[實(shí)用新型]一種工業(yè)機(jī)器人多模塊組合實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520016095.6
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN204423797U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢曉莉;趙清江;黃晉;李長斌;鄭王剛
• 申請（專利權(quán)）人: 邢曉莉;新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原專利有限責(zé)任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于自動化教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)機(jī)器人多模塊組合實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)滲透至各個(gè)領(lǐng)域，其應(yīng)用極其廣泛，企業(yè)對能夠完成工業(yè)機(jī)器人編程、操作、維修的應(yīng)用型技術(shù)人才需求迫切。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用教學(xué)工作日益顯得重要，當(dāng)前國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用教學(xué)還處于一個(gè)普及階段，教學(xué)儀器領(lǐng)域中缺乏針對工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)的專用裝置。目前已有的相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺布局單一、程序固化、不能通用、不能自主開發(fā)且價(jià)格昂貴。如果去工廠進(jìn)行實(shí)地學(xué)習(xí)又不現(xiàn)實(shí)，一般工廠只同意一般性參觀，因此需要設(shè)計(jì)專用的實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)，來不斷豐富基礎(chǔ)性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供了一種模塊化設(shè)計(jì)、成本低廉且能夠用于工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)教學(xué)的工業(yè)機(jī)器人多模塊組合實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種工業(yè)機(jī)器人多模塊組合實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置，其特征在于包括工業(yè)機(jī)器人演示裝置、設(shè)置于工業(yè)機(jī)器人演示裝置外圍的安全圍欄及設(shè)置于安全圍欄外側(cè)的主控制柜、外圍設(shè)備庫、工業(yè)機(jī)器人控制柜，其中工業(yè)機(jī)器人演示裝置主要由工業(yè)機(jī)器人演示臺、六軸工業(yè)機(jī)器人和雙剪叉機(jī)構(gòu)支架構(gòu)成，六軸工業(yè)機(jī)器人設(shè)置于工業(yè)機(jī)器人演示臺的中部，雙剪叉機(jī)構(gòu)支架設(shè)置于六軸工業(yè)機(jī)器人的兩側(cè)，并且在雙剪叉機(jī)構(gòu)支架上分別設(shè)有取料臺和放料臺，安全圍欄上設(shè)有安全門，在安全門上安裝有門控開關(guān)，主控制柜內(nèi)設(shè)有分別與六軸工業(yè)機(jī)器人對應(yīng)接口相連的真空吸附系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，外圍設(shè)備庫內(nèi)配有不同用途的末端執(zhí)行器、帶有不同形狀凹槽的取料臺、彩筆取料臺、平面放料臺、圓形放料臺、與取料臺不同形狀凹槽相配的實(shí)驗(yàn)工件和不同顏色的彩筆，工業(yè)機(jī)器人控制柜內(nèi)設(shè)有伺服驅(qū)動器、IPC、I/O板、控制電路和示教器。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的末端執(zhí)行器包括持筆夾具、真空吸盤、兩指形手爪和三指形手爪。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的取料臺包括矩形凹槽取料臺、圓環(huán)形凹槽取料臺和彩筆取料臺。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的彩筆取料臺上設(shè)有筆筒、彩筆架和顏色識別支架。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的實(shí)驗(yàn)工件包括與矩形凹槽取料臺的矩形凹槽相配的立方體實(shí)驗(yàn)工件和與圓環(huán)形凹槽取料臺的圓環(huán)形凹槽相配的圓環(huán)體實(shí)驗(yàn)工件。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的圓形放料臺上沿圓周方向均布有四個(gè)圓柱，該圓柱的外徑小于圓環(huán)體實(shí)驗(yàn)工件的內(nèi)徑。

一種工業(yè)機(jī)器人多模塊組合實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟：（1）選擇工業(yè)機(jī)器人具體工作任務(wù)的教學(xué)方案；（2）編制工業(yè)機(jī)器人具體工作任務(wù)的工藝流程；（3）根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的具體工作任務(wù)在外圍設(shè)備庫中選擇相應(yīng)的末端執(zhí)行器、取料臺、放料臺和實(shí)驗(yàn)工件或彩筆；（4）編寫相應(yīng)的控制程序；（5）根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的具體工作任務(wù)建立工作坐標(biāo)系并調(diào)整保存點(diǎn)位數(shù)據(jù)；（6）工業(yè)機(jī)器人程序調(diào)試。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的工業(yè)機(jī)器人多模塊組合實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置的控制方法包括以下步驟：（1）選擇工業(yè)機(jī)器人完成設(shè)定顏色的彩筆寫字或繪畫的任務(wù)；（2）編制工業(yè)機(jī)器人的工藝流程為顏色識別、搬運(yùn)和寫字或繪畫；（3）編寫相應(yīng)的控制程序；（4）在外圍設(shè)備庫中選擇持筆夾具、彩筆取料臺、平面放料臺和不同顏色的彩筆，其中持筆夾具固定于六軸工業(yè)機(jī)器人的六軸法蘭盤上，彩筆取料臺和平面放料臺分別設(shè)置于六軸工業(yè)機(jī)器人兩側(cè)的雙剪叉機(jī)構(gòu)支架上，在平面放料臺上擺放白紙并固定，不同顏色的彩筆設(shè)置于彩筆取料臺的彩筆架上；（5）建立工作坐標(biāo)系并調(diào)整保存點(diǎn)位數(shù)據(jù)；（6）工業(yè)機(jī)器人按照編寫的程序依次從彩筆架上取出彩筆放入顏色識別支架上進(jìn)行顏色識別，若所取彩筆的顏色不在程序設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，工業(yè)機(jī)器人將彩筆放回原彩筆架中，再取下支彩筆，選好設(shè)定顏色的彩筆后，工業(yè)機(jī)器人持彩筆在平面放料臺上的白紙上按照程序?qū)懽只蚶L畫，并在使用完成后將彩筆放回彩筆取料臺的筆筒內(nèi)。

本實(shí)用新型運(yùn)用模塊化理念將結(jié)構(gòu)模塊化和零部件通用化，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)加工成本最小化，其結(jié)構(gòu)典型簡易，具有代表性。正是由于采用了模塊化結(jié)構(gòu)，給使用者提供了自主開發(fā)的空間，可運(yùn)用本實(shí)用新型提供的設(shè)備進(jìn)行自由組合，自主開發(fā)工業(yè)機(jī)器人繪畫、工業(yè)機(jī)器人寫字、工業(yè)機(jī)器人定點(diǎn)搬運(yùn)、堆垛搬運(yùn)、追蹤搬運(yùn)、識別搬運(yùn)動作和工業(yè)機(jī)器人裝配等集趣味性、創(chuàng)新性和自主開發(fā)性于一體的教學(xué)平臺。