一种工业机器人实训平台

1.本发明涉及实训设备技术领域，特别是涉及一种工业机器人实训平台。


背景技术：

2.在工业机器人教学过程中，教师通常会选择较为常规的软件模拟作为教学用具，但是软件模拟本身的实操性较弱，且无法作为直观性教学，这会导致教学不够透彻，学生不能够快速的吸收知识，同时老师也无法直观的看到学生的不足之处，为了解决上述问题，设计一种涵盖多个机器人常规动作的工业机器人模拟用实训平台是非常有必要的。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种工业机器人实训平台，满足工业机器人专业学生的编程应用学习，激发学习兴趣，提升编程水平。能满足工业机器人操作与运维工种中级、高级工的教学和职业技能等级考核需要。另外可用于技能大赛训练。增强学生的专业综合实践能力，提升学生在工业机器人“装、调、修、编程”等方面的能力。
4.实训设备采用工作单元的模式，各工作单元是相对独立的，具有独立的实训演示功能，在教学实训时可以单机运行也可以联机运行，具有很好的灵活性和开放性。在设计的时候尽量使该实训设备与实际自动化设备在功能和结构方面都非常的相近，实现了具有可组合，可扩展的从简单到复杂的自动化生产线教学实训平台，让学生在使用过程中能感受到工作的气氛，更好的适应工作岗位。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种工业机器人实训平台，包括工作台面、机器人模拟器和输送分拣组件，所述的工作台面中部处安装有机器人模拟器，所述的机器人模拟器前侧设置有多工位换头组件，所述的多工位换头组件前侧安装有输送分拣组件，所述的机器人模拟器的左侧安装有物料码垛模拟组件，所述的机器人模拟器的右侧安装有运动轨迹模拟组件，所述的输送分拣组件的左侧安装有与输送分拣组件进口端连通的井式上料机构，所述的输送分拣组件的右侧安装有组合仓储货架；所述的多工位换头组件上设置有若干个机械头放置口；所述的输送分拣组件包括用来运输的横向输送平台和位于平台上端面前后边缘处的限位板；所述的运动轨迹模拟组件包括用于模拟机器人模拟器运动轨迹的轨迹模拟块；所述的组合仓储货架包括带有存放槽的低货架和高货架。
6.本技术方案中，主要通过输送分拣组件、多工位换头组件、物料码垛模拟组件、井式上料机构、组合仓储货架和运动轨迹模拟组件用来模拟机械手在实际工作中的一些常规操作，使得学生输入自己所编写的程序后，来直观的体现程序是否正确，方便用于实际复习，提高学生的动手能力，增强学习氛围，提高教学质量。
7.本技术方案中机器人模拟器运用的是机械手结构，机械手结构采用的常规的自动化机械手，且机械手端部设置有通配型接头，而多工位换头组件上的若干个机械头放置口用来放置若干个与通配型接头对接的不同型号的机械手机械头，学生需要输入用来控制机器人模拟器移动到多工位换头组件来进行换头动作，此类程序还可以用在换刀动作上，属
于通用型程序。
8.井式上料机构主要用来实现机器人模拟器进行上料模拟，通过编程，使得机器人模拟器将产品运输到井式上料机构上方，并将产品放入到井式上料机构上，该程序还可以运用到输送到位的操作当中。
9.通过井式上料机构、输送分拣组件和组合仓储货架来模拟机械手分选操作，首先井式上料机构一侧有色彩传感器，井式上料机构将若干个产品推入到输送分拣组件，输送分拣组件会将产品进行间隔排列，同时机械手根据色彩传感器的信号，将对排列出的产品进行分选，将一色彩的产品运输到同一行的井式上料机构，从而实现自动化排序，该程序主要用于不同构建的分选，其中色彩传感器可以进行替换，通过一个可以识别的信号，来对不同产品进行分选排列。
10.所述的运动轨迹模拟组件主要用来方便学生对机械手运行轨迹进行编程，常规的自动化设备中，为了方便机械手能够适用不同的工作，需要进行不同的运动轨迹，而运动轨迹模拟组件上的轨迹模拟块上具有不同的图形，通过程序来控制机械手对图形边缘进行模拟，从而方便学生对自己编写的程序进行直观的验证，大大提高教学效果，强化记忆，提升学生的编程水平。
11.作为对本技术方案的一种补充，所述的井式上料机构包括支撑框架、出料座和推料气缸，所述的支撑框架上端面靠近输送分拣组件处设置有出料座，出料座朝向输送分拣组件一侧设置有开口，另一侧安装有主轴朝向开口的推料气缸，推料气缸的主轴上安装有伸入出料座的推料块，所述的出料座上端安装有井道管。
12.所述的井道管上端开口用来使得产品能够进入到井式上料机构内，当进行输出产品的时候，启动推料气缸，推料气缸的主轴推动产品，将产品从开口方向推出，使得产品能够进入到输送分拣组件上。
13.作为对本技术方案的一种补充，所述的输送分拣组件还包括输送带、输送轮和安装面板，所述的安装面板安装在工作台面上，所述的横向输送平台下部安装有与安装面板对接的支撑支架，所述的横向输送平台两端内均安装有输送轮，所述的输送轮之间安装有输送带，所述的横向输送平台中部下方设置有带动输送轮的输送电机。
14.输送分拣组件进行运输时，输送电机启动进行匀速运动，当井式上料机构推出一个产品后，产品被输送带运输，由于井式上料机构推出的速度相同，使得多个产品排列在输送带上，输送带的产品间隔相同，根据设定的运输速度，每当产品排列满输送带时，输送电机和井式上料机构都停止工作，来方便机械手将产品进行分选运输。
15.作为对本技术方案的一种补充，所述的限位板共有两块，呈对称安装在横向输送平台上端面前后边缘处，限位板靠近井式上料机构一端设置有进料开口。
16.限位板上的进料开口能够对产品进行调整，使得产品定位在两块限位板之间，确保产品不会偏移。
17.作为对本技术方案的一种补充，所述的组合仓储货架还包括物料板，所述的低货架和高货架的上端均设置有呈纵向布置的物料板，物料板上均匀设置有若干存放槽，存放槽一端延伸至靠近输送分拣组件的一侧端面上。
18.组合仓储货架上的低货架和高货架均设置有相互对应的存放槽，对应的存放槽需要放入相同颜色的产品。
19.作为对本技术方案的一种补充，所述的多工位换头组件还包括工作头底板和竖直支架，所述的工作头底板上对称安装有两根竖直支架，所述的竖直支架上端之间安装有存放面板，所述的存放面板上设置有若干个机械头放置口，机械头放置口前端延伸至存放面板前侧。
20.作为对本技术方案的一种补充，所述的物料码垛模拟组件包括放置平台、放置槽和物料，所述的放置平台上端面并排布置有两个放置槽，其中一个放置槽内安装有组合呈矩形的物料。
21.物料码垛模拟组件主要用来模拟机械手进行码垛操作，根据输入的程序，机械手可以将一根根物料从原本的放置槽堆叠到另一个放置槽内，完成操作，说明输入的程序正确。
22.作为对本技术方案的一种补充，所所述的运动轨迹模拟组件还包括模拟组件安装板、侧部支架和支撑台面，所述的模拟组件安装板上端面一端上安装有侧部支架，侧部支架上端靠近机器人模拟器一侧安装有旋转铰链，所述的旋转铰链的旋转端与支撑台面一侧相连，所述的支撑台面上安装有轨迹模拟块。
23.作为对本技术方案的一种补充，所述的轨迹模拟块与支撑台面之间通过中部连接销进行固定，所述的轨迹模拟块上设置有模拟用通孔。
24.模拟用通孔可以时各种不同的形状，根据输入的程序控制机械手围绕模拟用通孔边缘进行运动，从而模拟机械手不同的运行轨迹。
25.作为对本技术方案的一种补充，所述的模拟组件安装板的上端面另一端上安装有角度调节电缸，所述的角度调节电缸主轴朝上，且主轴端部与支撑台面下端面通过转轴相连，所述的角度调节电缸的下端通过转轴与模拟组件安装板进行对接。
26.通过设置角度调节电缸，角度调节电缸的主轴伸出，使得支撑台面形成斜面，此时再次输入不同的程序，用来模拟倾斜状态下，机械手的运行轨迹。
27.有益效果：本发明涉及一种工业机器人实训平台，主要通过输送分拣组件、多工位换头组件、物料码垛模拟组件、井式上料机构、组合仓储货架和运动轨迹模拟组件用来模拟机械手在实际工作中的一些常规操作，使得学生输入自己所编写的程序后，来直观的体现程序是否正确，方便用于实际复习，提高学生的动手能力，增强学习氛围，提高教学质量，满足工业机器人专业学生的编程应用学习，激发学习兴趣，提升编程水，能满足工业机器人操作与运维工种中级、高级工的教学和职业技能等级考核需要，另外可用于技能大赛训练。增强学生的专业综合实践能力，提升学生在工业机器人“装、调、修、编程”等方面的能力。
附图说明
28.图1是本发明的结构视图；
29.图2是本发明所述的输送分拣组件的结构视图；
30.图3是本发明所述的多工位换头组件的结构视图；
31.图4是本发明所述的物料码垛模拟组件的结构视图；
32.图5是本发明所述的井式上料机构的结构视图；
33.图6是本发明所述的推料块的结构视图；
34.图7是本发明所述的组合仓储货架的结构视图；
35.图8是本发明所述的运动轨迹模拟组件的主视图；
36.图9是本发明所述的运动轨迹模拟组件的俯视图。
具体实施方式
37.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
38.本发明的实施方式涉及一种工业机器人实训平台，如图1—图5所示，包括工作台面1、机器人模拟器3和输送分拣组件2，所述的工作台面1中部处安装有机器人模拟器3，所述的机器人模拟器3前侧设置有多工位换头组件4，所述的多工位换头组件4前侧安装有输送分拣组件2，所述的机器人模拟器3的左侧安装有物料码垛模拟组件5，所述的机器人模拟器3的右侧安装有运动轨迹模拟组件8，所述的输送分拣组件2的左侧安装有与输送分拣组件2进口端连通的井式上料机构6，所述的输送分拣组件2的右侧安装有组合仓储货架7；所述的多工位换头组件4上设置有若干个机械头放置口19；所述的输送分拣组件2包括用来运输的横向输送平台9和位于平台上端面前后边缘处的限位板14；所述的运动轨迹模拟组件8包括用于模拟机器人模拟器3运动轨迹的轨迹模拟块37；所述的组合仓储货架7包括带有存放槽31的低货架28和高货架29。
39.本技术方案中，主要通过输送分拣组件2、多工位换头组件4、物料码垛模拟组件5、井式上料机构6、组合仓储货架7和运动轨迹模拟组件8用来模拟机械手在实际工作中的一些常规操作，使得学生输入自己所编写的程序后，来直观的体现程序是否正确，方便用于实际复习，提高学生的动手能力，增强学习氛围，提高教学质量。
40.本技术方案中机器人模拟器3运用的是机械手结构，机械手结构采用的常规的自动化机械手，且机械手端部设置有通配型接头，而多工位换头组件4上的若干个机械头放置口19用来放置若干个与通配型接头对接的不同型号的机械手机械头，学生需要输入用来控制机器人模拟器3移动到多工位换头组件4来进行换头动作，此类程序还可以用在换刀动作上，属于通用型程序。
41.井式上料机构6主要用来实现机器人模拟器3进行上料模拟，通过编程，使得机器人模拟器3将产品运输到井式上料机构6上方，并将产品放入到井式上料机构6上，该程序还可以运用到输送到位的操作当中。
42.通过井式上料机构6、输送分拣组件2和组合仓储货架7来模拟机械手分选操作，首先井式上料机构6一侧有色彩传感器，井式上料机构6将若干个产品推入到输送分拣组件2，输送分拣组件2会将产品进行间隔排列，同时机械手根据色彩传感器的信号，将对排列出的产品进行分选，将一色彩的产品运输到同一行的井式上料机构6，从而实现自动化排序，该程序主要用于不同构建的分选，其中色彩传感器可以进行替换，通过一个可以识别的信号，来对不同产品进行分选排列。
43.所述的运动轨迹模拟组件8主要用来方便学生对机械手运行轨迹进行编程，常规的自动化设备中，为了方便机械手能够适用不同的工作，需要进行不同的运动轨迹，而运动轨迹模拟组件8上的轨迹模拟块37上具有不同的图形，通过程序来控制机械手对图形边缘
进行模拟，从而方便学生对自己编写的程序进行直观的验证，大大提高教学效果，强化记忆，提升学生的编程水平。
44.如图5所示，作为对本技术方案的一种补充，所述的井式上料机构6包括支撑框架23、出料座24和推料气缸26，所述的支撑框架23上端面靠近输送分拣组件2处设置有出料座24，出料座24朝向输送分拣组件2一侧设置有开口，另一侧安装有主轴朝向开口的推料气缸26，推料气缸26的主轴上安装有伸入出料座24的推料块27，所述的出料座24上端安装有井道管25。
45.所述的井道管25上端开口用来使得产品能够进入到井式上料机构6内，当进行输出产品的时候，启动推料气缸26，推料气缸26的主轴推动产品，将产品从开口方向推出，使得产品能够进入到输送分拣组件2上。
46.如图2所示，作为对本技术方案的一种补充，所述的输送分拣组件2还包括输送带13、输送轮12和安装面板10，所述的安装面板10安装在工作台面1上，所述的横向输送平台9下部安装有与安装面板10对接的支撑支架11，所述的横向输送平台9两端内均安装有输送轮12，所述的输送轮12之间安装有输送带13，所述的横向输送平台9中部下方设置有带动输送轮12的输送电机15。
47.输送分拣组件2进行运输时，输送电机15启动进行匀速运动，当井式上料机构6推出一个产品后，产品被输送带13运输，由于井式上料机构6推出的速度相同，使得多个产品排列在输送带13上，输送带13的产品间隔相同，根据设定的运输速度，每当产品排列满输送带13时，输送电机15和井式上料机构6都停止工作，来方便机械手将产品进行分选运输。
48.作为对本技术方案的一种补充，所述的限位板14共有两块，呈对称安装在横向输送平台9上端面前后边缘处，限位板14靠近井式上料机构6一端设置有进料开口。
49.限位板14上的进料开口能够对产品进行调整，使得产品定位在两块限位板14之间，确保产品不会偏移。
50.如图7所示，作为对本技术方案的一种补充，所述的组合仓储货架7还包括物料板30，所述的低货架28和高货架29的上端均设置有呈纵向布置的物料板30，物料板30上均匀设置有若干存放槽31，存放槽31一端延伸至靠近输送分拣组件2的一侧端面上。
51.组合仓储货架7上的低货架28和高货架29均设置有相互对应的存放槽31，对应的存放槽31需要放入相同颜色的产品。
52.作为对本技术方案的一种补充，所述的多工位换头组件4还包括工作头底板16和竖直支架17，所述的工作头底板16上对称安装有两根竖直支架17，所述的竖直支架17上端之间安装有存放面板18，所述的存放面板18上设置有若干个机械头放置口19，机械头放置口19前端延伸至存放面板18前侧。
53.作为对本技术方案的一种补充，所述的物料码垛模拟组件5包括放置平台20、放置槽21和物料22，所述的放置平台20上端面并排布置有两个放置槽21，其中一个放置槽21内安装有组合呈矩形的物料22。
54.物料码垛模拟组件5主要用来模拟机械手进行码垛操作，根据输入的程序，机械手可以将一根根物料22从原本的放置槽21堆叠到另一个放置槽21内，完成操作，说明输入的程序正确。
55.如图8和图9所示，作为对本技术方案的一种补充，所所述的运动轨迹模拟组件8还
包括模拟组件安装板32、侧部支架34和支撑台面36，所述的模拟组件安装板32上端面一端上安装有侧部支架34，侧部支架34上端靠近机器人模拟器3一侧安装有旋转铰链35，所述的旋转铰链35的旋转端与支撑台面36一侧相连，所述的支撑台面36上安装有轨迹模拟块37。
56.作为对本技术方案的一种补充，所述的轨迹模拟块37与支撑台面36之间通过中部连接销进行固定，所述的轨迹模拟块37上设置有模拟用通孔。
57.模拟用通孔可以时各种不同的形状，根据输入的程序控制机械手围绕模拟用通孔边缘进行运动，从而模拟机械手不同的运行轨迹。
58.作为对本技术方案的一种补充，所述的模拟组件安装板32的上端面另一端上安装有角度调节电缸33，所述的角度调节电缸33主轴朝上，且主轴端部与支撑台面36下端面通过转轴相连，所述的角度调节电缸33的下端通过转轴与模拟组件安装板32进行对接。
59.通过设置角度调节电缸33，角度调节电缸33的主轴伸出，使得支撑台面36形成斜面，此时再次输入不同的程序，用来模拟倾斜状态下，机械手的运行轨迹。
60.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
61.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
62.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
63.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。
64.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本
发明保护范围的限制。
65.以上对本技术所提供的一种工业机器人实训平台，进行了详细介绍，本文中应用了具体例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。