一种机器人推送雕刻演示装置的制作方法

本发明涉及工业机器人演示教学技术领域，特别是一种机器人推送雕刻演示装置。

背景技术：

现有的工业上的工件雕刻装置都是单纯的雕刻机，需要人工实时送料放料运料，耗费的时间与人力比较多；而且现有的雕刻方法主要有以下三种：第一种方法是，利用水刀带着磨料喷向工作面，但是该方法的设备占地面积大，而且加工小工件的效率较低，雕刻的图案也不能做到细致处理，另外，对水刀的控制还需要价格昂贵的控制系统。第二种方法是，直接利用金钢石对工件进行加工，但是由于金刚石的价格昂贵，大批量的工件雕刻时，金刚石的损耗会快，且维修成本高，从而使得产品的价格高。第三种是制作好雕刻图案模具，然后通过振荡器进行对工具的加工，但制作模具费时费力，效率不够高。而且这几种方法都是现有技术精度不够，效率不高的情况。自动化一体化效率更高，可手动控制放料以及推送，再直接在手持控制器输入对坐标的图案定位程序，让机器自己雕刻我们想要的图案。

技术实现要素：

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种机器人推送雕刻演示装置，能够直观进行演示教学，模拟多种推送雕刻情况，显示推送雕刻时候受力情况，方便学生清楚运行情况。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种机器人推送雕刻演示装置，包括一预置工作程序的工作臂，并可根据教学操作要求进行移动；还包括

推送装置，包括底座、传送带、夹持座和推送组件，所述推送设置在传送带上端面，夹持座设置在底座上端面并位于传送带一侧，夹持座的夹持口与传送带上传送面对齐；推送组件包括行程气缸、引导框槽、引导轮和引导电机；所述行程气缸水平设置在底座上，并且其推杆一端与夹持座的夹持口对齐对应，所述行程气缸的推杆一端伸出时可将设置在夹持座上的工件推送到传送带上；引导框槽位于夹持座与行程气缸之间，并且与行程气缸同一平面且垂直设置，引导框槽下部沿其长度方向设置有引导轮，引导轮为长筒轮且与引导框槽长度方向垂直，引导轮连接安装在引导框槽底部的引导电机；引导框槽正对行程气缸推杆一端处设置有用于推送工件的开口；

雕刻电子模型，所述雕刻电子模型呈雕刻成品形状，其由上至下依次为圆球部、矩形部、立柱部和夹持部，所述圆球部为圆球结构并设置在矩形部上端面中心，所述矩形部四个侧面分别设置圆形凹槽、梯形凹槽、方形凸起和圆形凸起，所述立柱部呈四面结构且每面均为波浪形曲面结构；所述圆球部、矩形部和立柱部的外侧表面均铺设有压电传感器薄膜，所述压电传感器薄膜连接设置在夹持部内的处理模块，所述处理模块还与安装在夹持部内的无线模块连接；

风磨笔电子模型，所述风磨笔电子模型其包括转头和气动杆体，气动杆体连接外部供气装置并设置在工作臂的夹持端，所述转头能够由气动杆体带动旋转，所述转头有弹性材料制成；

吸尘模块，所述吸尘模块包括两对称设置的第一吸尘部和第二吸尘部，第一吸尘部和第二吸尘部对称设置在所述夹持座两侧，第一吸尘部和第二吸尘部底部连接旋转盘，所述旋转盘呈环形设置并套在夹持座外侧，第一吸尘部和第二吸尘部能够在旋转盘带动下旋转，第一吸尘部和第二吸尘部相对的一次均设置有吸尘口，且第一吸尘部和第二吸尘部底部均设有连接外部真空管；所述第一吸尘部和第二吸尘部的吸尘口距离夹持座15cm；

所述旋转盘旋转角度与风磨笔电子模型的旋转同步。

本发明的重点在于可以设置高度模拟的雕刻教学演示，雕刻对象为雕刻电子模型，具体是嵌入有信息收集的电子模型，其克服了传统教学演示需要远离，雕刻模型不够复杂，演示不够细致等问题；并且风磨笔电子模型与雕刻电子模型对应设置，风磨笔电子模型真实模拟刀具转动，当风磨笔电子模型与雕刻电子模型有接触时，可以根据压电传感器薄膜采集信号的大小确定两者接触力大小即吃刀多了还是吃刀少了。设置这样的电子模型可以真实对机器人操作同时减少雕刻物的损耗，教学演示数据更具理论和实际结合的优势。同样的，这里设置有吸尘模块，吸尘模块可以根据风磨笔电子模型方位进行旋转，即不影响对风磨笔电子模型的才操作，同时在实际雕刻时，可以快速处理产生的灰尘，优化工作环境。

优选的，所述风磨笔电子模型内部设置红外激光束照射装置，其照射方向与转头指向方向一致。这样更清楚了解加工那个那个部位，方便教学演示。

优选的，所述风磨笔电子模型内部设置电子陀螺。这样方便掌握其倾斜角度。

优选的，位于所述传送带上端面两侧分别设有红外传感器。这样方便确定工件雕刻电子模型是否完成加工，并被推出，真实模拟生产。

优选的，所述雕刻电子模型为对应外轮廓的中空结构，并由半透明材料制成；所述雕刻电子模型的内腔内壁上均布由凹槽，凹槽内安装有led灯；led灯均连接处理模块，当led灯对应位置的电传感器薄膜发生压电感应时，由处理模块控制该led灯亮起。这样更加直观的清楚哪些部位加工了，哪些没有，以对应程序进行检验，同时方便教学演示。

优选的，所述第一吸尘部和第二吸尘部为伸缩结构，其吸尘口位于可伸缩一端。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

本发明本发明的重点在于可以设置高度模拟的雕刻教学演示，雕刻对象为雕刻电子模型，具体是嵌入有信息收集的电子模型，其克服了传统教学演示需要远离，雕刻模型不够复杂，演示不够细致等问题；并且风磨笔电子模型与雕刻电子模型对应设置，风磨笔电子模型真实模拟刀具转动，当风磨笔电子模型与雕刻电子模型有接触时，可以根据压电传感器薄膜采集信号的大小确定两者接触力走刀偏离多少。设置这样的电子模型可以真实对机器人操作同时减少雕刻物的损耗，教学演示数据更具理论和实际结合的优势。同样的，这里设置有吸尘模块，吸尘模块可以根据风磨笔电子模型方位进行旋转，即不影响对风磨笔电子模型的才操作，同时在实际雕刻时，可以快速处理产生的灰尘，优化工作环境。

附图说明

图1是本发明工作臂结构示意图。

图2是本发明推送装置和吸尘模块功能结构示意图。

图3是本发明雕刻电子模型结构示意图。

附图中，1-工作臂、2-底座、3-传送带、4-夹持座、5-行程气缸、6-引导框槽、7-引导轮、8-开口、9-雕刻电子模型、91-圆球部、92-矩形部、93-立柱部、94-夹持部、10-第一吸尘部、11-第二吸尘部、12-旋转盘、13-风磨笔电子模型。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，为一预置工作程序的工作臂1，其为现有技术的六自由度工业机器人；通过操作器可以控制工作臂1移动，工作臂1也可以根据设定好的动作进行移动。在工作臂1的夹持端固定有风磨笔电子模型13。风磨笔电子模型13其包括转头和气动杆体，气动杆体连接外部供气装置并设置在工作臂1的夹持端，转头能够由气动杆体带动旋转，转头有弹性材料制成。其中，风磨笔电子模型13内部设置电子陀螺。这样方便掌握其倾斜角度。

如图2所示，推送装置包括底座2、传送带3、夹持座4和推送组件，推送设置在传送带3上端面，夹持座4设置在底座2上端面并位于传送带3一侧，夹持座4的夹持口与传送带3上传送面对齐。推送组件包括行程气缸5、引导框槽6、引导轮7和引导电机。行程气缸5水平设置在底座2上，并且其推杆一端与夹持座4的夹持口对齐对应，行程气缸5的推杆一端伸出时可将设置在夹持座4上的工件推送到传送带3上。引导框槽6位于夹持座4与行程气缸5之间，并且与行程气缸5同一平面且垂直设置，引导框槽6下部沿其长度方向设置有引导轮7，引导轮7为长筒轮且与引导框槽6长度方向垂直，引导轮7连接安装在引导框槽6底部的引导电机。引导框槽6正对行程气缸5推杆一端处设置有用于推送工件的开口8。

其中，位于传送带3上端面两侧分别设有红外传感器。这样方便确定工件雕刻电子模型9是否完成加工，并被推出，真实模拟生产。

如图3所示，吸尘模块包括两对称设置的第一吸尘部10和第二吸尘部11，第一吸尘部10和第二吸尘部11对称设置在夹持座4两侧。第一吸尘部10和第二吸尘部11底部连接旋转盘12，旋转盘12呈环形设置并套在夹持座4外侧，第一吸尘部10和第二吸尘部11能够在旋转盘12带动下旋转。第一吸尘部10和第二吸尘部11相对的一次均设置有吸尘口，且第一吸尘部10和第二吸尘部11底部均设有连接外部真空管；第一吸尘部10和第二吸尘部11的吸尘口距离夹持座415cm。其中，旋转盘12旋转角度与风磨笔电子模型13的旋转同步。

这里，第一吸尘部10和第二吸尘部11为伸缩结构，其吸尘口位于可伸缩一端。

如图3所示，雕刻电子模型9呈雕刻成品形状，其由上至下依次为圆球部91、矩形部92、立柱部93和夹持部94，圆球部91为圆球结构并设置在矩形部92上端面中心，矩形部92四个侧面分别设置圆形凹槽、梯形凹槽、方形凸起和圆形凸起，立柱部93呈四面结构且每面均为波浪形曲面结构。圆球部91、矩形部92和立柱部93的外侧表面均铺设有压电传感器薄膜，压电传感器薄膜连接设置在夹持部94内的处理模块，处理模块还与安装在夹持部94内的无线模块连接。处理模块为avr单片机。

如图1-3所示，雕刻电子模型9为对应外轮廓的中空结构，并由半透明材料制成；雕刻电子模型9的内腔内壁上均布由凹槽，凹槽内安装有led灯；led灯均连接处理模块，当led灯对应位置的电传感器薄膜发生压电感应时，由处理模块控制该led灯亮起。这样更加直观的清楚哪些部位加工了，哪些没有，以对应程序进行检验，同时方便教学演示。风磨笔电子模型13内部设置红外激光束照射装置，其照射方向与转头指向方向一致。这样更清楚了解加工那个那个部位，方便教学演示。

在操作时，工作臂1先预置工作程序的，风磨笔电子模型13夹持好。推送装置将雕刻电子模型9从引导框槽6中推到夹持座4上，并进行夹紧。工作臂1进行重新定位，然后开始工作，在模拟雕刻时，雕刻电子模型9会根据风磨笔电子模型13接触位置进行记录，同时将对应位置的led灯亮起，这样可以实现风磨笔电子模型13行程的记录。同时第一吸尘部10和第二吸尘部11会根据风磨笔电子模型13的位置进行旋转，模拟实际生产中对灰尘的清理。当加工接触后，夹持座4松开，然后推送组件工作，将雕刻电子模型9会推到传送带3上；引导框槽6继续动作，继续下一加工演示。

本发明的重点在于可以设置高度模拟的雕刻教学演示，雕刻对象为雕刻电子模型9，具体是嵌入有信息收集的电子模型，其克服了传统教学演示需要远离，雕刻模型不够复杂，演示不够细致等问题；并且风磨笔电子模型13与雕刻电子模型9对应设置，风磨笔电子模型13真实模拟刀具转动，当风磨笔电子模型13与雕刻电子模型9有接触时，可以根据压电传感器薄膜采集信号的大小确定两者接触力大小即吃刀多了还是吃刀少了。设置这样的电子模型可以真实对机器人操作同时减少雕刻物的损耗，教学演示数据更具理论和实际结合的优势。同样的，这里设置有吸尘模块，吸尘模块可以根据风磨笔电子模型13方位进行旋转，即不影响对风磨笔电子模型13的才操作，同时在实际雕刻时，可以快速处理产生的灰尘，优化工作环境。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。