一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件，属于教学设备领域，包括第三防护区，所述第三防护区为通过第三防护组件限定的一定区域；所述第三防护区内设有第一防护区和第二防护区，其中所述第二防护区为设于教学设备作业区边缘的第二防护组件限定的工作区域，所述第一防护区为设于机械手臂上的第一防护组件，随机械手臂转动形成的区域。本实用新型专利技术可以有效地防止学生误入教学设备作业区，降低机械手臂对学生碰撞的伤害，保证在近距离实训过程中，起到安全预警、安全防护的作用。

A Safety Protection Component for Visual Sorting Instruction Equipment of Industrial Robot

The utility model discloses a safety protection component of visual sorting teaching equipment for industrial robots, which belongs to the field of teaching equipment, including a third protective zone, the third protective zone being a certain area defined by the third protective component, the third protective zone having a first protective zone and a second protective zone, and the second protective zone being located at the edge of the operation zone of teaching equipment. The second protective component defines the working area, and the first protective area is the first protective component located on the manipulator arm, which is formed by the rotation of the manipulator arm. The utility model can effectively prevent students from entering the operation area of teaching equipment by mistake, reduce the collision damage of the mechanical arm to students, and ensure that the utility model can play the role of safety early warning and safety protection in the process of close training.

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件
本技术属于教学设备领域，具体地说涉及一种工业机器人视觉分拣教学设备。
技术介绍
随着机器人技术的发展及“中国制造2025”发展战略的展开，全国各大院校相继开设机器人应用及相关专业的课程，在工业机器人专业的教学中，为了激发学生对工业机器人的学习动力，掌握工业机器人的原理和内部结构，引进和开发了很多工业机器人教学平台，尤其将机器人与视觉技术进行结合，帮助机器人胜任更加智能化的工作的教学平台。但目前现有技术中，涉及工业机器人视觉分拣教学设备的有效安全防护少之又少，对于没有工作经验的学生来说，安全防护知识的缺乏和意识薄弱，导致机器人实训教学中存在诸多安全隐患。现有的防护措施有的基于简单的挡板遮蔽，或拉防护栏，防止学生触碰，在实训时无法有效防护，也无法近距离感受机器人的原理和结构，也没有安全预警的功能，实训和安全二者很难兼顾。因此，有必要提出进一步的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处提供一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件，拟解决以下问题：1.解决现有教学设备缺乏有效安全防护的技术问题；2.解决现有教学设备不能近距离实训的技术问题；2.解决现有教学设备没有安全预警的技术问题；为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件，包括第三防护区，所述第三防护区为通过第三防护组件限定的一定区域；所述第三防护区内设有第一防护区和第二防护区，其中所述第二防护区为设于教学设备作业区边缘的第二防护组件限定的工作区域，所述第一防护区为设于机械手臂上的第一防护组件，随机械手臂转动形成的区域。由于上述结构，第一防护组件用于防护机械手臂，形成第一防护区；第二防护组件分布在工业机器人视觉分拣教学设备作业区周围，形成第二防护区；第三防护组件分布在第一防护区和第二防护区外围，形成第三防护区。在近距离实训过程中，机械手臂和教学设备作业区是最危险的区域，通过上述设置，当实训人员误入危险区，第一防护组件、第二防护组件将感应到的信号传递给控制器，控制器发出相应指令给急停机构和报警器，进行相应的动作，可以有效地防止学生误入教学设备作业区，降低机械手臂对学生碰撞的伤害，保证在近距离实训过程中，起到近距离实训、安全防护的作用。第三防护组件分布在第一防护区和第二防护区外围，当进入该区域时，感应到的信号传递给控制器，控制器只发出相应指令给报警器报警，避免了不必要的停机，达到安全预警的目的。所述第一防护组件由若干个压力传感器组成，压力传感器均匀分布在机械手臂表面上。由于上述结构，实训人员误入第一防护组件保护的机械手臂转动形成的第一防护区时，机械手臂靠近人时受到一定压力值时，压力传感器将感受到的压力触发相应的信号给控制器，控制器发出相应指令给急停机构和报警器，设备停机，降低机械手臂对学生碰撞的伤害，保证在近距离实训过程中，起到安全防护的作用。所述压力传感器包括壳体、动触头、静触头、弹簧、推杆、凸头；所述弹簧上下分别接触凸头和壳体上表面，并套在推杆上；所述推杆上有两个，对称穿过壳体上表面，内外两端分别对称固定在动触头和凸头上；所述动触头两侧下方一定距离，有两个对称固定在壳体内的静触头；所述壳体固定在机械手臂内，上表面与机械手臂上表面持平。由于上述结构，当凸头受压时，对称穿过壳体上表面，内外两端分别对称固定在动触头和凸头的推杆逐渐往壳体内移动，带动动触头往下移动一定距离，动触头和动触头两侧下方一定距离的两个对称固定在壳体内的静触头接触导通，输出相应的信号到控制器；此时弹簧压缩，可以缓冲碰撞的冲击，并在未受到压力时，弹簧回复凸头、推杆和动触头整体位置，避免动触头和静触头接触导通，保证信号的准确性，实现压力传感器正确感受危险撞击，起到安全防护的作用。所述凸头外表面为弧形，材质为橡胶。由于上述结构，当凸头受压时，将压力传递给压力传感器，凸头为与实训人员身体直接最先接触的部位，凸头外表面为弧形增加接触面积，减小压强，降低机械手臂对学生碰撞的伤害，同时材质为橡胶，也具有一定的弹性，缓冲机械手臂的碰撞冲击，起到有效的安全防护。所述动、静触头接触面上有焊在铜合金片上的银合金点。由于上述结构，动触头往下移动一定距离和动触头两侧下方一定距离的两个对称固定在壳体内的静触头接触导通，输出相应的信号到控制器，动触头往下移动过程中也有一定的冲击，为了缓和这样的冲击，动触头和静触头的导电材料使用铜合金片，铜合金片有一定的柔韧性，冲击接触时有形变进行缓冲，同时铜合金片具有良好的导电能力。动、静触头接触面上有焊在铜合金片上的银合金点，银合金点具有更强的导电能力，使得动静触头良好接触，准确传递信号，起到安全防护的作用。所述第二、三防护组件包括若干安全光栅和支架；所述安全光栅固定在支架一端，所述支架另一端固定在教学设备作业区边缘或地面上，形成第二、第三防护区。由于上述结构，第三防护区为通过第三防护组件限定的一定区域，第二防护区为设于教学设备作业区边缘的第二防护组件限定的工作区域，安全光栅固定在支架一端，支架起到固定支撑安全光栅的作用，支架可以根据区域划分的需要，固定在合适的位置。第二、三防护组件利用安全光栅进行信息感应，安全光栅是由发光器和受光器两部分组成。发光器发射出调制的红外光，由受光器接收，形成了一个光栅保护网；有物体进入保护网，从中有光线被物体挡住，通受光器电路立即作出反应，即在输出部分输出一个控制信号到控制器，控制器进行信息处理，并输出响应的指令，起到有效的安全防护和安全预警的作用。所述支架包括内支架、支架套筒、螺纹旋柄；所述支架套筒为空心圆柱体，内部套有圆柱体内支架，所述内支架挤压在支架套筒和垂直穿过支架套筒表面的螺纹旋柄之间。由于上述结构，安全光栅固定在支架一端，支架起到固定支撑安全光栅的作用，支架可以根据区域划分的需要，固定在合适的位置。但往往安全光栅的位置高度需要根据实际情况进行调整。支架套筒为空心圆柱体，内部套有圆柱体内支架，可以确保内支架在支架套筒内自由伸缩，内支架挤压在支架套筒和垂直穿过支架套筒表面的螺纹旋柄之间，当转动螺纹旋柄，螺纹旋柄将圆柱体内支架固定住，起到调整安全光栅的位置高度的作用，便于实训的安全组件准确铺设，更有效达到安全防护的目的。所述内支架包括第一内支架和第二内支架；所述第一内支架和第二内支架套在夹角可调整为90°或180°连接而成的两段支架套筒内。由于上述结构，支架起到固定支撑安全光栅的作用，支架可以根据区域划分的需要，固定在合适的位置，但往往除了调整高度外，还需要调整二维平面的位置，第一内支架和第二内支架套在夹角可调整为90°或180°连接而成的两段支架套筒内，达到有两个内支架伸缩长度可以在支架套筒内调整，实现调整安全光栅二维平面的位置的作用，便于实训的安全组件准确铺设，更有效达到安全防护的目的。所述的第一防护组件由若干个距离传感器组成，距离传感器均匀分布在机械手臂表面上。由于上述结构，实训人员误入第一防护组件保护的机械手臂转动形成的第一防护区时，机械手臂靠近人时感受到一定障碍距离时，例如红外距离传感器，其具有一个红外线发射管和一个红外线接收管，当发射管发出的红外线被接收管接收到时，表明距离较近，需要关闭屏幕以免出现误操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件，其特征在于：包括第三防护区(30)，所述第三防护区(30)为通过第三防护组件(3)限定的一定区域；所述第三防护区(30)内设有第一防护区(10)和第二防护区(20)，其中所述第二防护区(20)为设于教学设备作业区（5）边缘的第二防护组件(2)限定的工作区域，所述第一防护区(10)为设于机械手臂(4)上的第一防护组件(1)，随机械手臂(4)转动形成的区域。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件，其特征在于：包括第三防护区(30)，所述第三防护区(30)为通过第三防护组件(3)限定的一定区域；所述第三防护区(30)内设有第一防护区(10)和第二防护区(20)，其中所述第二防护区(20)为设于教学设备作业区（5）边缘的第二防护组件(2)限定的工作区域，所述第一防护区(10)为设于机械手臂(4)上的第一防护组件(1)，随机械手臂(4)转动形成的区域。2.根据权利要求1所述的一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件，其特征在于：所述第一防护组件(1)由若干个压力传感器（11）组成，压力传感器（11）均匀分布在机械手臂（4）表面上。3.根据权利要求2所述的一种工业机器人视觉分拣教学设备的安全防护组件，其特征在于：所述压力传感器（11）包括壳体（12）、动触头（13）、静触头（14）、弹簧（15）、推杆(16)、凸头(17)；所述弹簧（15）上下分别接触凸头(17)和壳体（12）上表面，并套在推杆(16)上；所述推杆(16)上有两个，对称穿过壳体（12）上表面，内外两端分别对称固定在动触头（13）和凸头(17)上；所述动触头（13）两侧下方一定距离，有两个对称固定在壳体（12）内的静触头（14）；所述壳体（12）固定在机械手臂(4)内，上表面与机械手臂(4)上表面持平。4.根据权利要求3所述的一种工业机器人视觉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小红，吴伟，董方旭，李鑫栋，曹喆，
申请(专利权)人：陕西大中科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61