本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種機器人教學(xué)實訓(xùn)平臺。

背景技術(shù)：

隨著機器人在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，機器人教育也變得越來越重要，機器人教學(xué)實訓(xùn)平臺也應(yīng)運而生，機器人教學(xué)實訓(xùn)平臺具有很好的演示效果，同時也能夠培養(yǎng)學(xué)生們的動手操作能力。

但是，現(xiàn)有的機器人教學(xué)實訓(xùn)平臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜、執(zhí)行元件多、占地面積大、價格偏高。首先，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、執(zhí)行元件多容易分散學(xué)生的注意力，在有限的教學(xué)時間內(nèi)，不能夠達到所要演示的效果，且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)故障，增加維修成本；其次，偏大的占地面積也不易于教師的管理教學(xué)，也很難實現(xiàn)一人一機或少人一機的實訓(xùn)要求，不利于提高學(xué)生的動手能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了避免和解決上述問題，提供一種能夠進行書寫、走軌跡、供料、搬運、碼垛、裝配、焊接功能的教學(xué)實訓(xùn)平臺，本發(fā)明提出了一種機器人教學(xué)實訓(xùn)平臺。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種機器人教學(xué)實訓(xùn)平臺，包括型材實訓(xùn)桌，所述型材實訓(xùn)桌上設(shè)置有擋板圍成的操作臺，所述型材實訓(xùn)桌位于操作臺內(nèi)部安裝有六自由度工業(yè)機器人、書寫單元、幾何軌跡模擬單元、碼垛裝配單元、供料單元、焊接模擬單元，所述六自由度工業(yè)機器人上安裝有工裝夾具，所述型材實訓(xùn)桌上靠近操作臺處安裝有氣動控制系統(tǒng)、與氣動控制系統(tǒng)相連的電磁閥、電氣控制系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述型材實訓(xùn)桌使用鋁型材制作，型材實訓(xùn)桌的底部安裝有腳輪，六自由度工業(yè)機器人底部安裝有底板，六自由度工業(yè)機器人通過底板直接固定在型材實訓(xùn)桌上。

優(yōu)選的，所述書寫單元包括固定在擋板上的書寫平臺、設(shè)置在書寫平臺上的書寫紙。

優(yōu)選的，所述幾何軌跡模擬單元包括固定在擋板上的一號固定平臺、安裝在一號固定平臺的軌跡線模擬裝置。

優(yōu)選的，所述軌跡線模擬裝置是由薄板組成的曲面和平面，所述曲面和平面上切割有n種幾何圖案，所述圖案可以為三角形、正方形、正五邊形、圓形、橢圓和五角星，曲面上可根據(jù)需要加入學(xué)校logo圖案，六自由度工業(yè)機器人可以按照圖案的軌跡進行運動。

優(yōu)選的，所述碼垛裝配單元包括固定在擋板上的二號固定平臺、設(shè)置在二號固定平臺上的大顆粒積木底板和大顆粒積木。

優(yōu)選的，所述供料單元包括安裝在型材實訓(xùn)桌的安裝底板、安裝在安裝底板上的振動盤，所述振動盤的末端設(shè)置有封住的出料口，所述出料口處設(shè)置有開缺口的導(dǎo)槽，方便夾取工件。

優(yōu)選的，所述焊接模擬單元包括焊接變位機、焊接件，所述焊接變位機包括機架、固定在機架下側(cè)且連接有伺服電機的電機安裝板、固定在機架上方的且連接有焊接旋轉(zhuǎn)架立式座軸承、設(shè)置在電機安裝板右側(cè)且連接有伺服電機和焊接旋轉(zhuǎn)架的同步帶輪組件，所述焊接件和焊接旋轉(zhuǎn)架之間設(shè)置有快速夾具，所述焊接旋轉(zhuǎn)架上安裝有傳感器。

優(yōu)選的，所述工裝夾具包括末端墊塊、安裝在末端墊塊上的末端座板、安裝在末端座板的三等分方向上的氣動手指和光軸支座、固定在光軸支座上的記號筆、錐。

本發(fā)明將六自由度工業(yè)機器人所需的夾具都裝在了末端座板上，省去了夾具換裝單元，節(jié)約了成本與空間。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，執(zhí)行元件少，占用空間小，通過一個型材實訓(xùn)桌實現(xiàn)了多種操作訓(xùn)練，平臺設(shè)計簡潔，與同樣功能的產(chǎn)品相比價格低，在實訓(xùn)過程中能夠集中學(xué)生的注意力，在有限的教學(xué)時間里能夠更好的表達所要演示的效果，由于組件少因此故障率低，能夠有效的減少維修費用，而且運輸方便，同時還能實現(xiàn)一人一機的實訓(xùn)要求，有利于提高學(xué)生的動手能力。

此外，學(xué)生也可以對控制器內(nèi)的程序進行編寫修改，通過實訓(xùn)驗證程序正確性，達到教學(xué)的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1為本發(fā)明的立體圖；

圖2為本發(fā)明的幾何軌跡模擬單元立體圖；

圖3為本發(fā)明的供料單元的立體圖；

圖4為本發(fā)明的工裝夾具單元的立體圖；

圖5為本發(fā)明的焊接模擬單元的立體圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對本發(fā)明進一步闡述。

如圖1至圖5所示，一種機器人教學(xué)實訓(xùn)平臺，包括型材實訓(xùn)桌1，所述型材實訓(xùn)桌1上設(shè)置有擋板12圍成的操作臺，所述型材實訓(xùn)桌1位于操作臺內(nèi)部安裝有六自由度工業(yè)機器人2、書寫單元3、幾何軌跡模擬單元4、碼垛裝配單元5、供料單元6、焊接模擬單元7，所述六自由度工業(yè)機器人2上安裝有工裝夾具8，所述型材實訓(xùn)桌1上靠近操作臺處安裝有氣動控制系統(tǒng)9、與氣動控制系統(tǒng)9相連的電磁閥10、電氣控制系統(tǒng)11。

所述電磁閥10配合氣動控制系統(tǒng)9使用，所述氣動控制系統(tǒng)9控制六自由度工業(yè)機器人2上的氣動手指83，所述電氣控制系統(tǒng)11控制供料單元6上的振動盤62和焊接模擬單元7上的伺服電機72。

所述型材實訓(xùn)桌1的底部安裝有腳輪，方便型材實訓(xùn)桌1的移動，六自由度工業(yè)機器人2的底部安裝有底板，六自由度工業(yè)機器人2通過底板直接固定在型材實訓(xùn)桌1上。

優(yōu)選的，所述書寫單元3包括固定在擋板12上的書寫平臺、設(shè)置在書寫平臺上的書寫紙，將書寫平臺固定在擋板12上，提升了書寫平臺的高度有利于六自由度工業(yè)機器人2進行書寫。

優(yōu)選的，所述幾何軌跡模擬單元4包括固定在擋板12上的一號固定平臺41、安裝在一號固定平臺41的軌跡線模擬裝置42，采用一號固定平臺41有利于軌跡線模擬裝置42的維修與更換。

優(yōu)選的，所述軌跡線模擬裝置42是由薄板組成的曲面和平面，所述曲面和平面上切割有n種幾何圖案，可滿足對二維和三維空間軌跡的教學(xué)要求，所述圖案可以為三角形、正方形、正五邊形、圓形、橢圓和五角星，曲面上可根據(jù)需要加入學(xué)校logo圖案，六自由度工業(yè)機器2人可以按照圖案的軌跡進行運動。

優(yōu)選的，所述碼垛裝配單元5包括固定在擋板12上的二號固定平臺、設(shè)置在二號固定平臺上的大顆粒積木底板和大顆粒積木。可以在大顆粒積木在底板上拼插出各種形狀的立體圖形，同時模擬了裝配與碼垛功能，節(jié)省了時間和空間。

優(yōu)選的，所述供料單元6包括安裝在型材實訓(xùn)桌1的安裝底板61、安裝在安裝底板61上的振動盤62，所述振動盤62的末端設(shè)置有封住的出料口，工件出來以后停留在出料口位置，所述出料口處設(shè)置有開缺口的導(dǎo)槽，方便夾取工件。

優(yōu)選的，所述焊接模擬單元7包括焊接變位機、焊接件76，所述焊接變位機包括機架71、固定在機架71下側(cè)且連接有伺服電機72的電機安裝板73、固定在機架71上方的且連接有焊接旋轉(zhuǎn)架77立式座軸承78、設(shè)置在電機安裝板73右側(cè)且連接有伺服電機72和焊接旋轉(zhuǎn)架77的同步帶輪組件74，所述焊接件76和焊接旋轉(zhuǎn)架77之間設(shè)置有快速夾具75。所述焊接旋轉(zhuǎn)架77上安裝有傳感器，可根據(jù)焊接要求旋轉(zhuǎn)一定角度。

優(yōu)選的，所述工裝夾具8包括末端墊塊82、安裝在末端墊塊82上的末端座板81、安裝在末端座板81的三等分方向上的氣動手指83和光軸支座84、固定在光軸支座84上的記號筆85、錐86，所述光軸支座84設(shè)置有兩個，所述記號筆85和錐86均固定在光軸支座84上，將所有的夾具都安裝在末端座板81上，省去了換裝夾具的過程，通過轉(zhuǎn)動工裝夾具8實現(xiàn)快速更換執(zhí)行件，節(jié)省成本和空間。

下面將對本發(fā)明的使用方法作進一步闡述：

通過氣動控制系統(tǒng)9、電磁閥10和電氣控制系統(tǒng)11控制型材實訓(xùn)桌，供料單元6和碼垛裝配單元5是協(xié)同工作的，工件儲存在振動盤62內(nèi)。

供料單元6工作時，工件運動到振動盤62的輸出端，六自由度工業(yè)機器2通過氣動手指83夾取工件放到碼垛裝配單元5工作臺面上。

碼垛裝配單元5工作時，工作臺面上有大顆粒積木底板，而大顆粒積木可在上面進行拼插安裝，根據(jù)需要六自由度工業(yè)機器2可以進行不同形狀的裝配。

幾何軌跡模擬單元4工作時，工裝夾具8旋轉(zhuǎn)到錐86，錐86可模擬幾何軌跡進行運動，幾何軌跡有平面和曲面的，可自由切換。

書寫單元3工作時，工裝夾具8旋轉(zhuǎn)到記號筆85，可在書寫紙上進行書寫。

焊接模擬單元7工作時，工裝夾具8旋轉(zhuǎn)到錐86，錐86可模擬焊槍對焊接件76進行焊接，伺服電機72可通過同步帶輪組件74帶動焊接旋轉(zhuǎn)架77旋轉(zhuǎn)，從而帶動焊接件76旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)變位焊接，

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。