CN114822210A - 一种工业机器人用装配操作教学实训设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人教学领域的装配操作教学实训设备，该设备包括实训工作台、实操台和顶部安装座；实训工作台包括柜体、零件收纳抽屉和工具抽屉，零件收纳抽屉和工具抽屉均设置于柜体的前侧，实操台对应工业机器人的各个传动腔设置有多个，通过多个独立设置的仿形座更好的展示工业机器人各个传动腔内的装配结构，多个学员能够分区对不同的结构同时进行操纵，并且在装配完成后，通过设置的传动输出端和转速转矩传感器，使得学员在实操结束后能够通过数位显示屏反馈，能够更加直观的展示装配精度结果，便于学员根据数位显示屏的显示得知装配精度并做出改正，能够进一步提高教学效果和教学效率。

Description

一种工业机器人用装配操作教学实训设备

技术领域

本发明涉及工业机器人教学领域，具体是一种工业机器人用装配操作教学实训设备。

背景技术

随着工业产业的转型升级，工业机器人的应用呈逐年快速增长态势。工业机器人可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，因此可以提高效率，随着工业机器人的应用逐渐增加，随着工业产业的转型升级，工业机器人的应用呈逐年快速增长态势。与机器人相关的各方面的工作岗位也增多，与之相关的人才需求增加。故而，开发一种工业机器人装配实训装置用于培养相关方面的人才将会是我国未来的各大高校的重要任务。

关于工业机器人的装配作为机器人应用的极其重要的一个环节，现有技术中机械臂在装配的时候一般不进行实训模拟的情况，无法有效仔细的观察到工业机器人的各个部位之间的配合和连接结构，导致无法有效的对工业机器人装配的情况进行分析和改进，教学效果差，为了更加直观的展示工业机器人教学的装配操作，需要进行实训教学，为此我们提出一种工业机器人用装配操作教学实训设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业机器人用装配操作教学实训设备，它可以实现提供教学效果好，使用方便的工业机器人装配操作实训教学。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种工业机器人用装配操作教学实训设备，包括，

实训工作台，所述实训工作台包括柜体、零件收纳抽屉和工具抽屉，所述零件收纳抽屉和工具抽屉均设置于柜体的前侧；以及，

实操台，所述实操台对应工业机器人的各个传动腔设置有多个，且零件收纳抽屉和工具抽屉对应多个实操台设置有多组，所述实操台包括实操座、仿形座、传动输出端、转速转矩传感器和数位显示屏，所述实操座设置于仿形座的上端后侧，且仿形座通过螺栓固定安装于实操座的前侧中心，所述仿形座内腔后侧转动连接有传动输出端，且转速转矩传感器设置于实操座的内腔中，所述传动输出端的转轴里端贯穿实操座的前侧与转速转矩传感器的检测端连接，所述数位显示屏设置于实操座的上端前侧，且数位显示屏与转速转矩传感器电性连接；以及，

顶部安装座，所述顶部安装座包括顶板，所述顶板安装于实操座的上端，且顶板的前侧朝向柜体的上端延伸。

作为本发明的一种优选方案，上述工业机器人用装配操作教学实训设备还包括辅助显示机构，所述辅助显示机构包括投影幕布和超短焦投影仪，所述投影幕布通过电动伸缩机构安装于顶板的上端后侧，且超短焦投影仪设置于顶板的上端前侧中心，所述超短焦投影仪的投影镜头朝向投影幕布设置。

作为本发明的一种优选方案，所述电动伸缩机构包括两个侧边电动伸缩杆和顶部连接杆，所述顶部连接杆固定连接于投影幕布的上端，且顶部连接杆的两侧分别与两个侧边电动伸缩杆的上端固定连接。

作为本发明的一种优选方案，所述顶板的里侧对应投影幕布的位置设置有幕布收卷盒，所述幕布收卷盒内转动连接有幕布自动收卷轴，且投影幕布的底部贯穿幕布收卷盒后绕卷于幕布自动收卷轴上。

作为本发明的一种优选方案，所述顶板的底部设置有辅助摄像头，且辅助摄像头通过导线与超短焦投影仪电性连接。

作为本发明的一种优选方案，所述顶板的底部设置有调节滑轨，且调节滑轨的滑台底部固定连接有摄像头连接杆，且辅助摄像头固定连接与摄像头连接杆的底部，所述顶板上开设有穿线通槽，且辅助摄像头与超短焦投影仪连接的导线贯穿穿线通槽设置。

作为本发明的一种优选方案，所述摄像头连接杆为鹅颈管材质，且调节滑轨内的滑台与滑道之间设置有橡胶防滑垫。

作为本发明的一种优选方案，所述辅助摄像头的镜头周围设置有补光座，且补光座上呈环形阵列设置有多个补光LED灯。

作为本发明的一种优选方案，所述仿形座与实训对象工业机器人的关节传动机构安装内腔设置，且多个仿形座内均对应内部传动结构设置有对应的安装座。

作为本发明的一种优选方案，所述顶板的底部靠近前侧设置有照明灯。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案通过多个独立设置的仿形座更好的展示工业机器人各个传动腔内的装配结构，便于学员观察和进行装配实操，通过设置的传动输出端和转速转矩传感器，转速转矩传感器能够检测装配完成后的工业机器人内部传动结构的配合精度，通过数位显示屏显示结果，使得学员在实操结束后能够通过数位显示屏反馈，能够更加直观的展示装配精度结果，便于学员根据数位显示屏的显示得知装配精度并做出改正，能够进一步提高教学效果和教学效率。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明的正视图。

图3为本发明的中心处侧视图。

图4为本发明对应装配台中心处的侧视图。

图5为本发明中辅助摄像头处的局部放大图。

图中标号说明：

图中：100、实训工作台；101、柜体；102、零件收纳抽屉；103、工具抽屉；200、实操台；201、实操座；202、仿形座；203、传动输出端；204、转速转矩传感器；205、数位显示屏；300、顶部安装座；301、顶板；302、照明灯；303、穿线通槽；400、辅助显示机构；401、侧边电动伸缩杆；402、投影幕布；403、顶部连接杆；404、超短焦投影仪；405、调节滑轨；406、摄像头连接杆；407、辅助摄像头；408、幕布收卷盒；409、幕布自动收卷轴；410、补光座；411、补光LED灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-5，一种工业机器人用装配操作教学实训设备，包括实训工作台100、实操台200和顶部安装座300，实训工作台100包括柜体101、零件收纳抽屉102和工具抽屉103，零件收纳抽屉102和工具抽屉103均设置于柜体101的前侧，实操台200对应工业机器人的各个传动腔设置有多个，且零件收纳抽屉102和工具抽屉103对应多个实操台200设置有多组，实操台200包括实操座201、仿形座202、传动输出端203、转速转矩传感器204和数位显示屏205，实操座201设置于仿形座202的上端后侧，且仿形座202通过螺栓固定安装于实操座201的前侧中心，仿形座202内腔后侧转动连接有传动输出端203，且转速转矩传感器204设置于实操座201的内腔中，传动输出端203的转轴里端贯穿实操座201的前侧与转速转矩传感器204的检测端连接，数位显示屏205设置于实操座201的上端前侧，且数位显示屏205与转速转矩传感器204电性连接，顶部安装座300包括顶板301，顶板301安装于实操座201的上端，且顶板301的前侧朝向柜体101的上端延伸。

具体的，上述工业机器人用装配操作教学实训设备还包括辅助显示机构400，辅助显示机构400包括投影幕布402和超短焦投影仪404，投影幕布402通过电动伸缩机构安装于顶板301的上端后侧，且超短焦投影仪404设置于顶板301的上端前侧中心，超短焦投影仪404的投影镜头朝向投影幕布402设置。

本实施例中，通过设置的辅助显示机构400，投影幕布402能够通过对超短焦投影仪404的投影，便于教师展示教学内容，辅助理论教学的进行。

具体的，电动伸缩机构包括两个侧边电动伸缩杆401和顶部连接杆403，顶部连接杆403固定连接于投影幕布402的上端，且顶部连接杆403的两侧分别与两个侧边电动伸缩杆401的上端固定连接。

本实施例中，通过设置的电动伸缩机构能够将投影幕布402升降，便于投影幕布402的使用。

具体的，顶板301的里侧对应投影幕布402的位置设置有幕布收卷盒408，幕布收卷盒408内转动连接有幕布自动收卷轴409，且投影幕布402的底部贯穿幕布收卷盒408后绕卷于幕布自动收卷轴409上。

本实施例中，幕布自动收卷轴409为两端设置有复位卷簧的卷轴，且卷簧的外端与幕布收卷盒408的内壁固定连接，在投影幕布402随着电动伸缩机构升降时，自动对投影幕布402进行放卷和收卷，结构简单，使用方便，便于投影幕布402的收纳。

具体的，顶板301的底部设置有辅助摄像头407，且辅助摄像头407通过导线与超短焦投影仪404电性连接。

本实施例中，通过设置的辅助摄像头407，便于对教师进行实操展示时直接靠近采集操作步骤视频，便于实训前的理论教学。

具体的，顶板301的底部设置有调节滑轨405，且调节滑轨405的滑台底部固定连接有摄像头连接杆406，且辅助摄像头407固定连接与摄像头连接杆406的底部，顶板301上开设有穿线通槽303，且辅助摄像头407与超短焦投影仪404连接的导线贯穿穿线通槽303设置。

本实施例中，通过设置的调节滑轨405和摄像头连接杆406，便于调节辅助摄像头407位置。

具体的，摄像头连接杆406为鹅颈管材质，且调节滑轨405内的滑台与滑道之间设置有橡胶防滑垫。

本实施例中，通过设置的摄像头连接杆406，便于对辅助摄像头407高度和朝向的调整和固定，便于辅助摄像头407对仿形座202内操作步骤画面的采集，通过设置于调节滑轨405滑台与滑道之间设置有橡胶防滑垫，使得调节滑轨405在没有受到外力作用时，保持固定，便于调节滑轨405对辅助摄像头407位置的调节。

具体的，辅助摄像头407的镜头周围设置有补光座410，且补光座410上呈环形阵列设置有多个补光LED灯411。

本实施例中，通过设置补光座410和补光LED灯411，为辅助摄像头407镜头朝向位置提供照明，为仿形座202内装配的实操教学在光线不好时提供更加清晰的画面。

具体的，仿形座202与实训对象工业机器人的关节传动机构安装内腔设置，且多个仿形座202内均对应内部传动结构设置有对应的安装座。

本实施例中，仿形座202能够更换，能够适用于不同型号的工业机器人的装配，仿形座202内的结构模仿实际装配空间和传动条件，使得对工业机器人关节处装配结构的更加仿真，提高了教学效果。

具体的，顶板301的底部靠近前侧设置有照明灯302。

本实施例中，通过设置的照明灯302，便于对仿形座202处的操作提供照明。

工作原理：该装置在理论教学时，通过投影幕布402和超短焦投影仪404配合展示教学视频和理论PPT，便于学员学习基础知识，在操作教学设置，教师在对应仿形座202内进行装配操作，然后通过辅助摄像头407靠近采集仿形座202内腔操作步骤，通过投影幕布402和超短焦投影仪404展示，便于学员观察装配操作流程，在进行教学实训时，通过多个独立设置的仿形座202更好的展示工业机器人各个传动腔内的装配结构，多个学员能够分区对不同的结构同时进行操纵，并且在装配完成后，通过设置的传动输出端203和转速转矩传感器204，转速转矩传感器204能够检测装配完成后的工业机器人内部传动结构的配合精度，通过数位显示屏205显示结果，使得学员在实操结束后能够通过数位显示屏205反馈，能够更加直观的展示装配精度结果，便于学员根据数位显示屏205的显示得知装配精度并做出改正，能够进一步提高教学效果和教学效率。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：包括，

实训工作台(100)，所述实训工作台(100)包括柜体(101)、零件收纳抽屉(102)和工具抽屉(103)，所述零件收纳抽屉(102)和工具抽屉(103)均设置于柜体(101)的前侧；以及，

实操台(200)，所述实操台(200)对应工业机器人的各个传动腔设置有多个，且零件收纳抽屉(102)和工具抽屉(103)对应多个实操台(200)设置有多组，所述实操台(200)包括实操座(201)、仿形座(202)、传动输出端(203)、转速转矩传感器(204)和数位显示屏(205)，所述实操座(201)设置于仿形座(202)的上端后侧，且仿形座(202)通过螺栓固定安装于实操座(201)的前侧中心，所述仿形座(202)内腔后侧转动连接有传动输出端(203)，且转速转矩传感器(204)设置于实操座(201)的内腔中，所述传动输出端(203)的转轴里端贯穿实操座(201)的前侧与转速转矩传感器(204)的检测端连接，所述数位显示屏(205)设置于实操座(201)的上端前侧，且数位显示屏(205)与转速转矩传感器(204)电性连接；以及，

顶部安装座(300)，所述顶部安装座(300)包括顶板(301)，所述顶板(301)安装于实操座(201)的上端，且顶板(301)的前侧朝向柜体(101)的上端延伸。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：还包括辅助显示机构(400)，所述辅助显示机构(400)包括投影幕布(402)和超短焦投影仪(404)，所述投影幕布(402)通过电动伸缩机构安装于顶板(301)的上端后侧，且超短焦投影仪(404)设置于顶板(301)的上端前侧中心，所述超短焦投影仪(404)的投影镜头朝向投影幕布(402)设置。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述电动伸缩机构包括两个侧边电动伸缩杆(401)和顶部连接杆(403)，所述顶部连接杆(403)固定连接于投影幕布(402)的上端，且顶部连接杆(403)的两侧分别与两个侧边电动伸缩杆(401)的上端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述顶板(301)的里侧对应投影幕布(402)的位置设置有幕布收卷盒(408)，所述幕布收卷盒(408)内转动连接有幕布自动收卷轴(409)，且投影幕布(402)的底部贯穿幕布收卷盒(408)后绕卷于幕布自动收卷轴(409)上。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述顶板(301)的底部设置有辅助摄像头(407)，且辅助摄像头(407)通过导线与超短焦投影仪(404)电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述顶板(301)的底部设置有调节滑轨(405)，且调节滑轨(405)的滑台底部固定连接有摄像头连接杆(406)，且辅助摄像头(407)固定连接与摄像头连接杆(406)的底部，所述顶板(301)上开设有穿线通槽(303)，且辅助摄像头(407)与超短焦投影仪(404)连接的导线贯穿穿线通槽(303)设置。

7.根据权利要求6所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述摄像头连接杆(406)为鹅颈管材质，且调节滑轨(405)内的滑台与滑道之间设置有橡胶防滑垫。

8.根据权利要求6所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述辅助摄像头(407)的镜头周围设置有补光座(410)，且补光座(410)上呈环形阵列设置有多个补光LED灯(411)。

9.根据权利要求1所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述仿形座(202)与实训对象工业机器人的关节传动机构安装内腔设置，且多个仿形座(202)内均对应内部传动结构设置有对应的安装座。

10.根据权利要求1所述的一种工业机器人用装配操作教学实训设备，其特征在于：所述顶板(301)的底部靠近前侧设置有照明灯(302)。

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