机器人教学平台制造技术

本实用新型专利技术公开了机器人教学平台，包括小型工业机器人系统、外部控制模块、教学模块、雕刻模块、绘画模块。工业机器人系统包括关节型机器人本体、机器人控制柜、示教器；所述关节型机器人本体安装在机柜内，所述机器人控制柜设置在机柜内，所述示教器设在机柜外；所述机柜内设有外部控制模块，外部控制模块连接PC，PC向机器人传递并下载程序。机器人教学平台结构简单，运行控制合理，能完成多项教学任务。本实用新型专利技术包含离线编程技术，该技术应用广泛，代表了未来机器人各个行业应用编程的发展方向与发展趋势，是机器人规模化应用、解放人力资源的必经之路，进行该技术的教学培训保证了教学内容的时效性。

Robot teaching platform

The utility model discloses a robot teaching platform, which comprises a small industrial robot system, an external control module, a teaching module, an engraving module and a painting module. Industrial robot system including articulated robot, robot control cabinet, teaching device; the robot body is arranged in the cabinet, the robot control cabinet is arranged in the cabinet, the teaching device located in the cabinet; the cabinet is equipped with an external control module, external control module is connected to the PC PC. Robot transfer and Download program. The robot teaching platform has many advantages such as simple structure, reasonable operation and control, and can accomplish many teaching tasks. The utility model comprises off-line programming technology, this technology is widely used, and represents the future direction of development of robot applications in various industries programming trend, is the only way which must be passed robot scale applications, the liberation of the human resources, the technical teaching and training to ensure the effectiveness of teaching content.

【技术实现步骤摘要】
机器人教学平台
本技术涉及机器人教学领域，尤其是一种机器人教学平台。
技术介绍
机器人作为工业4.0时代的核心力量，正在各个领域发挥巨大作用。机器人进入工厂，需要人操作才能投入使用。但目前适合企业的人才并不多，据相关调研结果，相关人才缺口达百万人。另一方面，当前开设机器人专业的院校较少，教学设备也与实际工业应用级设备相距甚远，造成了机器人教学工作效率低下、脱离实际。国内在机器人教学设备方面，主要有两个问题：1)院校设备侧重机器人组成及原理，涉及应用较少，限制了学生动手操作的机会；2)市场现有培训设备，要么完全进口，造价高昂、售后困难，要么功能单一，无法实现岗前培训的效果。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术提出了一种机器人教学平台及其教学方法。本技术能够推广工业机器人，同时，注重实操、功能全面。本技术采用如下技术方案：本技术公开了机器人教学平台，包括小型工业机器人系统、具备框架结构的机柜、外部控制模块、功能模块。功能模块包括教学模块、雕刻模块、绘画模块。小型工业机器人系统包括关节型机器人本体、机器人控制柜、示教器；所述关节型机器人本体的末端安装有防碰撞传感器，防碰撞传感器末端安装快换装置，快换装置安装有可更换的功能模块；所述关节型机器人本体安装在机柜内，所述机器人控制柜设置在机柜内，所述示教器设在机柜外；所述机柜内设有外部控制模块，外部控制模块连接PC，PC向机器人控制柜传递并下载程序。进一步地，所述机柜分为用覆盖件隔开的上层空间和下层空间，上层空间背部、顶部有玻璃挡板，顶部挡板下方有照明灯，顶部挡板上方有报警灯，前部、左右两侧有安全门；所述外部控制模块安装在下层空间。机器人教学平台还包括气动模块，气动模块包括用于产生压力气源的空压机、用于气路通断与压力控制的阀、用于气体干燥与过滤的过滤器、用于系统压力检测的压力开关，空压机外置于机柜外，阀、过滤器、压力开关安装在下层空间内。所述关节型机器人本体的轴数为六轴，内置有电磁阀、气动接口、传感器信号通讯接口。优选地，所述上层空间的关节型机器人本体前方设有变位机，变位机包括电机、减速机、连接法兰、法兰盘，所述变位机与关节型机器人本体联动；变位机连接有变位机控制柜，变位机控制柜放置在下层空间机器人控制柜上方，变位机控制柜实现变位机电机的驱动与控制。优选地，所述外部控制模块包括PLC控制器、电源组件、人机界面和通讯接口。优选地，所述功能模块包括教学模块、雕刻模块、绘画模块。采用如上技术方案取得的有益技术效果为：机器人教学平台结构简单，运行控制合理，能完成多项教学任务。本技术包含的离线编程教学培训，使用离线编程技术进行加工前的仿真与程序的自动生成，能够大大简化编程难度、提高精确度；无需依托机器人进行编程作业，有效降低编程成本；提前获知发生碰撞的位置并进行姿态调整加以规避，提高程序的安全性。该技术应用广泛，代表了未来机器人各个行业应用编程的发展方向与发展趋势，是机器人规模化应用、解放人力资源的必经之路，进行该技术的教学培训保证了教学内容的时效性。附图说明图1为机器人教学平台结构示意图。图2为图1区别视角示意图。图3为关节型机器人本体安装电主轴工具示意图。图4为关节型机器人本体安装画笔工具示意图。图5为防撞传感器结构示意图。图6为外部控制模块结构示意图。图中，1、关节型机器人本体，2、玻璃挡板，3、外部框架，4、电源接口，5、气源接口，6、脚轮，7、进风口过滤网，8、变位机，9、气动夹具，10、快换装置，11、防碰撞传感器，12、照明灯，13、安全门，14、电主轴，15、自锁式急停按钮，16、通讯接口，17、人机界面，19、示教器，20、教学台架，21、工具挂架，22、笔型演示工具，23、报警灯，24、绘画画笔。具体实施方式结合附图1至6对本技术的具体实施方式做进一步说明：机器人教学平台，本技术公开了机器人教学平台，包括小型工业机器人系统、具备框架结构的机柜、框架与安全模块、外部控制模块、教学模块、雕刻模块、绘画模块。小型工业机器人系统包括关节型机器人本体1、机器人控制柜、示教器19；所述关节型机器人本体1的末端安装有防碰撞传感器11，防碰撞传感器11末端安装快换装置10，快换装置10安装有可更换的功能模块；所述关节型机器人本体安装在具备框架结构的机柜内，所述机器人控制柜设置在机柜内，所述示教器19设在机柜外；所述机柜内设有外部控制模块，外部控制模块连接PC，PC向机器人控制柜传递并下载程序。如图1所示，机器人教学平台，由外部框架3构成支撑结构，分为上下两层，之间用覆盖件隔开，避免上层作业时产生的粉尘落入下层；机柜底部设有进风口过滤网7。上层背部、顶部有玻璃挡板2，顶部挡板下方有照明灯12，前部、左右两侧有安全门13，摆放机器人、教学模块、雕刻模块、绘画模块；绘画模块包括绘画画笔24。下层摆放控制柜，前部为安装面板，安装有外部控制模块，后部与左右两侧有钢铁材质的门；顶部有报警灯23。具体包括小型工业机器人系统、框架与安全模块、外部控制模块、教学模块、雕刻模块、绘画模块。关节型机器人本体1，轴数6轴，体积小、质量轻，易于安装；手臂内置电磁阀，并配置了气动接口、传感器信号通讯接口，在连接末端工具时无需再穿管配线，使用方便。机器人控制柜，安装在下层空间，内部高度集成，柜体尺寸紧凑，质量轻易于安装，提供了包括供电、编码器、USB、profinet、外部轴、DVI、ethercat、数字量I/O在内的丰富接口，易于连接与配置；提供千兆以太网的快速通信；一体化集成存储卡，保证重要系统数据安全存储。外部控制模块包括PLC控制器、电源组件、人机界面17和通讯接口16。示教器19，摆放在下层前部安装面板上，触摸式彩色显示屏，触控板拥有上下文敏感的浮动窗口，使得操作更直观；通过单独的运行键直接控制八根轴/附加轴，无需来回切换；可直接在其上上储存和读取配置；支持热插拔。软件系统界面，采用历经验证的基于计算机的控制技术；扩展的指令集便于更具用户友好性的轨迹编程；软件安装在PC上之后，能够实现PC与机器人的通讯连接，实现机器人数据读取与修改。机柜设有脚轮6，安装在底部，复合型脚轮，能够实现支脚高度调节、万向转动。机柜内设有工具挂架21，工具挂架21上设有具有弹性的笔型演示工具22。机柜设有报警灯23，报警灯安装在顶面外部，分红黄绿三色，触发急停信号时红色灯亮并伴有蜂鸣器声音报警，机器人动作停止，需复位后重新运行；无故障运行显示绿色，机器人正常运行；运行中出错显示黄色，机器人暂停运行，消除故障后继续运行。气动模块，包括空压机、阀、过滤器、压力开关，空压机外置，其余部件安装在下层空间内，分别用于一定压力气源供应、气路通断与压力控制、气体干燥与过滤、系统压力检测，当系统压力低于设定值时，触发急停信号。气路连接气源接口5，气源接口5与电源接口4均设置在机柜下部一侧。防碰撞传感器安装在机器人末端，连接机器人轴法兰与工具，通过调节输入气体的压力，可以改变其碰撞触发力矩，碰撞发生时，自带的信号输出端状态改变，触发急停信号。安全门开关传感器安装在上层门上端，在机器人开始运行前，需要将门关闭，否则机器人无法运行；机器人运行过程中，一旦门开启，则传感器输出端状本文档来自技高网...

【技术保护点】
机器人教学平台，其特征在于，包括小型工业机器人系统和具备框架结构的机柜，所述小型工业机器人系统包括关节型机器人本体(1)、机器人控制柜、示教器(19)；所述关节型机器人本体(1)的末端安装有防碰撞传感器(11)，防碰撞传感器(11)末端安装快换装置(10)，快换装置(10)安装有可更换的功能模块；所述关节型机器人本体(1)安装在机柜内，所述机器人控制柜设置在机柜内，所述示教器(19)设在机柜外；所述机柜内设有外部控制模块，外部控制模块连接PC，PC向机器人控制柜传递并下载程序。

【技术特征摘要】
1.机器人教学平台，其特征在于，包括小型工业机器人系统和具备框架结构的机柜，所述小型工业机器人系统包括关节型机器人本体(1)、机器人控制柜、示教器(19)；所述关节型机器人本体(1)的末端安装有防碰撞传感器(11)，防碰撞传感器(11)末端安装快换装置(10)，快换装置(10)安装有可更换的功能模块；所述关节型机器人本体(1)安装在机柜内，所述机器人控制柜设置在机柜内，所述示教器(19)设在机柜外；所述机柜内设有外部控制模块，外部控制模块连接PC，PC向机器人控制柜传递并下载程序。2.根据权利要求1所述的机器人教学平台，其特征在于，所述机柜分为用覆盖件隔开的上层空间和下层空间，上层空间背部、顶部有玻璃挡板(2)，顶部挡板下方有照明灯(12)，顶部挡板上方有报警灯(23)，前部、左右两侧有安全门(13)；所述外部控制模块安装在下层空间。3.根据权利要求2所述的机器人教学平台，其特征在于，还包括气动模块，气动模块包括用于产生压力气源的空压机、用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫民，高喜飞，孔锐，张宏瑞，莫建旭，
申请(专利权)人：济宁中科先进技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37