CN218038329U - 一种工业机器人多工艺实训平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及协作机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人多工艺实训平台，所述的实验工作平台中间设有工业机器人，分布在工业机器人四周外围的螺钉装配模块、绘图模块、快换工具模块、冲压模块、码垛模块、视觉检测模块、输送线和井式供料模块安装在实验工作平台上，控制器信号连接于工业机器人。本实用新型的有益效果为：基于工业机器人多工艺实训平台，可通过螺钉装配模块，实现模拟装配实训；模块配套螺钉定位结构，通过机器人定位及电螺丝刀的控制，可进行螺钉的拧紧装配；冲压模块可增加学生对实际生产的了解；平台涉及实际生产中的多种工序，通过工业机器人多工艺实训平台的实训，可加深学生对实际机器人应用的理解。

Description

一种工业机器人多工艺实训平台

技术领域

本实用新型涉及协作机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人多工艺实训平台。

背景技术

现阶段教学平台所进行工业机器人应用的培训，大多是进行码垛，搬运等实训任务，缺少机器人螺钉装配操作以及冲压应用，通过工业机器人多工艺实训平台的体验和学习，不仅能够增加机器人装配螺钉的基本原理，还能在冲压模块及打磨模块中进行应用编程，从而实现创新设计。

发明内容

工业机器人多工艺实训平台主要由工业机器人、实验工作平台、螺钉装配模块、冲压模块、打磨模块及配套夹具等组成。该平台提供的是一个可扩展性较大的工业机器人实训平台，配合螺钉装配模块，能够定位螺钉工件，引导位置进行螺钉装配。该平台还融合了机器人夹具的安装调试，冲压模块的调试与应用、机器人编程与调试等工作流程。激发学生学习兴趣、培养学生对机器人编程及应用的综合能力。

一种工业机器人多工艺实训平台，主要包括：工业机器人、实验工作平台、快换工具模块、螺钉装配模块、冲压模块、码垛模块、视觉检测模块和井式供料模块，所述的实验工作平台中间设有工业机器人，分布在工业机器人四周外围的螺钉装配模块、快换工具模块、冲压模块、码垛模块、视觉检测模块、输送线和井式供料模块安装在实验工作平台上。

具体的，所述的快换工具模块主要由机器人末端工具和快换固定底板组成，机器人末端工具设置在快换固定底板上，机器人末端工具包括单吸盘工具、无源笔形工具、爪手工具、打磨工具。

具体的，所述的螺钉装配模块主要由电螺丝刀、螺纹工件、工件固定框和固定座组成，螺纹工件放置在工件固定框内，升降气缸通过带动升降滑动底座连接于电螺丝刀且带动电螺丝刀上下位移，电螺丝刀位于工件固定框上方，固定座上设有螺栓放置条。

具体的，所述的码垛模块主要由码垛板和底板组成，底板设有若干个用于摆放码垛板的仓格。

具体的，所述的绘图模块采用平面绘图板和/或曲面绘图板。

具体的，所述的冲压模块主要由冲压固定底座和冲压气缸组成，冲压气缸通过支撑架设置在冲压固定底座上，位于冲压气缸下方的冲压板设置在冲压固定底座上，支撑架的孔位上放置了冲压装工件。

具体的，所述的井式供料模块主要由皮带输送机、井式供料机、固定底板组成，视觉检测模块设置在皮带输送机末端的上方，井式供料机设置在皮带输送机的进料端口，井式供料机的推送气缸设有在储料管道底部一侧，储料管内部放置特定零件，特定零件一一对应放置在实验工作平台的零件放置底座。

本实用新型的有益效果为：

基于工业机器人多工艺实训平台，可通过螺钉装配模块，实现模拟装配实训；模块配套螺钉定位结构，通过机器人定位及电螺丝刀的控制，可进行螺钉的拧紧装配；冲压模块可模拟现实中生产情境，融合社会生产进行工件冲压实训，让学生以实训的模式更快的了解工业机器人在实际当中的应用；模块可增加学生对实际生产的了解；平台涉及实际生产中的多种工序，通过工业机器人多工艺实训平台的实训，可加深学生对实际机器人应用的理解。

附图说明

附图1为本实用新型的立体图；

附图2为本实用新型的俯视图。

标注说明：工业机器人1、实验工作平台2、快换工具模块3、螺钉装配模块4、冲压模块5、码垛模块6、视觉检测模块7、井式供料模块8、绘图模块9、控制器10；机器人末端工具31、快换固定底板32；电螺丝刀41、螺纹工件42、工件固定框43、固定座44、螺栓放置条45；冲压固定底座51、冲压气缸52；码垛板61、底板62；皮带输送机81、井式供料机82、固定底板83、特定零件84、零件放置底座85。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

工业机器人多工艺实训平台主要由工业机器人、实验工作平台、螺钉装配模块、冲压模块、打磨模块及配套夹具等组成。该平台提供的是一个可扩展性较大的工业机器人实训平台，配合螺钉装配模块，能够定位螺钉工件，引导位置进行螺钉装配。该平台还融合了机器人夹具的安装调试，冲压模块的调试与应用、机器人编程与调试等工作流程。激发学生学习兴趣、培养学生对机器人编程及应用的综合能力.

如附图1至2所示，一种工业机器人多工艺实训平台，主要包括：工业机器人、实验工作平台、快换工具模块、螺钉装配模块、冲压模块、码垛模块、电机装配模块、视觉检测模块和井式供料模块，所述的实验工作平台中间设有工业机器人，分布在工业机器人四周外围的螺钉装配模块、快换工具模块、冲压模块、码垛模块、绘图模块、视觉检测模块、输送线和井式供料模块安装在实验工作平台上，控制器信号连接于各个模块，并且控制工业机器人根据指令做出相应的动作。

上述方案，所述的快换工具模块主要由机器人末端工具和快换固定底板组成，机器人末端工具设置在快换固定底板上，机器人末端工具包括单吸盘工具、无源笔形工具、爪手工具、打磨工具。根据不同的实训目标和操作对象，提供多种不同的快换工具，放置带有定位和检测功能工具的快换固定底板上，可根据不同的实训需求增加模块以及工具的种类和数量。

机器人末端设有工盘内有钢珠，快换工具模块的母盘上有凹槽，钢珠通过活塞杆的推动卡在母盘的凹槽，从而实现工盘和母盘的卡紧，反之，将母盘进行脱离。

上述方案，所述的螺钉装配模块主要由电螺丝刀、螺纹工件、工件固定框和固定座组成，螺纹工件放置在工件固定框内，升降气缸通过带动升降滑动底座连接于电螺丝刀且带动电螺丝刀上下位移，电螺丝刀位于工件固定框上方，固定座上设有螺栓放置条。机器人抓取螺栓放置条上的螺钉放置在工件固定框中定位，然后控制电螺丝刀进行螺钉装配，该模块可开展螺钉装配实训。

装配流程：机器人在快换模块中装配爪手工具，爪手工具在固定座上夹取螺纹工件，并将螺纹工件放置在螺钉装配模块的工件固定框中，爪手工具可多夹取一块或几块螺纹工件进行堆叠，爪手工具的夹爪在螺栓放置条中夹取螺钉，将螺钉放置在最顶部的螺纹工件上，同时启动升降气缸带动电动螺丝刀向下位移，电动螺丝刀进行螺钉装配。

上述方案，所述的码垛模块主要由码垛板和底板组成，底板设有若干个用于摆放码垛板的仓格。可根据要求将码垛零件摆放到底板相应仓格内，机器人通过夹具按要求拾取码垛零件进行码垛任务，码垛零件有长方形和正方形两种，操作者可根据需要选择摆放，可根据需要自由组合码垛出多种形状。

码垛流程：机器人在快换模块中装配单吸盘工具，并且通过单吸盘工具吸取码垛板，将码垛板放置在底板相应仓格内，并且完成三层码垛。

上述方案，所述的绘图模块采用平面绘图板和/或曲面绘图板。通过操作机器人利用无源笔形工具在绘图纸上进行绘图作业，可以进行平面和曲面的轨迹绘图，也可以训练对机器人基本的点示教、直线、曲线运动的掌握。

上述方案，所述的冲压模块主要由冲压固定底座和冲压气缸组成，冲压气缸通过支撑架设置在冲压固定底座上，位于冲压气缸下方的冲压板设置在冲压固定底座上，支撑架的孔位上放置了冲压装工件。模块可模拟生产中的冲压环节的工序，可搭配机器人进行模拟冲压实训。

冲压流程：机器人在快换模块中装配单吸盘工具，单吸盘工具在压板定位座上中吸取压装工件，并将压装工件放置在冲压固定底座上，再启动冲压气缸来对压装工件进行工件压装。

上述方案，所述的井式供料模块主要由皮带输送机、井式供料机、固定底板组成，视觉检测模块设置在皮带输送机末端的上方，井式供料机设置在皮带输送机的进料端口，井式供料机的推送气缸设有在储料管道底部一侧，储料管内部放置特定零件，特定零件一一对应放置在实验工作平台的零件放置底座。储料管道用于储存多种特定零件，通过推送气缸推头进行供料，将特定零件推送至皮带输送机，模块适配标准电气接口套件。机器人通过控制器数字量输入输出控制，完成零件的供料，料仓监控和推头的控制，掌握控制相关技能。可以与其他模块进行组合，实现不同的实训任务，实训任务设计可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。

皮带输送机由铝合金型材搭建而成，采用单相交流调速电机驱动，结构简单。输送机上安装光电传感器与阻挡装罝，用以检测与阻挡工件。调速电机驱动皮带，运输零件，传送带有启停和调速功能。模块适配标准电气接口套件，通过数字量对传送带进行启停等操作，对零件进行相应的操作。

视觉检测模块适配外围控制器套件和标准电气接口套件，视觉检测模块的摄像头检测特定零件的形状、颜色、坐标 (X/Y/Z)等信息，通过以太网将检测结果发往机器人，配合机器人末端吸盘工具将特定零件分拣定位抓取，并将其放置在指定的位置，使学生了解机器视觉在机器人控制系统中的应用。实训任务设计可以参考教学资源的实训项目指导书自行设计。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工业机器人多工艺实训平台，主要包括：工业机器人、实验工作平台、快换工具模块、螺钉装配模块、冲压模块、码垛模块、视觉检测模块和井式供料模块，其特征在于：所述的实验工作平台中间设有工业机器人，分布在工业机器人四周外围的螺钉装配模块、绘图模块、快换工具模块、冲压模块、码垛模块、视觉检测模块、输送线和井式供料模块安装在实验工作平台上，控制器信号连接于工业机器人。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人多工艺实训平台，其特征在于：所述的快换工具模块主要由机器人末端工具和快换固定底板组成，机器人末端工具设置在快换固定底板上，机器人末端工具包括单吸盘工具、无源笔形工具、爪手工具、打磨工具。

3.根据权利要求2所述的一种工业机器人多工艺实训平台，其特征在于：所述的螺钉装配模块主要由电螺丝刀、螺纹工件、工件固定框和固定座组成，螺纹工件放置在工件固定框内，升降气缸通过带动升降滑动底座连接于电螺丝刀且带动电螺丝刀上下位移，电螺丝刀位于工件固定框上方，固定座上设有螺栓放置条。

4.根据权利要求3所述的一种工业机器人多工艺实训平台，其特征在于：所述的码垛模块主要由码垛板和底板组成，底板设有若干个用于摆放码垛板的仓格。

5.根据权利要求4所述的一种工业机器人多工艺实训平台，其特征在于：所述的绘图模块采用平面绘图板和/或曲面绘图板。

6.根据权利要求5所述的一种工业机器人多工艺实训平台，其特征在于：所述的冲压模块主要由冲压固定底座和冲压气缸组成，冲压气缸通过支撑架设置在冲压固定底座上，位于冲压气缸下方的冲压板设置在冲压固定底座上，支撑架的孔位上放置了冲压装工件。

7.根据权利要求6所述的一种工业机器人多工艺实训平台，其特征在于：所述的井式供料模块主要由皮带输送机、井式供料机、固定底板组成，视觉检测模块设置在皮带输送机末端的上方，井式供料机设置在皮带输送机的进料端口，井式供料机的推送气缸设有在储料管道底部一侧，储料管内部放置特定零件，特定零件一一对应放置在实验工作平台的零件放置底座。

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