CN218214428U - 一种教学用工业机器人实训平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种教学用工业机器人实训平台，包括机架，所述机架的上表面中部设置有多轴机器人主体，所述多轴机器人主体的前端依次设置有翻转变位机、曲面绘图模块、旋转变位机模块，所述机架顶部的右侧中部设置有仓储模块，所述仓储模块和多轴机器人主体之间设置有传送机构，所述机架顶部右侧的后端设置有井式供料模块，所述井式供料模块的左侧设置有快换工具模块，所述快换工具模块的左侧设置有平面绘图模块，所述平面绘图模块的左侧设置有人机界面，所述人机界面的前端设置有装配模块。该教学用工业机器人实训平台，采用模块化设计，灵活组合，可进行实训考核、技能鉴定、技能大赛，依次递进，高级别涵盖低级别技能要求。

Description

一种教学用工业机器人实训平台

技术领域

本实用新型涉及教学用工业机器人实训平台领域，特别涉及一种教学用工业机器人实训平台。

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，其能自动执行工作，依靠自身动力和控制能力来实现各种功能，既可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行。

随着生产力的不断发展和进步，越来越多的高重复型、高密集型的工作不断被工业机器人所替代。因此，越来越多的企业开始应用工业机器人从事生产相关工作。行业的快速发展与工业机器人应用型人才的紧缺使得越来越多的高职院校开始开设工业机器人相关专业。工业机器人专业是一个需要理论联系实际的专业，既需要循序渐进的理论学习，又需要实际动手操作。因此，现有技术中，通过采用工业机器人教学实训设备来进行工业机器人的教学。现有技术中的教学用工业机器人实训设备往往只配有无信息交换的装置，类似绘图，搬运，码垛功能，通讯方式为内部工业机器人的通讯方式，功能单一，实用性较差。

因此，提出一种教学用工业机器人实训平台来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种教学用工业机器人实训平台，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种教学用工业机器人实训平台，包括机架，所述机架的上表面中部设置有多轴机器人主体，所述多轴机器人主体的前端依次设置有翻转变位机、曲面绘图模块、旋转变位机模块，所述机架顶部的右侧中部设置有仓储模块，所述仓储模块和多轴机器人主体之间设置有传送机构，所述机架顶部右侧的后端设置有井式供料模块，所述井式供料模块的左侧设置有快换工具模块，所述快换工具模块的左侧设置有平面绘图模块，所述平面绘图模块的左侧设置有人机界面，所述人机界面的前端设置有装配模块，所述装配模块的右侧设置有标定模块，所述装配模块的前侧设置有连接架，所述连接架的右侧设置有RFID模块，所述翻转变位机和连接架之间设置有集成模块，所述连接架的上端设置有视觉检测模块，所述连接架的下端设置有称重感应器；

所述快换工具模块包括第一支架、第一顶板、固定结构、固定块、双爪夹爪、吸嘴、三爪夹爪；

所述平面绘图模块包括绘图平面、第二支架、升降机构；

所述曲面绘图模块包括第三支架和绘图曲面；

所述集成模块包括第四支架和棋盘顶板；

所述装配模块包括第五支架、第二顶板、V形阻挡块、第一气缸、优力胶定位块；

所述视觉检测模块包括相机、镜头、光源；

所述仓储模块包括仓储架和检测传感器；

所述旋转变位机模块包括第六支架、转盘、定位载具、电机；

所述井式供料模块包括第七支架、第二气缸、推料块、亚克力供料管道。

优选的，所述多轴机器人主体的末端设置有夹具，所述第一支架设置于机架的顶部，所述第一顶板设置于第一支架的顶部，所述固定结构的数量至少为三个，固定结构与第一顶板卡接，所述固定块设置于其中一个固定结构的底部，所述双爪夹爪设置于固定块的下端，所述吸嘴设置于其中一个吸嘴的下端，所述三爪夹爪设置于其中一个固定结构的下端。

优选的，所述第二支架设置于机架顶部，所述第二支架的顶部设置有升降机构，所述升降机构的顶部设置有绘图平面，升降机构为手动式蜗轮蜗杆驱动，所述第三支架与机架的顶部连接，所述绘图曲面设置于第三支架的顶部。

优选的，所述第四支架与机架的顶部连接，所述棋盘顶板设置于第四支架的，所述第五支架与机架的顶部连接，所述第二顶板设置处于第五支架的顶部，所述第一气缸设置于第二顶板顶部的一端，所述优力胶定位块与第一气缸的输出端连接，所述V形阻挡块设置于第二顶板顶部远离第一气缸的一端。

优选的，所述RFID模块为西门子RFID读写器和西门子电子标签组成，所述相机于连接架的顶部连接，所述镜头设置于相机的下端，所述光源设置于镜头的下方。

优选的，所述仓储架与机架的顶部连接，仓储架至少为三层，每层设置有至少三个检测传感器，并且仓储架的外侧设置有防护罩，所述第六支架与机架的顶部连接，所述转盘设置于第六支架的顶部，所述电机设置于第六支架的上端底部，电机通过减速机与转盘连接。

优选的，所述第七支架与机架的顶部连接，所述第二气缸为两个，两个第二气缸设置于第七支架顶部的两端，所述推料块设置于第二气缸的输出端，所述亚克力供料管道设置于两个推料块之间。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种教学用工业机器人实训平台，具备以下有益效果：

1、该教学用工业机器人实训平台，通过设置的快换工具模块可根据不同的实训目标和操作对象，为多轴机器人主体提供多种不同的快换工具，其中三爪夹爪共用无源工具，双爪夹爪和吸嘴用于样件套装的取放，通过设置绘图平面和绘图曲面便于多轴机器人主体进行绘图操作，并且绘图平面可手动升降，棋盘顶板的设置便于多轴机器人主体进行搬运、码垛、棋盘，装配模块的设置便于对物件进行定位，传送机构用于输送物件。

2、该教学用工业机器人实训平台，视觉检测模块和称重感应器的设置便于检测零件的形状、颜色、坐标、重量等信息，通过设置的仓储模块可存放多种零件，库位均配有检测传感器，可将信息传输给多轴机器人主体，旋转变位机模块可进行旋转式供料，井式供料模块可共用两种不同料，。

3、该教学用工业机器人实训平台，采用模块化设计，灵活组合，可进行实训考核、技能鉴定、技能大赛，依次递进，高级别涵盖低级别技能要求，平台融入工业机器人技术、机械传动技术、电子电工技术、多种作业技术、智能传感技术、可编程控制技术、机器视觉技术、计算机技术等先进制造技术，涵盖工业机器人、机械设计、电气自动化、智能传感、智能制造等多门学科的专业知识。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图；

图3是本实用新型快换工具模块的结构示意图；

图4是本实用新型快换工具模块的侧视结构示意图；

图5是本实用新型平面绘图模块的结构示意图；

图6是本实用新型曲面绘图模块的结构示意图；

图7是本实用新集成模块的结构示意图；

图8是本实用新型装配模块的结构示意图；

图9是本实用新型传送机构的结构示意图；

图10是本实用新型标定模块的结构示意图；

图11是本实用新型RFID模块的结构示意图；

图12是本实用新型视觉检测模块、连接架、称重感应器的整体结构示意图；

图13是本实用新型仓储模块的正视结构示意图；

图14是本实用新型旋转变位机模块的结构示意图；

图15是本实用新型翻转变位机的结构示意图；

图16是本实用新型井式供料模块的结构示意图。

图中：1、机架；2、多轴机器人主体；3、人机界面；4、连接架；5、视觉检测模块；6、翻转变位机；7、曲面绘图模块；8、旋转变位机模块；9、仓储模块；10、传送机构；11、井式供料模块；12、快换工具模块；13、平面绘图模块；14、标定模块；15、装配模块；16、RFID模块；17、集成模块； 18、第一支架；19、第一顶板；20、固定结构；21、固定块；22、双爪夹爪； 23、吸嘴；24、三爪夹爪；25、绘图平面；26、第二支架；27、升降机构； 28、第三支架；29、绘图曲面；30、第四支架；31、棋盘顶板；32、第五支架；33、第二顶板；34、V形阻挡块；35、第一气缸；36、优力胶定位块；37、称重感应器；38、相机；39、镜头；40、光源；41、仓储架；42、检测传感器；43、第六支架；44、转盘；45、定位载具；46、电机；47、第七支架； 48、第二气缸；49、推料块；50、亚克力供料管道。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-16所示，一种教学用工业机器人实训平台，包括机架1，机架1 的上表面中部设置有多轴机器人主体2，多轴机器人主体2的末端设置有夹具，多轴机器人主体2的前端依次设置有翻转变位机6、曲面绘图模块7、旋转变位机模块8，机架1顶部的右侧中部设置有仓储模块9，仓储模块9和多轴机器人主体2之间设置有传送机构10，传送机构10用于输送物件，机架1顶部右侧的后端设置有井式供料模块11，井式供料模块11的左侧设置有快换工具模块12，快换工具模块12的左侧设置有平面绘图模块13，平面绘图模块13 的左侧设置有人机界面3，人机界面3的前端设置有装配模块15，装配模块15的右侧设置有标定模块14，装配模块15的前侧设置有连接架4，连接架4 的右侧设置有RFID模块16，RFID模块16为西门子RFID读写器和西门子电子标签组成，翻转变位机6和连接架4之间设置有集成模块17，连接架4的上端设置有视觉检测模块5，连接架4的下端设置有称重感应器37，快换工具模块12包括第一支架18、第一顶板19、固定结构20、固定块21、双爪夹爪22、吸嘴23、三爪夹爪24，第一支架18设置于机架1的顶部，第一顶板 19设置于第一支架18的顶部，固定结构20的数量至少为三个，固定结构20 与第一顶板19卡接，固定块21设置于其中一个固定结构20的底部，双爪夹爪22设置于固定块21的下端，吸嘴23设置于其中一个吸嘴23的下端，三爪夹爪24设置于其中一个固定结构20的下端，通过设置的快换工具模块12 可根据不同的实训目标和操作对象，为多轴机器人主体2提供多种不同的快换工具，其中三爪夹爪24共用无源工具，双爪夹爪22和吸嘴23用于样件套装的取放，平面绘图模块13包括绘图平面25、第二支架26、升降机构27，第二支架26设置于机架1顶部，第二支架26的顶部设置有升降机构27，升降机构27的顶部设置有绘图平面25，升降机构27为手动式蜗轮蜗杆驱动，曲面绘图模块7包括第三支架28和绘图曲面29，第三支架28与机架1的顶部连接，绘图曲面29设置于第三支架28的顶部，通过设置绘图平面25和绘图曲面29便于多轴机器人主体2进行绘图操作，并且绘图平面25可手动升降，集成模块17包括第四支架30和棋盘顶板31，第四支架30与机架1的顶部连接，棋盘顶板31设置于第四支架30的，棋盘顶板31的设置便于多轴机器人主体2进行搬运、码垛、棋盘，装配模块15包括第五支架32、第二顶板 33、V形阻挡块34、第一气缸35、优力胶定位块36，第五支架32与机架1 的顶部连接，第二顶板33设置处于第五支架32的顶部，第一气缸35设置于第二顶板33顶部的一端，优力胶定位块36与第一气缸35的输出端连接，V 形阻挡块34设置于第二顶板33顶部远离第一气缸35的一端，装配模块15 的设置便于对物件进行定位，视觉检测模块5包括相机38、镜头39、光源40，相机38于连接架4的顶部连接，镜头39设置于相机38的下端，光源40设置于镜头39的下方，视觉检测模块5和称重感应器37的设置便于检测零件的形状、颜色、坐标、重量等信息，仓储模块9包括仓储架41和检测传感器42，仓储架41与机架1的顶部连接，仓储架41至少为三层，每层设置有至少三个检测传感器42，并且仓储架41的外侧设置有防护罩，通过设置的仓储模块9可存放多种零件，库位均配有检测传感器42，可将信息传输给多轴机器人主体2，旋转变位机模块8包括第六支架43、转盘44、定位载具45、电机46，第六支架43与机架1的顶部连接，转盘44设置于第六支架43的顶部，电机46设置于第六支架43的上端底部，电机46通过减速机与转盘44连接，旋转变位机模块8可进行旋转式供料，井式供料模块11包括第七支架47、第二气缸48、推料块49、亚克力供料管道50，第七支架47与机架1的顶部连接，第二气缸48为两个，两个第二气缸48设置于第七支架47顶部的两端，推料块49设置于第二气缸48的输出端，亚克力供料管道50设置于两个推料块49之间，井式供料模块11可共用两种不同料，该装置采用模块化设计，灵活组合，可进行实训考核、技能鉴定、技能大赛，依次递进，高级别涵盖低级别技能要求，平台融入工业机器人技术、机械传动技术、电子电工技术、多种作业技术、智能传感技术、可编程控制技术、机器视觉技术、计算机技术等先进制造技术，涵盖工业机器人、机械设计、电气自动化、智能传感、智能制造等多门学科的专业知。

需要说明的是，本实用新型为一种教学用工业机器人实训平台，使用时快换工具模块12可根据不同的实训目标和操作对象，为多轴机器人主体2提供多种不同的快换工具，其中三爪夹爪24共用无源工具，双爪夹爪22和吸嘴23用于样件套装的取放，图平面25和绘图曲面29便于多轴机器人主体2 进行绘图操作，并且绘图平面25可手动升降，棋盘顶板31的设置便于多轴机器人主体2进行搬运、码垛、棋盘，装配模块15的设置便于对物件进行定位，传送机构10用于输送物件，视觉检测模块5和称重感应器37的设置便于检测零件的形状、颜色、坐标、重量等信息，仓储模块9可存放多种零件，库位均配有检测传感器42，可将信息传输给多轴机器人主体2，旋转变位机模块8可进行旋转式供料，井式供料模块11可共用两种不同料，该装置采用模块化设计，灵活组合，可进行实训考核、技能鉴定、技能大赛，依次递进，高级别涵盖低级别技能要求，平台融入工业机器人技术、机械传动技术、电子电工技术、多种作业技术、智能传感技术、可编程控制技术、机器视觉技术、计算机技术等先进制造技术，涵盖工业机器人、机械设计、电气自动化、智能传感、智能制造等多门学科的专业知识。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种教学用工业机器人实训平台，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的上表面中部设置有多轴机器人主体(2)，所述多轴机器人主体(2)的前端依次设置有翻转变位机(6)、曲面绘图模块(7)、旋转变位机模块(8)，所述机架(1)顶部的右侧中部设置有仓储模块(9)，所述仓储模块(9)和多轴机器人主体(2)之间设置有传送机构(10)，所述机架(1)顶部右侧的后端设置有井式供料模块(11)，所述井式供料模块(11)的左侧设置有快换工具模块(12)，所述快换工具模块(12)的左侧设置有平面绘图模块(13)，所述平面绘图模块(13)的左侧设置有人机界面(3)，所述人机界面(3)的前端设置有装配模块(15)，所述装配模块(15)的右侧设置有标定模块(14)，所述装配模块(15)的前侧设置有连接架(4)，所述连接架(4)的右侧设置有RFID模块(16)，所述翻转变位机(6)和连接架(4)之间设置有集成模块(17)，所述连接架(4)的上端设置有视觉检测模块(5)，所述连接架(4)的下端设置有称重感应器(37)；

所述快换工具模块(12)包括第一支架(18)、第一顶板(19)、固定结构(20)、固定块(21)、双爪夹爪(22)、吸嘴(23)、三爪夹爪(24)；

所述平面绘图模块(13)包括绘图平面(25)、第二支架(26)、升降机构(27)；

所述曲面绘图模块(7)包括第三支架(28)和绘图曲面(29)；

所述集成模块(17)包括第四支架(30)和棋盘顶板(31)；

所述装配模块(15)包括第五支架(32)、第二顶板(33)、V形阻挡块(34)、第一气缸(35)、优力胶定位块(36)；

所述视觉检测模块(5)包括相机(38)、镜头(39)、光源(40)；

所述仓储模块(9)包括仓储架(41)和检测传感器(42)；

所述旋转变位机模块(8)包括第六支架(43)、转盘(44)、定位载具(45)、电机(46)；

所述井式供料模块(11)包括第七支架(47)、第二气缸(48)、推料块(49)、亚克力供料管道(50)。

2.根据权利要求1所述的一种教学用工业机器人实训平台，其特征在于：所述多轴机器人主体(2)的末端设置有夹具，所述第一支架(18)设置于机架(1)的顶部，所述第一顶板(19)设置于第一支架(18)的顶部，所述固定结构(20)的数量至少为三个，固定结构(20)与第一顶板(19)卡接，所述固定块(21)设置于其中一个固定结构(20)的底部，所述双爪夹爪(22)设置于固定块(21)的下端，所述吸嘴(23)设置于其中一个吸嘴(23)的下端，所述三爪夹爪(24)设置于其中一个固定结构(20)的下端。

3.根据权利要求1所述的一种教学用工业机器人实训平台，其特征在于：所述第二支架(26)设置于机架(1)顶部，所述第二支架(26)的顶部设置有升降机构(27)，所述升降机构(27)的顶部设置有绘图平面(25)，升降机构(27)为手动式蜗轮蜗杆驱动，所述第三支架(28)与机架(1)的顶部连接，所述绘图曲面(29)设置于第三支架(28)的顶部。

4.根据权利要求1所述的一种教学用工业机器人实训平台，其特征在于：所述第四支架(30)与机架(1)的顶部连接，所述棋盘顶板(31)设置于第四支架(30)的，所述第五支架(32)与机架(1)的顶部连接，所述第二顶板(33)设置处于第五支架(32)的顶部，所述第一气缸(35)设置于第二顶板(33)顶部的一端，所述优力胶定位块(36)与第一气缸(35)的输出端连接，所述V形阻挡块(34)设置于第二顶板(33)顶部远离第一气缸(35)的一端。

5.根据权利要求1所述的一种教学用工业机器人实训平台，其特征在于：所述相机(38)于连接架(4)的顶部连接，所述镜头(39)设置于相机(38)的下端，所述光源(40)设置于镜头(39)的下方。

6.根据权利要求1所述的一种教学用工业机器人实训平台，其特征在于：所述仓储架(41)与机架(1)的顶部连接，仓储架(41)至少为三层，每层设置有至少三个检测传感器(42)，并且仓储架(41)的外侧设置有防护罩，所述第六支架(43)与机架(1)的顶部连接，所述转盘(44)设置于第六支架(43)的顶部，所述电机(46)设置于第六支架(43)的上端底部，电机(46)通过减速机与转盘(44)连接。

7.根据权利要求1所述的一种教学用工业机器人实训平台，其特征在于：所述第七支架(47)与机架(1)的顶部连接，所述第二气缸(48)为两个，两个第二气缸(48)设置于第七支架(47)顶部的两端，所述推料块(49)设置于第二气缸(48)的输出端，所述亚克力供料管道(50)设置于两个推料块(49)之间。

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