一种工业机器人视觉随线跟踪教学模组的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种工业机器人视觉随线跟踪教学模组。

背景技术：

目前机器人上的视觉就是在机器人上安装图像采集装置，在需要抓取和放置产品的时候获取目标位置，功能较为单一，并没有专门设计既可适用工业生产又可适用教学的具有模块化特征的工业机器人视觉随线跟踪教学模组。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种可同时适用工业生产和教学工作、模块化程度较高的工业机器人视觉随线跟踪教学模组。

本发明的技术解决方案是：一种工业机器人视觉随线跟踪教学模组，包括工业机器人和实训台，其特征在于：所述实训台与工业机器人相分离且位于工业机器人的行程范围内，所述实训台上设有两条相互平行的用于运输托盘的自动输送线，所述两条自动输送线的起始端设有托盘自动进给装置用于储存并释放托盘到自动输送线上，所述两条自动输送线沿流水方向依次设有上料工位、振动工位和视觉工位，所述振动工位下设有振动装置用于使经过振动工位的托盘发生振动以改变产品在托盘内的位置，所述视觉工位的上方设有图像采集装置，所述自动输送线的末端设有托盘收集装置。

采用上述结构后，本发明具有以下优点：

本发明工业机器人视觉随线跟踪教学模组将工业机器人与实训台分开，可使实训台上的视觉随线跟踪教学模组模块化，以方便作为独立的模块与其他模组进行灵活组合，从而可方便扩展工业机器人的应用，兼容性和模块化程度均较高；其次，该视觉随线跟踪教学模组采用工业机器人，且模拟了实际的工业生产过程，内容丰富多样，可同时适用工业化生产和教学工作。

作为优选，所述实训台的底部的四个角处均设有万向轮和可升降的脚杯。该设置可方便移动并定位实训台，以方便与其他模组灵活组合。

作为优选，所述实训台内设有plc控制器，所述实训台上设有接线盒以及设置在接线盒上的开关面板，所述开关面板通过接线盒与plc控制器电连接，所述plc控制器与工业机器人通信连接。在模组下设置与工业机器人通信连接的plc控制器，可利用plc控制器与工业机器人交互信息，并对模组进行直接控制，由于plc控制器接口丰富，从而使得控制简单方便，另外设置开关面板可方便人机交互以控制机器人的生产教学活动。

作为优选，所述上料工位、振动工位和视觉工位处均设有位置检测装置和用于挡止托盘的挡料装置。该设置可使托盘定位在相应的工位处以方便正确操作。

作为优选，所述挡料装置包括挡块、以及驱动挡块上下运动的上下直线驱动装置。该挡料装置结构简单，挡料可靠。

作为优选，所述托盘自动进给装置包括壳体、设置在壳体内的上料机构和推动机构，所述上料机构包括用于由下而上单列存储托盘的托盘架、丝杆传动机构、用于驱动丝杆传动机构的电机，所述壳体的上方位于托盘架所在的位置处设有缺口，所述托盘架通过丝杆传动机构可在壳体的缺口处上下升降，所述推动机构包括设置在壳体上的支架、设置在支架上的前后直线驱动装置、以及设置在前后直线驱动装置活动端上的用于使托盘架内的托盘弹出的推块。该托盘自动进给装置结构简单，操作方便，只要由电机驱动丝杆传动机构使托盘架上升穿过壳体的缺口伸出到壳体外，将托盘由下而上单列存储在托盘架上，然后再驱动丝杆传动机构使托盘架下降至壳体内的相应位置，就可由前后直线驱动装置推动推块使托盘架上的托盘弹出并滑动到自动输送线上。

作为优选，所述托盘收集装置包括与实训台相连的固定座、以及设置在固定座上的双层收纳底托，所述双层收纳底托的底部的一侧通过左右连杆与固定座相连，另一侧通过电动伸缩装置与固定座相连，所述左右连杆的一端均与双层收纳底托的底部相铰接，另一端均与固定座相铰接，所述电动伸缩装置的一端与双层收纳底托的底部相铰接，另一端与固定座相铰接。该设置可通过调节电动伸缩装置的长度，即可使自动输送线上的托盘调节至于双层收纳底托的上层或下层相对齐，从而可在其中一层装满托盘后，利用另一层来装托盘，从而能够实现收集托盘与转运托盘同时进行。

作为优选，所述接线盒上还设有警示灯，所述警示灯也通过接线盒与plc控制器电连接。该设置可对工作状态进行指示，使用更安全。

附图说明：

图1为本发明工业机器人视觉随线跟踪教学模组的结构示意图；

图2为本发明上料机构的结构示意图；

图3为本发明推动机构的结构示意图；

图4为本发明托盘收集装置的结构示意图；

图5为本发明接线盒的结构示意图；

图6为本发明挡料装置的结构示意图：

图中：1-工业机器人，2-实训台，3-自动输送线，4-托盘自动进给装置，5-上料工位，6-振动工位，7-视觉工位，8-振动装置，9-图像采集装置，10-托盘收集装置，11-万向轮，12-脚杯，13-plc控制器，14-接线盒，15-开关面板，16-位置检测装置，17-挡料装置，18-挡块，19-上下直线驱动装置，20-壳体，21-上料机构，22-推动机构，23-托盘架，24-丝杆传动机构，25-电机，26-缺口，27-支架，28-前后直线驱动装置，29-推块，30-固定座，31-双层收纳底托，32、33-左右连杆，34-电动伸缩装置，35-托盘，36-螺母，37-丝杆，38-警示灯。

具体实施方式

下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。

实施例：

一种工业机器人视觉随线跟踪教学模组，包括工业机器人1和实训台2，所述工业机器人11为现有技术，例如abb公司生产的型号为irb1410-5/1.44的六轴工业机器人11，所述实训台2与工业机器人1相分离且位于工业机器人1的行程范围内，所述实训台2上设有两条相互平行的用于运输托盘35的自动输送线3，所述自动输送线3采用现有技术即可，所述两条自动输送线3的起始端设有托盘自动进给装置4用于储存并释放托盘35到自动输送线3上，所述两条自动输送线3沿流水方向依次设有上料工位5、振动工位6和视觉工位7，所述振动工位6下设有振动装置8用于使经过振动工位6的托盘35发生振动以改变产品在托盘35内的位置，所述振动装置8采用现有技术即可，由偏心电机产生振动，所述视觉工位7的上方设有图像采集装置9，所述图像采集装置9例如相机，所述自动输送线3的末端设有托盘收集装置10。

本发明工业机器人视觉随线跟踪教学模组将工业机器人1与实训台2分开，可使实训台2上的视觉随线跟踪教学模组模块化，以方便作为独立的模块与其他模组进行灵活组合，从而可方便扩展工业机器人1的应用，兼容性和模块化程度均较高；其次，该视觉随线跟踪教学模组采用工业机器人1，且模拟了实际的工业生产过程，内容丰富多样，可同时适用工业化生产和教学工作。

作为优选，所述实训台2的底部的四个角处均设有万向轮11和可升降的脚杯12，所述万向轮11和可升降的脚杯12采用现有技术即可。该设置可方便移动并定位实训台2，以方便与其他模组灵活组合。

作为优选，所述实训台2内设有plc控制器13，所述实训台2上设有接线盒14以及设置在接线盒14上的开关面板15，所述开关面板15通过接线盒14与plc控制器13电连接，所述plc控制器13与工业机器人1通信连接，所述plc控制器13与工业机器人1通信连接实质上是指，所述plc控制器13与工业机器人1的机器人控制柜通信连接，机器人控制柜为现有技术，这里不再示意。在模组下设置与工业机器人1通信连接的plc控制器13，可利用plc控制器13与工业机器人1交互信息，并对模组进行直接控制，由于plc控制器13接口丰富，从而使得控制简单方便，另外设置开关面板15可方便人机交互以控制机器人的生产教学活动。

作为优选，所述上料工位5、振动工位6和视觉工位7处均设有位置检测装置16和用于挡止托盘35的挡料装置17，所述位置检测装置16例如光电传感器或行程开关。该设置可使托盘35定位在相应的工位处以方便正确操作。

作为优选，所述挡料装置17包括挡块18、以及驱动挡块18上下运动的上下直线驱动装置19，所述上下直线驱动装置19例如电动气缸。该挡料装置17结构简单，挡料可靠。

作为优选，所述托盘自动进给装置4包括壳体20、设置在壳体20内的上料机构21和推动机构22，所述上料机构21包括用于由下而上单列存储托盘35的托盘架23、丝杆传动机构24、用于驱动丝杆传动机构24的电机25，所述丝杆传动机构24采用现有技术即可，包括螺母和丝杆，所述电机25例如步进电机，所述壳体20的上方位于托盘架23所在的位置处设有缺口26，所述托盘架23通过丝杆传动机构24可在壳体20的缺口26处上下升降，所述推动机构22包括设置在壳体20上的支架27、设置在支架27上的前后直线驱动装置28、以及设置在前后直线驱动装置28活动端上的用于使托盘架23内的托盘弹出的推块29，所述前后直线驱动装置28例如电动气缸。该托盘自动进给装置4结构简单，操作方便，只要由电机25驱动丝杆传动机构24使托盘架23上升穿过壳体20的缺口26伸出到壳体20外，将托盘35由下而上单列存储在托盘架23上，然后再驱动丝杆传动机构24使托盘架23下降至壳体20内的相应位置，就可由前后直线驱动装置28推动推块29使托盘架23上的托盘35弹出并滑动到自动输送线3上。

作为优选，所述托盘收集装置10包括与实训台2相连的固定座30、以及设置在固定座30上的双层收纳底托31，所述双层收纳底托31的底部的一侧通过左右连杆32，33与固定座30相连，另一侧通过电动伸缩装置34与固定座30相连，所述电动伸缩装置34例如电动气缸，所述左右连杆32,33的一端均与双层收纳底托31的底部相铰接，另一端均与固定座30相铰接，所述电动伸缩装置34的一端与双层收纳底托31的底部相铰接，另一端与固定座30相铰接。该设置可通过调节电动伸缩装置34的长度，即可使自动输送线3上的托盘35调节至于双层收纳底托31的上层或下层相对齐，从而可在其中一层装满托盘35后，利用另一层来装托盘35，从而能够实现收集托盘35与转运托盘35同时进行。

作为优选，所述接线盒上还设有警示灯38，所述警示灯38也通过接线盒14与plc控制器13电连接。该设置可对工作状态进行指示，使用更安全。

本发明工作过程如下：由电机25驱动丝杆传动机构24使托盘架23穿过壳体20的缺口26上升至壳体20外，将托盘35由下而上单列存放在托盘架23上，再由电机25驱动丝杆传动机构24使托盘架23下降至最底下的托盘35与推动机构22的推块29相齐平，由前后直线驱动装置28驱动推块29前移而将托盘35推到到自动输送线3上，完成一次供盘；当托盘35输送至自动输送线3上的上料工位5时，托盘35开始接收工业机器人1放置的物料，当托盘35物料装满后会被继续输送至振动工位6，而上料工位5会再次接收到由托盘自动进给装置4推送的托盘35，并进行装料；到达振动工位6的托盘35会接受振动装置8的振动以改变物料在托盘35内的位置；当振动完成后，托盘35又被输送至视觉工位7，由图像采集装置9拍照采集物料在托盘35中的位置，拍照完成，托盘35继续沿自动输送线3传送，当托盘35到达自动输送线3的末端时，工业机器人1根据视觉拍照采集的物料类别和坐标进行卸料；当卸料完成，托盘35会被回收到托盘收集装置10中，如此循环，托盘35依次排列，并由位置检测装置16和挡料装置17使托盘35在各工位处停留。