一种基于机械自动化教学的多工位焊接测控实验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于机械自动化教学的多工位焊接测控实验平台，包括平台主体、工作台、上位机、焊接臂、红外测距仪、测距传感器、超声波定位器，该自动化焊接方案能替代手动焊接且同样能实现教学的效果。还包括框体、吸音顶、吸音棉、消音孔等，该方案利于阻隔降低焊接时的噪音、维持相对安静的实验环境。还包括吸附层、风机、通风罩、排气管、翻转轴、固定槽、固定销、废料盒、震板、高压喷嘴，全过程无人员接触废料、焊渣和废气，有效地避免了人员皮肤直接接触金属的安全隐患和有害气体在实验室聚集对人体呼吸系统、神经系统的伤害。还包括VR演示室、VR头显、模拟焊枪，通过VR操作模拟焊枪，在规避学生实操危险的同时能熟练手动焊接操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机械自动化教学的多工位焊接测控实验平台


[0001]本专利技术属于机械自动化
，具体涉及一种基于机械自动化教学的多工位焊接测控实验平台。

技术介绍

[0002]自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。
[0003]现有的机械自动化教学的目的是使学生通过编程设计完成机械自动化控制，多工位焊接测控实验平台是利用程序控制焊接机器人对焊件自动焊接的实验台，而现有的实验平台都是敞开式，焊接机器人焊接时会产生大量的噪音和有毒气体，这些不良因素会影响教学环境和效果，同时焊接实验平台在焊接时都会产生大量的焊渣和金属粉尘，焊渣和粉尘会四处散落，清洁十分不便。另外，自动化焊接的精度取决于焊点的位置捕捉，现有的实验平台无法高效、准确的捕捉焊点，因而教学效果不佳。最后，由于部分同学的性格比较胆小，真正手动操作焊接十分有难度，而且比较危险，因此不具有教学的典型特征，从而难以作为实验进行教学。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于机械自动化教学的多工位焊接测控实验平台，以解决现有焊接实验的手动操作难以开展、危险系数高的问题，还可以解决焊接时有害气体、废料废渣处理的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种基于机械自动化教学的多工位焊接测控实验平台，包括中空的平台主体，平台主体的中间安装有与其匹配的工作台，工作台的上表面上左侧安装有焊架，工作台右边前侧与平台主体之间安装有框体，框体前表面固定安装有上位机，上位机左侧有活动安装在框体前表面的操作器，平台主体右侧设置有VR演示室；还包括横梁，横梁位于工作台上方，且左边与平台主体左侧面连接，右边与框体背面连接，所述横梁上安装有可以左右活动的焊接臂，焊接臂的底部活动安装有焊头；平台主体还包括顶板，顶板的中间位置处开孔贯穿安装有排气管，排气管处顶板下表面安装有通风罩，通风罩的四周安装在顶板下表面有吸音顶，通风罩的内部底端安装有吸附层，吸附层的上表面安装有风机，吸音顶的从上至下依次设有固定板、吸音棉、石膏板、空室，空室侧面上开设有竖排消音孔，消音孔的一侧固定安装有围板。
[0007]工作台横向贯穿安装有翻转轴，工作台前表面开设有固定槽，平台主体下侧前表面顶部对应设有固定销，平台主体的内部下侧活动安装有废料盒、内壁固定有高压喷嘴，废料盒上方安装有震板。
[0008]焊架支架上表面安装有红外测距仪，焊头左侧焊接臂底部设测距传感器，右侧设有超声波定位器；VR演示室放置有VR头显和模拟焊枪。
[0009]进一步，红外测距仪共设置有两组。
[0010]进一步，吸音顶共设置有若干组，且均匀安装在顶板下表面，空室中空，围板内部为空腔。
[0011]进一步，风机共设置有两组，吸附层内部均匀布置有活性炭，吸附层卡合在通风罩的内璧。
[0012]进一步，翻转轴与平台主体两侧转动连接，固定槽可与固定销卡合。
[0013]进一步，高压喷嘴设置有若干组，且均匀分布在平台主体下侧的内壁，高压喷嘴可转动角度。
[0014]进一步，框体为双层玻璃钢结构，且隔层为真空，双层玻璃钢结构边缘与框体衔接处均设置有密封圈。
[0015]进一步，焊接臂在横梁上做左右往复运动，且与焊头的运动状态均由上位机调节。
[0016]进一步，废料盒可从平台主体内部取出。
[0017]进一步，排气管一端与通风罩连通，另一端与实验室废气处理系统连通。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0019]1.本专利技术以实现机械自动化实验课程教学为基础，加入焊接的教学因素，由于焊接操作对于初学者难度较大，而且具有一定的危险性，因此本专利技术引入自动化机械焊接方法，使得焊接教学成为典型可控课程。本专利技术采用机械自动化方式指导学生完成焊接实验，具有可控性高、可多人同时实验、规避手动直接焊接风险且能起到教学效果等有益效果。
[0020]2.本专利技术采用框体、吸音顶、吸音棉、消音孔等技术特征相结合的方案，可以利于阻隔降低焊接时产生的高分贝噪音、维持相对安静的实验环境。即使同一个封闭实验室内有多工位的焊接实验平台，也不会因为焊接操作使得环境变得嘈杂影响教学质量。
[0021]3.本专利技术采用吸附层、风机、通风罩、排气管等技术特征相结合的方案，可有效处理焊接时产生的废气，由于金属材料在高温下容易产生有害气体，有害气体在封闭空间聚集后十分危险，因此本技术方案可以有效保护师生的呼吸系统和神经系统不被有害气体伤害，进而提高焊接实验的可行性和安全性。
[0022]4.本专利技术采用翻转轴、固定槽、固定销、废料盒、震板、高压喷嘴等技术特征结合的方案，整个过程几乎是半自动化处理，人员无直接接触，因此，能提高焊接结束后的清理效率和清理效果，还可以避免人体皮肤直接接触废料、焊渣，有效地保证了人员安全。
[0023]5.本专利技术在平台主体旁边设置有VR演示室，通过VR头显模拟焊接实验时的视觉、听觉信息，感受操作手感，使得胆量较小的学生能够通过VR设备接触、认识焊接过程，克服心理恐惧，同时也使得学生在进行手动焊接实操实验前，能熟练掌握焊接技巧，从而避免初学者操作时发生事故。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的主体结构示意图；
[0025]图2为本专利技术的顶板结构示意图；
[0026]图3为本专利技术的通风罩结构示意图；
[0027]图4为本专利技术的吸音顶结构示意图；
[0028]图5为本专利技术的工作台结构示意图；
[0029]图6为本专利技术的平台主体内部结构示意图；
[0030]图7为本专利技术的焊架结构示意图；
[0031]图8为本专利技术的坐标定位演示图；
[0032]图9为本专利技术的VR演示室结构示意图。
[0033]图中：1
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顶板、2
‑
操作器、3
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上位机、4
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VR演示室、5
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框体、6
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平台主体、7
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工作台、8
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焊架、9
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焊头、10
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焊接臂、11
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横梁、12
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通风罩、13
‑
吸音顶、14
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吸附层、15
‑
风机、16
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固定板、17
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吸音棉、18
‑
石膏板、19
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消音孔、20
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空室、21
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围板、22
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固定槽、23
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固定销、24
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翻转轴、25
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震板、26
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废料盒、27
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高压喷嘴、28
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测距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机械自动化教学的多工位焊接测控实验平台，包括中空的平台主体(6)，其特征在于：所述平台主体(6)的中间安装有与其匹配的工作台(7)，所述工作台(7)的上表面左侧安装有焊架(8)，所述工作台(7)右边前侧与平台主体(6)之间安装有框体(5)，所述框体(5)前表面固定安装有上位机(3)，所述上位机(3)左侧有活动安装在框体(5)前表面的操作器(2)，所述平台主体(6)右侧设置有VR演示室(4)；还包括横梁(11)，所述横梁(11)位于工作台(7)上方，且左边与平台主体(6)左侧面连接，右边与框体(5)背面连接，所述横梁(11)上安装有可以左右活动的焊接臂(10)，所述焊接臂(10)的底部活动安装有焊头(9)；所述平台主体(6)还包括顶板(1)，所述顶板(1)的中间位置处开孔贯穿安装有排气管(33)，所述排气管(33)处顶板(1)下表面安装有通风罩(12)，所述通风罩(12)的四周安装在顶板(1)下表面有吸音顶(13)，所述通风罩(12)的内部底端安装有吸附层(14)，所述吸附层(14)的上表面安装有风机(15)，所述吸音顶(13)的从上至下依次设有固定板(16)、吸音棉(17)、石膏板(18)、空室(20)，所述空室(20)侧面上开设有竖排消音孔(19)，所述消音孔(19)的一侧固定安装有围板(21)；所述工作台(7)横向贯穿安装有翻转轴(24)，所述工作台(7)前表面开设有固定槽(22)，所述平台主体(6)下侧前表面顶部对应设有固定销(23)，所述平台主体(6)的内部下侧活动安装有废料盒(26)、内壁固定有高压喷嘴(27)，所述废料盒(26)上方安装有震板(25)；所述焊架(8)支架上表面安装有红外测距仪(30)，所述焊头(9)左侧焊接臂(10)底部设测距传感器(28)，右侧设有超声波定位器(29)；所述VR演示室(4)放置有VR头显(...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾学增，
申请(专利权)人：重庆化工职业学院，
类型：发明
国别省市：