用于多种工业机器人的模拟训练设备制造技术

本发明专利技术申请属于教学设备技术领域，具体公开了一种用于多种工业机器人的模拟训练设备，括工作台和两个移动杆，所述工作台上设有圆环槽，所述圆环槽内滑动设有圆环滑块，圆环滑块外沿设有齿圈；所述工作台上转动设有垂直于工作台的转轴，所述转轴上设有与齿圈啮合的第一主齿轮。与现有技术相比，本设备造价低、易修复、安全隐患小，在模拟训练中，可让学生们更透彻的学习到工业机器人相关的知识，非常适用于教学。

【技术实现步骤摘要】
用于多种工业机器人的模拟训练设备
本专利技术属于教学设备
，具体公开了一种用于多种工业机器人的模拟训练设备。
技术介绍
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它通常能自动执行工作，能够完成多自由度移动和多角度操作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。随着工业需求和机器人行业的飞速发展，工业机器人应用愈来愈广泛，为此对拥有机器人相关技术的人才需求非常迫切，一些高校也在不断地新开机器人相关的专业，并在较多机器人相关的专业中增设机器人对应的课程。由于现阶段我国自主生产的机器人和国外还有较大差距，学校对机器人的教学还是以国外的机器人为准；而国外机器人价格昂贵，建设全面的机器人技术的学习平台需要花费非常大的财力，且国外的机器人出问题会造成不可恢复的损失；另一方面，机器人的主要由控制单元来控制其运动，直接将现有的机器人作为教学用具，较难让学生们理解到工业机器人的运动原理，不利于教学。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种用于多种工业机器人的模拟训练设备，以解决现有的教学用工业机器人造价昂贵，且不适用于教学的问题。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案为：用于多种工业机器人的模拟训练设备，包括工作台和两个移动杆，所述工作台上设有圆环槽，所述圆环槽内滑动设有圆环滑块，圆环滑块外沿设有齿圈；所述工作台上转动设有垂直于工作台的转轴，所述转轴上设有与齿圈啮合的第一主齿轮；所述圆环滑块上固定有两个底座，两个底座以圆环滑块的中心对称设置，底座上设有两个通孔；移动杆的两端分别滑动连接在两个底座通孔内，移动杆的长度大于圆环槽直径的两倍，移动杆一端为光杆段，移动杆的另一端为螺纹段，所述移动杆的中心处连接有固定座；与螺纹段连接的底座上位于通孔一侧转动设有从齿轮，所述从齿轮中心处设有与通孔位置对应的螺孔，所述移动杆的螺纹段与螺孔螺纹连接，所述底座上固定设有平行于移动杆的轴杆，所述轴杆上转动设有与从齿轮啮合的第二主齿轮；所述固定座上设有伸缩机构，所述伸缩机构远离工作台的一端固定有安装块，所述安装块安装了机械手，所述工作台上设有用于控制机械手的控制单元。本基础方案的工作原理在于：本设备使用时，可根据需要，转动第二主齿轮，第二主齿轮转动将会带动两个从齿轮转动，从齿轮转动时，螺孔和移动杆的螺纹段作用，从而使移动杆沿两个底座所在的直线上移动，进而使固定座在工作台上移动。由于两个移动杆均依靠第一主动齿轮通过从齿轮带动移动，使两个移动杆的移动杆速度相同，固定座移动较为平稳。当固定座移动至所需位置的圆周上时，第二主齿轮停止转动，从齿轮也随之停止转动，螺杆停止移动，从而使固定座的位置得以初步固定。此时转动第一主齿轮，第一主齿轮转动齿圈随之转动，从而使圆环滑块在圆环槽内移动，将圆环滑块上的固定座转动，从而将固定座转动到所需位置。待固定座的位置确定后，根据需要调整伸缩机构到合适高度，再通过控制单元控制机械手完成指定动作，从而实现对工业机器人的模拟和演练。本基础方案的有益效果在于：1、本设备通过圆环滑块的周向转动和移动杆在圆环槽直径上的径向移动，实现了固定座在工作台台面上的定位移动，模拟了工业机器人在X轴和Y轴所在的平面上的移动；与普通的工业机器人不同的是，通常的工业机器人是通过在X方向和Y方向直线移动而实现在X轴和Y轴所在的平面上定位，而本设备通过圆周方向的移动和直线移动实现了在平面上的定位，这就拓展了学生们的思维，让学生可以了解到利用不同的机械设计，实现同一类型的运动，从而使学生们在未来做机械设计时，可根据实际情况择优选择所需的机械机构设计。2、本设备还通过伸缩机构实现了Z轴上的移动，结合固定座所能移动的位置，伸缩机构上的安装块可实现在工作台以上的三维空间位置进行定位，从而实现了模拟工业机器人所需的三维空间定位移动。3、在本设备中，安装块上固定了所需完成具体工序的机械手，工作台上安装了控制机械手的控制单元，可通过安装块位置的定位实现机械手在三维空间上的定位移动，然后通过机械手完成所需工序的模拟，从而实现整个工业机器人操作工序的模拟；另外可根据模拟训练的需求，选择在安装块上安装市面上已有的焊接、抓取、喷涂、涂胶、码垛等功能型机械手，实现对多种工业机器人的模拟训练。4、本设备将工业机器人的功能进行拆分，将三维空间定位移动部分通过不常规的方式实现，并通过手动控制而非控制系统控制，实现其定位移动，相对现有的工业机器人而言，更适合于教学上的模拟训练，学生们通过自己手动操作，可较为真切的学习和掌握相关的知识。5、本设备减少了电控结构部分，整体结构也相对来说较为简单，从而使本设备相对于现有工业机器人来说造价较低，从而降低了教学成本；另外本设备由于纯在部分手动控制，从而降低了安全隐患。与现有技术相比，本设备造价低、易修复、安全隐患小，在模拟训练中，可让学生们更透彻的学习到工业机器人相关的知识，非常适用于教学。进一步，所述伸缩机构包括液压缸和液压泵，所述液压缸的缸筒部分安装在固定座上，所述液压泵固定在工作台上；所述液压缸的活塞杆与安装块固定，所述液压泵与液压缸的缸筒可拆卸连通。控制安装块在Z轴上移动时，可在固定座位置确定之后，将液压泵和液压缸的缸筒连通，通过液压泵泵入或泵出液压油，调整液压缸活塞杆的伸长或缩短，从而调整安装块的高度。进一步，所述液压缸的缸筒上设有出液口，所述出液口为圆台形，出液口直径大的一端朝向液压缸缸筒的内部，所述出液口处设有与出液口形状匹配的塞柱，液压缸内部设有支撑塞柱的弹性件；所述液压泵的出液管连通有连接管，所述连接管直径小于塞柱小端直径，连接管远离液压泵的一端侧部设有多个与内部连通的出液孔，连接管上设有与液压缸的缸筒吸合固定的吸盘。液压泵和液压缸需要连通时，将连接管对准塞柱按压，同时将吸盘吸附在出液口附近的缸筒上；吸盘可将连接管固定在液压缸的缸筒上，连接管按压塞柱后，塞柱向缸筒内移动，从而使出液口打开；此时通过连接管上的出液孔可将液压泵的出液管和液压缸的缸筒连通，启动液压泵可泵入或泵出液体，从而控制活塞杆伸缩，调整安装块到合适位置。进一步，所述第一主齿轮上设有用于转动第一主齿轮的第一手柄，所述第二主齿轮上设有用于转动第二主齿轮的第二手柄。第一手柄和第二手柄可便于操作和控制第一主齿轮和第二主齿轮转动，从而便于控制本设备模拟训练。进一步，所述工作台上设有圆形的刻度，所述刻度以圆环槽的圆心设置。此种刻度的设置可便于将固定座移动至所需位置。进一步，所述移动杆上设有沿移动杆轴向设置的滑槽，所述底座的通孔内设有与滑槽滑动连接的凸起。滑槽和凸起可以限制移动杆在使用过程中不转动，较好的使移动杆和底座滑动连接，在第一主齿轮转动时，通过螺纹连接可使移动杆移动。附图说明图1是本专利技术用于多种工业机器人的模拟训练设备实施例的结构示意图；图2是图1中A处的结构放大图；图3是液压缸和液压泵连接处部分结构剖视图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：工作台10、圆环槽11、刻度12、转轴13、第一主齿轮14、第一手柄15、圆环滑块20、齿圈21、底座30、通孔31、凸起32、移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于多种工业机器人的模拟训练设备，其特征在于，包括工作台和两个移动杆，所述工作台上设有圆环槽，所述圆环槽内滑动设有圆环滑块，圆环滑块外沿设有齿圈；所述工作台上转动设有垂直于工作台的转轴，所述转轴上设有与齿圈啮合的第一主齿轮；所述圆环滑块上固定有两个底座，两个底座以圆环滑块的中心对称设置，底座上设有两个通孔；移动杆的两端分别滑动连接在两个底座通孔内，移动杆的长度大于圆环槽直径的两倍，移动杆一端为光杆段，移动杆的另一端为螺纹段，所述移动杆的中心处连接有固定座；与螺纹段连接的底座上位于通孔一侧转动设有从齿轮，所述从齿轮中心处设有与通孔位置对应的螺孔，所述移动杆的螺纹段与螺孔螺纹连接，所述底座上固定设有平行于移动杆的轴杆，所述轴杆上转动设有与从齿轮啮合的第二主齿轮；所述固定座上设有伸缩机构，所述伸缩机构远离工作台的一端固定有安装块，所述安装块安装了机械手，所述工作台上设有用于控制机械手的控制单元。

【技术特征摘要】
1.用于多种工业机器人的模拟训练设备，其特征在于，包括工作台和两个移动杆，所述工作台上设有圆环槽，所述圆环槽内滑动设有圆环滑块，圆环滑块外沿设有齿圈；所述工作台上转动设有垂直于工作台的转轴，所述转轴上设有与齿圈啮合的第一主齿轮；所述圆环滑块上固定有两个底座，两个底座以圆环滑块的中心对称设置，底座上设有两个通孔；移动杆的两端分别滑动连接在两个底座通孔内，移动杆的长度大于圆环槽直径的两倍，移动杆一端为光杆段，移动杆的另一端为螺纹段，所述移动杆的中心处连接有固定座；与螺纹段连接的底座上位于通孔一侧转动设有从齿轮，所述从齿轮中心处设有与通孔位置对应的螺孔，所述移动杆的螺纹段与螺孔螺纹连接，所述底座上固定设有平行于移动杆的轴杆，所述轴杆上转动设有与从齿轮啮合的第二主齿轮；所述固定座上设有伸缩机构，所述伸缩机构远离工作台的一端固定有安装块，所述安装块安装了机械手，所述工作台上设有用于控制机械手的控制单元。2.如权利要求1所述的用于多种工业机器人的模拟训练设备，其特征在于，所述伸缩机构包括液压缸和液压泵，所述液压缸的缸筒部分安装在固...

【专利技术属性】
技术研发人员：林礼区，姜锐，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33