一种双机协同教学实训工作站的制作方法

本实用新型涉及机器人自动装配领域，尤其涉及一种双机协同教学实训工作站。

背景技术：

随着中国制造业不断转型升级和“机器换人”的不断深入实施，导致工业机器人专业技能人才缺口巨大。由于机器人产业不仅需要将产品本身售卖给客户，还需要提供一系列的定制服务，包括机器的操作培训，养护，维修等等。这需要大量的操作技术人员：如机器人调试与维修工程师，自动化设计工程师、机器人系统集成工程师等。但相对于人才需求的逐年增长，工业机器人专业人才的培养仍处于相对滞后状态，其主要原因是国内大专院校和相关培训机构几乎没有来自生产一线又适合教学的实际案例和教学设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种双机协同教学实训工作站，增强功能，模块搭配灵活，符合教学实际。

本实用新型的技术方案是一种双机协同教学实训工作站，包括中间输送单元和安装在所述中间输送单元两侧的第一工作单元和第二工作单元；所述第一工作单元包括第一工作台，所述第一工作台上安装有第一物料放置单元、第一皮带输送单元、打螺丝单元、第一机械手和第一视觉单元，所述第一机械手的执行端安装有第一夹具和电动螺丝刀；所述第一视觉单元位于第一皮带输送单元的上方；所述中间输送单元上方安装有第二视觉单元和第三视觉单元；所述第二工作单元包括第二工作台，所述第二工作台上安装有打磨抛光单元、第二物料放置单元、人机界面、第二皮带输送单元、第二机械手、快速换装单元、码垛单元和第四视觉单元；所述第二机械手前端有打磨头和第二夹具；所述第四视觉单元位于第二皮带输送单元的上方。

进一步地，第一皮带输送单元、第一机械手、第一夹具、电动螺丝刀和第一视觉单元都连接控制器，所述控制器安装在第一工作台内部。

进一步地，打磨抛光单元、第二皮带输送单元、第二机械手、第二夹具、打磨头和第四视觉单元都连接人机界面。

进一步地，中间输送单元包括中间输送带和驱动该中间输送带的中间电机；第二视觉单元和第三视觉单元分别位于所述中间输送带的两端的上方。

进一步地，第一皮带输送单元包括第一输送带和驱动第一输送带的第一电机，该第一电机连接控制器；第二皮带输送单元包括第二输送带和驱动第二输送带的第二电机，该第二电机连接人机界面。

进一步地，第一视觉单元包括第一摄像头和安装所述第一摄像头的第一支架，所述第一摄像头连接控制器；第二视觉单元包括第二摄像头和安装所述第二摄像头的第二支架；第三视觉单元包括第三摄像头和安装所述第三摄像头的第三支架；第四视觉单元包括第四摄像头和安装所述第四摄像头的第四支架。

进一步地，第二物料放置单元分为三层。

进一步地，人机界面包括触摸屏和安装在所述触摸屏中的控制单元。

进一步地，第二工作台上还安装有焊接轨迹模拟单元。

有益效果：本实用新型功能齐全，可以进行抓取、分拣、搬运、码垛、轨迹模拟、智能视觉检测、机器人追踪、模拟打磨抛光和模拟焊接的实训。本实用新型的各模块搭配灵活，每个模块都有独立的气路和电路系统，模块间留有气源和线路接口。本实用新型应用领域广，涵盖了自动化控制、计算机应用、物联网通讯、仓储物流等多种专业领域。

附图说明

图1是双机协同教学实训工作站的立体图。

图中标记：1-第一工作台；2-中间输送单元；3-第二工作台；4-第一物料放置单元；5-第一皮带输送单元；6-打螺丝单元；7-第一机械手；8-第一夹具；9-电动螺丝刀；10-第一视觉单元；11-第二视觉单元；12-第三视觉单元；13-打磨抛光单元；14-第二物料放置单元；15-人机界面；16-第二皮带输送单元；17-第二机械手；18-第二夹具；19-快速换装单元；20-码垛单元；21-第四视觉单元；22-焊接轨迹模拟单元。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明：

结合图1，一种双机协同教学实训工作站，包括中间输送单元2和安装在所述中间输送单元2两侧的第一工作单元和第二工作单元；所述第一工作单元包括第一工作台1，所述第一工作台1上安装有第一物料放置单元4、第一皮带输送单元5、打螺丝单元6、第一机械手7和第一视觉单元10，所述第一机械手7的执行端安装有第一夹具8和电动螺丝刀9；所述第一视觉单元10位于第一皮带输送单元5的上方；所述中间输送单元2上方安装有第二视觉单元11和第三视觉单元12；所述第二工作单元包括第二工作台3，所述第二工作台3上安装有打磨抛光单元13、第二物料放置单元14、人机界面15、第二皮带输送单元16、第二机械手17、快速换装单元19、码垛单元20和第四视觉单元21；所述第二机械手17前端有打磨头和第二夹具18；所述第四视觉单元21位于第二皮带输送单元16的上方。

第一皮带输送单元5、第一机械手7、第一夹具8、电动螺丝刀9和第一视觉单元10都连接控制器，所述控制器安装在第一工作台1内部。

结合图1，打磨抛光单元13、第二皮带输送单元16、第二机械手17、第二夹具18、打磨头和第四视觉单元21都连接人机界面15。

优选地，中间输送单元2包括中间输送带和驱动该中间输送带的中间电机；第二视觉单元11和第三视觉单元12分别位于所述中间输送带的两端的上方。

优选地，第一皮带输送单元5包括第一输送带和驱动第一输送带的第一电机，该第一电机连接控制器；第二皮带输送单元16包括第二输送带和驱动第二输送带的第二电机，该第二电机连接人机界面15。

优选地，第一视觉单元10包括第一摄像头和安装所述第一摄像头的第一支架，所述第一摄像头连接控制器；第二视觉单元11包括第二摄像头和安装所述第二摄像头的第二支架；第三视觉单元12包括第三摄像头和安装所述第三摄像头的第三支架；第四视觉单元21包括第四摄像头和安装所述第四摄像头的第四支架。

结合图1，第二物料放置单元14分为三层。

优选地，人机界面15包括触摸屏和安装在所述触摸屏中的控制单元。

结合图1，第二工作台3上还安装有焊接轨迹模拟单元22。

结合图1，双机协同教学实训工作站的工作过程如下：

第一机械手7抓取物料第一物料放置单元4上的物料放到第一输送带上，传输到一定位置，第一输送带停止工作；

第一视觉单元10获取第一皮带输送单元5上物料的准确位置，并通过视觉对位软件引导第一机械手7将物料再次抓取并放到打螺丝单元6的相应位置；

打螺丝单元6完成物料的打螺丝任务；

由工业机器人再次抓取打完螺丝的物料并放入中间输送带上，中间输送带启动将物料输送到一定位置，并由第三视觉单元12获取中间输送带上物料的准确位置；

第一机械手7到达预先设定的安全位置后，第二机械手17用第二夹具18将中间输送单元2中的物料抓取至第二皮带输送线上，并输送到一定位置，由第四视觉单元21获取此时物料的准确位置；

第二机械手17抓取第二皮带输送线上的物料放置到码垛单元20的对应位置；

上述过程重复进行，直到物料码垛单元20的物料数量达到预先设定的数值；

第二机械手17将末端夹具在快速换装单元19换装成搬运夹具，然后移动到物料码垛单元20将对叠好的物料放到中间输送单元2预设好的位置，最后由人工将其搬离皮带线，完成一个完整工作过程。

结合图1，打磨抛光过程如下：

第二机械手17将第二物料放置单元14上的物料夹取到打磨抛光单元13上，然后用打磨头对物料进行打磨抛光，然后再用第二夹具18将物料抓取至第二皮带输送线上，并输送到一定位置，由第四视觉单元21获取此时物料的准确位置；

第二机械手17抓取第二皮带输送线上的物料放置到码垛单元20的对应位置。

结合图1，焊接轨迹模拟过程如下：

第二机械手17前端的打磨头沿着焊接轨迹移动，模拟焊接的真实轨迹运动过程。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。