一種機器人多功能多應用設備的製作方法

2023-12-02 11:13:36

本實用新型涉及機器人多功能多應用領域，尤其涉及一種機器人多功能多應用設備。

背景技術：

現如今，一般一臺機器人工作時只能單獨進行一種加工工作，只能按照預先設定好的單一的工作方式進行加工工作，有時在加工流水線上還需要人員協作，並且設備所佔空間大。而機器人多功能多應用設備可以實現加工設備的高度集中化，通過設計與機器人上夾具相配合的不同加工工具，最終實現一臺機器人可以在不同時間進行不同加工工作，實現機器人使用最大化。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種機器人多功能多應用設備，實現加工設備的高度集中化，節省設備佔用空間，通過設計與機器人上夾具相配合的不同加工工具，最終實現一臺機器人可以在不同時間進行不同加工工作，實現機器人使用最大化。

為達到此目的，本實用新型採用以下技術方案：

一種機器人多功能多應用設備，包括工作檯面、控制按鈕、氣泵、觸控螢幕和機器人；

所述機器人設置於所述工作檯面的上端，所述機器人包括機器人底座、機器人臂和機器人手爪；

所述機器人臂的一端設有所述機器人手爪，所述機器人臂的另一端的底部設有所述機器人底座；

所述控制按鈕設於所述工作檯面的一端，所述控制按鈕的一側設有所述觸控螢幕；

所述氣泵設於所述工作檯面的一側的下端；

所述工作檯面的上端還設有井式上料模塊、變頻輸送模塊、工業視覺檢測模塊、變位機模塊、平面碼垛模塊、多功能擴展模塊、工件倉儲模塊和多種末端工具模塊；

所述井式上料模塊設置於所述工作檯面的一端，所述井式上料模塊到所述工作檯面的另一端依次設有所述多功能擴展模塊和所述平面碼垛模塊；

所述多種末端工具模塊設於所述工作檯面的中部，所述多種末端工具模塊的一側設有所述變頻輸送模塊；

所述工作倉儲模塊設於所述機器人的一側；

所述變位機模塊設於所述變頻輸送模塊的一側；

所述工業視覺模塊設於所述變頻輸送模塊的上端。

更優的，所述井式上料模塊包括氣缸組件、筒形料庫組件、傳感器和支架；

所述支架為凹形結構，所述支架上端設有所述氣缸組件；

所述氣缸組件的上端依次設有所述傳感器和所述筒形料庫組件。

更優的，所述變頻輸送模塊包括旋轉編碼器、限位夾板、第一接近開關、同步齒型帶、變頻輸送機支架、電機和第二接近開關；

所述同步齒型帶設置於所述變頻輸送機支架的上端，所述同步齒型帶的一側設有所述旋轉編碼器，其另一端設有所述電機；

所述限位夾板設有兩個，兩個所述限位夾板分別平行設置於所述同步齒型帶的兩側；

所述第一接近開關設於所述限位夾板的一端；

所述第二接近開關設於所述同步齒型帶上的相對於遠離第一接近開關的一端。

更優的，所述工業視覺檢測模塊用於對出庫的工件進行顏色等信息檢測。

更優的，所述變位機模塊包括變位機電箱、變位機旋轉臺、氣缸夾具、輔助面板、角度識別螺釘和變位機傳感器；

所述變位機電箱與所述輔助面板平行設置；

所述變位機旋轉臺可旋轉地設置於所述變位機電箱與所述輔助面板之間，所述變位機旋轉臺的下端設有角度識別螺釘，其上端設有所述氣缸夾具；

所述變位機傳感器設置於所述變位機電箱上並位於所述變位機旋轉臺的下端。

更優的，所述平面碼垛模塊用於將所述機器人搬運出庫的所述工業視覺檢測模塊的工件按顏色等信息進行碼垛作業。

更優的，所述多功能擴展模塊包括定位銷孔、識別銷孔、基礎平臺面和基礎平臺支架；

所述基礎平臺面設置於所述基礎平臺支架的上端；

所述定位銷孔設有四個，四個所述定位銷孔分別設於所述基礎平臺面的四個角落；

所述識別銷孔設有三個，三個所述識別銷孔設於所述基礎平臺面的中部。

更優的，所述工件倉儲模塊用於對每個工件進行儲存。

更優的，所述多種末端工具模塊包括遮光片、光電開關和工具支架；

所述工具支架的一端依次設有所述光電開關和所述遮光片。

更優的，還包括PLC電控掛板，所述PLC電控掛板設於所述工作檯面的內部，所述PLC電控掛板與所述觸控螢幕均採用西門子1200系列PLC。

本實用新型克服現有技術的不足，提供一種機器人多功能多應用設備，實現加工設備的高度集中化，節省設備佔用空間，通過設計與機器人上夾具相配合的不同加工工具，最終實現一臺機器人可以在不同時間進行不同加工工作，實現機器人使用最大化。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構圖；

圖2為本實用新型實施例井式上料模塊的示意圖；

圖3為本實用新型實施例的變頻輸送模塊的示意圖；

圖4為本實用新型實施例的變位機模塊的示意圖；

圖5為本實用新型實施例的多功能擴展模塊的示意圖；

圖6為本實用新型實施例的多種末端工具模塊的示意圖；

其中：1為工作檯面；11為井式上料模塊；111為氣缸組件；112為筒形料庫組件；113為傳感器；114為支架；12為變頻輸送模塊；121為旋轉編碼器；122為限位夾板；123為第一接近開關；124同步齒型帶；125為變頻輸送機支架；126為電機；127為第二接近開關；13為工業視覺檢測模塊；14為變位機模塊；141為變位機電箱；142為變位機旋轉臺；143為氣缸夾具；144為輔助面板；145為角度識別螺釘；146為變位機傳感器；15為平面碼垛模塊；16為多功能擴展模塊；161為定位銷孔；162為識別銷孔；163為基礎平臺面；164為基礎平臺支架；17為工件倉儲模塊；18為多種末端工具模塊；181為遮光片；182為光電開關；183為工具支架；2為控制按鈕；3為氣泵；4為觸控螢幕；5為機器人；51為機器人底座；52為機器人臂；53為機器人手爪。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施例方式來進一步的說明本實用新型的技術方案。

一種機器人多功能多應用設備，包括工作檯面1、控制按鈕2、氣泵3、觸控螢幕4和機器人5；所述機器人5設置於所述工作檯面1的上端，所述機器人5包括機器人底座51、機器人臂52和機器人手爪53；所述機器人臂52設有所述機器人手爪53，所述機器人臂52的另一端的底部設有所述機器人底座51；所述控制按鈕2設於所述工作檯面1的一端，所述控制按鈕2的一側設有所述觸控螢幕4；所述氣泵3設於所述工作檯面1的一側的下端；所述工作檯面1的上端還設有井式上料模塊11、變頻輸送模塊12、工業視覺檢測模塊13、變位機模塊14、平面碼垛模塊15、多功能擴展模塊16、工件倉儲模塊17和多種末端工具模塊18；所述井式上料模塊11設置於所述工作檯面1的一端，所述井式上料模塊11到所述工作檯面1的另一端依次設有所述多功能擴展模塊16和所述平面碼垛模塊15；所述多種末端工具模塊18設於所述工作檯面1的中部，所述多種末端工具模塊18的一側設有所述變頻輸送模塊12；所述工作倉儲模塊17設於所述機器人5的一側；所述變位機模塊14設於所述變頻輸送模塊12的一側；所述工業視覺模塊13設於所述變頻輸送模塊12的上端。

如圖1所示，本例中通過所述工作檯面1的上端設有井式上料模塊11、變頻輸送模塊12、工業視覺檢測模塊13、變位機模塊14、平面碼垛模塊15、多功能擴展模塊16、工件倉儲模塊17和多種末端工具模塊18與所述機器人5的所述機器人手爪53進行配合，最終實現一臺機器人可以在不同時間進行不同加工工作，實現機器人使用最大化，可以完成工業機器人編程示教再現、氣推出庫變頻輸送、工業視覺檢測、噴塗作業、模擬焊接、拋光打磨、繪圖、碼垛、塗膠、裝配、編碼、PLC編程、觸控螢幕界面設計、電氣系統設計與接線、機械裝調、多種工具更換等實訓功能，節省設備佔用空間。

更進一步的說明，所述井式上料模塊11包括氣缸組件111、筒形料庫組件112、傳感器113和支架114；所述支架114為凹形結構，所述支架114上端設有所述氣缸組件111；所述氣缸組件的上端依次設有所述傳感器113和所述筒形料庫組件112。

如圖2所示，所述筒形料庫組件112的裝置形態為垂直順序落料式且底部具有通孔，所述氣缸組件111位於所述筒形料庫組件112的下方，並通過所述通孔逐次推出所述筒形料庫組件112內的工件送至輸送機構，所述氣缸組件111會將堆疊的工件最下面的一個推送出所述筒形料庫組件112，推送完成後，所述氣缸組件111會向後縮回，堆疊工件會集體向下下降一個工件的高度，從而實現順序推送工件。所述傳感器113為對射光電傳感器，所述傳感器113位於所述筒形料庫組件112的下部，用於檢測所述筒形料庫組件112內部有無工件。

更進一步的說明，所述變頻輸送模塊12包括旋轉編碼器121、限位夾板122、第一接近開關123、同步齒型帶124、變頻輸送機支架125、電機126和第二接近開關127；所述同步齒型帶124設置於所述變頻輸送機支架125的上端，所述同步齒型帶124的一側設有所述旋轉編碼器121，其另一端設有所述電機126；所述限位夾板122設有兩個，兩個所述限位夾板122分別平行設置於所述同步齒型帶124的兩側；所述第一接近開關123設於所述限位夾板122的一端；所述第二接近開關127設於所述同步齒型帶124上的相對於遠離第一接近開關123的一端。

如圖3所示，所述變頻輸送模塊12的電機126採用變頻調速三相異步電機驅動所述同步齒型帶124輸送工件，所述同步齒型帶124兩側安裝有兩條限制工件傳送方向的所述限位夾板122，所述同步齒型帶124接近所述井式上料模塊11的一側的所述限位夾板122上和所述同步齒型帶124的末端設有第一接近開關123和第二接近開關127，以實現對工件所處位置的檢測，所述電機126對安裝於所述同步齒型帶124一端的所述旋轉編碼器121輸送閉環控制。

更進一步的說明，所述工業視覺檢測模塊13用於對出庫的工件進行顏色等信息檢測。所述工業視覺檢測模塊13的檢測裝置安裝於所述同步齒型帶124的正上方，當所述電機126開始轉動時，會帶動所述同步齒型帶124，所述同步齒型帶124上的工件經過所述第一接近開關123時，所述第一接近開關123會向PLC發送信號，並由PLC控制所述檢測裝置經過一段時間後進行拍照，對工件的顏色進行識別，當工件到達所述同步齒型帶124末端時，所述第二接近開關127會發送信號給PLC，由PLC請求所述機器人5進行協助配合，所述旋轉編碼器121檢測所述電機126的旋轉速度，並實現閉環控制。

更進一步的說明，所述變位機模塊14包括變位機電箱141、變位機旋轉臺142、氣缸夾具143、輔助面板144、角度識別螺釘145和變位機傳感器146；所述變位機電箱141與所述輔助面板144平行設置；所述變位機旋轉臺142可旋轉地設置於所述變位機電箱141與所述輔助面板144之間，所述變位機旋轉臺的下端設有角度識別螺釘144，其上端設有所述氣缸夾具143；所述變位機傳感器146設置於所述變位機電箱141上並位於所述變位機旋轉臺142的下端。

如圖4所示，所述變位機模塊14的所述變位機電箱141中裝有伺服電機，所述伺服電機一軸上裝有所述變位機旋轉臺142，並驅動其旋轉。所述變位機旋轉臺142上安裝有所述氣缸夾具143，所述氣缸夾具143能夾持工件配合所述機器人5進行作業。所述變位機電箱141的一側設有三個所述變位機傳感器146，所述伺服電機與所述變位機旋轉臺142之間用特質的聯軸器連接，所述聯軸器向其圓心外側延伸一條杆，所述杆上裝有可旋轉調位的所述角度識別螺釘145，所述角度識別螺釘145與三個所述變位機傳感器146配合反饋所述變位機旋轉臺142的位置，並限制其的旋轉角度。

更進一步的說明，所述平面碼垛模塊15用於將所述機器人5搬運出庫的所述工業視覺檢測模塊13的工件按顏色等信息進行碼垛作業。所述平面碼垛模塊15由鋁型材支架和平面棋盤組成，所述平面碼垛模塊15與所述井式上料模塊11和所述變頻輸送模塊12配合使用，可按預定程序將所述機器人5搬運出庫的視覺檢測的工件按顏色等信息進行碼垛作業。

更進一步的說明，所述多功能擴展模塊16包括定位銷孔161、識別銷孔162、基礎平臺面163和基礎平臺支架164；所述基礎平臺面163設置於所述基礎平臺支架164的上端；所述定位銷孔161設有四個，四個所述定位銷孔161分別設於所述基礎平臺面163的四個角落；所述識別銷孔162設有三個，三個所述識別銷孔162設於所述基礎平臺面163的中部。

如圖5所示，所述基礎平臺面163上的所述定位銷孔161和所述識別銷孔162用於擺放和固定塗膠裝配模塊與搬運棉麻、循跡、繪畫模塊。所述所述塗膠裝配模塊實現按軌跡模擬塗膠作業，並進行裝配與加蓋作業。所述搬運編碼模塊實現異形件的傾斜式裝配與編碼配對組裝。所述軌跡繪畫模塊實現雷射循跡不同形狀，紙板繪製形狀，寫字等。

更進一步的說明，所述工件倉儲模塊17用於對每個工件進行儲存。所述工件倉儲模塊17設有三行三列共九個倉位，所述倉位均安裝有定位銷，採用防脫落設計，對應每個工件的放置孔位。

更進一步的說明，所述多種末端工具模塊18包括遮光片181、光電開關182和工具支架183；所述工具支架183的一端依次設有所述光電開關182和所述遮光片181。如圖6所示，所述多種末端工具模塊18由四種不同機器人模塊工具和工具支架183組成，所述機器人模塊工具其中兩側分別有四個特定位置的凹槽與所述工具支架183的八個定位銷相配合。所述工具支架183上裝有光電開關182，與所述機器人模塊工具上的所述遮光片181相互作用，識別所述機器人模塊工具是否放置準確。

更進一步的說明，還包括PLC電控掛板，所述PLC電控掛板設於所述工作檯面1的內部，所述PLC電控掛板與所述觸控螢幕4均採用西門子1200系列PLC。

以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它具體實施方式，這些方式都將落入本實用新型的保護範圍之內。