CN110524545A - 一种可拆卸终端拖拽示教仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可拆卸终端拖拽示教仪，包括：操作手柄、安装底座、通讯模块、检测装置；操作手柄安装于安装底座；安装底座可拆卸安装于机器人末端工具；检测装置设置于操作手柄上，用于检测操作手柄空间运动的力的大小和方向；通讯模块与检测装置信号连接，用于将检测装置检测的力和方向实时传输至机器人，以使机器人根据操作手柄的空间运动轨迹作相应的线性运动或姿态调整。该示教仪可以并行快捷安装在机器人末端工具上，直接牵引拖动该示教仪，带动机器人本体在空间内的运动和姿态调整，进行机器人本体运行轨迹的示教。
Description
技术领域
本发明属于工业机器人轨迹示教领域，尤其涉及一种可拆卸终端拖拽示教仪，用于工业关节机器人轨迹示教。
背景技术
目前，工业机器人的应用越来越普遍，应用范围也越来越广。关节机器人第6轴末端可以搭载各种生产加工工具(简称末端工具：主轴、抓手、焊枪等)，以实现机器人自动化生产。为保证生产工艺流程、加工质量等，需要对机器人本体的运行轨迹进行示教。
传统的机器人轨迹示教方法有技术人员手持机器人示教盒进行机器人轨迹示教和离线编程示教，以上方法属于间接示教，对操作人员的专业技术水平要求较高，示教前都需要较长的部署时间，示教过程繁琐，示教工作效率较低。特别是技术人员手持机器人示教盒进行机器人轨迹示教容易误操作导致机器人末端工具的损伤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可拆卸终端拖拽示教仪，可以并行快捷安装在机器人末端工具上，直接牵引拖动该示教仪，带动机器人本体在空间内的运动和姿态调整，进行机器人本体运行轨迹的示教。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种可拆卸终端拖拽示教仪，包括：操作手柄、安装底座、通讯模块、检测装置；
所述操作手柄安装于所述安装底座；
所述安装底座可拆卸安装于机器人末端工具；
所述检测装置设置于所述操作手柄上，用于检测所述操作手柄空间运动的力的大小和方向；
所述通讯模块与所述检测装置信号连接，用于将所述检测装置检测的力和方向实时传输至机器人，以使所述机器人根据所述操作手柄的空间运动轨迹作相应的线性运动或姿态调整。
优选实施例，还包括电源模块，所述电源模块固定在所述操作手柄上。
优选实施例，所述安装底座的表面上设有触摸显示屏和功能按键，所述触摸显示屏用于所述示教仪工作过程中数据的实时显示，所述功能按键用于类似程序增加、删除、插入、修改等功能操作。
优选实施例，所述操作手柄上设有控制按钮，所述控制按钮用于控制所述示教仪的启停。
优选实施例，所诉通讯模块包括有线通讯和无线通讯。
优选实施例，所述检测装置为六维力矩传感器。
优选实施例，所述六维力矩传感器的力矩感知范围为0～100N。
优选实施例，还包括铭牌，用于标示所述示教仪的技术参数。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明提供的示教仪安装底座可以快速安装在机器人末端工具上，与末端工具并行，并通过人手拖拽本示教仪的操作手柄为主要操作方式进行机器人轨迹示教。使用该示教仪时，技术人员对机器人进行轨迹示教的流程方法为：人手动拖动本示教仪的操作手柄，检测装置实时自动采集到来自人手传递的力的大小和方向，通过通讯模块将检测装置检测的力和方向数据传递给机器人/PLC控制器，机器人/PLC控制器将力和方向数据处理后对机器人本体执行结构发送执行指令，机器人本体接收到指令后，机器人本体执行结构围绕TCP点遵从该力和方向做出线性运动或姿态调整。使用该示教仪能够提高机器人轨迹示教工作效率，人手拖动机器人本体进行机器人轨迹示教可以避免误操作导致机器人末端工具的损伤，且机器人位置、姿态控制更精确，对操作人员的专业技术水平要求相对较低。
附图说明
图1为本发明的实施例1的示教仪的结构示意图一；
图2为本发明的实施例1的示教仪的结构示意图二；
图3为本发明的实施例1的示教仪的剖面结构示意图；
图4为本发明的实施例1的示教仪的主视图；
图5为本发明的实施例1的示教仪的左视图；
图6为本发明的实施例1的示教仪的俯视图；
图7为本发明的实施例1的示教仪的应用案例示意图；
图8为本发明的实施例1的示教工作的系统结构图。
附图标记说明：1-电源模块；2-操作手柄；3-触摸显示屏；4-功能按键；5-安装面；6-通讯模块；7-安装底座；8-控制按钮；9-铭牌；10-检测装置；201-关节机器人第五轴；202-关节机器人第六轴末端；203-机器人末端工具；204-终端拖拽示教仪；301-机器人/PLC控制器；302-机器人本体；303-机器人末端工具；304-便携式可拆卸终端拖拽示教仪。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种可拆卸终端拖拽示教仪作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
参看图1至图6，在一个实施例中，一种可拆卸终端拖拽示教仪，可直接与机器人末端工具安装，包括：操作手柄2、安装底座7、通讯模块6、检测装置10；
操作手柄2安装于安装底座7，操作手柄2为技术人员拖拽示教时抓取位置，安装底座7可拆卸安装于机器人末端工具，安装底座7上设有与机器人末端工具的安装面5，检测装置10设置于操作手柄2上，用于检测操作手柄2空间运动的力的大小和方向，通讯模块6与检测装置10信号连接，用于将检测装置10检测的力和方向实时传输至机器人，以使机器人根据操作手柄2的空间运动轨迹作相应的线性运动或姿态调整，安装底座7的表面设有安装面5，用于快捷可拆卸地安装机器人末端工具，例如安装面5可设置成带有磁性开关的磁吸附，这样安装面5可直接将示教仪快速固定在机器人末端工具上，拆装便捷。
本实施例提供的示教仪设计有操作手柄2、设在操作手柄2上的检测装置10，检测装置10可检测操作手柄2空间运动的力的大小和方向，通过通讯模块6传递给机器人，安装底座7上设有安装面5，可以快速安装在机器人末端工具上，与末端工具并行，并通过人手拖拽本示教仪的操作手柄2为主要操作方式进行机器人轨迹示教。使用该示教仪时，技术人员对机器人进行轨迹示教的流程方法为：人手动拖动本示教仪的操作手柄2，检测装置10实时自动检测操作手柄2在空间运动的力的大小和方向，通过通讯模块6将力和方向数据传递给机器人/PLC控制器，机器人/PLC控制器将力和方向数据处理后对机器人本体执行结构发送执行指令，机器人本体接收到指令后，机器人本体执行结构围绕TCP点遵从该矢量力矩做出线性运动或姿态调整。使用该示教仪能够提高机器人轨迹示教工作效率，人手拖动机器人本体进行机器人轨迹示教可以避免误操作导致机器人末端工具的损伤，且机器人位置、姿态控制更精确，对操作人员的专业技术水平要求相对较低。
优选实施例，还包括电源模块1，电源模块1固定在操作手柄2上。
优选实施例，安装底座7的表面上设有触摸显示屏3和功能按键4，触摸显示屏3用于示教仪工作过程中数据的实时显示，功能按键4用于类似程序增加、删除、插入、修改等功能操作。
优选实施例，操作手柄2上设有控制按钮8，控制按钮8用于控制示教仪的启停，将控制按钮8设计在操作手柄2上，当技术人员手握住操作手柄2时，可手动按压控制按钮8启停该示教仪，使用方便。
优选实施例，通讯模块6包括有线通讯和无线通讯。
优选实施例，检测装置10为六维力矩传感器。
优选实施例，六维力矩传感器的力矩感知范围为0～100N，为人手正常情况下能够轻松施加的力矩范围，而且兼容各种品牌并适用于所有负载等级的机器人。
优选实施例，还包括铭牌9，用于标示示教仪的技术参数。
参看图7，使用本实施例提供的示教仪使用案例：关节机器人第五轴201的延伸部分为关节机器人第六轴，机器人末端工具203安装在关节机器人第六轴末端202上，然后使用本实施例的终端拖拽示教仪204进行示教机器人轨迹时，将终端拖拽示教仪204示教仪安装在机器人末端工具203上，因此本示教仪并非串联在机器人第六轴与末端工具之间。
使用本示教仪进行轨迹示教的方法流程如图8所示，技术人员的手拖动本便携式终端拖拽示教仪304的操作手柄2，示教仪会自动采集到来自人手传递的矢量力矩，通过示教仪自身的有线或无线通讯模块6与机器人/PLC控制器301进行通讯连接，将矢量力矩数据传递给机器人/PLC控制器301，机器人/PLC控制器301接收到数据后进行处理，处理后对机器人本体302的执行结构发送执行指令，机器人本体302接收到执行指令后，机器人本体302的执行结构围绕自身TCP点遵从该矢量力矩做出线性运动或姿态调整。
技术人员拖动便捷式可拆卸拖拽示教仪进行机器人轨迹示教过程中，机器人TCP点运动的方向与人手拖动的方向一致，TCP点运动的距离和速度与人手拖动的力矩成正比，具体来说，根据六维力矩传感器10的力矩感知范围0～100N，按百分比，对应0％～100％的示教运行速度，外力越小，速度越低，没有外力了，速度就是0，即停止状态，随着力矩加大，速度也加快。机器人的运动或姿态调整实时随着人手拖动便携式可拆卸拖拽示教仪做出响应，无间隔。本示教仪只在技术人员示教机器人轨迹的时候将其安装在机器人末端工具上，机器人轨迹示教完毕，该示教仪拆卸脱离机器人末端工具，不参与其他工作任务，不受机器人负载和工具重量影响，而且携带方便。
因此，使用本实施例提供的示教仪能提高机器人轨迹示教工作效率，人手拖动示教仪进行机器人轨迹示教可以避免误操作导致机器人末段工具的损伤，且机器人位置、姿态控制更精确，对操作人员的专业技术水平要求相对较低。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，包括：操作手柄、安装底座、通讯模块、检测装置；
所述操作手柄安装于所述安装底座；
所述安装底座可拆卸安装于机器人末端工具；
所述检测装置设置于所述操作手柄上，用于检测所述操作手柄空间运动的力的大小和方向；
所述通讯模块与所述检测装置信号连接，用于将所述检测装置检测的力和方向实时传输至机器人，以使所述机器人根据所述操作手柄的空间运动轨迹作相应的线性运动或姿态调整。
2.根据权利要求1所述的可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块固定在所述操作手柄上。
3.根据权利要求1所述的可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，所述安装底座的表面上设有触摸显示屏和功能按键，所述触摸显示屏用于所述示教仪工作过程中数据的实时显示，所述功能按键用于功能操作。
4.根据权利要求1所述的可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，所述操作手柄上设有控制按钮，所述控制按钮用于控制所述示教仪的启停。
5.根据权利要求1所述的可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，所诉通讯模块包括有线通讯和无线通讯。
6.根据权利要求1所述的可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，所述检测装置为六维力矩传感器。
7.根据权利要求6所述的可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，所述六维力矩传感器的力矩感知范围为0～100N。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的可拆卸终端拖拽示教仪，其特征在于，还包括铭牌，用于标示所述示教仪的技术参数。
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