一种基于机器人的物料装配实训平台的制作方法

1.本实用新型属于教学实训设备技术领域，特别涉及一种基于机器人的物料装配实训平台。


背景技术：

2.机器人实训平台是模仿真实工业现场设计实训教学平台，是满足电气工程与自动化、电气自动化、自动化、机电一体化专业教学等的教学设备，机器人实训平台能够模仿真实工业现场，采用plc控制，通过设定动作参数，能够进行自动化操作，实现工业现场的工业机器人机器人搬运、仓储装置的仿真教学。
3.现有的机器人实训平台多为集多个功能为一体的平台，在实现多个功能的同时满足不同教学的需要，但是此种实训平台的不足也非常明显，无法对每个功能实现深一层次的操作，实训平台在进行装配操作时，需要将装配前的物料与装配后的成品进行人为辅助干预，机械化水平低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于机器人的物料装配实训平台，能够实现自动出料与装配后成品的转移，减少了人为辅助干预，机械化水平较高，在装配时能够进行多样化的操作，实现装配的深一层次的教学需要。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种基于机器人的物料装配实训平台，包括操作台、六轴机器人、仓储架、物料零件库、操作面板，所述六轴机器人安装在操作台的一侧，所述操作面板安装在操作台的另一侧，所述仓储架设置于六轴机器人的一侧并安装在操作台上，所述物料零件库设置于六轴机器人的另一侧并安装在操作台上，所述六轴机器人与操作面板之间设有变位装置，所述变位装置安装在操作台上，所述变位装置上方安装有工作台，所述变位装置的一侧设有输送装置与抓取装置，所述输送装置与抓取装置均安装在操作台上，所述抓取装置位于输送装置端部一侧，所述输送装置的一侧设有监控探头，所述监控探头安装在操作台上，物料通过输送装置进行输送时，监控探头对物料的颜色、形状、材质等方面的识别后行至某一位置时，抓取装置把识别后的物料移动至工作台上指定的工作区域内，通过工作台转动180
°
旋转到六轴机器人工作区域内，工作台能够通过变位装置实现不同角度翻转方便六轴机器人对物料进行装配工作。
7.优选的，所述输送装置包括支架、第一电机、转辊、输送带、物料井式仓、伸缩杆，所述支架安装在操作台上，所述转辊转动安装在支架顶部两端，所述输送带安装两个转辊之间，所述第一电机安装在支架的一侧，所述第一电机输出轴端部安装有第一带轮，靠近第一电机的转辊的端部安装有第二带轮，所述第一带轮与第二带轮之间通过传动带连接，所述物料井式仓安装在靠近第一电机支架上的一侧，所述物料井式仓用于放置物料，所述伸缩杆安装在物料井式仓的底部一侧，通过伸缩杆将物料井式仓中底部的物料推送至输送带
上，所述支架顶部远离第一电机的一端安装有第一传感器，第一传感器用于感应物料在输送带上的位置。
8.优选的，所述抓取装置包括底板、减速机、第二电机、圆台、l型架、行走气缸、升降气缸、吸盘，所述底板安装在操作台上，所述底板上安装有第二防护罩，所述减速机安装在底板上，所述第二电机与减速机的输入端连接，所述圆台设置于减速机的上方转动安装在第二防护罩上，所述第二电机的一侧安装有控制接口，所述圆台底部安装有连接轴，所述连接轴端部安装有第二锥齿轮，所述减速机的输出端安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述减速机的一侧设有第二传感器，所述圆台的底部安装有感应板，当感应板位于第二传感器的上方时，为圆台转动角度的原点，所述l型架安装在圆台上方，所述行走气缸安装在l型架的一侧，所述行走气缸的端部穿过l型架并安装有连接板，所述升降气缸安装在连接板上，所述吸盘安装在升降气缸的端部，吸盘用于对物料进行吸附。
9.优选的，所述l型架安装有导轨，所述连接板靠近导轨的一侧开设有与导轨相配合的导槽，通过连接板与导轨的配合，使行走气缸带动升降气缸运动时更加稳定。
10.优选的，所述l型架底部两侧安装有加强筋，所述加强筋底部安装在圆盘上，通过设置加强筋提高了l型架的强度，保证了l型架稳定性。
11.优选的，所述变位装置包括支撑架、转盘、转向架、手轮、第三电机，所述支撑架安装在操作台上，所述支撑架上两端内侧均转动安装有转盘，所述转向架安装在转盘上，其中一个转盘与手轮连接，另一个转盘端部连接有rv减速器，所述rv减速器一侧连接有电磁离合器，所述第三电机的输出端与电磁离合器连接，所述第三电机安装在支撑架上，通过第三电机或手轮调节转盘的角度，从而带动工作台调整角度，以适应不同工作角度的需要。
12.优选的，所述转向架上安装有定位销，通过定位销能够快速的将工作台安装在转向架上，提高了安装的工作效率。
13.优选的，所述工作台包括安装架、第四电机、圆盘、包装放置台、物料装配体、物料包装盒、装配操作台、夹紧气缸，所述安装架安装在转向架上，所述第四电机安装在安装架的内部，所述第四电机的输出轴穿过安装架且端部安装有谐波减速器，所述圆盘安装在谐波减速器上，所述安装架上还安装有第三传感器，所述第三传感器用于检测圆盘的位置，所述圆盘顶部左右两侧安装有包装放置台，所述包装放置台用于放置物料包装盒，所述圆盘顶部前后两端安装有装配操作台，所述装配操作台用于放置物料装配体与物料，所述装配操作台上的一侧安装有夹紧气缸，通过夹紧气缸对装配操作台上的物料装配体进行夹紧，配合六轴机器人对物料进行包装。
14.优选的，所述操作台底部四个拐角处安装有行走轮，通过行走轮便于实训平台整体的移动，所述操作台底部安装有多个支撑脚，通过调节支撑脚的高度能够使操作台处于一个平衡的状态，从而便于每个操作能够平稳、精准的进行。
15.优选的，所述第一带轮、第二带轮的外侧设有第一防护罩，所述第一防护罩安装在支架上，通过第一防护罩避免了第一带轮、第二带轮与外部环境接触，延长了第一带轮、第二带轮的使用寿命，降低了第一带轮、第二带轮的使用成本。
16.优选的，所述六轴机器人的一侧设有刀具架，所述刀具架安装在操作台上，刀具架上放置有不同的夹具，从而便于六轴机器人上的夹具进行更换，提高工作的效率。
17.本实用新型的有益效果是：
18.1)能够实现自动出料与装配后成品的转移，减少了人为辅助干预，机械化水平较高，在装配时能够进行多样化的操作，实现装配的深一层次的教学需要。
19.2)l型架安装有导轨，连接板靠近导轨的一侧开设有与导轨相配合的导槽，通过连接板与导轨的配合，使行走气缸带动升降气缸运动时更加稳定。
20.3)l型架底部两侧安装有加强筋，加强筋底部安装在圆盘上，通过设置加强筋提高了l型架的强度，保证了l型架稳定性。
21.4)转向架上安装有定位销，通过定位销能够快速的将工作台安装在转向架上，提高了安装的工作效率。
22.5)操作台底部四个拐角处安装有行走轮，通过行走轮便于实训平台整体的移动，操作台底部安装有多个支撑脚，通过调节支撑脚的高度能够使操作台处于一个平衡的状态，从而便于每个操作能够平稳、精准的进行。
23.6)第一带轮、第二带轮的外侧设有第一防护罩，第一防护罩安装在支架上，通过第一防护罩避免了第一带轮、第二带轮与外部环境接触，延长了第一带轮、第二带轮的使用寿命，降低了第一带轮、第二带轮的使用成本。
24.7)六轴机器人的一侧设有刀具架，刀具架安装在操作台上，刀具架上放置有不同的夹具，从而便于六轴机器人上的夹具进行更换，提高工作的效率。
附图说明
25.附图1是本实用新型一种基于机器人的物料装配实训平台结构示意图。
26.附图2是本实用新型一种基于机器人的物料装配实训平台另一侧结构示意图。
27.附图3是本实用新型一种基于机器人的物料装配实训平台中输送装置结构示意图。
28.附图4是本实用新型一种基于机器人的物料装配实训平台中抓取装置结构示意图。
29.附图5是本实用新型一种基于机器人的物料装配实训平台中变位装置结构示意图。
30.附图6是本实用新型一种基于机器人的物料装配实训平台中工作台主视图。
31.附图7是本实用新型一种基于机器人的物料装配实训平台中工作台俯视图。
32.图中：1、操作台；2、六轴机器人；3、输送装置；301、支架；302、第一电机；303、第一带轮；304、转辊；305、第二带轮；306、传动带；307、输送带；308、第一传感器；309、物料井式仓；310、伸缩杆；311、第一防护罩；4、抓取装置；401、底板；402、减速机；403、第二电机；404、第一锥齿轮；405、第二锥齿轮；406、连接轴；407、圆台；408、感应板；409、第二传感器；410、l型架；411、行走气缸；412、升降气缸；413、吸盘；414、第二防护罩；415、导轨；416、连接板；417、控制接口；5、变位装置；501、支撑架；502、转盘；503、转向架；504、定位销；505、手轮；506、rv减速器；507、电磁离合器；508、第三电机；6、工作台；601、安装架；602、第四电机；603、谐波减速器；604、圆盘；605、第三传感器；606、包装放置台；607、物料装配体；608、物料包装盒；609、装配操作台；610、夹紧气缸；7、仓储架；8、物料零件库；9、监控探头；10、操作面板；11、刀具架；12、行走轮；13、支撑脚；14、物料。
具体实施方式
33.下面结合附图1
‑
7，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.一种基于机器人的物料装配实训平台，包括操作台1、六轴机器人2、仓储架7、物料零件库8、操作面板10，所述六轴机器人2安装在操作台1的一侧，所述操作面板10安装在操作台1的另一侧，所述仓储架7设置于六轴机器人2的一侧并安装在操作台1上，所述物料零件库8设置于六轴机器人2的另一侧并安装在操作台1上，所述六轴机器人2与操作面板10之间设有变位装置5，所述变位装置5安装在操作台1上，所述变位装置5上方安装有工作台6，所述变位装置5的一侧设有输送装置3与抓取装置4，所述输送装置3与抓取装置4均安装在操作台1上，所述抓取装置4位于输送装置3端部一侧，所述输送装置3的一侧设有监控探头9，所述监控探头9安装在操作台1上，物料14通过输送装置3进行输送时，监控探头9对物料14的颜色、形状、材质等方面的识别后行至某一位置时，抓取装置4把识别后的物料14移动至工作台6上指定的工作区域内，通过工作台6转动180
°
旋转到六轴机器人2工作区域内，工作台6能够通过变位装置5实现不同角度翻转方便六轴机器人2对物料14进行装配工作。
36.所述输送装置3包括支架301、第一电机302、转辊304、输送带307、物料井式仓309、伸缩杆310，所述支架301安装在操作台1上，所述转辊304转动安装在支架301顶部两端，所述输送带307安装两个转辊304之间，所述第一电机302安装在支架301的一侧，所述第一电机302输出轴端部安装有第一带轮303，靠近第一电机302的转辊304的端部安装有第二带轮305，所述第一带轮303与第二带轮305之间通过传动带306连接，所述物料井式仓309安装在靠近第一电机302支架301上的一侧，所述物料井式仓309用于放置物料14，所述伸缩杆310安装在物料井式仓309的底部一侧，通过伸缩杆310将物料井式仓309中底部的物料14推送至输送带307上，所述支架301顶部远离第一电机302的一端安装有第一传感器308，第一传感器308用于感应物料14在输送带307上的位置。
37.所述抓取装置4包括底板401、减速机402、第二电机403、圆台407、l型架410、行走气缸411、升降气缸412、吸盘413，所述底板401安装在操作台1上，所述底板401上安装有第二防护罩414，所述减速机402安装在底板401上，所述第二电机403与减速机402的输入端连接，所述圆台407设置于减速机402的上方转动安装在第二防护罩414上，所述第二电机403的一侧安装有控制接口417，所述圆台407底部安装有连接轴406，所述连接轴406端部安装有第二锥齿轮405，所述减速机402的输出端安装有第一锥齿轮404，所述第一锥齿轮404与第二锥齿轮405啮合，所述减速机402的一侧设有第二传感器409，所述圆台407的底部安装有感应板408，当感应板408位于第二传感器409的上方时，为圆台407转动角度的原点，所述l型架410安装在圆台407上方，所述行走气缸411安装在l型架410的一侧，所述行走气缸411
的端部穿过l型架410并安装有连接板416，所述升降气缸412安装在连接板416上，所述吸盘413安装在升降气缸412的端部，吸盘413用于对物料14进行吸附，所述l型架410安装有导轨415，所述连接板416靠近导轨415的一侧开设有与导轨415相配合的导槽，通过连接板416与导轨415的配合，使行走气缸411带动升降气缸412运动时更加稳定，所述l型架410底部两侧安装有加强筋，所述加强筋底部安装在圆台407上，通过设置加强筋提高了l型架410的强度，保证了l型架410稳定性。
38.所述变位装置5包括支撑架501、转盘502、转向架503、手轮505、第三电机508，所述支撑架501安装在操作台1上，所述支撑架501上两端内侧均转动安装有转盘502，所述转向架503安装在转盘502上，其中一个转盘502与手轮505连接，另一个转盘502端部连接有rv减速器506，所述rv减速器506一侧连接有电磁离合器507，所述第三电机508的输出端与电磁离合器507连接，所述第三电机508安装在支撑架501上，通过第三电机508或手轮505调节转盘502的角度，从而带动工作台6调整角度，以适应不同工作角度的需要，所述转向架503上安装有定位销504，通过定位销504能够快速的将工作台6安装在转向架503上，提高了安装的工作效率。
39.所述工作台6包括安装架601、第四电机602、圆盘604、包装放置台606、物料装配体607、物料包装盒608、装配操作台609、夹紧气缸610，所述安装架601安装在转向架503上，所述第四电机602安装在安装架601的内部，所述第四电机602的输出轴穿过安装架601且端部安装有谐波减速器603，所述圆盘604安装在谐波减速器603上，所述安装架601上还安装有第三传感器605，所述第三传感器605用于检测圆盘604的位置，所述圆盘604顶部左右两侧安装有包装放置台606，所述包装放置台606用于放置物料包装盒608，所述圆盘604顶部前后两端安装有装配操作台609，所述装配操作台609用于放置物料装配体607与物料14，所述装配操作台609上的一侧安装有夹紧气缸610，通过夹紧气缸610对装配操作台609上的物料装配体607进行夹紧，配合六轴机器人2对物料14进行包装。
40.所述操作台1底部四个拐角处安装有行走轮12，通过行走轮12便于实训平台整体的移动，所述操作台1底部安装有多个支撑脚13，通过调节支撑脚13的高度能够使操作台1处于一个平衡的状态，从而便于每个操作能够平稳、精准的进行，所述第一带轮303、第二带轮305的外侧设有第一防护罩311，所述第一防护罩311安装在支架301上，通过第一防护罩311避免了第一带轮303、第二带轮305与外部环境接触，延长了第一带轮303、第二带轮305的使用寿命，降低了第一带轮303、第二带轮305的使用成本，所述六轴机器人2的一侧设有刀具架11，所述刀具架11安装在操作台1上，刀具架11上放置有不同的夹具，从而便于六轴机器人2上的夹具进行更换，提高工作的效率。
41.一种基于机器人的物料装配实训平台，其工作过程如下：第一电机工作带动第一带轮转动，第一带轮通过传动带将动力传输给第二带轮使转辊转动带动输送带进行工作，通过伸缩杆将物料井式仓中底部的物料推送至输送带上，物料通过输送带运动至第一传感器位置时，通过升降气缸带动吸盘对物料进行吸附，第二电机工作通过减速机将动力传输到第一锥齿轮上，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合带动圆台转动，l型架随之转动，将物料放置到装配操作台上进行装配，通过六轴机器人首先将物料夹取准确安放到装配操作台安装槽内松开返回，此时夹紧气缸将其夹紧固定，六轴机器人按程序要求从物料零件库夹取所需的物料进行装配，装配完成后夹紧气缸松开，六轴机器人将物料装配体抓取安放到物料
包装盒指定位置，继续装配下一个物料装配体，直到物料包装盒装满后，六轴机器人将其夹取搬运到仓储架指定位置安放。
42.以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。