CN108942944A - 一种u盘装配设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种U盘装配设备及方法，用于解决对学员进行工业机器人应用技术模拟训练的技术问题。一种U盘装配设备及方法，包括两个实训台、成品库、四轴机器人单元、传送单元、过渡架、六轴机器人单元、视觉检测模块、原料托盘、移动机器人单元、原料托盘放置架等；本发明创新设计了一种科学合理的U盘装配方法，应用了多种工业机器人相关技术，通过综合实训，使学员更快捷的掌握相关知识。

Description

一种U盘装配设备及方法
技术领域
本发明涉及机器人实训装置技术领域，具体地说是一种U盘装配设备及方法。
背景技术
随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。在中国制造2025、工业4.0大背景下，机器人市场的爆发成为热点。中国已经是工业机器人的全球最大市场，当前，机器人的发展瓶颈并不是产能，而是市场没有足够的人才，尤其是从事工业机器人维护、视觉识别***的应用、机器人工作站安装与调试、工业机器人***集成的技术技能型人才。
现有技术中针对学生培训的机器人实训设备较少，而且功能知识点单一等。因此，需要提供一种技术方案来解决现有技术中的不足。
申请号2018205809270的专利，公开了多种类工业机器人技术应用实训***，是本发明的一个基础专利，和本发明为同一申请人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种U盘装配设备及方法，用于解决对学员进行工业机器人应用技术模拟训练的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下。
一种U盘装配设备，包括一号实训台1、二号实训台10,在两个实训台上面安装布置有成品库2、四轴机器人单元3、传送单元4、六轴机器人单元5、视觉检测模块6、过渡架7、原料托盘8、工控触摸屏9、移动机器人单元11；U盘各零部件存放于原料托盘8，移动机器人单元11负责运送原料托盘8至过渡架7，然后四轴机器人单元3和六轴机器人单元5合作完成U盘的装配与入库。
所述的四轴机器人单元3的机器人执行端安装有视觉检测模块6和四轴机器人手爪夹具12。
所述的六轴机器人单元5的机器人执行端安装六轴机器人手爪夹具13。
所述的传送单元4放置在四轴机器人单元3和六轴机器人单元5之间，电机21驱动丝杠20旋转，从而带动溜板19移动，溜板19上有机芯15、外壳一16、外壳二17、壳盖18的放置位置。
设备简化方案：去除移动机器人单元11、原料托盘放置架14、过渡架7、二号实训台10等模块，以原料库22代替，作为简化设备，仍然可以进行工业机器人相关技术培训。
一种U盘装配方法，其特征是，包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；U盘零部件准备齐全；按下实体控制按钮或工控触摸屏9上的启动按钮；
步骤S2:传送单元4动作，电机21驱动丝杠20旋转，从而带动溜板19移动到靠近四轴机器人单元3的工作位置；
步骤S3:移动机器人单元11动作，从原料托盘放置架14背负一个原料托盘8运送到过渡架7的相应位置；
步骤S4:四轴机器人单元3动作，移动视觉检测模块6到过渡架7上方，检测U盘各零件颜色和标识，启用视觉追踪功能，引导四轴机器人单元3抓取相应的U盘零件；
步骤S5:四轴机器人单元3动作，分四次从原料托盘8抓取机芯15、外壳一16、外壳二17、壳盖18放到传送单元4中溜板19的各零件对应的放置位置；
步骤S6:传送单元4动作，电机21驱动丝杠20旋转，从而带动溜板19移动到靠近六轴机器人单元5的工作位置；
步骤S7:六轴机器人单元5动作，从溜板19上抓取机芯15，并将机芯15放置到外壳一16内；
步骤S8:六轴机器人单元5动作，从溜板19上抓取外壳二17，并将外壳二17放置到带有机芯15的外壳一16上方，并完成下压组装动作；
步骤S9:六轴机器人单元5动作，从溜板19上抓取壳盖18，并将壳盖18从机芯15USB接口一侧安装压紧；
步骤S10:六轴机器人单元5动作，从溜板19上抓取安装好的U盘，并将U盘放置到成品库2内。
本发明的有益效果如下。
1、本发明的主要功能设备均采用直接外露安装，更加有利于学员的观察；贴近现场实际，该设备的任务模型均为工业现场主流技术应用，适应当今智能制造控制技术的发展，可以满足学生做实验、课程设计，毕业设计的需要和学校承接工程之需求；缩短了学生从教室到工业现场的过渡和适应时间。
2、本发明中通过多个独立的功能模块组装连接，***的使用和组合更加灵活，可满足实验和实训等多种内容要求。
3、本发明***性强，本平台将四轴机器人、六轴机器人、视觉***技术等集于一身，能够真实模拟工业现场的多种控制方式，使学生能够进行自动化控制的***化学习。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为四轴机器人单元与视觉检测模块以及手爪夹具示意图。
图4为六轴机器人单元及手爪夹具示意图。
图5为传送单元结构方案示意图。
图6为设备简化示意图。
图中：1.一号实训台；2.成品库；3.四轴机器人单元；4.传送单元；5.六轴机器人单元；6.视觉检测模块；7.过渡架；8.原料托盘；9.工控触摸屏；10.二号实训台；11.移动机器人单元；12.四轴机器人手爪夹具；13.六轴机器人手爪夹具；14.原料托盘放置架；15.机芯；16.外壳一；17.外壳二；18.壳盖；19.溜板；20.丝杠；21.电机；22.原料库。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种U盘装配设备，包括一号实训台1、二号实训台10,在两个实训台上面安装布置有成品库2、四轴机器人单元3、传送单元4、六轴机器人单元5、视觉检测模块6、过渡架7、原料托盘8、工控触摸屏9、移动机器人单元11；U盘各零部件存放于原料托盘8，移动机器人单元11负责运送原料托盘8至过渡架7，然后四轴机器人单元3和六轴机器人单元5合作完成U盘的装配与入库。
本实施例中，每个U盘零部件包括机芯15、外壳一16、外壳二17、壳盖18。
本实施例中，共有两种夹具，分别为四轴机器人手爪夹具12和六轴机器人手爪夹具13，四轴机器人手爪夹具12用于抓取U盘零部件搬运到传送单元4，六轴机器人手爪夹具13用于抓取U盘零部件并装配。
如图3所示，所述的四轴机器人单元3的机器人执行端安装有视觉检测模块6和四轴机器人手爪夹具12。
如图4所示，所述的六轴机器人单元5的机器人执行端安装六轴机器人手爪夹具13。
如图5所示，所述的传送单元4放置在四轴机器人单元3和六轴机器人单元5之间，电机21驱动丝杠20旋转，从而带动溜板19移动，溜板19上有机芯15、外壳一16、外壳二17、壳盖18的放置位置。
如图6所示，设备简化方案：去除移动机器人单元11、原料托盘放置架14、过渡架7、二号实训台10等模块，以原料库22代替，作为简化设备，仍然可以进行工业机器人相关技术培训。
一种U盘装配方法，其特征是，包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；U盘零部件准备齐全；按下实体控制按钮或工控触摸屏9上的启动按钮；
步骤S2:传送单元4动作，电机21驱动丝杠20旋转，从而带动溜板19移动到靠近四轴机器人单元3的工作位置；
步骤S3:移动机器人单元11动作，从原料托盘放置架14背负一个原料托盘8运送到过渡架7的相应位置；
步骤S4:四轴机器人单元3动作，移动视觉检测模块6到过渡架7上方，检测U盘各零件颜色和标识，启用视觉追踪功能，引导四轴机器人单元3抓取相应的U盘零件；
步骤S5:四轴机器人单元3动作，分四次从原料托盘8抓取机芯15、外壳一16、外壳二17、壳盖18放到传送单元4中溜板19的各零件对应的放置位置；
步骤S6:传送单元4动作，电机21驱动丝杠20旋转，从而带动溜板19移动到靠近六轴机器人单元5的工作位置；
步骤S7:六轴机器人单元5动作，从溜板19上抓取机芯15，并将机芯15放置到外壳一16内；
步骤S8:六轴机器人单元5动作，从溜板19上抓取外壳二17，并将外壳二17放置到带有机芯15的外壳一（16）上方，并完成下压组装动作；
步骤S9:六轴机器人单元5动作，从溜板19上抓取壳盖18，并将壳盖18从机芯15USB接口一侧安装压紧；
步骤S10:六轴机器人单元（5）动作，从溜板19上抓取安装好的U盘，并将U盘放置到成品库2的相应位置。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种U盘装配设备，包括一号实训台（1）、二号实训台（10）,在两个实训台上面安装布置有成品库（2）、四轴机器人单元（3）、传送单元（4）、六轴机器人单元（5）、视觉检测模块（6）、过渡架（7）、原料托盘（8）、工控触摸屏（9）、移动机器人单元（11）；U盘各零部件存放于原料托盘（8），移动机器人单元（11）负责运送原料托盘（8）至过渡架（7），然后四轴机器人单元（3）和六轴机器人单元（5）合作完成U盘的装配与入库。
2.根据权利要求1所述的一种U盘装配设备，其特征是，四轴机器人单元（3）的机器人执行端安装有视觉检测模块（6）和四轴机器人手爪夹具（12）。
3.根据权利要求1所述的一种U盘装配设备，其特征是，六轴机器人单元（5）的机器人执行端安装六轴机器人手爪夹具（13）。
4.根据权利要求1所述的一种U盘装配设备，其特征是，传送单元（4）放置在四轴机器人单元（3）和六轴机器人单元（5）之间，电机（21）驱动丝杠（20）旋转，从而带动溜板（19）移动，溜板（19）上有机芯（15）、外壳一（16）、外壳二（17）、壳盖（18）的放置位置。
5.根据权利要求1所述的一种U盘装配设备，其特征是，去除移动机器人单元（11）、原料托盘放置架（14）、过渡架（7）、二号实训台（10）等模块，以原料库（22）代替，作为简化设备，仍然可以进行工业机器人相关技术培训。
6.一种U盘装配方法，其特征是，包括如下步骤:
步骤S1:各运动部件回归原位；U盘零部件准备齐全；按下实体控制按钮或工控触摸屏（9）上的启动按钮；
步骤S2:传送单元（4）动作，电机（21）驱动丝杠（20）旋转，从而带动溜板（19）移动到靠近四轴机器人单元（3）的工作位置；
步骤S3:移动机器人单元（11）动作，从原料托盘放置架（14）背负一个原料托盘（8）运送到过渡架（7）的相应位置；
步骤S4:四轴机器人单元（3）动作，移动视觉检测模块（6）到过渡架（7）上方，检测U盘各零件颜色和标识，启用视觉追踪功能，引导四轴机器人单元（3）抓取相应的U盘零件；
步骤S5:四轴机器人单元（3）动作，分四次从原料托盘（8）抓取机芯（15）、外壳一（16）、外壳二（17）、壳盖（18）放到传送单元（4）中溜板（19）的各零件对应的放置位置；
步骤S6:传送单元（4）动作，电机（21）驱动丝杠（20）旋转，从而带动溜板（19）移动到靠近六轴机器人单元（5）的工作位置；
步骤S7:六轴机器人单元（5）动作，从溜板（19）上抓取机芯（15），并将机芯（15）放置到外壳一（16）内；
步骤S8:六轴机器人单元（5）动作，从溜板（19）上抓取外壳二（17），并将外壳二（17）放置到带有机芯（15）的外壳一（16）上方，并完成下压组装动作；
步骤S9:六轴机器人单元（5）动作，从溜板（19）上抓取壳盖（18），并将壳盖（18）从机芯（15）USB接口一侧安装压紧；
步骤S10:六轴机器人单元（5）动作，从溜板（19）上抓取安装好的U盘，并将U盘放置到成品库（2）的相应位置。
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