CN204893959U - 机器人快速拖动示教系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种机器人快速拖动示教系统，包括末端带操作工具的机器人，该系统还包括安装在机器人旋转轴上的示教盒，所述示教盒包括位于盒体上的操纵杆、数个指令按钮、数个指示灯按钮和数个指示灯，所述盒体内设有可编程集成电路板，所述可编程集成电路板上设有相互通讯连接的采集模块；所述操纵杆、数个指令按钮、数个指示灯按钮分别通过采集模块与可编程集成电路板通讯连接；所述指示灯与采集模块之间通过数字量接口通讯连接；所述示教盒上还设有与可编程集成电路板通讯连接的用于控制操作工具的进给按钮和后退按钮，还包括设置在操纵杆上与可编程集成电路板连接的姿态按钮。

Description

机器人快速拖动示教系统

技术领域

本实用新型涉及机器人示教技术领域，特别是指一种机器人快速拖动示教系统。

背景技术

目前应用的最广泛的是“示教再现型”机器人，其工作原理如下：操作人员利用“示教控制器”发出指令，让机器人的机械手臂运动，一步步完成它应当完成的各个动作，这个过程叫“示教”；机器人上的传感器能够把机器人所得的信息依次送给机器人的记忆装置，该记忆装置可以把机器人各部分运动顺序、位置、速度等记录并存储起来，这一过程叫编程；机器人工作时，记忆装置把信号放出来控制机器人动作，这就是“再现”的过程，它可以按照操作人员教给它的动作自动地、不断地、反复地进行工作。

目前ABB操纵杆示教、KUKA6D鼠标示教、风云机器人拖动示教相对按键示教器更节省编程时间。目前工厂流动人口较大，工人文化程度不是很高，要学会使用系统需要一定的时间，ABB操纵杆示教、KUKA6D鼠标示教，对于新手要快速的使用这些编程方式，不太容易。相对风云机器人拖动示教，本发明的快速示教系统编程更简单，易操作。

实用新型内容

本实用新型提出一种机器人快速拖动示教系统，对于新手不用花太多时间去学习编程，不需要在编辑程序时还要考虑方向问题，节省编程时间，易于学习、操作简单。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种机器人快速拖动示教系统，包括末端带操作工具的机器人，该系统还包括安装在机器人旋转轴上的示教盒，所述示教盒包括位于盒体上的操纵杆、数个指令按钮、数个指示灯按钮和数个指示灯，所述盒体内设有可编程集成电路板，所述可编程集成电路板上设有相互通讯连接的采集模块；

所述操纵杆、数个指令按钮、数个指示灯按钮分别通过采集模块与可编程集成电路板通讯连接；所述指示灯与采集模块之间通过数字量接口通讯连接；所述示教盒上还设有与可编程集成电路板通讯连接的用于控制操作工具的进给按钮和后退按钮，还包括设置在操纵杆上与可编程集成电路板连接的姿态按钮。

其中，所述数个指令按钮包括取消指令按钮、关节指令按钮、直线指令按钮。

所述数个指示灯按钮包括圆弧指令指示灯按钮、起弧\灭弧指示灯按钮、摆弧\结束指示灯按钮、高速\低速指示灯按钮。

所述指示灯包括操纵杆指示灯、使能指示灯、报警指示灯、运行指示灯、姿态指示灯。

进一步地，所述示教盒上还连接有蜂鸣器。

更进一步地，所述示教盒与机器人旋转轴之间通过燕尾槽固定。

与现有技术相比，本实用新型的有意效果为：可以快速示教编程，对于编程复杂的场合(焊接、喷漆、喷油等)，相对传统的示教编程效率显著提高，并能精确定点。且该实用新型采用的是直角坐标方式移动机器人，我们可以任意移动机器人。示教盒安装在机器人的旋转轴上，所以对其进行移动时，工人感触很好(深刻的体会到机器人是否在运动，运动方向是否正确、速度快慢是否合适，时刻调整示教盒)。对于新手不用花太多时间去学习编程，只要看一次就能操作，不用在编辑程序时还要考虑方向问题，节省编程时间。只要规划好运动的方式，直接按相应的指令按钮就可以了。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型示教盒的结构示意图；

图3为本实用新型工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1至图3，一种机器人快速拖动示教系统，包括末端带焊枪的机器人1及工具坐标系，该系统还包括安装在机器人1旋转轴2上的示教盒3，所述示教盒3包括位于盒体上的操纵杆9，所述工具坐标系的X、Y方向在水平面，且与操纵杆9轴方向对应，并随旋转轴2旋转而变化，Z方向为上下；所述示教盒3的盒体上还设有数个指令按钮10、数个指示灯按钮11和数个指示灯12，所述盒体内设有可编程集成电路板16，所述可编程集成电路板16上设有相互通讯连接的采集模块5；所述操纵杆9、数个指令按钮10、数个指示灯按钮11分别通过采集模块5与可编程集成电路板16通讯连接；所述指示灯12与采集模块5之间通过数字量接口通讯连接；所述示教盒3上还设有与可编程集成电路板16通讯连接的用于控制操作工具4的进给按钮13和后退按钮14；还包括设置在操纵杆9上与可编程集成电路板16连接的姿态按钮15。

本实用新型所述工具坐标系的X、Y方向在水平面，且与操纵杆9轴方向对应，并随旋转轴2旋转而变化，Z方向为上下，这样用户就不会因变换姿态后，再移动机器人1时去思考该向哪个方向移动机器人1，即让用户潜意识里就知道该如何移动机器人1。同时考虑到有些用户习惯使用焊丝所指方向移动机器人1，添加了进给按钮13与后退按钮14。按住进给按钮13,沿工具坐标z正方向移动焊枪，即焊丝所指方向，松开停止。按住后退按钮14,沿工具坐标z负方向移动焊枪，即焊丝所指反方向，松开停止。快速示教编程思路，通过示教盒3及其内部的可编程集成电路板16新建一个程序并打开，操作操纵杆9将机器人1移动到需要的点的位置，直接点击相应的指令(圆弧、关节、直线)按钮，示教盒3程序上面自动生成相应的指令。移动机器人1时，速度可以切换，移动的距离比较大时可切换到高速状态，准确定点时切换到低速状态。按住操纵杆9顶端的姿态按钮15进行姿态运动时，姿态运动指示灯12点亮，机器人1自动切换到低速状态。运动指令的参数(速度、平滑)、姿态、直线运动速度、高速状态、低速状态的值在系统软件的参数中设置。这些程序均为现有技术，技术人员无需对程序进行改进，无需依靠计算机程序即可实现快速编程。

本实用新型可以快速示教编程，对于编程复杂的场合(焊接、喷漆、喷油等)，相对传统的示教编程效率显著提高，并能精确定点。且该实用新型采用的是直角坐标方式移动机器人1，可以任意移动机器人1。示教盒3安装在机器人1的旋转轴2上，所以对其进行移动时，工人感触很好(深刻的体会到机器人1是否在运动，运动方向是否正确、速度快慢是否合适，时刻调整示教盒3)。对于新手不用花太多时间去学习编程，只要看一次就能操作，不用在编辑程序时还要考虑方向问题，节省编程时间。只要规划好运动的方式，直接按相应的指令按钮10就可以了。

工作时，用户移动操纵杆9的程度通过传感器转化为对应的模拟电压，采集模块5收到变化的电压后，通过RS485通讯方式传输给可编程集成电路板16，可编程集成电路板16将对应的数据转换为控制机器人1运动的量，控制机器人1向相应的方向运动。

作为本实用新型的一种具体实施例，所述数个指令按钮10可以包括取消指令按钮、关节指令按钮、直线指令按钮。取消指令按钮，按住此按扭松开后，可以取消记录在程序里面的上一条指令。直至取消程序里面所有的指令。关节指令按钮，按住此按扭松开后，在程序里面自动记录一条关节指令。即关节运动到此点。直线指令按钮，按住此按扭松开后，在程序里面自动记录一条直线指令，即直线运动到此点。

所述数个指示灯按钮11包括圆弧指令指示灯按钮、起弧\灭弧指示灯按钮、摆弧\结束指示灯按钮、高速\低速指示灯按钮。圆弧指令指示灯按钮，按住此按扭，指示灯点亮。松开后指示灯熄灭，在程序里面自动记录一条圆弧指令，即圆弧运动到此点。(一个完整的圆弧指令后才熄灭，即三个圆弧指令后)。起弧\灭弧指示灯按钮，按住此按扭松开，起弧\灭弧指示灯点亮。在程序里面自动记录一条起弧指令。再按一次此按扭松开，起弧\灭弧指示灯熄灭，在程序里面自动记录一条灭弧指令。摆弧\结束指示灯按钮，按住此按扭松开，摆弧\结束指示灯点亮。在程序里面自动记录一条摆弧指令。再按一次此按扭松开，摆弧\结束指示灯熄灭，在程序里面自动记录一条摆弧结束指令。高速\低速指示灯按钮，按住此按扭松开，指示灯点亮。操纵杆9移动机器人1速度为高速状态。再按一次此按扭松开，指示灯熄灭，操纵杆9移动机器人1速度为低速状态。速度值为系统参数里面设置的值。

本实用新型在工作时，将指令按钮10、指示灯按钮11通断信号通过采集块传输给可编程集成电路板16，触发相应的功能(取消指令、关节指令、直线指令、圆弧指令、起弧\灭弧指令、摆弧\结束、姿态、高速\低速、进枪退枪指令等)。

所述指示灯12包括操纵杆指示灯、使能指示灯、报警指示灯、运行指示灯、姿态指示灯。操纵杆指示灯，示教盒3切换到操纵杆9状态时,此指示灯点亮。使能指示灯，按住安全开关,电机使能后此指示灯点亮。报警指示灯，示教盒3上有报警提示时,此指示灯点亮。运行指示灯，机器人1运动时,此指示灯点亮。姿态指示灯，由直线运动转为姿态运动后,此指示灯点亮。工作时，对应状态呈现时，可编程集成电路板16将相应信号发送给采集块，采集块通过数字量接口将相应指示灯点亮。

进一步地，所述示教盒3上还连接有蜂鸣器6，用于报警提示，示教盒3程序上面自动生成相应的指令，蜂鸣器6会发出相应的响声。在编程过程中，系统报警时，报警指示灯点亮并且蜂鸣器6会发出响声，提示报警。此时，可以通过示教盒3，查看报警内容。

更进一步地，所述示教盒3与机器人1旋转轴2之间通过燕尾槽固定。考虑到机器人1长时间工作时，将示教盒3放在旋转轴2上不便，所以采用燕尾槽固定方式，使用时只需将示教盒3安装在燕尾槽上，示教完后将示教盒3放到机器人1的一轴7上的固定部8固定。

本实用新型的机器人1为五轴机器人1，该五轴机器人1与电柜电连接，通过电机使能，且该五轴机器人1与电柜之间设有三个档位的安全开关，所述的通讯方式为RS485通讯方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机器人快速拖动示教系统，包括末端带操作工具的机器人，其特征在于：该系统还包括安装在机器人旋转轴上的示教盒，所述示教盒包括位于盒体上的操纵杆、数个指令按钮、数个指示灯按钮和数个指示灯，所述盒体内设有可编程集成电路板，所述电路板上设有相互通讯连接的采集模块；

所述操纵杆、数个指令按钮、数个指示灯按钮分别通过采集模块与可编程集成电路板通讯连接；所述指示灯与采集模块之间通过数字量接口通讯连接；所述示教盒上还设有与可编程集成电路板通讯连接的用于控制操作工具的进给按钮和后退按钮，还包括设置在操纵杆上与可编程集成电路板连接的姿态按钮。

2.根据权利要求1所述的机器人快速拖动示教系统，其特征在于：所述数个指令按钮包括取消指令按钮、关节指令按钮、直线指令按钮。

3.根据权利要求1所述的机器人快速拖动示教系统，其特征在于：所述数个指示灯按钮包括圆弧指令指示灯按钮、起弧\灭弧指示灯按钮、摆弧\结束指示灯按钮、高速\低速指示灯按钮。

4.根据权利要求1所述的机器人快速拖动示教系统，其特征在于：所述指示灯包括操纵杆指示灯、使能指示灯、报警指示灯、运行指示灯、姿态指示灯。

5.根据权利要求1所述的机器人快速拖动示教系统，其特征在于：所述示教盒上还连接有蜂鸣器。

6.根据权利要求1所述的机器人快速拖动示教系统，其特征在于：所述示教盒与机器人旋转轴之间通过燕尾槽固定。