CN212218003U - 一种工业机器人抛光打磨实训工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业机器人抛光打磨实训工作站，涉及教学设备领域，该方案包括六轴工业机器人、控制六轴工业机器人工作的控制系统、夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块，所述夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块均位于六轴工业机器人的工作半径内，本实用新型解决了对六轴工业机器人进行抛光打磨领域教学实训，包括更换模具、几何寻迹、TCP标定、去毛刺、平面打磨和抛光的领域教学实训、考核于一体的技术问题。

Description

一种工业机器人抛光打磨实训工作站

技术领域

本实用新型涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种工业机器人抛光打磨实训工作站。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，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。

工业机器人在更换模具、几何寻迹、TCP标定、去毛刺、平面打磨和抛光领域有广泛的应用，因此，对于机器人的培训来说，有必要针对学员进行以上领域的相应培训，而如果上述的每个领域均建立一种实训台，成本是非常昂贵的，故研究出一种集合上述所有功能的工业机器人抛光打磨实训工作站显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种对六轴工业机器人进行多领域教学实训，包括更换模具、几何寻迹、TCP标定、去毛刺、平面打磨和抛光的领域教学实训考核于一体，以节约成本的工业机器人抛光打磨实训工作站，以解决背景技术中所提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种工业机器人抛光打磨实训工作站，包括六轴工业机器人、控制六轴工业机器人工作的控制系统、夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块，所述夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块均位于六轴工业机器人的工作半径内。

进一步地，所述夹具更换模块包括模具架、气涨夹具、TCP标定模具和打磨笔，所述模具架上开设有悬挂孔，所述气涨夹具、TCP标定模具和打磨笔分别挂设在悬挂孔上。

进一步地，所述基础几何寻迹模块包括支架和固定设置在支架上的画板，所述画板上开设有呈几何形状的几何孔。

进一步地，所述去毛刺模块包括固定夹块、滑动夹块和驱动气缸，所述滑动夹块与固定夹块相互配合，所述驱动气缸驱动滑动夹块朝向固定夹块往返移动。

进一步地，所述平面打磨模块包括限位模和调节螺丝，所述限位模的上端开设有收集废屑的收集槽，所述收集槽的底部开设有落屑口，所述收集槽的上方开设有限位槽，所述调节螺丝的一端穿过限位模的侧面，且位于限位槽内。

进一步地，所述抛光打磨模块包括立式砂带抛光机和飞轮打磨机，所述立式砂带抛光机位于飞轮打磨机的一侧。

进一步地，还包括位于六轴工业机器人工作半径内的供料模块，所述供料模块包括倾斜设置的供料通道和实训耗材竹筒，所述实训耗材竹筒依次放置在供料通道上。

进一步地，还包括实训台，所述实训台的侧面固定设置有防护罩，所述供料模块、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块分别设置在实训台上。

进一步地，还包括吸尘机构，所述吸尘机构包括除尘通道和与除尘通道相互连接的除尘机，所述除尘通道的侧面开设有吸尘口，且除尘通道固定排布在实训台上。

进一步地，还包括防护栏，所述防护栏分隔为观察区和作业区，所述观察区和作业区之间设置有安全光栅，所述控制系统设置在观察区内，所述六轴工业机器人、夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块均设置在作业区内。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块，学员可通过操作该控制系统来控制六轴工业机器人分别实现更换模具、几何寻迹、TCP标定、去毛刺、平面打磨和抛光的实训操作，与单个领域建立一个工作站进行实训相比，本实用新型在一定程度上节约了成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的六轴工业机器人与实训台的结构示意图；

图3是本实用新型的实训台、夹具更换模块、基础几何寻迹模块、供料模块、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块的结构示意图；

图4是本实用新型的夹具更换模块的结构示意图；

图5是本实用新型的基础几何寻迹模块的结构示意图；

图6是本实用新型的供料模块的结构示意图；

图7是本实用新型的去毛刺模块的结构示意图；

图8是本实用新型的平面打磨模块的结构示意图；

图9是本实用新型的抛光打磨模块的结构示意图；

图10是本实用新型的吸尘机构的结构示意图。

附图标记为：

六轴工业机器人1，控制系统2，实训台3，

夹具更换模块41，模具架411，气涨夹具412，TCP标定模具413，打磨笔414，

基础几何寻迹模块42，支架421，画板422，

TCP标定参照单元43，供料模块44，供料通道441，实训耗材竹筒442，

去毛刺模块45，固定夹块451，滑动夹块452，驱动气缸453，

平面打磨模块46，限位模461，调节螺丝462，收集槽463，落屑口464，限位槽465，

抛光打磨模块47，立式砂带抛光机471，飞轮打磨机472，

吸尘机构5，除尘通道51，吸尘口511，除尘机52，

防护栏6，观察区61，作业区62。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行进一步说明，如图1至图10所示的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，包括六轴工业机器人1、控制六轴工业机器人1工作的控制系统2、实训台3、夹具更换模块41、基础几何寻迹模块42、TCP标定参照单元43、供料模块44、去毛刺模块45、平面打磨模块46、抛光打磨模块47、吸尘机构5和防护栏6，夹具更换模块41、基础几何寻迹模块42、TCP标定参照单元43、供料模块44、去毛刺模块45、平面打磨模块46和抛光打磨模块47均位于六轴工业机器人1的工作半径内，述实训台3的侧面固定设置有防护罩，供料模块44、去毛刺模块45、平面打磨模块46和抛光打磨模块47分别设置在实训台3上。

请再次参阅图1，防护栏6围成了两个区，分别为观察区61和作业区62，观察区61和作业区62分隔开，在观察区61和作业区62之间设置有安全光栅，进一步保障学员安全，控制系统2设置在观察区61内，六轴工业机器人1、夹具更换模块41、基础几何寻迹模块42、TCP标定参照单元43、去毛刺模块45、平面打磨模块46和抛光打磨模块47均设置在作业区62内。

本申请文件中的六轴工业机器人1和控制系统2均为现有技术，其中六轴工业机器人1的具体结构可参考中国发明CN104959973B公开的一种多用途的六轴工业机器人1，其能够在工作空间范围内，以任意姿态到达任意点，定位精度高，动作速度快，能做到本实用新型实训的各种动作。

请再次参阅图4，夹具更换模块41包括模具架411、气涨夹具412、TCP标定模具413和打磨笔414，模具架411上开设有悬挂孔，气涨夹具412、TCP标定模具413和打磨笔414分别挂设在悬挂孔上；在六轴工业机器人1的末端上设置有插接夹具，插接夹具上设置有气动快换装置，气涨夹具412、TCP标定模具413和打磨笔414上分别相应的设置有与插接夹具相匹配的连接端，当需要在气涨夹具412、TCP标定模具413或打磨笔414之间进行更换时，学员通过控制系统2操控六轴工业机器人1，使插接夹具和气动快换装置同时插入或拔出相应的连接端，实现模具快速更换的实训。

请再次参阅图5，基础几何寻迹模块42包括支架421和固定设置在支架421上的画板422，画板422上开设有呈几何形状的几何孔，其中几何孔的形状包括“S”形、三角形、四边形、六边形、圆形和梅花形的形状，学员通过控制系统2操控六轴工业机器人1，通过插接夹具夹取TCP标定模具413，再通过操作六轴工业机器人1，使TCP标定模具413的尖端处沿着几何孔走位测试，以验证学员对机器人操作的熟练程度。

TCP标定参照单元43卡设在画板422上，学员通过控制系统2操作六轴工业机器人1换上TCP标定模具413以后，以TCP标定参照单元43的尖端处为参照点，进行TCP标定，其中TCP的标定方法属于现有技术，故在本申请文件中不再赘述TCP的具体标定方法。

请再次参阅图6，供料模块44包括倾斜设置的供料通道441和实训耗材竹筒442，实训耗材竹筒442依次放置在供料通道441上，供料通道441的侧面开设有取料口，气涨夹具412上设置有三个气涨健，通过往气涨夹具412内充气或抽气可控制三个气涨健相互张开或相互靠拢，将三个气涨健伸入实训耗材竹筒442内以后，通过控制气涨健的相互张开或相互靠拢即可拿取或放下实训耗材竹筒442。

请再次参阅图7，去毛刺模块45包括固定夹块451、滑动夹块452和驱动气缸453，固定夹块451固定设置在实训台3上，滑动夹块452与固定夹块451相互配合，驱动气缸453驱动滑动夹块452朝向固定夹块451往返移动，在滑动夹块452的内侧和固定夹块451的内侧均设置呈圆弧形，更加利于固定住实训耗材竹筒442；学员操作六轴工业机器人1更换气涨夹具412以后，通过控制气涨夹具412将实训耗材竹筒442从取料口取出，并将实训耗材竹筒442立在固定夹块451与滑动夹块452之间，驱动气缸453驱动滑动夹块452向前伸出，使实训耗材竹筒442被夹在滑动夹块452与固定夹块451之间，接着学员通过控制系统2操作六轴工业机器人1换上打磨笔414，通过打磨笔414对实训耗材竹筒442的切口边缘进行倒角去毛刺打磨实训。

请再次参阅图8，平面打磨模块46包括限位模461和四颗调节螺丝462，限位模461的上端开设有收集废屑的收集槽463，收集槽463的底部开设有落屑口464，收集槽463的上方开设有限位槽465，调节螺丝462的一端穿过限位模461的侧面，且位于限位槽465内，四颗调节螺丝462两两对称，且分别位于限位模461的两侧面；本实用新型在平面打磨模块46所用的实训工件是木头块，可有效避免因学员误操作产生的危险，亦在一定程度上降低了实训成本；通过将木头块放置在限位槽465内以后，拧紧调节螺丝462，使四颗调节螺丝462均与木头块相抵，即可固定住木头块，此时学员通过控制系统2操作六轴工业机器人1换上打磨笔414，通过打磨笔414的前端磨头部分对木头块的上端进行平面打磨的实训。

请再次参阅图9，抛光打磨模块47包括立式砂带抛光机471和飞轮打磨机472，立式砂带抛光机471位于飞轮打磨机472的一侧，立式砂带抛光机471和飞轮打磨机472均为现有技术，市面上均有售卖，故其结构不再赘述；学员通过控制系统2操作六轴工业机器人1换上气涨夹具412，并从供料通道441上拿取实训耗材竹筒442以后，将实训耗材竹筒442置于立式砂带抛光机471前，通过立式砂带抛光机471对实训耗材竹筒442表面的青皮进行抛光打磨，评分标准为青皮全部均匀去除；接着学员继续操作六轴工业机器人1，将实训耗材竹筒442的切面置于飞轮打磨机472的飞轮打磨端面进行打磨，进行实训耗材竹筒442的切面打磨实训。

请再次参阅图10，吸尘机构5包括除尘通道51和与除尘通道51相互连接的除尘机52，除尘通道51的侧面开设有吸尘口511，且除尘通道51固定排布在实训台3上，除尘通道51同时设置在去毛刺模块45、平面打磨模块46、抛光打磨模块47三者的侧面，当去毛刺模块45、平面打磨模块46、抛光打磨模块47三者中的其中之一启动工作时，除尘机52也同时启动，将打磨的废屑进行清除。

工作原理：学员通过控制系统2来操作六轴工业机器人1配合更换模块、基础几何寻迹模块42、TCP标定参照单元43、去毛刺模块45、平面打磨模块46和抛光打磨模块47，分别依次进行更换模具、几何寻迹、TCP标定、去毛刺、平面打磨和抛光的领域教学实训。

以上所述并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种工业机器人抛光打磨实训工作站，包括六轴工业机器人和控制六轴工业机器人工作的控制系统，其特征在于：还包括夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块，所述夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块均位于六轴工业机器人的工作半径内。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：所述夹具更换模块包括模具架、气涨夹具、TCP标定模具和打磨笔，所述模具架上开设有悬挂孔，所述气涨夹具、TCP标定模具和打磨笔分别挂设在悬挂孔上。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：所述基础几何寻迹模块包括支架和固定设置在支架上的画板，所述画板上开设有呈几何形状的几何孔。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：所述去毛刺模块包括固定夹块、滑动夹块和驱动气缸，所述滑动夹块与固定夹块相互配合，所述驱动气缸驱动滑动夹块朝向固定夹块往返移动。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：所述平面打磨模块包括限位模和调节螺丝，所述限位模的上端开设有收集废屑的收集槽，所述收集槽的底部开设有落屑口，所述收集槽的上方开设有限位槽，所述调节螺丝的一端穿过限位模的侧面，且位于限位槽内。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：所述抛光打磨模块包括立式砂带抛光机和飞轮打磨机，所述立式砂带抛光机位于飞轮打磨机的一侧。

7.根据权利要求1所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：还包括位于六轴工业机器人工作半径内的供料模块，所述供料模块包括倾斜设置的供料通道和实训耗材竹筒，所述实训耗材竹筒依次放置在供料通道上。

8.根据权利要求7所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：还包括实训台，所述实训台的侧面固定设置有防护罩，所述供料模块、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块分别设置在实训台上。

9.根据权利要求8所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：还包括吸尘机构，所述吸尘机构包括除尘通道和与除尘通道相互连接的除尘机，所述除尘通道的侧面开设有吸尘口，且除尘通道固定排布在实训台上。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种工业机器人抛光打磨实训工作站，其特征在于：还包括防护栏，所述防护栏分隔为观察区和作业区，所述观察区和作业区之间设置有安全光栅，所述控制系统设置在观察区内，所述六轴工业机器人、夹具更换模块、基础几何寻迹模块、TCP标定参照单元、去毛刺模块、平面打磨模块和抛光打磨模块均设置在作业区内。

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