CN207149148U - 一种八合一工业机器人模拟应用环境系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种八合一工业机器人模拟应用环境系统，包括工作台以及安装在工作台中心位置的机器人，所述机器人四周的工作台上还安装有涂鸦绘画模块、焊接训练模块、自定义轨迹跟踪训练模块、装配训练模块、小件搬运码垛模块、车床上下料模块、立体仓库货物存取模块和物品分拣搬运模块，所述绘画训练模块和自定义轨迹跟踪训练模块均由可拆卸的绘画板和画纸构成，所述焊接训练模块为曲面的弯板，所述弯板上模拟设置焊点和轨迹跟踪的图案，所述装配训练模块包括设有开孔的托盘。该八合一工业机器人模拟应用环境系统可以使学员对工业机器人的整体性应用有一个全面、充分的了解与体验，为进一步深化学习与训练打下扎实基础。

Description

一种八合一工业机器人模拟应用环境系统

技术领域

本实用新型涉及一种八合一工业机器人模拟应用环境系统。

背景技术

工业机器人的使用高度依赖应用环境。囿于场地，成本等因素，直接利用工业机器人实际使用场景进行职业学校教育目前存在较大困难。已经有企业将工业机器人实际应用环境进行模拟，并用于教学的先例，但往往单台机器人仅对应极少量的应用环境，这样的设备体现不了职业教育多样化的教学需求。

现有的设备具体实现不了以下功能：通过将①涂鸦绘画训练，②小件搬运码垛训练，③装配训练，④车床上下料模拟训练，⑤焊接训练，⑥自定义轨迹跟踪训练，⑦物品分拣搬运训练，⑧立体仓库货物存取训练进行模块化组装，并针对工业机器人不同的工作半径进行合理布置，进而满足职业教育多样化的教学需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以使学员对工业机器人的整体性应用有一个全面、充分的了解与体验，为进一步深化学习与训练打下扎实基础的八合一工业机器人模拟应用环境系统。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种八合一工业机器人模拟应用环境系统，包括工作台以及安装在工作台中心位置的机器人，所述机器人四周的工作台上还安装有涂鸦绘画模块、焊接训练模块、自定义轨迹跟踪训练模块、装配训练模块、小件搬运码垛模块、车床上下料模块、立体仓库货物存取模块和物品分拣搬运模块，所述绘画训练模块和自定义轨迹跟踪训练模块均由可拆卸的绘画板和画纸构成，所述焊接训练模块为曲面的弯板，所述弯板上模拟设置焊点和轨迹跟踪的图案，所述装配训练模块包括设有开孔的托盘，所述车床上下料模块由气动卡盘构成。

作为优选，所述机器人夹持水笔在画架上进行涂鸦训练、绘画训练和书法训练。

作为优选，所述机器人夹持水笔模拟焊枪，实现模拟焊接训练。

作为优选，所述机器人夹持水笔模拟焊枪和喷嘴，水笔通过复合夹具夹持实现，利用机器人夹持的水笔可以在画架上进行轨迹跟踪编程训练，跟踪的轨迹用水笔画出。

作为优选，所述画纸尺寸不小于A4幅面，纸张可以装夹、可以更换。

作为优选，所述小托盘上开有两个形状、大小一样的孔，孔分为正方柱形、正六边柱形和圆柱形，每个孔中再开有同形状的小孔，存放同形状的柱形零件以及有台阶的柱形零件。

作为优选，所述小件搬运码垛模块设有物品存储板，物品存储板呈水平位置或斜角位置；每个所述物品存储板上存放物品的方位在九十度方向调整。

作为优选，所述物品分拣搬运模块包括分拣搬运托盘、搬运中转区和分拣装置。

本实用新型的有益效果为：模拟应用环境以多种工业机器人典型应用为原型，进行小型化、教学化和综合化改造，浓缩了工业机器人八种典型应用的单元，如：涂鸦绘画、小件搬运码垛、搬运装配(多种类型)、车床上下料、焊接训练、自定义轨迹跟踪轨迹训练(如喷漆、涂胶、打磨、抛光等核心功能，依托于画架)、物品分拣搬运、立体仓库货物存取等。通过对以上八种工业机器人基础应用的学习，可以使学员对工业机器人的整体性应用有一个全面、充分的了解与体验，为进一步深化学习与训练打下扎实基础。

附图说明

图1为本实用新型一种八合一工业机器人模拟应用环境系统的安装结构图。

图2为本实用新型一种八合一工业机器人模拟应用环境系统的小件搬运码垛模块结构图。

图3为本实用新型一种八合一工业机器人模拟应用环境系统的机器人主视结构图。

图4为本实用新型一种八合一工业机器人模拟应用环境系统的机器人侧视结构图。

具体实施方式

如图1-4所示，一种八合一工业机器人模拟应用环境系统，包括工作台10以及安装在工作台10中心位置的机器人9，所述机器人9四周的工作台10上还安装有涂鸦绘画模块1、焊接训练模块2、自定义轨迹跟踪训练模块3、装配训练模块4、小件搬运码垛模块5、车床上下料模块6、立体仓库货物存取模块7和物品分拣搬运模块8，所述绘画训练模块1和自定义轨迹跟踪训练模块3均由可拆卸的绘画板和画纸构成，所述焊接训练模块2为曲面的弯板，所述弯板上模拟设置焊点和轨迹跟踪的图案，所述装配训练模块4包括设有开孔的托盘，所述车床上下料模块6由气动卡盘构成。

所述机器人9夹持水笔在画架上进行涂鸦训练、绘画训练和书法训练。所述机器人9夹持水笔模拟焊枪，实现模拟焊接训练。所述机器人9夹持水笔模拟焊枪和喷嘴，水笔通过复合夹具夹持实现，利用机器人9夹持的水笔可以在画架上进行轨迹跟踪编程训练，跟踪的轨迹用水笔画出。所述画纸尺寸不小于A4幅面。所述小托盘上开有两个形状、大小一样的孔，孔分为正方柱形、正六边柱形和圆柱形，每个孔中再开有同形状的小孔，存放同形状的柱形零件以及有台阶的柱形零件。所述小件搬运码垛模块5设有物品存储板，物品存储板呈水平位置或斜角位置；每个所述物品存储板上存放物品的方位在九十度方向调整。所述物品分拣搬运模块8包括分拣搬运托盘、搬运中转区和分拣装置。

在使用时，自定义轨迹跟踪训练模块3能借助可拆卸的绘画板实现，提供模拟轨迹跟踪图案，可用于涂胶、喷漆、打磨、抛光训练，用水笔模拟焊枪、喷嘴，水笔通过复合夹具夹持实现，利用机器人夹持的水笔可以在画架上进行轨迹跟踪编程训练，跟踪的轨迹可用水笔画下，画板托架孔距不小于：550*150mm，画纸尺寸不小于A4幅面，纸张可以装夹、可以更换。

装配训练模块4提供多个可以存放标准化小托盘的槽位，小托盘上开有两个形状、大小一样的孔，形状有正方柱形的、正六边柱形的、圆柱形的，每个孔中再开有同形状的小孔，可以存放同形状的柱形零件、有台阶的柱形零件，在装配区的不同托盘之间的零件可以进行搬运、装配训练，可通过更换托盘(即更换零件形状)、变换托盘的方向、加上传感器判断等提高训练任务的多样性和难度，机器人可根据不同零件的形状、存储位置的工艺特征选取不同的夹具夹持零件，机器人抓取不同零件装配到不同存储板的对应孔或槽中，至少有一个存储板上的孔有一定倾角，部分装配位置配备了传感器，以帮助判断相应位置的零件是否已经安装到位，此类传感器安装数量不少于一个。

小件搬运码垛模块5提供存储模拟手机等产品的物品存储板，存储板有水平位置的，也有一定斜角位置的；每个存储板上存放物品的方位可以九十度方向调整，有专门用于码垛的存储板，模拟手机可以在该存储板上进行码垛训练，电子类产品因为产品小、且多为塑料件，抓取容易变形，所以，需要采用气动吸取的抓取方式，设计了吸盘“手爪”，小件存储板上可以安装传感器，以判断存储位是否放有物品，小型金属件一般通过两爪型“手爪”抓取的方式搬运，手爪抓取不会导致金属件变形，但便于零件方向、姿态的调整，以保存或安装到合适的位置，配套提供了多种类型的夹具，可训练学生完成混合抓取任务的方法和编程。

车床上下料模块6提供车床的气动卡盘，可以模拟车床的卡盘功能：夹持零件、锁紧、解锁等，提供了模拟材料托盘、成品托盘，配合机床上下料训练。

立体仓库货物存取模块7包括托盘、中转区和立体仓库，立体仓库是该工作站的中转、衔接中心，多个功能模块的原材料都可以事先存放在立体仓库之中，所有完成任务的成品均可以通过托盘存放到立体仓库之中，机床上下料的毛坯件可以从立体仓库中取出，放在装配中转区，再完成取材料、上料、下料、装配(放入临时存储区)、入库等动作，装配训练的物品可以事先存放在仓库之中，实训时，可以先从仓库中取出物品，再进行搬运装配训练，训练结束后再将其入库保存，立体仓库二至三层，每层都提供标准化的托盘存储板，机器人通过托盘事先出库、入库，部分位置配备了传感器，以帮助判断相应位置的零件是否已经安装到位，传感器安装数量不少于两个。

物品分拣搬运模块8在机器人从指定的料仓等位置抓取物品，通过圆柱状入口将材料送入流水线，机器人可以根据物品材质选用夹持工具完成物品抓取、转运，物品通过传送带传送时，配套的传感器可完成对物品的材质(金属和非金属材料)、颜色进行二种区分，将物品分拣送入不同的区域，机器人可到物品分别存放的位置抓取物品，将其转运、保存在指定的存储区域，传送、分拣功能通过电机、气缸等完成传动。

本实用新型的有益效果为：模拟应用环境以多种工业机器人典型应用为原型，进行小型化、教学化和综合化改造，浓缩了工业机器人八种典型应用的单元，如：涂鸦绘画、小件搬运码垛、搬运装配(多种类型)、车床上下料、焊接训练、自定义轨迹跟踪轨迹训练(如喷漆、涂胶、打磨、抛光等核心功能，依托于画架)、物品分拣搬运、立体仓库货物存取等。通过对以上八种工业机器人基础应用的学习，可以使学员对工业机器人的整体性应用有一个全面、充分的了解与体验，为进一步深化学习与训练打下扎实基础。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种八合一工业机器人模拟应用环境系统，包括工作台以及安装在工作台中心位置的机器人，其特征在于：所述机器人四周的工作台上还安装有涂鸦绘画模块、焊接训练模块、自定义轨迹跟踪训练模块、装配训练模块、小件搬运码垛模块、车床上下料模块、立体仓库货物存取模块和物品分拣搬运模块，所述绘画训练模块和自定义轨迹跟踪训练模块均由可拆卸的绘画板和画纸构成，所述焊接训练模块为曲面的弯板，所述弯板上模拟设置焊点和轨迹跟踪的图案，所述装配训练模块包括设有开孔的托盘，所述车床上下料模块由气动卡盘构成。

2.根据权利要求1所述的八合一工业机器人模拟应用环境系统，其特征在于：所述机器人夹持水笔在画架上进行涂鸦训练、绘画训练和书法训练。

3.根据权利要求1所述的八合一工业机器人模拟应用环境系统，其特征在于：所述机器人夹持水笔模拟焊枪，实现模拟焊接训练。

4.根据权利要求1所述的八合一工业机器人模拟应用环境系统，其特征在于：所述机器人夹持水笔模拟焊枪和喷嘴，水笔通过复合夹具夹持实现，利用机器人夹持的水笔可以在画架上进行轨迹跟踪编程训练，跟踪的轨迹用水笔画出。

5.根据权利要求1所述的八合一工业机器人模拟应用环境系统，其特征在于：所述画纸尺寸不小于A4幅面。

6.根据权利要求1所述的八合一工业机器人模拟应用环境系统，其特征在于：所述托盘上开有两个形状、大小一样的孔，孔分为正方柱形、正六边柱形和圆柱形，每个孔中再开有同形状的小孔，存放同形状的柱形零件以及有台阶的柱形零件。

7.根据权利要求1所述的八合一工业机器人模拟应用环境系统，其特征在于：所述小件搬运码垛模块设有物品存储板，物品存储板呈水平位置或斜角位置；每个所述物品存储板上存放物品的方位在九十度方向调整。

8.根据权利要求1所述的八合一工业机器人模拟应用环境系统，其特征在于：所述物品分拣搬运模块包括分拣搬运托盘、搬运中转区和分拣装置。