本發(fā)明涉及教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人在工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸普及，機(jī)器人操作編程人員在制造行業(yè)的需求逐漸提升。各中高職院校承擔(dān)著輸送和培養(yǎng)機(jī)器人使用人才的重要責(zé)任，對(duì)機(jī)器人使用的教育也越來(lái)越重視。

目前，在教學(xué)中，已經(jīng)存在采用機(jī)器人裝配芯片等零部件的機(jī)器人裝配教學(xué)設(shè)備，但是在實(shí)際生產(chǎn)領(lǐng)域，當(dāng)產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后，還需要進(jìn)行一系列的機(jī)械加工才能達(dá)到客戶最終要求的尺寸和形狀，例如，涂膠和碼垛加工工序，而現(xiàn)在教學(xué)中還沒(méi)有一種包括涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)設(shè)備，因此，無(wú)法滿足教學(xué)需求。

綜上所述，急需一種具有涂膠和碼垛功能，能夠充分滿足教學(xué)需求的機(jī)器人教學(xué)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有涂膠和碼垛功能，能夠充分滿足教學(xué)需求，自動(dòng)化集成度高的機(jī)器人教學(xué)裝置。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

一種具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置，包括工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)置有涂膠工位，所述工作臺(tái)上安裝有控制器、機(jī)器人本體、碼垛平臺(tái)、涂膠工具和夾爪工具，所述涂膠工位處設(shè)置有拱形涂膠面板，所述拱形涂膠面板上貼設(shè)有軌跡貼紙，所述軌跡貼紙上印制有涂膠軌跡；

所述拱形涂膠面板的下方設(shè)置有疊置的若干個(gè)傳感器，所述拱形涂膠面板的上表面設(shè)置有若干個(gè)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位，每個(gè)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位處設(shè)置有與相應(yīng)傳感器連接的指示燈；

所述傳感器與控制器連接，用于檢測(cè)涂膠工具經(jīng)過(guò)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位的位置；

當(dāng)傳感器檢測(cè)到涂膠工具沿涂膠軌跡涂膠且經(jīng)過(guò)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位時(shí)，與傳感器連接的相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮；

所述碼垛平臺(tái)用于放置碼垛的物料；

所述控制器與機(jī)器人本體連接，所述機(jī)器人本體與涂膠工具可拆卸連接，所述機(jī)器人本體與夾爪工具可拆卸連接。

作為本發(fā)明的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的一種改進(jìn)方案，還包括升降裝置，所述升降裝置與碼垛平臺(tái)連接，用于調(diào)節(jié)碼垛平臺(tái)的高度。

作為本發(fā)明的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的一種改進(jìn)方案，還包括用于壓緊碼垛好的物料的壓板。

作為本發(fā)明的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的一種改進(jìn)方案，所述碼垛平臺(tái)包括碼垛起始平臺(tái)和碼垛終止平臺(tái)，碼垛起始平臺(tái)上放置有碼垛物料。

作為本發(fā)明的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的一種改進(jìn)方案，所述碼垛平臺(tái)上設(shè)置有物料容置槽，所述物料容置槽的外周對(duì)稱設(shè)置有若干個(gè)限位部件。

作為本發(fā)明的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的一種改進(jìn)方案，所述限位部件為定位柱。

作為本發(fā)明的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的一種改進(jìn)方案，所述限位部件包括伸縮套筒和套設(shè)在伸縮套筒內(nèi)的伸縮桿。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提出一種包含涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)設(shè)備，不僅能夠滿足教學(xué)需求，而且通過(guò)檢測(cè)涂膠工具在涂膠軌跡上的涂膠位置來(lái)提示操作者涂膠是否正確，從而提高了涂膠的精度，進(jìn)一步提高了自動(dòng)化程度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的立體一；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置的立體圖二；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的拱形涂膠面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的碼垛起始平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、工作臺(tái)；2、門；3、線槽；4、萬(wàn)向滾輪；5、機(jī)器人連接端；6、工具連接端；7、涂膠工具；8、夾爪工具；9、傳感器；11、工具支架；12、拱形涂膠面板；14、碼垛起始平臺(tái)；15、碼垛終止平臺(tái)；16、碼垛物料；20、檢測(cè)裝置；29、監(jiān)視攝像頭；30、攝像頭支架；31、監(jiān)視器；32、監(jiān)視器支架；33、機(jī)器人本體；34、顯示裝置。

具體實(shí)施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

本實(shí)施例提出一種優(yōu)選的具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置，如圖1至圖4所示，該具有涂膠和碼垛功能的機(jī)器人教學(xué)裝置包括具有工作臺(tái)面的工作臺(tái)1，工作臺(tái)1的臺(tái)面上安裝有機(jī)器人本體33、控制器、機(jī)器人示教器、涂膠工位、碼垛平臺(tái)、工具快換系統(tǒng)、涂膠工具7、檢測(cè)裝置20和監(jiān)視系統(tǒng)等組件。

本實(shí)施例的工作臺(tái)1的側(cè)面開(kāi)設(shè)有門2，工作臺(tái)1的內(nèi)部可儲(chǔ)物。工作臺(tái)1上表面的工作臺(tái)面外周設(shè)置有線槽3，能夠方便各電纜線的布局。為了方便工作臺(tái)1的整體移動(dòng)，工作臺(tái)1的底部設(shè)置有若干個(gè)萬(wàn)向滾輪4，可以使教學(xué)者更全面的觀察設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程，提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果?？刂破靼惭b在工作臺(tái)1的內(nèi)部?？刂破鞣謩e與機(jī)器人本體33和檢測(cè)裝置20連接。機(jī)器人本體33由控制器控制完成指定動(dòng)作。機(jī)器人示教器與控制器通信連接，間接控制機(jī)器人本體33運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人示教器具有存儲(chǔ)有機(jī)器人本體33動(dòng)作指令的存儲(chǔ)模塊，可以存檔某一運(yùn)動(dòng)指令到控制器中，并且可反復(fù)調(diào)取存檔的運(yùn)動(dòng)指令使機(jī)器人本體33執(zhí)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。

具體的，機(jī)器人示教器的存儲(chǔ)模塊中存檔有一系列機(jī)器人本體33的動(dòng)作指令文件，動(dòng)作指令文件可以通過(guò)機(jī)器人示教器直接輸入并編輯，也可以通過(guò)在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的離線編程軟件進(jìn)行編制，并通過(guò)U盤(pán)等存儲(chǔ)介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂破髦?，控制機(jī)器人本體33完成指定動(dòng)作。機(jī)器人本體33在涂膠工位、碼垛平臺(tái)處動(dòng)作，以分別完成物料涂膠和碼垛工藝。

工具快換系統(tǒng)包括機(jī)器人連接端5、快換工具和工具連接端6。機(jī)器人連接端5的一端可拆卸地連接在機(jī)器人本體33的末端?？鞊Q工具包括涂膠工具7和夾爪工具8兩件機(jī)器人操作工具，以上兩件操作工具分別用于完成模擬機(jī)器人涂膠、碼垛物料夾取的操作，且均通過(guò)工具支架11安裝在工作臺(tái)面上。工具連接端6的一端與快換工具固定連接，工具連接端6的另一端可拆卸地連接在機(jī)器人連接端5的另一端，如此實(shí)現(xiàn)機(jī)器人本體33末端不同操作工具的更換，方便實(shí)用。

涂膠工位處設(shè)置有拱形涂膠面板12，拱形涂膠面板12上貼設(shè)有軌跡貼紙，軌跡貼紙上印制有涂膠軌跡。由于涂膠軌跡包括不同形狀的產(chǎn)品外殼圖形，因此，拱形涂膠面板12整體模擬了各種形狀的3D輪廓線，適用范圍廣。

拱形涂膠面板12的下方設(shè)置有疊置的若干個(gè)傳感器9，拱形涂膠面板12的上表面設(shè)置有若干個(gè)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位(附圖中未示出)，每個(gè)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位處設(shè)置有與相應(yīng)傳感器9連接的指示燈。傳感器9與控制器連接，用于檢測(cè)涂膠工具7經(jīng)過(guò)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位的位置。當(dāng)傳感器9檢測(cè)到涂膠工具7沿涂膠軌跡涂膠且經(jīng)過(guò)涂膠檢測(cè)點(diǎn)位時(shí)，與傳感器9連接的相應(yīng)指示燈點(diǎn)亮。通過(guò)檢測(cè)涂膠工具在涂膠軌跡上的涂膠位置來(lái)提示操作者涂膠是否正確，從而提高了涂膠的精度，進(jìn)一步提高了自動(dòng)化程度。

碼垛平臺(tái)包括碼垛起始平臺(tái)14和碼垛終止平臺(tái)15，碼垛起始平臺(tái)14和碼垛終止平臺(tái)15上均設(shè)置有物料容置槽(附圖中未示出)，物料容置槽可用來(lái)放置碼垛物料16。

還包括分別與碼垛起始平臺(tái)14和碼垛終止平臺(tái)15連接的升降裝置(附圖中未示出)，用于調(diào)節(jié)碼垛起始平臺(tái)14和碼垛終止平臺(tái)15的高度。

為了防止碼垛的物料錯(cuò)位，物料容置槽的外周對(duì)稱設(shè)置有若干個(gè)限位部件。限位部件可以選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工成本低的定位柱。為了使碼垛的過(guò)多物料歪倒掉下來(lái)，限位部件還設(shè)計(jì)成以下結(jié)構(gòu)：限位部件包括伸縮套筒和套設(shè)在伸縮套筒內(nèi)的伸縮桿，通過(guò)伸縮桿的伸縮，實(shí)現(xiàn)限位部件高度的調(diào)節(jié)，從而保證碼垛的過(guò)多物料的規(guī)整性，必滿歪斜。

所有物料碼垛完成后，通過(guò)機(jī)器人本體33連接夾爪工具，將壓板壓緊在碼垛好的物料上方，后續(xù)進(jìn)一步打包裝箱即可。

檢測(cè)裝置20可用來(lái)檢測(cè)待碼垛物料的顏色、輪廓、尺寸數(shù)據(jù)及位置，并將數(shù)據(jù)信息及位置信息傳輸至控制器，控制器接收檢測(cè)結(jié)果并輸出至顯示裝置34，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)控制機(jī)器人本體33是否對(duì)物料進(jìn)行碼垛。顯示裝置34顯示檢測(cè)結(jié)果，以供操作人員一目了然的查看，方便快捷。

監(jiān)視系統(tǒng)包括監(jiān)視攝像頭29和與監(jiān)視攝像頭29電連接的監(jiān)視器31。監(jiān)視器31通過(guò)監(jiān)視器支架32安裝在工作臺(tái)面上。監(jiān)視攝像頭29通過(guò)攝像頭支架30安裝在工作臺(tái)面上，可拍攝工作臺(tái)1及周邊一定范圍內(nèi)的人員及設(shè)備操作情況，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)視器31進(jìn)行顯示。

本實(shí)施例以3C行業(yè)典型的工藝應(yīng)用為背景，能夠支持機(jī)器人完成異形芯片的分揀、異形芯片在PCB板23上的裝配以及裝配產(chǎn)品的后續(xù)涂膠、碼垛工序操作，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人操作、鉗工裝配、電工電子、PLC應(yīng)用、氣動(dòng)控制、視覺(jué)檢測(cè)等技能要點(diǎn)的教學(xué)。

通過(guò)上述組件間控制信號(hào)的交互共可形成三個(gè)功能模塊：涂膠功能模塊、碼垛功能模塊和操作監(jiān)控模塊。各模塊工作方法如下：

1、涂膠功能模塊

A、機(jī)器人的涂膠動(dòng)作指令可由離線編程軟件編程生成程序文本并通過(guò)可插拔存儲(chǔ)介質(zhì)(U盤(pán))導(dǎo)入到控制器中存檔；

B、控制器根據(jù)離線編程導(dǎo)入的動(dòng)作指令控制機(jī)器人本體33將涂膠工具7安裝至機(jī)器人本體33的末端；

C、控制器根據(jù)離線編程導(dǎo)入的動(dòng)作指令控制機(jī)器人本體33帶動(dòng)涂膠工具7根據(jù)涂膠單元的涂膠軌跡沿軌跡行進(jìn)，模擬涂膠工藝；

D、完成所有沿涂膠軌跡行進(jìn)動(dòng)作后，控制器根據(jù)離線編程導(dǎo)入的動(dòng)作指令控制機(jī)器人本體33將涂膠工具7放回工具支架11上并復(fù)位。

2、碼垛功能模塊

A、機(jī)器人的碼垛動(dòng)作指令可由離線編程軟件編程生成程序文本并通過(guò)可插拔存儲(chǔ)介質(zhì)(U盤(pán))導(dǎo)入到控制器中存檔；

B、控制器控制根據(jù)離線編程導(dǎo)入的動(dòng)作指令機(jī)器人本體33將夾爪工具8安裝至機(jī)器人本體33的末端；

C、控制器根據(jù)離線編程導(dǎo)入的動(dòng)作指令控制機(jī)器人本體33使用夾爪工具13將碼垛起始平臺(tái)14上的碼垛物料16抓取移動(dòng)至碼垛終止平臺(tái)15，模擬碼垛工藝；

D、完成所有碼垛動(dòng)作后，控制器根據(jù)離線編程導(dǎo)入的動(dòng)作指令控制機(jī)器人本體33將夾爪工具8放回工具支架11上并復(fù)位。

3、操作監(jiān)控模塊

監(jiān)視攝像頭29拍攝工作臺(tái)1及周邊一定范圍內(nèi)的人員及設(shè)備操作情況，實(shí)時(shí)傳遞到監(jiān)視器31進(jìn)行顯示，供教學(xué)人員查看。

本實(shí)施例的機(jī)器人教學(xué)設(shè)備不僅能夠滿足教學(xué)需求，而且通過(guò)檢測(cè)涂膠工具在涂膠軌跡上的涂膠位置來(lái)提示操作者涂膠是否正確，從而提高了涂膠的精度，進(jìn)一步提高了自動(dòng)化程度。

以上結(jié)合具體實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。