CN207352869U - 一种机器人教学实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人教学实训装置，属于机器人教学实训系统技术领域，为解决现有的机器人教学实训装置功能不完善的问题而设计。本实用新型提供的一种机器人教学实训装置包括工作台、在工作台上分别设置的机器人、PLC控制模块以及码垛输送组件；机器人包括机器人控制器、与机器人控制器电连接的示教器以及手部工具；PLC控制模块用于控制机器人控制器工作，机器人控制器用于控制手部工具完成码垛实训内容。

Description

一种机器人教学实训装置

技术领域

本实用新型涉及机器人教学实训系统技术领域，具体涉及一种机器人教学实训装置。

背景技术

目前，机器人教学实训设备主要集中在机器人本体及其控制器的认知式教学，当涉及机器人工业应用的实践教学时，仍然需要学生到对应的企业进行生产实训实习。如汽车行业常用的机器人焊接工艺、卫浴行业常用的机器人打磨工艺、3C行业常用的机器人装配工艺等，均需要组织学生到对应的汽车企业，卫浴企业及3C企业去实践实习，这样既浪费时间与财力，也无法组织学生进行机器人专业的系统性学习。

典型工业应用中模块没有在机器人实训教学过程中体现出来，作为使用方，学校没有足够的资源进行完整的工业机器人应用的市场调研，更不具备将机器人在工业应用的模块进行教学转换的能力；同时，学生仅针对机器人本体及控制系统的学习，若无法同典型工业应用相结合，无法从根本上解决学以致用的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种机器人教学实训装置，解决了现有的机器人教学实训装置功能不完善的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种机器人教学实训装置，包括工作台、在所述工作台上分别设置的机器人、PLC控制模块以及码垛输送组件；

所述机器人包括机器人控制器、与所述机器人控制器电连接的示教器以及手部工具；

所述PLC控制模块用于控制所述机器人控制器工作，所述机器人控制器用于控制所述手部工具完成码垛实训内容。

作为本实用新型的一个优选方案，所述码垛输送组件包括码垛平台、写字模块、皮带输送流水线以及上料机构；

所述上料机构位于所述工作台上的一侧，所述皮带输送流水线位于所述上料机构和所述机器人之间，所述码垛平台设置在面向所述机器人的一侧。

作为本实用新型的一个优选方案，所述工作台上还设置有用于显示所述机器人教学实训装置工作状态的警示灯。

作为本实用新型的一个优选方案，在所述工作台上靠近所述PLC控制模块处设置有自动工装。

作为本实用新型的一个优选方案，所述工作台由铝合金制成。

作为本实用新型的一个优选方案，所述工作台上设有多个滑槽，所述滑槽能穿设螺栓。

作为本实用新型的一个优选方案，所述机器人、所述PLC控制模块以及所述码垛输送组件分别通过所述滑槽内穿设的螺栓与所述工作台可拆卸连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的机器人教学实训装置包括工作台、在工作台上分别设置的机器人、PLC控制模块以及码垛输送组件；机器人包括机器人控制器、与机器人控制器电连接的示教器以及手部工具；PLC控制模块用于控制机器人控制器工作，机器人控制器用于控制手部工具完成码垛实训内容，该机器人教学实训装置，教师可以在该平台上进行教学科研开发，学生通过该平台进行实践实习，完成机器人专业教学的系统化，实现了机器人实训教学的一体化，软硬件兼容，理论与实践相辅相成，此外，系统具有可扩展性，功能模块可自由变换，并按实际教学要求进行增减，尤其是可结合机器人的实际应用，教师或学生可自行开发出多种应用模块，实现学生实训与就业的无缝对接。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例提供的机器人教学实训装置的结构示意图。

图中标记为：

1、工作台；2、码垛平台；3、写字模块；4、皮带输送流水线；5、上料机构；6、机器人；7、警示灯；8、自动工装；9、PLC控制模块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

优选实施例：

本优选实施例公开一种机器人教学实训装置。如图1所示，机器人教学实训装置包括工作台1、在工作台1上分别设置的机器人6、PLC控制模块9、警示灯7、自动工装8以及码垛输送组件。

机器人教学实训装置采用可视化控制，具体为：系统采用HMI人机界面显示的方式，所有的通讯模块均采用PLC编程方式实现，可通过HMI的各种功能单元实现一键式操作，如选择坐标标定，就可以完成机器人标定的所有功能。机器人本体的基础操作为：6轴校正，点运动，线性运动等，机器人运动范围，载荷选型，各种典型的坐标系及坐标系转化等。

机器人6包括机器人控制器、与机器人控制器电连接的示教器以及手部工具；PLC控制模块9用于控制机器人控制器工作，机器人控制器用于控制手部工具完成码垛实训内容。

码垛输送组件包括码垛平台2、写字模块3、皮带输送流水线4以及上料机构5；上料机构5位于工作台1上的一侧，皮带输送流水线4位于上料机构5和机器人6之间，码垛平台2设置在面向机器人6的一侧。

工作台1上还设置有用于显示机器人教学实训装置工作状态的警示灯7，在工作台1上靠近PLC控制模块9处设置有自动工装8。

工作台1由铝合金制成，工作台1上设有多个滑槽，滑槽能穿设螺栓；机器人6、PLC控制模块9以及码垛输送组件分别通过滑槽内穿设的螺栓与工作台1可拆卸连接。使用时，可任意拆装并移动各模块或结构的安装位置，提高学生的动手能力并理解机器人工作范围的意义，更重要的是学习工业应用中如何对机器人应用进行系统的布局设计。

本实用新型的机器人教学实训装置可采用以下四种工作方式：

1、开启电源及气源，通过机器人示教器进行手动操作，完成坐标标定、平面轨迹、写字及码垛等教学实训操作；

2、采用机器人示教器进行手动编程，完成上述工序的实训操作，同时过程可以随时中断，可选择从头开始或继续运行；

3、采用PLC编程方式，与机器人控制器通信，控制机器人的标定、码垛及写字等，另外，通过PLC直接控制真空压缩机、皮带输送流水线4、警示灯7等设备协同进行教学实训操作；

4、采用离线编程的方式，在计算机上模拟机器人的运行过程，然后导入控制器中，按照程序控制机器人自动运行。

本实施例中，优选采用第3种工作方式，以PLC控制模块9作为上位机，控制机器人控制器、气源、皮带输送流水线4、警示灯7、按钮以及其他扩展应用。机器人控制器作为下位机，控制机器人手臂及手部工具的动作，完成对应的实训内容，例如，坐标标定、轨迹规划、写字训练以及码垛搬运等。

本实施例提供的机器人教学实训装置具体工作过程为：

PLC控制模块9与HMI或PC连接，完成控制过程的可视化。由PLC控制模块9发出指令，气源开启，上料机构5动作，将工件送至皮带输送流水线4，当工件运输至适当位置时，光电开关检测到对应的工件，将相应的信号发送给PLC控制模块9，PLC控制模块9回传停止指令，皮带输送流水线4停止运行，同时PLC控制模块9发出指令给机器人控制器，接着机器人控制器通电开机，并且触发与控制器连接的示教器，调用机器人动作指令，机器人选择对应的手部工具，机器人移动至皮带输送流水线4上方，手部工具通过气源张开，机器人末端移动至工件处，抓取工件，手部工具吸合，搬运至码垛平台2，重复抓取工件，按设计方式堆垛，反馈信号给PLC控制模块9，进行下一步工序，如标定，轨迹规划以及写字等。整个过程通过PLC控制模块9信号指令进行监控，通过HMI或PC显示，另外与警示灯7连接，正常工作时，警示灯7显示为绿灯，发生故障显示为红灯，人为停止时则显示为黄灯。

本实施例的机器人教学实训装置实现了机器人实训教学的一体化，软硬件兼容，理论与实践相辅相成；其系统具有可扩展性，功能模块可自由变换，并按实际教学要求进行增减，尤其是可结合机器人的实际应用，教师或学生可自行开发出多种应用模块，实现学生实训与就业的无缝对接；校内工厂结合特定产品，可改造成生产设备，完成对应某种对应工序的加工，多台实训设备可组建柔性生产线。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，本领域的技术人员在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所护的范围情况下，还可得到很多形式，这些均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机器人教学实训装置，其特征在于，包括工作台(1)、在所述工作台(1)上分别设置的机器人(6)、PLC控制模块(9)以及码垛输送组件；

所述机器人(6)包括机器人控制器、与所述机器人控制器电连接的示教器以及手部工具；

所述PLC控制模块(9)用于控制所述机器人控制器工作，所述机器人控制器用于控制所述手部工具完成码垛实训内容。

2.根据权利要求1所述的一种机器人教学实训装置，其特征在于，所述码垛输送组件包括码垛平台(2)、写字模块(3)、皮带输送流水线(4)以及上料机构(5)；

所述上料机构(5)位于所述工作台(1)上的一侧，所述皮带输送流水线(4)位于所述上料机构(5)和所述机器人(6)之间，所述码垛平台(2)设置在面向所述机器人(6)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种机器人教学实训装置，其特征在于，所述工作台(1)上还设置有用于显示所述机器人教学实训装置工作状态的警示灯(7)。

4.根据权利要求3所述的一种机器人教学实训装置，其特征在于，在所述工作台(1)上靠近所述PLC控制模块(9)处设置有自动工装(8)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种机器人教学实训装置，其特征在于，所述工作台(1)由铝合金制成。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种机器人教学实训装置，其特征在于，所述工作台(1)上设有多个滑槽，所述滑槽能穿设螺栓。

7.根据权利要求6所述的一种机器人教学实训装置，其特征在于，所述机器人(6)、所述PLC控制模块(9)以及所述码垛输送组件分别通过所述滑槽内穿设的螺栓与所述工作台(1)可拆卸连接。