[实用新型]用于教学的焊接模拟工作站

说明书

本实用新型公开一种用于教学的焊接模拟工作站，涉及教学设备领域。该工作站包括六轴工业机器人平台、焊接路径模拟面板、变位机模块和物料单元，六轴工业机器人平台包括机器人、末端法兰、画笔和真空吸盘，画笔和真空吸盘都安装在机器人末端法兰上，机器人带动画笔在工件上画路径模拟焊枪在工件上的焊缝，真空吸盘可将焊接模拟工件在物料单元与变位机之间搬运，变换模拟焊接工件；该设备的机器人平台由机器人控制系统控制，变位机结构运动由PLC控制，可满足自动化集成教学任务。本实用新型结构简便，可模拟多种焊接路径，充分满足机器人焊接的模拟教学任务，经济性好，自动化程度高。

技术领域

本实用新型属于机械教学领域，尤其是一种用于教学的焊接模拟工作站。

背景技术

目前，工业机器人在各行业的自动化集成应用逐渐普及，机器人焊接在工业机器人应用中难度很大，对使用者的专业素养要求很高，而实际的焊接现场恶劣、弧光、辐射、噪音高、空气污染严重、能耗大，焊接选用的工件难加工且难以循环利用，开发焊接实训平台难度较大。

现有技术中虽然已经出现了教学模拟工业机器人，例如专利申请号201610919601.1、申请名称《一种模块化六轴机器人综合实训台》的实用新型专利中公开了一种模块化六轴机器人综合实训台，包括六轴机器人、模块安装板、实训功能模块和电气元件主板模块，模块安装板为同心的环状扇形面结构；实训功能模块具有独立模块化设计的多个，各实训功能模块均能够拆卸的固定在模块安装板上，模块安装板固定在五个同心环状扇形面结构的模块安装板上的所述实训功能模块能够最大幅度覆盖六轴机器人± 165°的行程范围。

但是这种机器人只能模拟简单的拿、取等动作，对难度较大的焊接动作无法模拟。

为此，有必要设计一种新型的焊接模拟工作站，能够用于帮助学生学习如何用工业机器人进行焊接操作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种用于教学的焊接模拟工作站，用来克服现有机器人焊接教学难度大的问题。

本实用新型是这样实现的，一种用于教学的焊接模拟工作站，包括设置在工作台上的多轴机器人模块、模拟面板、变位机模块和物料模块，其中所述模拟面板、所述变位机模块和所述物料模块均处在所述多轴机器人模块能够触及的范围内。物料模块用来盛放棒料或折弯件；多轴机器人模块用来模拟机械手进行焊接，变位机与多轴机器人模块配合进行焊接；模拟画板用来提供多轴机器人学习的模版。

本实用新型的进一步技术方案是：所述多轴机器人模块包括多轴机器人、滑台气缸、真空吸盘和画笔；其中所述滑台气缸设置在所述多轴机器人的末端且通过法兰与所述多轴机器人相连；所述滑台气缸包括平行设置的第一滑台气缸和第二滑台气缸，所述画笔与所述第一滑台气缸相连并在所述第一滑台气缸的带动下进行往返运动；所述真空吸盘与所述第二滑台气缸相连并在所述第二滑台气缸的带动下进行往返运动。画笔用来在工件上画出线条模拟焊枪在工件上的焊缝；真空吸盘可将焊接模拟工件包括棒料和折弯件在物料单元和变位机之间搬运。通过机器人和气缸协同控制画笔和吸盘的方向位置。

本实用新型的进一步技术方案是：所述物料模块设有至少一个棒料和\或至少一个折弯件。吸盘根据需要从物料模块拿取棒料或是折弯件给变位机模块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述模拟面板上设有波纹、圆弧、五角、三角中的一种或几种或几种的组合。模拟面板用来模拟焊接轨迹，用于焊接轨迹示教。模拟面板上面的图形相当于焊接的轨迹，用这个面板来模拟需要焊接的轨迹。使用步骤如下：1. 在模拟面板上选取一种或几种图形；2. 由操作人员先进行机器人的坐标设定和校准；3. 操作人员采用离线编程或者在线示教的方式，引导机器人依照选定图形的边缘进行模拟走轨迹和姿态控制；4. 机器人采用自动模式，验证第3步骤动作的正确性。模拟面板可以单独使用，也可以和变位机同时使用模拟面板安装在变位机上，加上变位机后，可以进行更加复杂和丰富的焊接轨迹模拟动作。