CN209087256U - 一种智能制造教育培训设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能制造教育培训设备，包含柜体、视觉机器人装置、传送线装置、视觉识别检测装置、辅助工装平台、控制系统，所述的控制系统、视觉机器人装置、视觉识别检测装置、传送线装置、辅助工装平台全部安装在柜体内，所述的控制系统连接控制视觉机器人装置、视觉识别检测装置、传送线装置，本实用新型可用于对不同形状、厚度、位置的物体抓取和放置，视觉识别不同物体，还可以操作视觉机器人装置进行各种轨迹运动，本实用新型主要用于教育培训技术人员掌握和学习工业视觉机器人和工业视觉识别技术综合型开发教育平台，具有智能化、模块化、开放性的优点。

Description

一种智能制造教育培训设备

技术领域

本实用新型涉及工业机器人和工业机器人视觉领域，尤其是涉及一种智能制造教育培训设备。

背景技术

近年来，机器人的市场迅速放大给工业机器人产业带来了良好的发展机遇，原本以人为主寻的生产模式，将会变成以机器人为主导的智能制造模式。但是，随着科技的发展，单纯采用通过示教和预编程来实现自动化工作的机器人产品在生产柔性上已不能满足现代生产需要，引入具备机器视觉功能的机器人产品就显得非常必要。

在生产线上应用的搬运工业机器人大多是通过示教再现或者预编程来实现机器人的操作，返样物体的初始位姿和终止位姿都是严格限定的，机器人只是完成点到点的任务动作，对外部参数发化的物体则是无能为力。这样一来，生产线的柔性就差，无法满足柔性生产系统对物料输送和搬运的要求。在这种情况下，为保证机器人顺利高效的完成工作任务和减少生产准备时间，就必须要引入机器视觉技术来实现对工作目标物体的识别和定位。

随着科学技术的进步，未来机器人技术将成为国民生产的主要劳动力，因此现在急需培养和发展机器人技术和机器人视觉技术相关领域的技能人才，现在很多高校都开展了相关的课程和专业，但是市面上还没有一款用于科教实验的机器人和视觉机器人开发教育设备平台。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种智能制造教育培训设备，具有能够智能拾取不同形状、厚度的物体放置在预设不同位置上的功能，还可以操作视觉机器人装置模拟不同轨迹的运动，因此可以用作教育和培训人员学习掌握工业机器人技术和工业机器人视觉技术。

本实用新型采用的技术方案是：包含：柜体、视觉机器人装置、传送线装置、视觉识别检测装置、辅助工装平台、控制系统；

所述的控制系统、视觉机器人装置、传送线装置、视觉识别检测装置、辅助工装平台全部安装在柜体内，所述的控制系统连接控制视觉机器人装置、传送线装置、视觉识别检测装置；

所述的柜体包括前柜体、后柜体、附属折叠支架，前柜体上部分为玻璃窗门结构，前面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后面敞开结构，前柜体的下部为钣金结构箱体，前面开有钣金门，后面为敞开结构，后柜体上部分为玻璃窗门结构，后面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后柜体的下部为钣金结构箱体，后面开有钣金门，前面为敞开结构；

所述的视觉机器人装置包括六轴机器人、工具固定架、双目视觉装置、拾取放置装置，所述的六轴机器人安装在柜体的后柜体上部，所述的工具固定架安装在六轴机器人的末端，所述的双目视觉装置和拾取放置装置安装在六轴机器人末端的工具固定架上；

所述的传送线装置包括环形传送线、传送线驱动装置、第一托盘、第二托盘，所述的环形传送线安装在柜体的前柜体上部，所述的传送线驱动装置安装在环形传送线下部，所述的第一托盘、第二托盘位于环形传送线上；

所述的视觉识别检测装置包括支架、第一圆曲面光源、第一视觉工业相机，所述的支架安装在柜体的前柜体上部，位于传送线装置中间的位置，所述的第一圆曲面光源、第一视觉工业相机安装在支架上；

所述的辅助工装平台包括产品摆放平台、轨迹平台，所述的产品摆放盒、轨迹平台位于柜体的后柜体上部；

所述的控制系统包括PLC、机器人控制器、工控计算机，触摸屏，所述的PLC、机器人控制器、工控计算机主机安装在柜体的下部；所述的触摸屏安装在柜体上部的玻璃窗上，所述的工控计算机的显示器安装在柜体上部的附属折叠支架上。

进一步地，所述的拾取放置装置为吸嘴结构，联通外部气泵进行抓取和放置产品的动作。

进一步地，所述的双目视觉装置由第二视觉工业相机、第三视觉工业相机、第二圆曲面光源构成，所述的第二视觉工业相机、第三视觉工业相机位于第二圆曲面光源两侧。

进一步地，所述的第一托盘和第二托盘上贴有不同标识的二维码。

进一步地，所述的PLC连接控制机器人控制器、工控计算机、传送线驱动装置，触摸屏连接控制PLC。

进一步地，所述的附属折叠支架为金属折叠支架结构，包括显示器支架、键鼠支架，显示器支架安装在前柜体一侧的靠上部位，键鼠支架安装在前柜体一侧中部位置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型一种智能制造教育培训设备，主要包括柜体、视觉机器人装置、传送线装置、视觉识别检测装置、辅助工装平台、控制系统；所述的控制系统、视觉机器人装置、视觉识别检测装置、传送线装置、辅助工装平台全部安装在柜体内，所述的控制系统连接控制视觉机器人装置、视觉识别检测装置、传送线装置，本实用新型通过视觉机器人装置可以抓取不同形状、不同图案、不同厚度的物体到预设的位置上，还可以通过辅助工装平台实现视觉机器人模拟不同的轨迹运动，实现了工业化的柔性生产以及机器人的智能化。

本实用新型一种智能制造教育培训设备，可以用于教育和培训人员学习和掌握机器人以及视觉机器人技术开发应用技术。

本实用新型一种智能制造教育培训设备，传送线装置上的第一托盘、第二托盘具有不同标识的二维码，采用视觉识别检测装置，实现了对传送线装置上的产品的识别分类。

本实用新型一种智能制造教育培训设备的柜体包括前柜体、后柜体、附属折叠支架，前柜体上部分为玻璃窗门结构，前面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后面敞开结构，前柜体的下部为钣金结构箱体，前面开有钣金门，后面为敞开结构，后柜体上部分为玻璃窗门结构，后面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后柜体的下部为钣金结构箱体，前面开有钣金门，后面为敞开结构，这种柜体结构具有安装维护设备简单，并且柜体上部为玻璃门窗实现了设备运行操作的可视化，更便于学生学习。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备三维结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备结构的主视图；

图3为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备的控制系统示意图；

图4为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备的柜体上部内部结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备俯视结构图；

图6为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备视觉机器人装置结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备视觉识别检测装置结构示意图；

图8为本实用新型提出的一种智能制造教育培训设备传送线装置结构示意图。

附图标记说明

100-柜体，110-前柜体、120-后柜体、130-显示器支架、140-键鼠支架，200-视觉机器人装置，210-六轴机器人，220-工具固定架，230-双目视觉装置，231-第二视觉工业相机，232-第三视觉工业相机，233-第二圆曲面光源，240-拾取放置装置，300-传送线装置，310-环形传送线，320-传送线驱动装置，330-第一托盘，340-第二托盘，400-视觉识别检测装置，410-支架，420-第一圆曲面光源，430-第一视觉工业相机，500-产品摆放平台，510-轨迹平台，600-触摸屏，700-显示器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～8所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；本实用新型公开的一种智能制造教育培训设备，包含：柜体(100)、视觉机器人装置(200)、传送线装置(300)、视觉识别检测装置(400)、辅助工装平台、控制系统；

所述的控制系统、视觉机器人装置(200)、传送线装置(300)、视觉识别检测装置(400)、辅助工装平台全部安装在柜体(100)内，所述的控制系统连接控制视觉机器人装置(200)、传送线装置(300)、视觉识别检测装置(400)；

所述的柜体(100)包括前柜体(110)、后柜体(120)、附属折叠支架，前柜体(110)上部分为玻璃窗门结构，前面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后面敞开结构，前柜体(110)的下部为钣金结构箱体，前面开有钣金门，后面为敞开结构，后柜体(120)上部分为玻璃窗门结构，后面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后柜体(120)的下部为钣金结构箱体，后面开有钣金门，前面为敞开结构，附属折叠支架安装在前柜体(110)的上部一侧；

在本实用新型当中，如图1所示，前柜体(110)下部主要安装PLC、继电器、电源等电器、电子元件以及各种走线线路，后柜体(120)用于下部用于安装机器人控制器、工控计算机主机，前柜体(110)和后柜体(120)通过使用连接件固定连接。

所述的视觉机器人装置(200)包括六轴机器人(210)、工具固定架(220)、双目视觉装置(230)、拾取放置装置(240)，所述的六轴机器人(210)安装在柜体(100)的后柜体(120)上部，所述的工具固定架(220)安装在六轴机器人(210)的末端，所述的双目视觉装置(230)和拾取放置装置(240)安装在六轴机器人(210)末端的工具固定架(220)上；

所述的传送线装置(300)包括环形传送线(310)、传送线驱动装置(320)、第一托盘(330)、第二托盘(340)，所述的环形传送线(310)安装在柜体(100)的前柜体(110)上部，所述的传送线驱动装置(320)安装在环形传送线(310)下部，所述的第一托盘(330)、第二托盘(340)位于环形传送线(310)上；

在本实用新型当中，如图4、图8所示，环形传送线(310)的两个长边主要是由两个同步皮带传送线组成，两个半圆圆弧端主要是由两个静态的圆弧导向块构成。

所述的视觉识别检测装置(400)包括支架(410)、第一圆曲面光源(420)、第一视觉工业相机(430)，所述的支架(410)安装在柜体(100)的前柜体(110)上部，位于传送线装置(300)中间的位置，所述的第一圆曲面光源(420)、第一视觉工业相机(430)安装在支架(410)上；

在本实用新型当中，如图7所示，第一视觉工业相机(430)位于第一圆曲面光源(420)正上方圆心延长线上，第一视觉工业相机(430)可以透过第一圆曲面光源(420)中间的圆环孔拍摄下方的产品。

所述的辅助工装平台包括产品摆放盒(500)、轨迹平台(510)，所述的产品摆放盒(500)、轨迹平台(510)位于柜体(100)的后柜体(120)上部；

在本实用新型当中，如图4所示，产品摆放盒(500)为四方格盒结构，产品摆放盒(500)盒子上分布四个大小相同的四方小盒用于摆放不同类别的产品，轨迹平台(510)为四方金属块，上面刻画有不规则的曲线轨迹。

所述的控制系统包括PLC、机器人控制器、工控计算机，触摸屏(600)，所述的PLC、机器人控制器、工控计算机主机安装在柜体(100)的下部；所述的触摸屏(600)安装在柜体(100)上部的玻璃窗上，所述的工控计算机的显示器(700)安装在柜体(100)上部的附属折叠支架上。

优选的，如图6所示，所述的拾取放置装置(240)为吸嘴结构，联通外部气泵进行抓取和放置产品的动作。

优选的，如图6所示，所述的双目视觉装置(230)由第二视觉工业相机(231)、第三视觉工业相机(232)、第二圆曲面光源(233)构成，所述的第二视觉工业相机(231)、第三视觉工业相机(232)位于第二圆曲面光源(233)两侧。

在本实用新型当中，所述的第二视觉工业相机(231)、第三视觉工业相机(232)用于拍摄产品图像，经过工控计算机上的图像处理软件合成计算之后可以确定产品的形状、厚度以及中心点，指导六轴机器人(210)上的拾取放置装置(240)抓取产品。

优选的，如图4、图8所示，所述的第一托盘(330)和第二托盘(340)上贴有不同标识的二维码。

优选的，如图3所示，所述的PLC连接控制机器人控制器、工控计算机、传送线驱动装置，触摸屏连接控制PLC。

优选的，如图1、图2所示，所述的附属折叠支架为金属折叠支架结构，包括显示器支架(130)、键鼠支架(140)，显示器支架(130)安装在前柜体(110)一侧的靠上部位，键鼠支架(140)安装在前柜体(110)一侧中部位置。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种智能制造教育培训设备，包含：柜体(100)、视觉机器人装置(200)、传送线装置(300)、视觉识别检测装置(400)、辅助工装平台、控制系统；

所述的控制系统、视觉机器人装置(200)、传送线装置(300)、视觉识别检测装置(400)、辅助工装平台全部安装在柜体(100)内，所述的控制系统连接控制视觉机器人装置(200)、传送线装置(300)、视觉识别检测装置(400)；

所述的柜体(100)包括前柜体(110)、后柜体(120)、附属折叠支架，前柜体(110)上部分为玻璃窗门结构，前面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后面敞开结构，前柜体(110)的下部为钣金结构箱体，前面开有钣金门，后面为敞开结构，后柜体(120)上部分为玻璃窗门结构，后面开有玻璃门，两侧为玻璃窗，后柜体(120)的下部为钣金结构箱体，后面开有钣金门，前面为敞开结构，附属折叠支架安装在前柜体(110)的上部一侧；

所述的视觉机器人装置(200)包括六轴机器人(210)、工具固定架(220)、双目视觉装置(230)、拾取放置装置(240)，所述的六轴机器人(210)安装在柜体(100)的后柜体(120)上部，所述的工具固定架(220)安装在六轴机器人(210)的末端，所述的双目视觉装置(230)和拾取放置装置(240)安装在六轴机器人(210)末端的工具固定架(220)上；

所述的传送线装置(300)包括环形传送线(310)、传送线驱动装置(320)、第一托盘(330)、第二托盘(340)，所述的环形传送线(310)安装在柜体(100)的前柜体(110)上部，所述的传送线驱动装置(320)安装在环形传送线(310)下部，所述的第一托盘(330)、第二托盘(340)位于环形传送线(310)上；

所述的视觉识别检测装置(400)包括支架(410)、第一圆曲面光源(420)、第一视觉工业相机(430)，所述的支架(410)安装在柜体(100)的前柜体(110)上部，位于传送线装置(300)中间的位置，所述的第一圆曲面光源(420)、第一视觉工业相机(430)安装在支架(410)上；

所述的辅助工装平台包括产品摆放盒(500)、轨迹平台(510)，所述的产品摆放盒(500)、轨迹平台(510)位于柜体(100)的后柜体(120)上部；

所述的控制系统包括PLC、机器人控制器、工控计算机，触摸屏(600)，所述的PLC、机器人控制器、工控计算机主机安装在柜体(100)的下部；所述的触摸屏(600)安装在柜体(100)上部的玻璃窗上，所述的工控计算机的显示器(700)安装在柜体(100)上部的附属折叠支架上。

2.根据权利要求1所述的一种智能制造教育培训设备，其特征在于，所述的拾取放置装置(240)为吸嘴结构，联通外部气泵进行抓取和放置产品的动作。

3.根据权利要求1所述的一种智能制造教育培训设备，其特征在于，所述的双目视觉装置(230)由第二视觉工业相机(231)、第三视觉工业相机(232)、第二圆曲面光源(233)构成，所述的第二视觉工业相机(231)、第三视觉工业相机(232)位于第二圆曲面光源(233)两侧。

4.根据权利要求1所述的一种智能制造教育培训设备，其特征在于，所述的第一托盘(330)和第二托盘(340)上贴有不同标识的二维码。

5.根据权利要求1所述的一种智能制造教育培训设备，其特征在于，所述的PLC连接控制机器人控制器、工控计算机、传送线驱动装置(320)，触摸屏(600)连接控制PLC。

6.根据权利要求1所述的一种智能制造教育培训设备，其特征在于，所述的附属折叠支架为金属折叠支架结构，包括显示器支架(130)、键鼠支架(140)，显示器支架(130)安装在前柜体(110)一侧的靠上部位，键鼠支架(140)安装在前柜体(110)一侧中部位置。