用于智能工厂培训系统的机器人组装电路板单元的制作方法

本实用新型属于实训装置领域，具体涉及一种用于智能工厂培训系统的机器人组装电路板单元。

背景技术：

随着我国工业水平及工业自动化水平的不断提高，机电一体化和自动化控制的技能人才缺口越来越大，各行业、企业对这类人才的需求十分迫切，传统的机电一体化和自动化控制技能人才培训存在重理论、轻实操的缺陷，学员在培训时，在学习理论知识后无法及时的进行实训，教学效果差；虽然学员有时也可以得到一些实训的机会，但是目前的实训都是直接操作工厂用的机电一体化和自动化控制装置或简陋的指示灯模拟系统，其并不适用于教学，教学效果非常有限，这就造成目前机电一体化和自动化控制技能人才存在培训时间长、效果差的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术没有专业化的机电一体化和自动化控制实训装置，造成机电一体化和自动化控制技能人才存在培训时间长、效果差的缺陷，提供一种用于智能工厂培训系统的机器人组装电路板单元，其选用温湿度数显计作为载体，将可编程序控制器技术、现场总线技术、伺服器控制技术、气动实训技术、传感器技术、射频技术、电气操作技术、人机界面技术、机器人实训操作技术、直线驱动技术有效的结合在电路板组装过程中，教学、实训效果好。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：

即一种用于智能工厂培训系统的机器人组装电路板单元，其特征在于，包括底架，底架上安装有电路板输送纵向皮带机模块、机器人组装模块、机器人组装电路板单元横向输送带模块和机器人防护罩，所述电路板输送纵向皮带机模块包括两条电路板输送纵向皮带机、分别位于机器人组装模块的两侧，机器人组装电路板单元横向输送带模块与底盒出库输送单元横向输送带模块连接，每条电路板输送纵向皮带机上设有3条纵向导向板，3条纵向板将电路板输送纵向皮带机分隔为2个皮带工位，每条电路板输送纵向皮带机上，有两条纵向导向板的前端设有光电漫反射开关，机器人组装模块包括ABB工业机器人、椭圆形真空吸盘、风琴真空吸盘和机器人位置传感器，ABB工业机器人的机械手前端安装有风琴真空吸盘和椭圆形真空吸盘，机器人位置传感器安装在机械手的下方，机器人组装电路板单元横向输送带模块包括横向输送带框架、横向输送带、电感传感器、射频传感器、紧凑型定位气缸和输送模块槽型光电传感器；横向输送带框架上设有横向输送带，横向输送带的侧面设有固定在横向输送带框架上的电感传感器，电感传感器对应的另一侧设有射频传感器和紧凑型定位气缸，横向输送带的前端和后端分别设有输送模块槽型光电传感器；机器人防护罩安装在底架的上方。

本实用新型机器人组装电路板单元的底架采用碳钢板折弯结构，表面喷塑处理，底座采用碳钢板折弯焊接结构，底部安装带固定垫脚的福马轮，方便运输和固定；

本实用新型机器人组装电路板单元的底架上设有电气控制台，电气控制台采用碳钢板折弯结构，面板采用铝合金表面拉丝面板，电气元件安装板安装在主框架内，采用碳钢板折弯加工。

本实用新型的机器人组装电路板单元电气元件安装板上配备1个急停按钮，用于紧急情况下停止设备切断控制电源；1个绿色带灯“Start”按钮，1个红色带灯“Stop”按钮，1个蓝色带灯“Qiut”按钮；1个黄色带灯“Reset”按钮；1 个“Auto/Hand”两位旋钮；1个“ID-LEVEL”权限选择按钮；8个白色带灯按钮用于手动状态下各部件的操作；1块西门子可调光的7英寸TFT显示屏，用于模块的参数设置和状态显示；1个RJ45网络通讯口，用于多模块间的网络通讯协议。

本实用新型机器人组装电路板单元的底架上部安装板采用欧标工业铝型材框架结构，方便各种元器件的任意位置的安装和调整。

本实用新型机器人组装电路板单元的电路板输送纵向皮带机模块可存放四种不同型号的电路板，纵向导向板的前端安装光电漫反射传感器，检测电路板的运行位置，并将位置型号反馈至机器人组装电路板单元PLC模块

本实用新型的机器人组装电路板单元横向输送带模块主框架采用铝型材结构，采用德国SEW减速电机驱动，采用工业PVC平带传动，用来输送原料底盒，皮带侧面安装电感传感器，检测物料底盒运行位置，并反馈机器人组装电路板单元PLC模块，电感传感器的相对位置安装费斯托紧凑型定位气缸和射频传感器，通过机器人组装电路板单元PLC控制两位五通电磁阀的动作，控制气缸的动作将底盒固定，通过磁性接近开关传感器检测气缸的动作并反馈至机器人组装电路板单元PLC模块，安装在气缸上部的射频传感器将信息写入物料底盒上安装的标签内，横向皮带输送机的前端和后端均安装槽型光电传感器，用来检测物料底盒进出本单元，并将所有数据反馈至机器人组装电路板单元PLC 模块。

本实用新型机器人组装电路板单元的机器人组装模块由ABB工业机器人和吸盘组成，ABB工业机器人前端安装费斯托椭圆真空吸盘和1.5褶的风琴真空吸盘，通过两位五通电磁阀控制真空吸盘的动作，机器人组装电路板单元PLC 模块和机器人控制器控制ABB机器人动作，从电路板输送纵向皮带机上抓取电路板并装配至物料底盒，并将动作信号反馈至机器人组装电路板单元PLC模块

本实用新型机器人组装电路板单元的机器人防护罩由欧标工业铝型材框架结构组成，两侧为透明有机玻璃板防护，前后采用有机玻璃门，有机玻璃门采用德国西克安全传感器检测，并将开关门信号反馈至机器人组装电路板单元 PLC模块。

本实用新型上述所有单元中的各电气装置，除做出特别说明的，其他均为现有技术成熟市售产品。

本实用新型的优点是：

1)所有机械零件表面进行了多层氧化处理，增强了表面防腐及美观效果，主体结构件采用优质铝合金结构，主体结构美观大气；可以多次重复拆装也不会影响其外观效果。

2)所有电气元件、线路全部标准化、模块化，本实用新型克服了传统的分站教学模式，将可编程序控制器技术、现场总线技术、伺服器控制技术、气动实训技术、传感器技术、射频技术、电气操作技术、人机界面技术、机器人实训操作技术、直线驱动技术有效的结合，选用实际的工业控制元件(温湿度数显计)作为载体，替代原有的指示灯模拟系统，更接近实际生产中的应用，教学、实训效果好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电路板输送纵向皮带机的结构示意图；

图3为本实用新型机器人组装模块的结构示意图。

如图中所示：2-1.底架；2-2.ABB工业机器人；2-3.椭圆形真空吸盘；2-4. 风琴真空吸盘；2-5.机器人位置传感器；2-6.电路板输送纵向皮带机；2-7.导向板； 2-8.光电漫反射传感器；2-9.横向输送带；2-10.输送模块槽型光电传感器；2-11. 射频传感器；2-12.电感传感器；2-13.紧凑型定位气缸；2-14.机器人组装电路板单元PLC模块；2-15.磁性接近开关传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1、图2、图3所示：所有组件安装在底架2-1上，底架2-1上安装有电路板输送纵向皮带机模块、机器人组装模块、机器人组装电路板单元横向输送带模块和机器人防护罩，电路板输送纵向皮带机模块的两条电路板输送纵向皮带机2-6分别位于机器人组装模块的两侧，机器人组装电路板单元横向输送带模块与底盒出库输送单元横向输送带模块连接，每条电路板输送纵向皮带机2-6 上设有3条纵向导向板2-7，3条纵向板将电路板输送纵向皮带机2-6分隔为2 个皮带工位，每条电路板输送纵向皮带机2-6上，有两条纵向导向板2-7的前端设有光电漫反射开关2-8，机器人组装模块的ABB工业机器人2-2的机械手前端安装有风琴真空吸盘2-4和椭圆形真空吸盘2-3，机器人位置传感器2-5安装在机械手的下方，机器人组装电路板单元横向输送带模块的横向输送带框架上设有横向输送带2-9，横向输送带2-9的侧面设有固定在横向输送带框架上的电感传感器2-12，电感传感器2-12对应的另一侧设有射频传感器2-11和紧凑型定位气缸2-13，横向输送带2-9的前端和后端分别设有输送模块槽型光电传感器 2-10；机器人防护罩安装在底架的上方。

本实用新型使用时，物料底盒从上一工作站通过前端的输送模块槽型光电传感器2-10检测到达本工作站，通过电感传感器2-12检测定位，紧凑型定位气缸2-13动作将底盒固定并通过射频传感器2-11写入数据，电路板输送纵向皮带机2-6通过导向板2-7的导向输送电路板至准备位，并通过光电漫反射传感器2-8 检测电路板位置，ABB工业机器人2-2前端安装椭圆形真空吸盘2-3和1.5褶的风琴真空吸盘2-4，实现对电路板的抓取和安装，机器人位置传感器2-5检测机器人的初始位置并将信号反馈至机器人组装电路板单元PLC模块2-14，对电路板进行组装。