CN110842897A - 实训用码垛机器人系统及其考核方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人系统，尤其是实训用码垛机器人系统，包括机器人，所述机器人的末端装有公快换工具盘；示教器，所述示教器与所述机器人连接，所述示教器用于控制机器人；还包括码垛夹具，所述码垛夹具上装有母快换工具盘；工具架，所述码垛夹具活动插在工具架上；码垛工件，所述码垛工件设有多种；码垛放料板，所述码垛放料板上装有码垛工件；码垛标定杆，所述码垛标定杆固定在所述码垛放料板上；码垛平台，所述码垛平台用于堆叠码垛工件。本发明提供的实训用码垛机器人系能够进行基础的码垛培训，统通过设置不同的码垛规则，码垛出不同的形状，使学员掌握码垛工艺的规划、编程和操作。

Description

实训用码垛机器人系统及其考核方法

技术领域

本发明涉及一种机器人系统，尤其是实训用码垛机器人系统及其考核方法。

背景技术

机器人应用广泛，但是相关的人才缺少，而目前的机器人培训多是理论知识的学习，实操较少，导致学员技能掌握不牢。

在实际应用中还需要进行相关工艺的规划，目前对学员的培训和考核也缺少这样的项目。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种能够进行基础的码垛培训，使学员掌握机器人基础操作和编程，能够进行码垛工艺的规划、编程和操作的实训用码垛机器人系统，具体技术方案为：

实训用码垛机器人系统，包括机器人，所述机器人的末端装有公快换工具盘；示教器，所述示教器与所述机器人连接，所述示教器用于控制机器人；还包括码垛夹具，所述码垛夹具上装有母快换工具盘；工具架，所述码垛夹具活动插在工具架上；码垛工件，所述码垛工件设有多种；码垛放料板，所述码垛放料板上装有码垛工件；码垛标定杆，所述码垛标定杆固定在所述码垛放料板上；码垛平台，所述码垛平台用于堆叠码垛工件。

进一步的，所述码垛夹具包括真空吸盘，所述真空吸盘安装在母快换工具盘上。

通过采用上述技术方案，真空吸盘占用空间小，从码垛工件的顶部放心码垛工件，不影响码垛工件的堆叠，避免与码垛工件发生干涉。

进一步的，所述工具架的顶部装有工具销钉，所述码垛夹具上装有夹具定位板，所述夹具定位板的两端均设有定位孔，所述定位孔活动插在工具销钉上，所述夹具定位板压在工具架的顶部。

进一步的，所述码垛平台上设有码垛槽。

进一步的，所述码垛工件包括多个长方体和多个圆柱体。

进一步的，所述长方体包括不少于三种颜色的长方体。

进一步的，还包括视频采集系统，所述视频采集系统用于采集机器人的运动过程并存档。视频采集系统将学员操作机器人的过程记录下来，方便后期对操作过程进行评定。

进一步的，还包括仿真工作站，所述仿真工作站包括计算机，所述计算机与示教器连接；离线编程及仿真软件，所述离线编程及仿真软件安装在所述计算机上，所述离线编程及仿真软件用于生成机器人离线程序，并导入到示教器中进行实训用码垛机器人系统的运行调试。

通过采用上述技术方案，离线编程及仿真软件能够提高编程效率。

实训用码垛机器人系统考核方法，包括以下步骤：

S110、通过示教器控制机器人移动到码垛夹具处，并安装码垛夹具，在示教器上将坐标系切换为码垛坐标系；

S120、通过示教器控制机器人带动码垛夹具移动到图块架的上方，控制码垛夹具以码垛标定杆为基准进行TCP标定，使码垛夹具以合适的姿态与码垛工件接触，将当前的位姿记录在示教器的程序中，同时在程序中插入用于打开电磁阀的数字输出量信号状态的指令，使码垛夹具吸附码垛工件；

S130、通过示教器控制机器人在码垛工件的抓取点和放置点之间的空间中选取若干路径点，所述抓取点为码垛放料板上码垛工件的位置，所述放置点为码垛平台上的放置码垛工件的位置，所述路径点需要避开空间中的障碍物，以示教的方式依次将机器人各个路径点对应的位姿记录在示教器的程序中；

S140、通过示教器控制机器人运动至合适的姿态将码垛工件放置到码垛平台上，以示教的方式将机器人当前的位姿记录在示教器的程序中，同时在程序中插入用于关闭电磁阀的数字输出量信号状态的指令，使码垛工件从码垛夹具上脱落；

S150、重复S120至S140的步骤，直到码垛完成；

S160、自动运行示教器中记录的码垛程序，将码垛工件从起始位置依次摆放至指定位置完成码垛，如果实训用码垛机器人系统在运动过程中真空吸盘正常启动、关闭、机器人运动无干涉、运动无异常停顿、码垛工件位于码垛槽中，并且符合码垛，则评定为合格，否则评定为不合格。

实训用码垛机器人系统考核方法，包括以下步骤：

S210、在离线编程及仿真软件中依次设置安装码垛夹具和码垛坐标系；

S220、在离线编程及仿真软件中设置码垛工件的起始点和终点，设置用于打开或关闭电磁阀的数字输出量信号状态的指令；

S230、在离线编程及仿真软件中设置码垛工件的起始点与终点之间的空间路径；

S240、在离线编程及仿真软件中生成机器人可执行的码垛程序，并将码垛程序发送到示教器中，在示教器上加载并运行码垛程序，观察运行过程中机器人的姿态，并对不合适姿态进行手动修改，然后保存码垛程序；

S250、自动运行S240中修改后保存的码垛程序，如果实训用码垛机器人系统在运动过程中真空吸盘正常启动、关闭、机器人运动无干涉、运动无异常停顿、码垛工件位于码垛槽中，并且符合码垛要求，则评定为合格，否则评定为不合格。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的实训用码垛机器人系能够进行基础的码垛培训，统通过设置不同的码垛规则，码垛出不同的形状，使学员掌握码垛工艺的规划、编程和操作。

本发明提供的实训用码垛机器人系统考核方法能够对学员的码垛工艺的规划、编程和操作进行准确的考核，保证学员熟练掌握机器人的编程和操作。

附图说明

图1是实训用码垛机器人系统的结构示意图；

图2是码垛平台的结构示意图；

图3是码垛放料板的结构示意图；

图4是工具架上装有码垛夹具的结构示意图；

图5是码垛夹具的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1至图5所示，实训用码垛机器人系统，包括机器人1，机器人1的末端装有公快换工具盘11；示教器，示教器与机器人1连接，示教器用于控制机器人1；还包括码垛夹具，码垛夹具上装有母快换工具盘41；工具架31，码垛夹具活动插在工具架31上；码垛工件7，码垛工件7设有多种；码垛放料板6，码垛放料板6上装有码垛工件7；码垛标定杆61，码垛标定杆61固定在码垛放料板6上；码垛平台5，码垛平台5用于堆叠码垛工件7。

码垛夹具包括真空吸盘43，真空吸盘43安装在母快换工具盘41上。

真空吸盘43占用空间小，从码垛工件7的顶部放心码垛工件7，不影响码垛工件7的堆叠，避免与码垛工件7发生干涉。

工具架31的顶部装有工具销钉32，码垛夹具上装有夹具定位板42，夹具定位板42的两端均设有定位孔，定位孔活动插在工具销钉32上，夹具定位板42压在工具架31的顶部。

码垛平台5上设有码垛槽。

码垛工件7包括多个长方体和多个圆柱体。长方体包括不少于三种颜色的长方体。不同的形状和颜色便于设置多种码垛规则。

还包括仿真工作站，仿真工作站包括计算机，计算机与示教器连接；离线编程及仿真软件，离线编程及仿真软件安装在计算机上，离线编程及仿真软件用于生成机器人离线程序，并导入到示教器中进行实训用码垛机器人系统的运行调试。

离线编程及仿真软件能够提高编程效率。

还包括视频采集系统，所述视频采集系统用于采集机器人的运动过程并存档。视频采集系统将学员操作机器人的过程记录下来，方便后期对操作过程进行评定。视频采集系统的相机安装在上方拍摄机器人的运动过程。

实施例二

实训用码垛机器人系统考核方法，包括以下步骤：

S110、通过示教器控制机器人1移动到码垛夹具处，并安装码垛夹具，在示教器上将坐标系切换为码垛坐标系；

S120、通过示教器控制机器人1带动码垛夹具移动到图块架的上方，控制码垛夹具以码垛标定杆61为基准进行TCP标定，使码垛夹具以合适的姿态与码垛工件7接触，将当前的位姿记录在示教器的程序中，同时在程序中插入用于打开电磁阀的数字输出量信号状态的指令，使码垛夹具吸附码垛工件7；

S130、通过示教器控制机器人1在码垛工件7的抓取点和放置点之间的空间中选取若干路径点，抓取点为码垛放料板6上码垛工件7的位置，放置点为码垛平台5上的放置码垛工件7的位置，路径点需要避开空间中的障碍物，以示教的方式依次将机器人1各个路径点对应的位姿记录在示教器的程序中；

S140、通过示教器控制机器人1运动至合适的姿态将码垛工件7放置到码垛平台5上，以示教的方式将机器人1当前的位姿记录在示教器的程序中，同时在程序中插入用于关闭电磁阀的数字输出量信号状态的指令，使码垛工件7从码垛夹具上脱落；

S150、重复S120至S140的步骤，直到码垛完成；

S160、自动运行示教器中记录的码垛程序，将码垛工件7从起始位置依次摆放至指定位置完成码垛，如果实训用码垛机器人系统在运动过程中真空吸盘43正常启动、关闭、机器人1运动无干涉、运动无异常停顿、码垛工件7位于码垛槽中，并且符合码垛，则评定为合格，否则评定为不合格。

实施例三

实训用码垛机器人系统考核方法，包括以下步骤：

S210、在离线编程及仿真软件中依次设置安装码垛夹具和码垛坐标系；

S220、在离线编程及仿真软件中设置码垛工件7的起始点和终点，设置用于打开或关闭电磁阀的数字输出量信号状态的指令；

S230、在离线编程及仿真软件中设置码垛工件7的起始点与终点之间的空间路径；

S240、在离线编程及仿真软件中生成机器人1可执行的码垛程序，并将码垛程序发送到示教器中，在示教器上加载并运行码垛程序，观察运行过程中机器人1的姿态，并对不合适姿态进行手动修改，然后保存码垛程序；

S250、自动运行S240中修改后保存的码垛程序，如果实训用码垛机器人系统在运动过程中真空吸盘43正常启动、关闭、机器人1运动无干涉、运动无异常停顿、码垛工件7位于码垛槽中，并且符合码垛要求，则评定为合格，否则评定为不合格。

Claims (9)

1.实训用码垛机器人系统，包括

机器人，所述机器人的末端装有公快换工具盘；

示教器，所述示教器与所述机器人连接，所述示教器用于控制机器人；

其特征在于，还包括

码垛夹具，所述码垛夹具上装有母快换工具盘；

工具架，所述码垛夹具活动插在工具架上；

码垛工件，所述码垛工件设有多种；

码垛放料板，所述码垛放料板上装有码垛工件；

码垛标定杆，所述码垛标定杆固定在所述码垛放料板上；

码垛平台，所述码垛平台用于堆叠码垛工件。

2.根据权利要求1所述的实训用码垛机器人系统，所述码垛夹具包括真空吸盘，所述真空吸盘安装在母快换工具盘上。

3.根据权利要求1所述的实训用码垛机器人系统，所述工具架的顶部装有工具销钉，所述码垛夹具上装有夹具定位板，所述夹具定位板的两端均设有定位孔，所述定位孔活动插在工具销钉上，所述夹具定位板压在工具架的顶部。

4.根据权利要求1所述的实训用码垛机器人系统，所述码垛平台上设有码垛槽。

5.根据权利要求1所述的实训用码垛机器人系统，所述码垛工件包括多个长方体和多个圆柱体；所述长方体包括不少于三种颜色的长方体。

6.根据权利要求1所述的实训用码垛机器人系统，还包括视频采集系统，所述视频采集系统用于采集机器人的运动过程并存档。

7.根据权利要求1所述的实训用码垛机器人系统，还包括仿真工作站，所述仿真工作站包括计算机，所述计算机与示教器连接；离线编程及仿真软件，所述离线编程及仿真软件安装在所述计算机上，所述离线编程及仿真软件用于生成机器人离线程序，并导入到示教器中进行实训用码垛机器人系统的运行调试。

8.实训用码垛机器人系统考核方法，其特征在于，包括以下步骤：

S110、通过示教器控制机器人移动到码垛夹具处，并安装码垛夹具，在示教器上将坐标系切换为码垛坐标系；

S120、通过示教器控制机器人带动码垛夹具移动到图块架的上方，控制码垛夹具以码垛标定杆为基准进行TCP标定，使码垛夹具以合适的姿态与码垛工件接触，将当前的位姿记录在示教器的程序中，同时在程序中插入用于打开电磁阀的数字输出量信号状态的指令，使码垛夹具吸附码垛工件；

S130、通过示教器控制机器人在码垛工件的抓取点和放置点之间的空间中选取若干路径点，所述抓取点为码垛放料板上码垛工件的位置，所述放置点为码垛平台上的放置码垛工件的位置，所述路径点需要避开空间中的障碍物，以示教的方式依次将机器人各个路径点对应的位姿记录在示教器的程序中；

S140、通过示教器控制机器人运动至合适的姿态将码垛工件放置到码垛平台上，以示教的方式将机器人当前的位姿记录在示教器的程序中，同时在程序中插入用于关闭电磁阀的数字输出量信号状态的指令，使码垛工件从码垛夹具上脱落；

S150、重复S120至S140的步骤，直到码垛完成；

S160、自动运行示教器中记录的码垛程序，将码垛工件从起始位置依次摆放至指定位置完成码垛，如果实训用码垛机器人系统在运动过程中真空吸盘正常启动、关闭、机器人运动无干涉、运动无异常停顿、码垛工件位于码垛槽中，并且符合码垛，则评定为合格，否则评定为不合格。

9.实训用码垛机器人系统考核方法，其特征在于，包括以下步骤：

S210、在离线编程及仿真软件中依次设置安装码垛夹具和码垛坐标系；

S220、在离线编程及仿真软件中设置码垛工件的起始点和终点，设置用于打开或关闭电磁阀的数字输出量信号状态的指令；

S230、在离线编程及仿真软件中设置码垛工件的起始点与终点之间的空间路径；

S240、在离线编程及仿真软件中生成机器人可执行的码垛程序，并将码垛程序发送到示教器中，在示教器上加载并运行码垛程序，观察运行过程中机器人的姿态，并对不合适姿态进行手动修改，然后保存码垛程序；

S250、自动运行S240中修改后保存的码垛程序，如果实训用码垛机器人系统在运动过程中真空吸盘正常启动、关闭、机器人运动无干涉、运动无异常停顿、码垛工件位于码垛槽中，并且符合码垛要求，则评定为合格，否则评定为不合格。

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