一种机器人机床上下料教学实训工作站制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机器人机床上下料教学实训工作站，包括台架、机床系统、带手爪的协作机器人、零件库、视觉识别系统；机床系统、协作机器人、零件库、视觉识别系统安装于台架上；协作机器人位于机床系统和零件库之间，用于拾取零件库的物料及将物料搬运至机床系统，视觉识别系统设置于零件库侧边并与协作机器人信号连接。该教学实训工作站为一种模拟机床上下料的教学平台，可提高老师和学生的学习参与度，充分发挥工作站进行教学，培养学生的实操能力，具有功能多样、操作简便、安全可靠的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人机床上下料教学实训工作站
本技术涉及教学设备
，具体涉及一种机器人机床上下料教学实训工作站。
技术介绍
机床、机械手为精密设备，成本高，操作不当容易引起重大财产损失及人身安全事故。目前机械手实训,多数在工厂现场实训,由于机床、机械手一般体积都较大，导致实训占地面积大，培训成本高，与机床、大型机械手不断接触，存在一定安全风险，学生会有畏惧心里，不能放手学习；设备大，不便于撑控全场工况，学生对自动化设备了解不够深入；错误操作容易产生机床、工业机器人撞机事件造成事故。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种操作简便、占地面积少、安全性高、能提高教学效率的协作机器人机床上下料教学实训工作站。为实现上述技术目的，本技术提供如下技术方案：一种机器人机床上下料教学实训工作站，包括台架、机床系统、带手爪的协作机器人、零件库和视觉识别系统；机床系统、协作机器人、零件库、视觉识别系统安装于台架上；协作机器人位于机床系统和零件库之间，用于拾取零件库的物料及将物料搬运至机床系统，视觉识别系统设置于零件库侧边并与协作机器人信号连接。学习实训过程为：视觉系统识别零件库上的物料，将信号传给协作机器人，协作机器人得到信号后将拾取物料，协作机器人再将信号传给机床，机床门打开，协作机器人将换下的物料放入零件库，完成任务后，协作机器人回归原位。作为进一步的优选方案，所述视觉识别系统包括支架、视觉相机、支架底部固定于台架上，并且位于零件库侧边；视觉相机安装于支架上，其拍摄方向朝向零件库。视觉相机可识别零件库上的物料，并将信号传给协作机器人，协作机器人根据得到信号后拾取物料。作为进一步的优选方案，所述视觉识别系统还包括光源座和光源，光源座安装于支架上，其位置低于视觉相机，光源座为中间高两侧低的弧形；多个光源安装于光源座的下表面。光源座为弧形可使两侧的光源倾斜照射，减少光照产生的阴影。作为进一步的优选方案，所述协作机器人为人机协作机器人，在发生异常碰撞或安全力矩过载、速度异常时可自动报警停机，提醒工作人员进行调整，保障装置运行的可靠性及操作人员安全。作为进一步的优选方案，所述台架顶部设有平台，平台设有螺孔及线缆过孔，机床系统、协作机器人、零件库和视觉识别系统安装于平台上。作为进一步的优选方案，还包括控制面板、接线盒、示教盒；控制面板安装于平台前侧，所述接线盒安装于平台上且位于控制面板后方；所述接线盒顶部设有透明有机玻璃制成的盖板；所述示教盒安装于平台上且位于控制面板右侧。作为进一步的优选方案，还包括安全光栅，安全光栅安装于平台后侧，用于模拟外物异常进入系统信号反馈。作为进一步的优选方案，所述机床系统包括机床床身和安装于机床床身上的机床门、门驱动气缸、开门传感器和关门传感器。作为进一步的优选方案，还包括气动系统，气动系统安装于台架内并连接机床系统。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果是：1、本技术提供一种模拟机床上下料的教学平台，可提高老师和学生的学习参与度，充分发挥工作站进行教学，培养学生的实操能力，具有功能多样、操作简便、安全可靠的优势。2、本设备结构简单，成本低，桌面式工作站平台占用空间小，方便全局观察，操作性强。3、工作站采用协作机器人，协作机器人具备高安全性、高灵活性和高精度，可在发生异常碰撞或安全力矩过载、速度异常时自动报警停机，提醒工作人员进行调整，保障装置运行的可靠性及操作人员安全。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，在附图中：图1是本技术中机器人机床上下料教学实训工作站的结构示意图；图2是本技术台架的结构示意图；图3是本技术的视觉识别系统的结构示意图；图4是本技术的机床系统的结构示意图；图中，1台架、11调平脚、12滚轮、13平台、14控制面板、15接线盒、16示教盒座、17安全光栅、18护板、2气动系统、3机床系统、31数控系统、32机床床身、33机床门、34关门传感器、35门驱动气缸、36开门传感器、37警示灯、4协作机器人、41协作机器人示教盒、5手爪、6零件库、7视觉识别系统、71相机支架、72光源座、73光源、74视觉相机、8智能制造执行系统。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种机器人机床上下料教学实训工作站，适用于模拟实际机床上下料系统供学生操作学习。所述机器人机床上下料教学实训工作站包括台架1、气动系统2、机床系统3、协作机器人4、手爪5、零件库6、视觉识别系统7和智能制造执行系统8。所述气动系统2安装在所述台架1的左侧内部并通过气管与机床系统3连接，用于压缩空气控制机床系统的气爪，气动系统2的气压优选为0.6Mpa左右，使气爪产生的力在相对安全的范围内。请参阅图2，所述台架1由标准铝型材拼接而成，四周设有门板，方便内部器件安装，所述台架1底部安装有调平脚11和脚轮12，方便工作站整体人力移动及固定。所述台架顶部设有平台13，平台13设有配合各模块安装固定的螺孔及线缆过孔。所述机床系统3安装在平台13的最左边；所述协作机器人4安装在所述平台13中部；所述零件库6安装在所述台架1的顶面右侧；所述视觉识别系统7安装在零件库6的侧边。进一步，平台13设有控制面板、接线盒、示教盒座；控制面板电连接机器人、视觉系统和机床系统；控制面板安装于平台前侧，方便使用者操作，所述接线盒安装于平台上且位于控制面板后方；所述接线盒顶部设有透明有机玻璃制成的盖板，方便IO接线及观察；所述示教盒座16安装于平台上且位于控制面板右侧，用来放置协作机器人示教盒41。此外，所述平台13后部设有安全光栅17用来模拟外物异常进入系统信号反馈，所述平台13右侧设有护板18。进一步，所述协作机器人4为人机协作机器人，在发生异常碰撞或安全力矩过载、速度异常时自动报警停机，提醒工作人员进行调整，保障装置运行的可靠性及操作人员安全。请参阅图3，所述视觉识别系统7包括相机支架71、光源座72、光源73、视觉相机74。所述相机支架71立于零件库右侧，由铝型材及支角组装而成。视觉相机74、光源座72安装在相机支架上方。视觉相机位于零件库的正上方。所述光源座72为钣金材料制成，中部设有个供视觉摄像穿过的方孔，两边各设一个条形方口，方便4个光源73安装，所述源座72整体钣金为中间高两侧低的弧形，可以使两侧的光源倾斜一个角度照射，使光照位置更集中，减少光照产生的阴影。请参阅图4，所述数控系统为简化版的机床，将工厂机床的电机主轴驱动系统、液压系统卡盘简化为气动系统2，气动系统压缩空气驱动气爪，气动系统的气压控制在0.6Mp本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人机床上下料教学实训工作站，其特征在于，包括台架、机床系统、带手爪的协作机器人、零件库和视觉识别系统；机床系统、协作机器人、零件库、视觉识别系统安装于台架上；协作机器人位于机床系统和零件库之间，用于拾取零件库的物料及将物料搬运至机床系统，视觉识别系统设置于零件库侧边并与协作机器人信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人机床上下料教学实训工作站，其特征在于，包括台架、机床系统、带手爪的协作机器人、零件库和视觉识别系统；机床系统、协作机器人、零件库、视觉识别系统安装于台架上；协作机器人位于机床系统和零件库之间，用于拾取零件库的物料及将物料搬运至机床系统，视觉识别系统设置于零件库侧边并与协作机器人信号连接。


2.根据权利要求1所述的一种机器人机床上下料教学实训工作站，其特征在于，所述视觉识别系统包括支架、视觉相机、支架底部固定于台架上，并且位于零件库侧边；视觉相机安装于支架上，其拍摄方向朝向零件库。


3.根据权利要求2所述的一种机器人机床上下料教学实训工作站，其特征在于，所述视觉识别系统还包括光源座和光源，光源座安装于支架上，其位置低于视觉相机，光源座为中间高两侧低的弧形；多个光源安装于光源座的下表面。


4.根据权利要求1所述的一种机器人机床上下料教学实训工作站，其特征在于，所述台架顶部设有平台，平台设有螺孔及线缆过孔，机床系...

【专利技术属性】
技术研发人员：何树洋，彭冬伟，江文明，魏文锋，钱立，
申请(专利权)人：广州数控设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44