[發(fā)明專利]用于教學(xué)的焊接模擬工作站

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710369432.3
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107221247A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊婭;燕中元;余順平;唐海峰;袁海龍;劉麗梅
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市連碩教育投資管理有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44248
• 代理人: 謝肖雄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械教學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種用于教學(xué)的焊接模擬工作站。

背景技術(shù)

目前，工業(yè)機器人在各行業(yè)的自動化集成應(yīng)用逐漸普及，機器人焊接在工業(yè)機器人應(yīng)用中難度很大，對使用者的專業(yè)素養(yǎng)要求很高，而實際的焊接現(xiàn)場惡劣、弧光、輻射、噪音高、空氣污染嚴(yán)重、能耗大，焊接選用的工件難加工且難以循環(huán)利用，開發(fā)焊接實訓(xùn)平臺難度較大。

現(xiàn)有技術(shù)中雖然已經(jīng)出現(xiàn)了教學(xué)模擬工業(yè)機器人，例如專利申請?zhí)?01610919601 .1、申請名稱《一種模塊化六軸機器人綜合實訓(xùn)臺》的發(fā)明專利中公開了一種模塊化六軸機器人綜合實訓(xùn)臺，包括六軸機器人、模塊安裝板、實訓(xùn)功能模塊和電氣元件主板模塊，模塊安裝板為同心的環(huán)狀扇形面結(jié)構(gòu)；實訓(xùn)功能模塊具有獨立模塊化設(shè)計的多個，各實訓(xùn)功能模塊均能夠拆卸的固定在模塊安裝板上，模塊安裝板固定在五個同心環(huán)狀扇形面結(jié)構(gòu)的模塊安裝板上的所述實訓(xùn)功能模塊能夠最大幅度覆蓋六軸機器人± 165°的行程范圍。

但是這種機器人只能模擬簡單的拿、取等動作，對難度較大的焊接動作無法模擬。

為此，有必要設(shè)計一種新型的焊接模擬工作站，能夠用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)如何用工業(yè)機器人進(jìn)行焊接操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種用于教學(xué)的焊接模擬工作站，用來克服現(xiàn)有機器人焊接教學(xué)難度大的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種用于教學(xué)的焊接模擬工作站，包括設(shè)置在工作臺上的多軸機器人模塊、模擬面板、變位機模塊和物料模塊，其中所述模擬面板、所述變位機模塊和所述物料模塊均處在所述多軸機器人模塊能夠觸及的范圍內(nèi)。物料模塊用來盛放料棒或折彎件；多軸機器人模塊用來模擬機械手進(jìn)行焊接，變位機與多軸機器人模塊配合進(jìn)行焊接；模擬畫板用來提供多軸機器人學(xué)習(xí)的模版。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述多軸機器人模塊包括多軸機器人、滑臺汽缸、真空吸盤和畫筆；其中所述滑臺汽缸設(shè)置在所述多軸機器人的末端且通過法蘭與所述多軸機器人相連；所述滑臺汽缸包括平行設(shè)置的第一滑臺汽缸和第二滑臺汽缸，所述畫筆與所述第一滑臺汽缸相連并在所述第一滑臺氣缸的帶動下進(jìn)行往返運動；所述真空吸盤與所述第二滑臺汽缸相連并在所述第二滑臺氣缸的帶動下進(jìn)行往返運動。畫筆用來在工件上畫出線條模擬焊槍在工件上的焊縫；真空吸盤可將焊接模擬工件包括棒料和折彎件在物料單元和變位機之間搬運。通過機器人和氣缸協(xié)同控制畫筆和吸盤的方向位置。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述物料模塊設(shè)有至少一個棒料和/或至少一個折彎件。吸盤根據(jù)需要從物料模塊拿取棒料或是折彎件給變位機模塊。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述模擬面板上設(shè)有波紋、圓弧、五角、三角中的一種或幾種或幾種的組合。模擬面板用來模擬焊接軌跡，用于焊接軌跡示教。模擬面板上面的圖形相當(dāng)于焊接的軌跡，用這個面板來模擬需要焊接的軌跡。使用步驟如下：1. 在模擬面板上選取一種或幾種圖形；2. 由操作人員先進(jìn)行機器人的坐標(biāo)設(shè)定和校準(zhǔn)；3. 操作人員采用離線編程或者在線示教的方式，引導(dǎo)機器人依照選定圖形的邊緣進(jìn)行模擬走軌跡和姿態(tài)控制；4. 機器人采用自動模式，驗證第3步驟動作的正確性。模擬面板可以單獨使用，也可以和變位機同時使用模擬面板安裝在變位機上，加上變位機后，可以進(jìn)行更加復(fù)雜和豐富的焊接軌跡模擬動作。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述變位機模塊設(shè)有型材支架、動力部、聯(lián)軸器、旋轉(zhuǎn)軸和氣動手指；所述變位機模塊通過所述型材支架與所述工作臺相連；所述動力部與所述旋轉(zhuǎn)軸之間通過聯(lián)軸器相連；所述旋轉(zhuǎn)軸的一端與所述聯(lián)軸器相連、另一端與所述氣動手指相連。變位機模塊主要控制物料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述氣動手指上設(shè)有V型夾爪和頂塊，所述料棒通過所述V型夾爪與所述氣動手指相連；所述折彎件通過所述頂塊與所述氣動手指相連。V型夾爪和頂塊都設(shè)置在氣動手指連接處，V型夾爪設(shè)置靠外，頂塊設(shè)置靠內(nèi)；這樣根據(jù)部件深度的不同可以夾取不同的部件。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述型材支架上設(shè)有第一軸承安裝板和第二軸承安裝板，所述第一軸承安裝板內(nèi)設(shè)有第一軸承，所述第二軸承安裝板內(nèi)設(shè)有第二軸承；所述旋轉(zhuǎn)軸貫穿所述第一軸承和所述第二軸承。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有光電感應(yīng)盤，所述光電感應(yīng)盤套在所述旋轉(zhuǎn)軸外。