CN220577675U - 一种自动包装实训设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种自动包装实训设备，涉及实训设备技术领域。该实训设备包括工作台、料芯和料盒。工作台上设置有工业机器人、视觉单元、第一供料单元、第二供料单元和检测单元。视觉单元包括第一安装架，第一安装架上设置有视觉相机，第一供料单元位于视觉相机的视野范围内。第一供料单元包括用于承托料芯的第一支撑板。第二供料单元包括第二支撑板，第二支撑板上设置有用于承托盒体的第一供料箱。检测单元包括输送装置，输送装置上位于输送带的一侧设置有第一传感器。工业机器人能够根据视觉相机反馈的结果对料芯定位，从而抓取料芯。该实训设备结合机器人和机器视觉技术，能够对机器人及机器视觉结合进行实操性训练，提高教学效果。

Description

一种自动包装实训设备

技术领域

本实用新型涉及实训设备技术领域，具体地说是一种自动包装实训设备。

背景技术

工业机器人是一种广泛用于工业领域的多关节机械手，因其具有较高的自由度，可以完成相对较为复杂的动作，因此在工业生产中常代替人工做某些重复性的工作。

机器视觉是人工智能的一个分支，机器视觉通过视觉部件能够将目标转换成图像信号，并传送给图像处理系统转变成数字化信号，进而控制系统根据数字信号控制设备进行动作。

由于将机器人与机器视觉技术相结合，能够有效提高生产的柔性和自动化程度，更加适应智能化的工作任务，因此在智能制造工业背景下，机器人与机器视觉结合已成为发展趋势。

由于机器人与机器视觉技术结合是一项实操性很强的技术，简单的理论课程无法达到良好的教学效果，但是目前应用于学校进行机器人及视觉相结合的应用实训设备较少，影响实际教学效果。

实用新型内容

针对目前应用于学校进行机器人及视觉相结合的应用实训设备较少，影响教学效果的问题，本申请提供的一种自动包装实训设备结合机器人和机器视觉技术，能够对机器人及机器视觉结合进行实操性训练，提高教学效果。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种自动包装实训设备，包括工作台、料芯和料盒；

所述的料盒包括盒体；

所述的工作台上设置有工业机器人、视觉单元、第一供料单元、第二供料单元和检测单元；

所述的视觉单元包括第一安装架，所述的第一安装架上设置有视觉相机，所述的第一供料单元位于所述视觉相机的视野范围内；

所述的第一供料单元包括用于承托料芯的第一支撑板；

所述的第二供料单元包括第二支撑板，所述的第二支撑板上设置有用于承托所述盒体的第一供料箱；

所述的检测单元包括输送装置，所述的输送装置包括输送部件和用于支撑所述输送部件的第二安装架，所述的输送部件包括输送带，所述的输送装置上位于所述输送带的一侧设置有第一传感器；

工业机器人能够根据视觉相机反馈的结果对料芯定位，从而抓取料芯。

进一步地，所述的第一支撑板上设置有第一凹陷部，所述的料芯摆放在所述的第一凹陷部内；

进一步地，所述的料盒还包括封盖，且所述的封盖通过紧固螺钉与所述的盒体固定连接，所述的第二支撑板上设置有用于承托封盖的第二供料箱，所述的工作台上设置有第三供料单元，所述的第三供料单元包括用于提供紧固螺钉的螺丝机。

进一步地，所述的工作台上设置有快换夹具单元，所述的快换夹具单元包括第三安装架，所述的第三安装架上设置有第一抓取部件、第二抓取部件和第三抓取部件，所述的第一抓取部件从上往下依次包括第一快换副盘、第一安装固定板和夹爪气缸，所述夹爪气缸的两个夹板上分别设置有夹爪，所述的第二抓取部件从上往下依次包括第二快换副盘、第二安装固定板和连接块，所述的连接块上设置有真空吸盘，所述的第三抓取部件包括连接座，所述连接座的上端设置有第三快换副盘，所述连接座的下端设置有电动螺丝刀。

进一步地，所述电动螺丝刀的批头上依次套设有弹簧、顶套和磁环，在所述弹簧的弹性作用力下，所述的顶套顶紧在所述的磁环上。

进一步地，所述的输送部件上设置有装配工位，所述的装配工位上设置有挡块，所述的输送部件上位于所述挡块的靠近第一传感器的一侧设置有第一夹紧气缸和第一定夹块，所述第一夹紧气缸的活塞杆上设置有第一动夹块，所述的输送部件上设置有第二传感器，当所述的第二传感器检测到盒体抵靠在所述的挡块上时，所述的第一夹紧气缸动作，盒体被夹紧在第一定夹块和第一动夹块之间。

进一步地，所述的输送部件上设置有检测工位，所述的检测工位上设置有第三传感器和第四传感器，所述的第三传感器用于检测盒体的颜色，所述的第四传感器用于检测盒体的材质。

进一步地，所述的第一支撑板上设置有第二凹陷部，所述的第二支撑板上设置有用于承托完成装配的料盒的成品料箱。

进一步地，所述的第一支撑板上设置有加工工位和信息工位，所述的加工工位上设置有第二夹紧气缸和第二定夹块，所述第二夹紧气缸的活塞杆的杆端设置有第二动夹块，所述的信息工位上设置有RFID读写器，所述盒体的底部设置有芯片。

进一步地，所述的第一安装架与所述的工作台滑动连接，所述的视觉单元具有两个工作位置，当视觉单元处于第一工作位置时，视觉相机位于第一供料单元的上方，当视觉单元处于第二工作位置时，视觉相机处于检测单元的上方。

本实用新型的有益效果是：

本申请实施例提供的一种自动包装实训设备以料芯为载体，通过视觉相机拍照对料芯进行定位，并将定位结果传送给工业机器人，然后工业机器人根据反馈的定位结果在程序的驱动下抓取相应的料芯，并放入盒体内。该过程结合了机器人和机器视觉技术，能够对机器人及机器视觉结合进行实操性训练，且训练场景贴近实际工业现场。该设备可满足实训要求，提高了实训过程中的方便性和趣味性，缩短了学员从教室到工业现场的过渡和适应时间，能够提高教学效果。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的一种自动包装实训设备的立体结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种自动包装实训设备的俯视图；

图4为视觉单元的立体结构示意图；

图5为检测单元的立体结构示意图；

图6为检测单元的主视图；

图7为第一供料单元的立体结构示意图；

图8为第二供料单元的立体结构示意图；

图9为第三供料单元的立体结构示意图；

图10为快换夹具单元的立体结构示意图；

图11为第一抓取部件的主视图；

图12为第二抓取部件的立体结构示意图；

图13为第三抓取部件的爆炸视图。

图中：1、工作台；

21、料芯；22、料盒；221、盒体；222、封盖；

3、工业机器人；

4、视觉单元；411、第一立柱；412、横梁；413、第一安装板；414、第一固定板；42、视觉相机；43、光源；44、导杆气缸；

5、第一供料单元；51、第一支撑板；511、第一凹陷部；512、第二凹陷部；52、第一支撑架；521、第一底板；522、第一支腿；531、第二夹紧气缸；5311、第二动夹块；532、第二定夹块；54、RFID读写器；

6、第二供料单元；61、第二支撑板；62、第一供料箱；63、第二底板；64、第二支腿；65、第二供料箱；66、成品料箱；

7、检测单元；711、边梁；712、输送带；713、传动机构；714、驱动电机；721、第二固定板；722、第二立柱；723、第二安装板；73、第一传感器；741、挡块；7411、凹槽；742、第一定夹块；75、第一夹紧气缸；751、第一动夹块；76、第二传感器；771、第三传感器；772、第四传感器；78、定位板；781、槽口；

8、快换夹具单元；811、第三安装板；812、第三立柱；82、第一抓取部件；8211、第一上安装板；8212、第一下安装板；822、第一快换副盘；823、夹爪气缸；824、夹爪；83、第二抓取部件；8311、第二上安装板；8312、第二下安装板；832、第二快换副盘；833、连接块；8331、避让孔；834、真空吸盘；84、第三抓取部件；841、第三快换副盘；842、电动螺丝刀；8421、批头；843、连接板；844、连接轴；845、座板；846、磁环；847、弹簧；848、顶套；

9、第三供料单元；91、螺丝机；921、第三支撑板；922、第三支腿；923、第三底板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述，且所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而非全部的实施例。在本申请实施例的基础之上，本领域技术人员没有付出创造性劳动而获得的所有其他实施例，均应当属于本申请的保护范围。

如图1和图3所示，一种自动包装实训设备包括工作台1、料芯21和料盒22，所述的料盒22包括盒体221，所述的工作台1上设置有工业机器人3、视觉单元4、第一供料单元5、第二供料单元6、检测单元7和快换夹具单元8。

如图1和图4所示，所述的视觉单元4包括第一安装架，所述的第一安装架包括第一立柱411，所述第一立柱411的上端设置有垂直于所述的第一立柱411向一侧延伸的横梁412，所述的横梁412上设置有视觉相机42，所述的第一供料单元5位于所述视觉相机42的视野范围内。

进一步地，如图3所示，所述的横梁412上还设置有光源43。优选的，所述的横梁412上设置有两个光源43，且两个所述的光源43对称设置于所述视觉相机42的两侧。示例性的，所述的光源43呈长条状，所述的横梁412上设置有两个第一安装板413，所述的光源43位于两个所述的第一安装板413之间，且所述光源43的两端分别通过可拆卸的方式与所述的第一安装板413固定连接。

如图1、图3和图7所示，所述的第一供料单元5包括用于承托料芯21的第一支撑板51，所述第一支撑板51的下侧设置有用于支撑所述第一支撑板51的第一支撑架52。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述第一支撑板51的下侧设置有两个第一支撑架52，且两个所述的第一支撑架52对称布置。所述的第一支撑架52包括第一底板521，所述的第一底板521通过可拆卸的方式与所述的工作台1固定连接。所述的第一底板521上设置有两个第一支腿522，所述第一支腿522的上端与所述的第一支撑板51固定连接，所述第一支腿522的下端与所述的第一底板521固定连接。四个所述的第一支腿522呈两行两列的矩阵排布，且四个所述的第一支腿522分别位于所述第一支撑板51的四个角上。

所述的料芯21摆放在所述的第一支撑板51上，且所述的料芯21单层摆放。即所述的料芯21不能上下叠放。

进一步地，所述的第一支撑板51上设置有第一凹陷部511，所述的料芯21摆放在所述的第一凹陷部511内。

如图8所示，所述的第二供料单元6包括第二支撑板61和用于支撑所述第二支撑板61的第二支撑架。所述的第二支撑板61上设置有用于承托盒体221的第一供料箱62。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第二支撑架包括第二底板63，所述第二底板63的两端分别设置有第二支腿64，所述第二支腿64的上端与所述的第二支撑板61固定连接，所述第二支腿64的下端与所述的第二底板63固定连接。

如图5所示，所述的检测单元7包括输送装置，所述的输送装置上位于所述输送带712的一侧设置有用于检测盒体221是否放置在输送带712上的第一传感器73。示例性的，所述的第一传感器73为电容传感器。所述第一传感器73的作用是用于检测盒体221是否成功放置在输送带712上，即检测输送带712上有没有盒体221。

如图5和图6所示，所述的输送装置包括输送部件和用于支撑所述输送部件的第二安装架。所述的输送部件包括两根平行布置的边梁711，所述的第一传感器73通过支架与其中一根边梁711固定连接。两根所述的边梁711之间位于所述边梁711的两端分别设置有主动辊和从动辊，所述主动辊和从动辊的两端分别通过轴承组件与所述的边梁711转动连接。所述的主动辊和从动辊之间设置有输送带712，且所述的主动辊通过传动机构713与驱动电机714的动力输出轴相连。所述的第二安装架包括第二固定板721，所述的第二固定板721通过可拆卸的方式与所述的工作台1固定连接。所述的底板上沿输送带712的输送方向设置有若干个第二立柱722，所述第二立柱722的上端固定设置有第二安装板723，所述第二安装板723的两端分别与两根所述的边梁711固定连接，所述第二立柱722的下端与所述的第二固定板721固定连接。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的驱动电机714通过电机座固定设置于所述的第二固定板721上，且所述驱动电机714的动力输出轴通过传动机构713与所述的主动辊相连接。示例性的，所述的传动机构713采用同步带传动。

如图10所示，所述的快换夹具单元8包括第三安装架，所述的第三安装架上设置有第一抓取部件82和第二抓取部件83。

如图11所示，所述的第一抓取部件82包括第一安装固定板，所述第一安装固定板的上侧面通过可拆卸的方式固定设置有与设置于机器人工作端上的快换主盘相配合的第一快换副盘822，所述第一安装固定板的下侧设置有夹爪气缸823，所述夹爪气缸823的两个夹板上分别通过可拆卸的方式固定设置有夹爪824。当需要抓取盒体221时，通过控制夹爪气缸823使两个夹爪824夹住所述的盒体221即可。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第一安装固定板包括第一上安装板8211和第一下安装板8212，所述的第一上安装板8211通过螺栓与所述的第一快换副盘822固定连接，所述的第一下安装板8212通过螺栓与所述的夹爪气缸823固定连接，所述的第一上安装板8211和第一下安装板8212通过螺栓固定连接为一个整体。

如图12所示，所述的第二抓取部件83包括第二安装固定板，所述第二安装固定板的上侧面通过可拆卸的方式固定设置有与设置于机器人工作端上的快换主盘相配合的第二快换副盘832。所述第二安装固定板的下侧面设置有连接块833，所述的连接块833上设置有的真空吸盘834。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的连接块833上设置有沿水平方向贯穿所述连接块833的避让孔8331，所述的真空吸盘834设置于所述连接块833的下端面上，且所述真空吸盘834的上端穿过所述避让孔8331的下侧壁延伸至所述的避让孔8331内。所述的真空吸盘834与所述的第二快换副盘832同轴布置。这样能够避免在拾取料芯21时因为受力偏置，而使第二快换副盘832处承受弯矩。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第二安装固定板包括第二上安装板8311和第二下安装板8312，所述的第二上安装板8311通过螺栓与所述的第二快换副盘832固定连接，所述的第二下安装板8312通过螺栓与所述的连接块833固定连接，所述的第二上安装板8311和第二下安装板8312通过螺栓固定连接为一个整体。

如图10所示，所述的第三安装架包括第三安装板811，所述第三安装板811的下侧面上设置有用于支撑所述第三安装板811的第三立柱812。示例性的，所述第三安装板811的下侧面上设置有两个第三立柱812，且两个所述的第三立柱812分别位于所述第三安装板811的两端。

所述的第三安装板811上分别设置有用于容纳第一抓取部件82和第二抓取部件83的第一安装缺口和第二安装缺口，所述第一安装缺口的两侧分别设置有第一定位销，所述的第一安装固定板上设置有与所述的第一定位销相配合的第一定位孔。所述第二安装缺口的两侧分别设置有第二定位销，所述的第二安装固定板上设置有与所述的第二定位销相配合的第二定位孔。

进一步地，所述的料盒22还包括用于封闭所述盒体221的封盖222，且所述的封盖222通过紧固螺钉与所述的盒体221固定连接。

如图8所示，所述第二供料单元6的第二支撑板61上设置有用于承托封盖222的第二供料箱65。

如图1和图3所示，所述的工作台1上还设置有用于提供紧固螺钉的第三供料单元9。

如图9所示，所述的第三供料单元9包括用于提供紧固螺钉的螺丝机91和用于支撑所述螺丝机91的第三支撑架。

所述的螺丝机91为现有技术，可以通过外购的方式直接获得，在此不再对螺丝机91的具体结构做过多赘述。示例性的，所述的螺丝机91采用FA-2型沃智达智能全自动螺丝机91。

所述的第三支撑架包括第三支撑板921，所述第三支撑板921的下侧面上设置有用于支撑所述第三支撑板921的第三支腿922。示例性的，所述的第三支撑板921上设置有四个第三支腿922，且四个所述的第三支腿922分别位于所述第三支撑板921的四个角上。所述第三支腿922的上端通过螺栓与所述的第三支撑板921固定连接。所述第三支腿922的下方设置有第三底板923，且四个所述第三支腿922的下端分别通过螺栓与所述的第三底板923固定连接。所述的第三底板923通过螺栓固定设置于所述的工作台1上。

如图10所示，所述快换夹具单元8的第三安装架上设置有第三抓取部件84，所述的第三抓取部件84能够从螺丝机91上拾取紧固螺钉，并将紧固螺钉锁紧在料盒22上。

如图13所示，所述的第三抓取部件84包括连接座，所述连接座的上端设置有与设置于机器人工作端的快换主盘相配合的第三快换副盘841，所述连接座的下端设置有电动螺丝刀842。示例性的，所述电动螺丝刀842的轴线与所述第三快换副盘841的轴线垂直。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的连接座从上往下依次包括连接板843、连接轴844和座板845。所述的连接板843通过螺栓与所述的第三快换副盘841固定连接。所述的连接轴844包括轴体，所述轴体的上下两端分别通过焊接的方式固定设置有上端板和下端板，所述的上端板通过螺栓与所述的连接板843固定连接。所述的座板845包括水平部和竖直部，且所述的水平部和竖直部共同形成L型结构。所述的电动螺丝刀842设置于所述座板845的竖直部上，所述连接轴844的下端板通过螺栓与所述座板845的水平部固定连接。

进一步地，所述电动螺丝刀842的批头8421的悬空端设置有磁环846，所述的磁环846能够通过卡接的方式固定设置于批头8421的端部，其作用能够通过磁环846的强磁性可靠的吸附紧固螺钉，与此同时批头8421的端部插入到紧固螺钉的插槽内，能够带动所述的紧固螺钉转动。由于所述的磁环846为现有技术，可以通过外购的方式直接获得，在此不再对磁环846的具体结构，以及磁环846与批头8421之间的连接结构做过多赘述。所述的批头8421上位于所述的磁环846和电动螺丝刀842的主体之间沿靠近所述磁环846的方向依次套设有弹簧847和顶套848，所述弹簧847的一端抵靠在所述电动螺丝刀842的主体上，所述弹簧847的另一端抵靠在所述的顶套848上，且在所述弹簧847的弹性作用力下，所述的顶套848顶紧在所述的磁环846上。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的顶套848一端开口一端封闭的圆柱形筒状结构，且所述顶套848的开口端朝向磁环846，所述磁环846的朝向顶套848的一端插入到所述的顶套848内。所述顶套848的封闭端设置有与所述的批头8421相配合的导向孔，在所述导向孔的导向作用下，所述的顶套848能够沿所述的批头8421轴向滑动。所述导向孔的形状与所述批头8421的截面形状相吻合。

这样设计的原因在，磁环846虽然能够卡接在批头8421的端部，但是卡接在批头8421上的磁环846一般不是完全固定的，此时磁环846能够相对于批头8421晃动。通过设置弹簧847和顶套848，能够使磁环846与批头8421相对固定，并使磁环846与批头8421保持可靠的同轴状态，这样在拾取紧固螺钉时，也能够使紧固螺钉处于与批头8421同轴的状态，方便安装。

示例性的，所述的顶套848由塑料材质制作而成。

通过设置封盖222、第三供料单元9和第三抓取部件84，可以增设螺丝锁固的训练环节，增加实训项目的全面性和趣味性。

进一步地，如图5所示，所述的输送部件上设置有装配工位，所述的装配工位上设置有与所述输送带712的输送方向垂直的挡块741，所述的挡块741能够对向下游侧输送的盒体221进行阻挡。所述的输送部件上位于所述挡块741的靠近第一传感器73的一侧设置有第一夹紧气缸75和第一定夹块742，且所述的第一夹紧气缸75和第一定夹块742分别位于所述输送带712的两侧，所述第一夹紧气缸75的活塞杆上设置有第一动夹块751。所述的输送部件上设置有用于检测盒体221是否到达装配工位的第二传感器76，示例性的，所述的第二传感器76设置于所述的挡块741上。当所述的第二传感器76检测到所述的盒体221抵靠在所述的挡块741上时，所述的第一夹紧气缸75动作，所述的盒体221被夹紧固定在第一定夹块742和第一动夹块751之间。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第一定夹块742和挡块741为一体式结构，且所述一体结构的两侧分别通过螺钉与所述的边梁711固定连接。所述挡块741的朝向第一传感器73的一侧设置有凹槽7411，所述凹槽7411的侧面上设置有沿输送带712的输送方向贯穿所述挡块741的安装孔，所述的第二传感器76安装与所述的安装孔内。

这样设计的原因在，通过第一夹紧气缸75、第一定夹块742和第一动夹块751对盒体221进行固定，这样在对紧固螺钉进行锁紧时能够避免盒体221发生移动。

进一步地，如图5所示，所述的输送部件上位于所述的第一传感器73和装配工位之间设置有检测工位，所述的检测工位上设置有第三传感器771和第四传感器772，其中所述的第三传感器771用于检测盒体221的颜色，所述的第四传感器772用于检测盒体221的材质。示例性的，所述的第三传感器771采用光电传感器，所述的第四传感器772采用电感传感器。所述的第三传感器771能够检测黑色和非黑色的盒体221，所述的第四传感器772能够检测金属和非金属材质的盒体221。这样，可以通过采用不同颜色和材质的盒体221，来增加实训时的项目组合种类，从而提高实训的全面性和趣味性。

进一步地，如图5所示，所述的输送部件上位于所述第一传感器73的背向装配工位的一侧设置有定位板78，当所述的盒体221抵靠在所述的定位板78上时，所述的盒体221处于所述第一传感器73的检测范围内。

进一步地，所述的定位板78上设置有用于容纳所述盒体221的槽口781，所述的槽口781能够对所述的盒体221进行垂直于输送方向上的定位，从而使盒体221与第一传感器73之间保持合适的距离，使第一传感器73能够检测到盒体221。

这样设计的原因在于：通过设置定位板78能够保证盒体221准确停靠在第一传感器73的检测范围内，通过机械式的定位相对于电控定位方式更加可靠。

进一步地，所述的料芯21采用不同的颜色。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的料芯21包括蓝色料芯21和白色料芯21，且所述的料芯21呈扁平的圆柱形结构。

进一步地，如图7和图8所示，所述的第一支撑板51上设置有第二凹陷部512。所述的第二支撑板61上设置有用于承托完成装配的料盒22的成品料箱66。完成装配的料盒22首先通过工业机器人3移动到成品料箱66内，模拟入库过程，然后再通过工业机器人3移动到第二凹陷部512对应的码垛区域内，模拟出库过程。

示例性的，所述的第一供料箱62、第二供料箱65和成品料箱66呈品字形结构布置。

进一步地，如图7所示，所述的第一支撑板51上设置有加工工位，所述的加工工位上设置有第二夹紧气缸531和第二定夹块532，所述第二夹紧气缸531的活塞杆的杆端设置有第二动夹块5311，在所述第二夹紧气缸531的驱动作用下，所述的第二动夹块5311能够靠近或远离第二定夹块532，形成夹紧和松开的动作。

通过设置加工工位，能够模拟对盒体221的加工过程，第一传感器73检测到盒体221之后，工业机器人3抓取盒体221放置在加工工位，并通过第二夹紧气缸531使盒体221被夹紧固定在加工工位上，模拟加工过程。然后第二夹紧气缸531松开，工业机器人3再将盒体221放置在检测单元7的输送装置上进行装配。

进一步地，如图7所示，所述的第一支撑板51上还设置有信息工位，所述的信息工位上设置有RFID读写器54，所述盒体221的底部设置有芯片。完成装配之后的料盒22首先通过工业机器人3移动到RFID读写器54上，并通过RFID读写器54向盒体221的芯片内写入信息(包括料芯21的数量、颜色，盒体221的颜色、材质等信息)，然后再通过工业机器人3转移到成品料箱66内。

进一步地，如图1和图2所示，所述的第一安装架与所述的工作台1滑动连接，且所述的第一安装架和工作台1之间设置有用于驱动所述的第一安装架滑动的第一驱动部件。所述的视觉单元4具有两个工作位置，当所述的视觉单元4处于第一工作位置时，所述的视觉相机42位于第一供料单元5的上方，当所述的视觉单元4处于第二工作位置时，所述的视觉相机42处于检测单元7的上方，此时所述的视觉单元4能够对检测单元7上的料盒22进行检测，以防第一传感器73、第三传感器771和第四传感器772发生故障。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第一驱动部件采用导杆气缸44，所述导杆气缸44的两端分别通过可拆卸的方式与所述的工作台1固定连接，所述第一安装架的立柱的下端设置有第一固定板414，所述的第一固定板414通过可拆卸的方式与所述导杆气缸44的滑座固定连接。

工作过程如下：

第一，工业机器人3通过快换主盘与第一抓取部件82连接后运动至第一供料箱62上方，抓取盒体221并将盒体221放置在输送部件的检测工位处，对盒体221的颜色和材质进行检测，然后输送带712启动将盒体221传输至第一传感器73处。

第二，第一传感器73检测到盒体221后，工业机器人3将盒体221移动至第一支撑板51的加工工位上，模拟加工。

第三，加工完成后，工业机器人3将盒体221移动至输送部件上，然后输送带712启动，将盒体221运送至装配工位，当第二传感器76检测到盒体221后，第一夹紧气缸75活塞伸出夹紧盒体221。

第三，工业机器人3将第一抓取部件82更换为第二抓取部件83，此时位于第一供料单元5上方的视觉相机42对料芯21进行拍照，并将拍照后的数据传递给工业机器人3，根据拍照结果工业机器人3带动第二抓取部件83拾取对应的料芯21，放入到盒体221中，然后工业机器人3抓取第二供料箱65中的封盖222并放置在盒体221上。

第四，工业机器人3将第二抓取部件83更换为第三抓取部件84，并在螺丝机91上拾取紧固螺钉，然后在料盒22四个角的位置进行锁固任务。

第五，工业机器人3将第三抓取部件84更换为第二抓取部件83，抓取装配好的料盒22移动至RFID读写器54上面，向料盒22的芯片中写入入库信息，写入完成后，根据写入的入库信息，工业机器人3将装配好的料盒22移动至成品料箱66内，模拟入库。

第六，工业机器人3将成品料箱66内的料盒22移动至第一支撑板51的第二凹陷部512内，模拟出库。

本领域技术人员在本申请提供的实施例的基础上，通过对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等手段而得到的其他实施例，均没有超出本申请的保护范围。

以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了详细说明，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，即在本申请实施例的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动包装实训设备，其特征在于：包括工作台(1)、料芯(21)和料盒(22)；

所述的料盒(22)包括盒体(221)；

所述的工作台(1)上设置有工业机器人(3)、视觉单元(4)、第一供料单元(5)、第二供料单元(6)和检测单元(7)；

所述的视觉单元(4)包括第一安装架，所述的第一安装架上设置有视觉相机(42)，所述的第一供料单元(5)位于所述视觉相机(42)的视野范围内；

所述的第一供料单元(5)包括用于承托料芯(21)的第一支撑板(51)；

所述的第二供料单元(6)包括第二支撑板(61)，所述的第二支撑板(61)上设置有用于承托所述盒体(221)的第一供料箱(62)；

所述的检测单元(7)包括输送装置，所述的输送装置包括输送部件和用于支撑所述输送部件的第二安装架，所述的输送部件包括输送带(712)，所述的输送装置上位于所述输送带(712)的一侧设置有第一传感器(73)；

工业机器人(3)能够根据视觉相机(42)反馈的结果对料芯(21)定位，从而抓取料芯(21)。

2.根据权利要求1所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的第一支撑板(51)上设置有第一凹陷部(511)，所述的料芯(21)摆放在所述的第一凹陷部(511)内。

3.根据权利要求1所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的料盒(22)还包括封盖(222)，且所述的封盖(222)通过紧固螺钉与所述的盒体(221)固定连接，所述的第二支撑板(61)上设置有用于承托封盖(222)的第二供料箱(65)，所述的工作台(1)上设置有第三供料单元(9)，所述的第三供料单元(9)包括用于提供紧固螺钉的螺丝机(91)。

4.根据权利要求3所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的工作台(1)上设置有快换夹具单元(8)，所述的快换夹具单元(8)包括第三安装架，所述的第三安装架上设置有第一抓取部件(82)、第二抓取部件(83)和第三抓取部件(84)，所述的第一抓取部件(82)从上往下依次包括第一快换副盘(822)、第一安装固定板和夹爪气缸(823)，所述夹爪气缸(823)的两个夹板上分别设置有夹爪(824)，所述的第二抓取部件(83)从上往下依次包括第二快换副盘(832)、第二安装固定板和连接块(833)，所述的连接块(833)上设置有真空吸盘(834)，所述的第三抓取部件(84)包括连接座，所述连接座的上端设置有第三快换副盘(841)，所述连接座的下端设置有电动螺丝刀(842)。

5.根据权利要求4所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述电动螺丝刀(842)的批头(8421)上依次套设有弹簧(847)、顶套(848)和磁环(846)，在所述弹簧(847)的弹性作用力下，所述的顶套(848)顶紧在所述的磁环(846)上。

6.根据权利要求3所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的输送部件上设置有装配工位，所述的装配工位上设置有挡块(741)，所述的输送部件上位于所述挡块(741)的靠近第一传感器(73)的一侧设置有第一夹紧气缸(75)和第一定夹块(742)，所述第一夹紧气缸(75)的活塞杆上设置有第一动夹块(751)，所述的输送部件上设置有第二传感器(76)，当所述的第二传感器(76)检测到盒体(221)抵靠在所述的挡块(741)上时，所述的第一夹紧气缸(75)动作，盒体(221)被夹紧在第一定夹块(742)和第一动夹块(751)之间。

7.根据权利要求1所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的输送部件上设置有检测工位，所述的检测工位上设置有第三传感器(771)和第四传感器(772)，所述的第三传感器(771)用于检测盒体(221)的颜色，所述的第四传感器(772)用于检测盒体(221)的材质。

8.根据权利要求1所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的第一支撑板(51)上设置有第二凹陷部(512)，所述的第二支撑板(61)上设置有用于承托完成装配的料盒(22)的成品料箱(66)。

9.根据权利要求1所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的第一支撑板(51)上设置有加工工位和信息工位，所述的加工工位上设置有第二夹紧气缸(531)和第二定夹块(532)，所述第二夹紧气缸(531)的活塞杆的杆端设置有第二动夹块(5311)，所述的信息工位上设置有RFID读写器(54)，所述盒体(221)的底部设置有芯片。

10.根据权利要求1所述的一种自动包装实训设备，其特征在于：所述的第一安装架与所述的工作台(1)滑动连接，所述的视觉单元(4)具有两个工作位置，当视觉单元(4)处于第一工作位置时，视觉相机(42)位于第一供料单元(5)的上方，当视觉单元(4)处于第二工作位置时，视觉相机(42)处于检测单元(7)的上方。