一种机器人集成应用综合赛训系统的制作方法

本申请属于自动化机械加工，具体为一种机器人集成应用综合赛训系统。

背景技术：

1、目前的机器人设计主要集中于对机器人本身的原理，因此，机器人在加工工件的过程中只针对某一工步的执行，但是学生在赛训的时候是一个综合的能力培养，包括工业机器人系统操作、系统维护维修、系统设计与集成等岗位核心能力，所以普通的机器人由于功能单一，满足不了学生实训和比赛的需要，所以需要设计一种机器人集成应用综合赛训系统。

技术实现思路

1、本申请的目的是针对现有技术的缺点，采用集成机器人、视觉系统、姿态调整及定位装置、机械加工中心、plc控制系统的方式，设计了一种机器人集成应用综合赛训系统，解决了传统的机器人由于功能单一，满足不了学生实训和比赛的需要的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种机器人集成应用综合赛训系统，包括产品储存库、机器人、视觉系统、rfid读写器、姿态调整及定位装置、工具库、机械加工中心、产品归类装置、rfid芯片、plc控制系统，所述产品储存库、视觉系统、rfid读写器、姿态调整及定位装置、工具库、机械加工中心、产品归类装置均在所述机器人的行程范围内，所述视觉系统的信号输出端和rfid读写器的信号输出端均信号连接所述plc控制系统的信号输入端，所述plc控制系统的输出端信号连接所述机器人、姿态调整及定位装置、机械加工中心、产品归类装置、rfid芯片，所述工具库内设有若干与所述机器人配合的夹具。

4、优选的，还包括移动式工作台，所述产品储存库、机器人、视觉系统、rfid读写器、姿态调整及定位装置、工具库、机械加工中心、产品归类装置、plc控制系统均设置在所述移动式工作台上。

5、优选的，所述视觉系统包括ccd相机、支撑架，所述支撑架竖直设置在所述移动式工作台上，所述ccd相机设于所述支撑架上，所述ccd相机的拍摄方向朝向所述移动式工作台的上表面，所述ccd相机与所述移动式工作台之间预设间隙，ccd相机信号连接所述plc控制系统。

6、优选的，所述移动式工作台上在所述ccd相机的正下方设有放置台，所述放置台上设有传感器，所述传感器信号连接所述ccd相机。

7、优选的，所述姿态调整及定位装置包括伺服电机、拇指气缸、起始搁放台、翻转后搁放台、安装架，所述安装架设于所述移动式工作台上，所述伺服电机设于所述移动式工作台上，所述伺服电机的输出轴与所述移动式工作台的上表面平行，所述伺服电机的输出轴上固定设置所述拇指气缸，所述拇指气缸的夹持力的方向与所述伺服电机的输出轴平行，所述伺服电机位于所述起始搁放台与翻转后搁放台之间的中点，所述拇指气缸的手指的顶端到所述伺服电机的输出轴的轴线之间的距离等于所述起始搁放台到翻转后搁放台之间的距离，伺服电机信号连接所述plc控制系统。

8、优选的，所述产品归类装置包括一条传送带、若干挡板、若干旋转机构、第一推送气缸、第二推送气缸、第一推送板、第二推送板，所述传送带的输送始端在所述机器人的行程范围内，所述传送带的输送终端在所述机器人的行程范围外，每个旋转机构均设置在所述移动式工作台上，每块所述挡板径向固定在一个所述旋转机构的旋转轴上，每块所述挡板均垂直于所述传送带的输送面和输送方向，每块所述挡板的下表面与所述传送带的输送面之间预设间隙，相邻的两块挡板之间预设间隙，所有所述挡板沿所述传送带的输送方向排列设置，每块所述挡板上与所述旋转机构的转动轴连接的一端在所述传送带的一侧，每块所述挡板上背向所述旋转机构的转动轴的一端在所述传送带的另一侧，所述旋转机构与所述plc控制系统控制连接，所述移动式工作台设置所述第一推送气缸和第二推送气缸，所述第一推送气缸和第二推送气缸的推送方向均垂直于所述传送带的传送方向，第一推送气缸和第二推送气缸的推送方向相同，所述第一推送气缸和第二推送气缸的推送方向均平行于所述移动式工作台的上表面，所述第一推送气缸位于所述传送带的上方，所述第二推送气缸位于所述传送带的下方，所述第一推送气缸的活塞杆径向连接所述第一推送板，所述第二推送气缸的活塞杆径向连接所述第二推送板，所述第一推送气缸和第二推送气缸的行程均大于所述传送带的宽度，所述第一推送气缸设于所述传送带的一侧，所述第二推送板位于所述传送带背向第一推送气缸的一侧，所述第二推送板的上端高于所述传送带的下表面。

9、优选的，所述传送带的输送终端在所述移动式工作台外。

10、优选的，所述机器人设于所述移动式工作台的中心，所述产品储存库、视觉系统、rfid读写器、姿态调整及定位装置、工具库、机械加工中心、产品归类装置围绕在所述机器人的周围。

11、优选的，还包括直线移动控制机构，所述直线移动控制机构设置在所述移动式工作台的上表面，所述直线移动控制机构的控制端固定连接所述机器人的下端，所述直线移动控制机构控制所述机器人移动的方向平行于所述移动式工作台的上表面，所述直线移动控制机构控制所述机器人移动的范围在所述产品储存库、视觉系统、rfid读写器、姿态调整及定位装置、工具库、机械加工中心、产品归类装置围起来的虚拟曲线范围内。

12、本申请的有益效果为：

13、1、本申请采用集成机器人、视觉系统、姿态调整及定位装置、机械加工中心、plc控制系统的方式，设计了一种机器人集成应用综合赛训系统，解决了传统的机器人由于功能单一，满足不了学生实训和比赛的需要的问题。

14、2、本申请中如果工件需要加工的是下表面，则通过伺服电机和拇指气缸共同作用将工件进行翻转，之后机器人将翻转后的工件夹取到机械加工中心内。

15、3、本申请通过出风装置将工件上加工后留下的碎屑吹去之后，机器人再将工件拾取到产品归类装置上，产品归类装置根据plc控制系统的指令和rfid芯片存储的信息将工件归类到预设的区域内。

技术特征：

1.一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，包括产品储存库(1)、机器人(2)、视觉系统、rfid读写器(3)、姿态调整及定位装置、工具库(4)、机械加工中心(5)、产品归类装置、rfid芯片(6)、plc控制系统，所述产品储存库(1)、视觉系统、rfid读写器(3)、姿态调整及定位装置、工具库(4)、机械加工中心(5)、产品归类装置均在所述机器人(2)的行程范围内，所述视觉系统的信号输出端和rfid读写器(3)的信号输出端均信号连接所述plc控制系统的信号输入端，所述plc控制系统的输出端信号连接所述机器人(2)、姿态调整及定位装置、机械加工中心(5)、产品归类装置、rfid芯片(6)，所述工具库(4)内设有若干与所述机器人(2)配合的夹具(4-1)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，还包括移动式工作台(7)，所述产品储存库(1)、机器人(2)、视觉系统、rfid读写器(3)、姿态调整及定位装置、工具库(4)、机械加工中心(5)、产品归类装置、plc控制系统均设置在所述移动式工作台(7)上。

3.根据权利要求2所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，所述视觉系统包括ccd相机(8)、支撑架(9)，所述支撑架(9)竖直设置在所述移动式工作台(7)上，所述ccd相机(8)设于所述支撑架(9)上，所述ccd相机(8)的拍摄方向朝向所述移动式工作台(7)的上表面，所述ccd相机(8)与所述移动式工作台(7)之间预设间隙，ccd相机(8)信号连接所述plc控制系统。

4.根据权利要求3所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，所述移动式工作台(7)上在所述ccd相机(8)的正下方设有放置台(10)，所述放置台(10)上设有传感器(11)，所述传感器(11)信号连接所述ccd相机(8)。

5.根据权利要求2所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，所述姿态调整及定位装置包括伺服电机(12)、拇指气缸(13)、起始搁放台(14)、翻转后搁放台(15)、安装架(16)，所述安装架(16)设于所述移动式工作台(7)上，所述伺服电机(12)设于所述移动式工作台(7)上，所述伺服电机(12)的输出轴与所述移动式工作台(7)的上表面平行，所述伺服电机(12)的输出轴上固定设置所述拇指气缸(13)，所述拇指气缸(13)的夹持力的方向与所述伺服电机(12)的输出轴平行，所述伺服电机(12)位于所述起始搁放台(14)与翻转后搁放台(15)之间的中点，所述拇指气缸(13)的手指的顶端到所述伺服电机(12)的输出轴的轴线之间的距离等于所述起始搁放台(14)到翻转后搁放台(15)之间的距离，伺服电机(12)信号连接所述plc控制系统。

6.根据权利要求3所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，所述产品归类装置包括一条传送带(18)、若干挡板(19)、若干旋转机构(20)、第一推送气缸、第二推送气缸、第一推送板、第二推送板，所述传送带(18)的输送始端在所述机器人(2)的行程范围内，所述传送带(18)的输送终端在所述机器人(2)的行程范围外，每个旋转机构(20)均设置在所述移动式工作台(7)上，每块所述挡板(19)径向固定在一个所述旋转机构(20)的旋转轴上，每块所述挡板(19)均垂直于所述传送带(18)的输送面和输送方向，每块所述挡板(19)的下表面与所述传送带(18)的输送面之间预设间隙，相邻的两块挡板(19)之间预设间隙，所有所述挡板(19)沿所述传送带(18)的输送方向排列设置，每块所述挡板(19)上与所述旋转机构(20)的转动轴连接的一端在所述传送带(18)的一侧，每块所述挡板(19)上背向所述旋转机构(20)的转动轴的一端在所述传送带(18)的另一侧，所述旋转机构(20)与所述plc控制系统控制连接，所述移动式工作台(7)设置所述第一推送气缸(22)和第二推送气缸(23)，所述第一推送气缸(22)和第二推送气缸(23)的推送方向均垂直于所述传送带(18)的传送方向，第一推送气缸(22)和第二推送气缸(23)的推送方向相同，所述第一推送气缸(22)和第二推送气缸(23)的推送方向均平行于所述移动式工作台(7)的上表面，所述第一推送气缸(22)位于所述传送带(18)的上方，所述第二推送气缸(23)位于所述传送带(18)的下方，所述第一推送气缸(22)的活塞杆径向连接所述第一推送板(24)，所述第二推送气缸(23)的活塞杆径向连接所述第二推送板(25)，所述第一推送气缸(22)和第二推送气缸(23)的行程均大于所述传送带(18)的宽度，所述第一推送气缸(22)设于所述传送带(18)的一侧，所述第二推送板(25)位于所述传送带(18)背向第一推送气缸(22)的一侧，所述第二推送板(25)的上端高于所述传送带(18)的下表面。

7.根据权利要求6所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，所述传送带(18)的输送终端在所述移动式工作台(7)外。

8.根据权利要求2所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，所述机器人(2)设于所述移动式工作台(7)的中心，所述产品储存库(1)、视觉系统、rfid读写器(3)、姿态调整及定位装置、工具库(4)、机械加工中心(5)、产品归类装置围绕在所述机器人(2)的周围。

9.根据权利要求8所述的一种机器人集成应用综合赛训系统，其特征在于，还包括直线移动控制机构(21)，所述直线移动控制机构(21)设置在所述移动式工作台(7)的上表面，所述直线移动控制机构(21)的控制端固定连接所述机器人(2)的下端，所述直线移动控制机构(21)控制所述机器人(2)移动的方向平行于所述移动式工作台(7)的上表面，所述直线移动控制机构(21)控制所述机器人(2)移动的范围在所述产品储存库(1)、视觉系统、rfid读写器(3)、姿态调整及定位装置、工具库(4)、机械加工中心(5)、产品归类装置围起来的虚拟曲线范围内。

技术总结本申请属于自动化机械加工技术领域，具体为一种机器人集成应用综合赛训系统，包括产品储存库、机器人、视觉系统、RFID读写器、姿态调整及定位装置、工具库、机械加工中心、产品归类装置、RFID芯片、PLC控制系统，产品储存库、视觉系统、RFID读写器、姿态调整及定位装置、工具库、机械加工中心、产品归类装置均在机器人的行程范围内，视觉系统的信号输出端和RFID读写器的信号输出端均信号连接PLC控制系统的信号输入端，PLC控制系统的输出端信号连接机器人、姿态调整及定位装置、机械加工中心、产品归类装置、RFID芯片，工具库内设有若干与机器人配合的夹具；本申请解决了传统的机器人由于功能单一，满足不了学生实训和比赛的需要的问题。技术研发人员：许辉,吕文正,李桂祥,陈强,李冰受保护的技术使用者：江苏汇博机器人技术股份有限公司技术研发日：20230522技术公布日：2024/5/27