一种安装位置能够互换的工业机器人安装底板的制作方法

本发明属于工业机器人教学实训平台技术领域，具体涉及一种安装位置能够互换的工业机器人安装底板。

背景技术：

机器人实训台是一种既能胜任机电类专业教学实验，又能进行相关专业职业技能训练、考评的平台。现有的工业机器人实训平台包含工业机器人、智能视觉系统、RFID数据系统、PLC控制系统及机构，可以实现对高速传输的工件进行分拣、检测、搬运等操作，可进行机械组装、电子设计、RFID数据应用等训练，适合高校自动化类专业的实训教学、工程训练及技能比赛。

机器人实训台装配系统中，实训台上需要配置安装底板，用来安装固定各个单独模块化设计的功能模块，目前的安装底板由于结构设计的单一性，使得功能模块在一个安装底板上只有一个固定位置，不具备互换性，学生无参与感，无法容纳新功能加入；另一方面，多个安装板拼装在一起固定在实训台上时，不能覆盖机器人行程范围，使得实际教学过程中需要不定期的重新安装机器人，费时费力。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种安装位置能够互换的工业机器人安装底板，能够最大限度覆盖常用教学用机器人关节轴的±165°的行程范围，实际教学过程中无需改变机器人的安装位置，省时省力；另一方面，优化结构设计和优化孔位设计的模块安装板，单个模块安装板能够变换三十几种固定位置，五个拼装在一起的模块安装板能够变换一百八十多种规定位置，具有极好的互换性，适合多个功能模块或独立或合并的安装展示，提高机器人教学的趣味性和学生的参与互动性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种安装位置能够互换的工业机器人安装底板，其特征在于：包括依次紧邻设置的至少两个模块安装板，各所述模块安装板的结构相同，且所述模块安装板为同心的环状扇形面结构，所述模块安装板的中间区域设有若干个螺纹孔，各所述螺纹孔的孔径相同，且两两相邻螺纹孔的孔心距相同，靠近模块安装板边缘的螺纹孔的孔心和模块安装板边缘的垂直距离为两两相邻螺纹孔的孔心距的一半。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括各所述模块安装板上均设有九个螺纹孔，其中六个螺纹孔的孔心连线形成正六边形，其中一个螺纹孔设置在形成的正六边形的中心上，其中的两个螺纹孔分别设置在形成的正六边形的单边双向延长线上。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述模块安装板具有依次紧邻设置的五个，环状扇形面结构的模块安装板的圆心角为60°，五个环状扇形面结构的所述模块安装板依次紧邻设置后的圆心角为300°。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述螺纹孔上镶嵌有螺套。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括其还包括中线标定板，所述中线标定板和各模块安装板上均设有定心线，所述定心线为直线，安装时所述中线标定板和模块安装板两者的所述定心线在同一条直线上。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述模块安装板具有依次首尾连接的内圆弧边、第一连接边、外圆弧边和第二连接边，所述第一连接边或第二连接边与相邻的模块安装板紧贴设置，各模块安装板的内圆弧边依次紧贴设置后形成的圆弧角为300°，各模块安装板的外圆弧边依次紧贴设置后形成的圆弧角为300°，且内圆弧与外圆弧同心设置。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述中线标定板与模块安装板的内圆弧边连接。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述模块安装板靠近其内圆弧边和外圆弧边均设有长条状腰形孔。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述模块安装板靠近其内圆弧边设有用于贴放标识的标识沉槽。

本发明的有益效果是:本发明的一种安装位置能够互换的工业机器人安装底板，优化结构设计的模块安装板组能够最大限度覆盖常用教学用机器人关节轴的±165°的行程范围，实际教学过程中无需改变机器人的安装位置，省时省力；另一方面，优化结构设计和优化孔位设计的模块安装板，单个模块安装板最多能够变换三十二种固定位置，五个拼装在一起的模块安装板最多能够变换一百八十四种固定位置，具有极好的互换性，适合多个功能模块或独立或合并的安装展示，提高机器人教学的趣味性和学生的参与互动性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是本发明优选实施例模块安装板的结构示意图

图3是本发明优选实施例安装底板安装至机器人实训台上的结构示意图。

其中：1-模块安装板一，11、12、13、14、15、16、17、18、19-螺纹孔；

2-模块安装板二，21、22、23、24、25、26、27、28、29-螺纹孔；

3-模块安装板三，31、32、33、34、35、36、37、38、39-螺纹孔；

4-模块安装板四，41、42、43、44、45、46、47、48、49-螺纹孔；

5-模块安装板五，51、52、53、54、55、56、57、58、59-螺纹孔；

6-内圆弧边，7-第一连接边，8-外圆弧边，9-第二连接边；

10-中线标定板，101定心线，102-腰形孔，103-标识沉槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1、2、3所示，本实施例中公开了一种安装位置能够互换的工业机器人安装底板，安装底板固定在工业机器人实训台上，用于固定各个实训功能模块，包括依次紧邻设置的至少两个模块安装板，本发明优选五个，分别为模块安装板一1、模块安装板二2、模块安装板三3、模块安装板四4和模块安装板五5，各所述模块安装板的结构相同，具体结构如下：各模块安装板为同心的环状扇形面结构，其具有依次首尾连接的内圆弧边6、第一连接边7、外圆弧边8和第二连接边9，所述第一连接边7或第二连接边9与相邻的模块安装板紧贴设置，各个模块安装板的内圆弧边6的圆心角为60°，外圆弧边8的圆心角为60°，且内圆弧与外圆弧同心设置；各模块安装板的内圆弧边6依次紧贴设置后形成的圆弧角为300°，各模块安装板的外圆弧边依次紧贴设置后形成的圆弧角为300°，且内圆弧与外圆弧同心设置。如此结构的五个模块安装板依次连接后，机器人安装在同心圆的圆心位置，使得拼装后的五个模块安装板能够覆盖常用教学用机器人(六轴机器人)关节轴的±165°(即330°)的行程范围，实际教学过程中无需改变机器人的安装位置，省时省力。

作为本发明的进一步改进，每个模块安装板的中间区域均设有若干个螺纹孔，且各所述螺纹孔的孔径相同，且两两相邻螺纹孔的孔心距相同，靠近各自模块安装板边缘的螺纹孔的孔心和模块安装板边缘的垂直距离为两两相邻螺纹孔的孔心距的一半。本发明优选每个模块安装板上均设有九个螺纹孔，其中六个螺纹孔的孔心连线形成正六边形，以模块安装板一1为例，为螺纹孔11、12、13、15、17、18；其中一个螺纹孔设置在形成的正六边形的中心上，以模块安装板一1为例，为螺纹孔14；其中的两个螺纹孔分别设置在形成的正六边形的单边双向延长线上，以模块安装板一1为例，为螺纹孔16、19；螺纹孔12、15、19、11、13、16各自孔心距离模块安装板一1边缘的垂直距离d为两两相邻螺纹孔的孔心距D的一半，即d＝1/2D。如此设计的螺纹孔，在模块安装板用来固定功能模块时，一个模块安装板可以变换三十二种固定位置，五个拼装在一起的模块安装板最多可以变换一百八十四中固定位置。

具体如下：两个相邻的螺纹孔固定为一种固定位置，(6+6+4)*2＝32，以模块安装板一1为例，(螺纹孔14、螺纹孔11)、(螺纹孔14、螺纹孔12)、(螺纹孔14、螺纹孔13)、(螺纹孔14、螺纹孔15)、(螺纹孔14、螺纹孔17)、(螺纹孔14、螺纹孔18)形成6种；

(螺纹孔11、螺纹孔12)、(螺纹孔11、螺纹孔13)、(螺纹孔13、螺纹孔17)、(螺纹孔17、螺纹孔18)、(螺纹孔1、螺纹孔15)、(螺纹孔15、螺纹孔12)形成6种；

(螺纹孔8、螺纹孔19)、(螺纹孔19、螺纹孔15)、(螺纹孔17、螺纹孔16)、(螺纹孔16、螺纹孔13)形成4种。

如果固定在模块安装板上的夹具为对称结构的夹具，则最多有6+6+4＝16种位置变化；如果固定在模块安装板上的夹具为非对称结构的夹具，非对称结构的夹具，以上每组螺纹孔组合都可以变化出2种位置变化，即最多有(6+6+4)*2＝32种位置变化。

五个模块安装板拼装在一起后有(6+6+4)*2*5+3*2*4＝184种：

一个模块安装板形成(6+6+4)*2种，五个模块安装板形成(6+6+4)*2*5种；

由于每个模块安装板上，靠近模块安装板边缘的螺纹孔的孔心和模块安装板边缘的垂直距离为两两相邻螺纹孔的孔心距的一半，使得相邻两个模块安装板之间可以配合安装，以模块安装板一1和模块安装板二2为例，(螺纹孔16、螺纹孔29)、(螺纹孔13、螺纹孔25)、(螺纹孔11、螺纹孔22)形成三种，五个模块安装板拼装可以形成四个上述配合，视为3*4种；

如果固定在模块安装板上的夹具为非对称结构的夹具，最多可以变换3*4*2种。

由此，一个模块安装板最多可以变换三十二种固定位置，五个拼装在一起的模块安装板最多可以变换一百八十四中固定位置，具有极好的互换性，适合多个功能模块或独立或合并的安装展示，提高机器人教学的趣味性和学生的参与互动性。

考虑螺纹孔需要频繁的与功能模块进行拆装动作，为了避免螺纹孔在频繁螺动时产生滑丝现象，本发明的各螺纹孔上均镶嵌有螺套，以此来提高螺纹孔的螺动次数，延长模块版装板的使用寿命。

其还包括中线标定板10，所述中线标定板10与模块安装板的内圆弧边6连接，所述中线标定板10和各模块安装板上均设有定心线101，所述定心线101为直线。安装时将圆心定位板26和模块安装板两者板面上的所述定心线101对齐，使之能够连接成一条直线，此时可以确保五块模块安装板组成的5/6圆、中线标定板10和机器人的工作范围同心。

进一步的，所述模块安装板靠近其内圆弧边6和外圆弧边8均设有长条状腰形孔102，通过紧固件和腰型孔102配合将各模块安装板固定，长条状腰型孔102可以变化多种固定位置。

进一步的，所述模块安装板靠近其内圆弧边6设有用于贴放标识的标识沉槽103，方便归置标识贴条。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。