皮带输送模块107上；

9、工业机器人201从皮带输送模块107上抓取关节端盖204，并装配到机器人关节外壳201中，至此机器人关节装配完成；

10、工业机器人102将单吸盘工具放回快换工具模块112，并取出弧形手爪工具；

11、工业机器人102将装配完成的机器人关节205，搬运到仓储模块111上。

综上，本发明的实施例还具有如下有益效果：

A、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、数字量、模拟量的过程控制技术、RFID技术、视觉检测技术、离线仿真技术、串口通信技术、以太网通讯技术、总线通信等，全面展现工业机器人在实际工业应用中所涉及的内容，可以使用户更快地掌握工业机器人在实际工业现场的应用技能。

B、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中，可以快速更换功能模块，不影响设备的正常使用。

C、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 (5)

1.一种工业机器人技能实训考核设备，其特征在于：其包括标准实训平台，所述标准实训平台，所述标准实训平台的上表面上设置有工业机器人，所述标准实训平台的上表面还分别设置有若干功能模块、人机交互系统，所述功能模块包括快换工具模块、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、行走轴模块中的至少一个功能模块，每个所述功能模块按照标准机械和电气接口设计，不同的功能模块有机组合形成具有工业机器人搬运、码垛、装配、焊接、打磨、喷涂、去毛刺的应用的实训项目，模拟不同产品生产工艺的工作站，所述人机交互系统包括示教器、触摸屏和控制按键盒；所述标准实训台具有标准的机械和电气接口。

2.如权利要求1所述的一种工业机器人技能实训考核设备，其特征在于：所述快换工具模块具有多种不同功能的工具，包括单吸盘工具、双吸盘工具、焊枪工具、打磨工具、喷涂工具、金属笔工具、绘图笔工具、激光笔工具、平行手爪工具和弧形手爪工具中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种工业机器人技能实训考核设备，其特征在于：所述绘图模块具体包括平面绘图模块、曲面绘图模块和白板绘图模块。

4.如权利要求1所述的一种工业机器人技能实训考核设备，其特征在于：所述视觉检测模块包括CCD工业视觉系统和工件称重系统，用于检测工件的包括形状、颜色、位置、重量的信息，并发送给工业机器人。

5.如权利要求1所述的一种工业机器人技能实训考核设备，其特征在于：所述变位机模块包括由PLC控制的变位机和机器人外部轴的变位机，所述机器人外部轴变位机包括协调外部轴和非协调外部轴。