1.本实用新型属于机器人教学技术领域，特别涉及一种工业机器人实训装置。
背景技术：
2.现有的工业机器人实训装置多采用桌面平台式结构，在平台上布置工业机器人及其他功能设备，实训装置的控制系统置于平台下方。
3.存在技术问题：(1)平台占用空间大，对实训室空间有很大要求；(2)控制系统置于平台下方，不便于学生观察、编程、拆装等；(3)桌面式平台面积大，示教编程时需要沿着平台多方位走动，不利于安全。
技术实现要素：
4.为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种工业机器人实训装置。本实用新型具体技术方案如下：
5.本实用新型提供了一种工业机器人实训装置，该工业机器人实训装置包括工业机器人移动平台和与工业机器人移动平台活动连接的多功能模块立体平台；工业机器人移动平台的上表面设有滚珠丝杠直线滑台和与滚珠丝杠直线滑台连接的工业机器人，滚珠丝杠直线滑台由伺服电机通过齿轮减速器驱动，工业机器人的前端设有夹具；多功能模块立体平台上设有功能模块和控制系统，工业机器人由伺服电机驱动在各个功能模块之间移动，控制系统用于控制各功能模块和伺服电机。
6.进一步地，滚珠丝杠直线滑台的丝杠上连接有滑块，滑块与工业机器人连接。
7.进一步地，功能模块包括立式仓库模块、视觉模块、第一光电传感器、传送带、阻挡气缸、步进电机、rfid模块、夹具座、成品组装库，立式仓库模块用于识别有无零件，便于工业机器人抓放零件，视觉模块用于为各零件拍照，第一光电传感器用于检测零件，传送带用于将工业机器人从立式仓库模块抓取的零件传送至视觉模块处进行拍照，步进电机用于驱动传送带，rfid模块包含读写器和收发器，读写器固定安装在多功能模块立体平台上，收发器设置在零件的背面槽中，夹具座用于放置工业机器人末端夹具，包含吸盘夹具和夹爪夹具，成品组装库用来存放零件，并用于完成零件组装，阻挡气缸位于传送带的上方，阻挡气缸用于阻挡零件被传送带驱动。
8.进一步地，控制系统包括供电模块、交换机、plc控制器、通信模块、步进驱动器、伺服驱动器、电磁阀模块；plc控制器分别与电磁阀模块、步进驱动器、通信模块和交换机连接，通信模块与rfid模块连接，交换机分别与视觉模块、工业机器人和伺服驱动器连接，供电模块用于为其他各部件供电，步进驱动器用于控制步进电机，伺服驱动器用于控制伺服电机，电磁阀模块用于控制阻挡气缸。
9.进一步地，多功能模块立体平台上设有若干螺纹通孔，功能模块和控制系统均与螺纹通孔螺接。
10.进一步地，立式仓库模块包括8个仓位，8个仓位排列成4行2列，每个仓位均包括一
个仓位气缸和一个第二光电传感器，仓位气缸由电磁阀模块控制，第二光电传感器与plc控制器连接。
11.进一步地，多功能模块立体平台和工业机器人移动平台的底部均设有万向轮。
12.进一步地，零件包括方形零件、圆形零件和三角形零件。
13.本实用新型的有益效果如下：
14.(1)减小实训装置占用空间，增加设备布置空间，便于实训室多台布置；
15.(2)工业机器人及其他功能设备全部置于装置平台正面，操作人员只需单方位走动，利于安全，利于工业机器人编程示教；
16.(3)控制系统置于装置背面，随时看见，便于操作学习以及拆装训练等；
17.(4)设计一套新的能实现具体任务的实训装置。
附图说明
18.图1为示例中工业机器人实训装置的立体图；
19.图2为示例中工业机器人实训装置的结构示意图；
20.图3为示例中零件的正视图；
21.图4为示例中零件的后视图；
22.图5为示例中控制系统的控制原理图。
23.其中，1-工业机器人移动平台、2-多功能模块立体平台、3-滚珠丝杠直线滑台、4-工业机器人、5-伺服电机、6-第一光电传感器、7-夹具、8-丝杠、9-滑块、10-立式仓库模块、11-视觉模块、12-传送带、13-阻挡气缸、14-步进电机、15-rfid模块、16-夹具座、17-成品组装库、18-零件、181-方形零件、182-圆形零件、183-三角形零件、19-供电模块、20-交换机、21-plc控制器、22-通信模块、23-步进驱动器、24-伺服驱动器、25-电磁阀模块、27-螺纹通孔、28-仓位气缸、29-第二光电传感器、30-万向轮、背面槽31。
具体实施方式
24.下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。
25.实施例
26.如图1所示，示出了工业机器人实训装置的正视图和右视图，该工业机器人实训装置包括工业机器人移动平台1和与工业机器人移动平台1活动连接的多功能模块立体平台2；工业机器人移动平台1的上表面设有滚珠丝杠直线滑台3和与滚珠丝杠直线滑台3连接的工业机器人4，滚珠丝杠直线滑台3由伺服电机5通过齿轮减速器6驱动，工业机器人4的前端设有夹具7；多功能模块立体平台2上设有功能模块和控制系统，工业机器人4由伺服电机5驱动在各个功能模块之间移动，控制系统用于控制各功能模块和伺服电机5；滚珠丝杠直线滑台3的丝杠8上连接有滑块9，滑块9与工业机器人4连接；多功能模块立体平台2上设有若干螺纹通孔27，功能模块和控制系统均与螺纹通孔27螺接；
27.其中，功能模块包括立式仓库模块10、视觉模块11、第一光电传感器6、传送带12、阻挡气缸13、步进电机14、rfid模块15、夹具座16、成品组装库17，立式仓库模块10用于识别有无零件，便于工业机器人4抓放零件18，视觉模块11用于为各零件18拍照，第一光电传感器6用于检测零件18，传送带12用于将工业机器人4从立式仓库模块10抓取的零件18传送至
视觉模块11处进行拍照，步进电机14用于驱动传送带12，rfid模块15包含读写器和收发器，读写器固定安装在多功能模块立体平台2上，收发器设置在零件18的背面槽中，夹具座16用于放置工业机器人末端夹具7，包含吸盘夹具和夹爪夹具，成品组装库17用来存放零件18，并用于完成零件18组装，阻挡气缸13位于传送带12的上方，阻挡气缸13用于阻挡零件18被传送带12驱动；立式仓库模块10包括8个仓位，8个仓位排列成4行2列，每个仓位均包括一个仓位气缸28和一个第二光电传感器29，仓位气缸28由电磁阀模块25控制，第二光电传感器29与plc控制器21连接；多功能模块立体平台2和工业机器人移动平台1的底部均设有万向轮30；如图3所示，零件18包括方形零件181、圆形零件182和三角形零件183，如图4，三种零件的背面设有背面槽。
28.如图5所示，控制系统包括供电模块19、交换机20、plc控制器21、通信模块22、步进驱动器23、伺服驱动器24、电磁阀模块25；如图5所示，plc控制器21分别与电磁阀模块25、步进驱动器23、通信模块22和交换机20连接，通信模块22与rfid模块15连接，交换机20分别与视觉模块11、工业机器人4和伺服驱动器24连接，供电模块19用于为其他各部件供电，步进驱动器23用于控制步进电机14，伺服驱动器24用于控制伺服电机5，电磁阀模块25用于控制阻挡气缸13；
29.其中，plc控制器的型号为s7-1200，通信模块的型号为rf120c，视觉模块的型号为cognex is2000c，读写器的型号为rf260r，收发器的型号为mds d126，工业机器人的型号为irb120，步进驱动器的型号为dm860，伺服驱动器的型号为mr-je-40a，交换机的型号为d808f，滚珠丝杠直线滑台可以定制或购买现有的产品，本技术不做具体限定，如csk厂家生产的型号为xisko的直线模组，伺服电机的型号为ecma-c20604rs，阻挡气缸的型号为airtac-tr6x20s，步进电机的型号为rtelligent-86cm35，供电模块的型号为chnt-nxb，电磁阀模块的型号为afr-4v210-08，仓位气缸的型号为airtac-ma16，第一光电传感器的型号为lj12a3-4-z/ex，第二光电传感器的型号为e3z-d61。
30.本实施例的工业机器人移动平台和多功能模块立体平台相互独立设计，借助各自的万向轮方便移动，使用时根据需要通过连接件(如螺栓)固定即可，模块立体平台采用立式结构，正面背面都可安装模块和控制系统，螺纹通孔满足一定厚度，可以实现同一螺纹通孔正面和背面安装螺栓互不干扰，进一步增加平台利用率，滚珠丝杠直线滑台的设置实现工业机器人整体沿着导轨直线运动，也即实现工业机器人的第七轴功能，多功能模块立体平台包括正面的功能模块和背面的控制系统，即功能模块和控制系统分别设置于多功能模块立体平台的两个侧面，便于学生观察，各功能模块和控制系统中的控制部件可以根据需要变换安装位置，不局限于图1和图2中的位置；立体仓库模块由四行两列组成，共八个仓位，每个仓位都有一个仓位气缸和一个检测传感器，以识别有无零件，满足当工业机器人抓放零件时能够分别伸出来，便于抓放，该立体仓库模块用于存放三种类型(方形、圆形、三角形，如图3)的零件；视觉模块安装在传送带上方，用来识别所传输的零件类型(方形、圆形、三角形)、位置、方向、颜色，传送带由步进电机通过同步带驱动，传送带有两个阻挡气缸；rfid模块包含读写器和收发器，读写器固定安装在立式面板上，收发器(纽扣型电子标签)放置在三种类型零件背面槽中，如图4，夹具座用来放置工业机器人末端夹具，包含吸盘夹具和夹爪夹具，成品组装库用来存放方形、圆形、三角形零件，并在此处完成零件组装，三角形零件组装到圆形零件三角形槽中，三角形零件的厚度等于圆形零件三角形槽的厚度，组
装后三角形零件和圆形零件上表面平齐；圆形零件组装到方形零件圆形槽中，圆形零件的厚度等于方形零件圆形槽的厚度，组装后圆形零件和方形零件上表面平齐；为了满足三种零件槽的底部厚度一致，所以三角形零件的背面也开了一个槽，以满足工业机器人在立体仓库用吸盘夹具抓取随即摆放的零件时，不用区分零件类型也能抓取成功。
31.针对本装置，设计了一套任务工作过程，举例如下：
32.根据图1和图2呈现形式，先安装功能模块立体平台，分别安装好功能模块部分和控制系统部分的机械安装、电气接线、气路连接，再把工业机器人移动平台和功能模块立体平台移动到合适位置固定连接，即可形成一套工业机器人实训装置。具体工业机器人工作过程如下：首先，把若干方形零件、圆形零件、三角形零件随机放置于立体仓库里，伺服电机带动工业机器人移动到立体仓库位置，利用吸盘夹具，抓取立体仓库伸出的零件，把零件放置到传送带左侧，此位置有检测传感器，当检测到有零件时，步进电机带动传送带动作，同时视觉模块下方位置的阻挡气缸1(图1中左侧的阻挡气缸)伸出，零件在此处被视觉模块拍照识别，识别零件类型、方向、颜色，识别完成后，阻挡气缸1缩回，当移动到阻挡气缸2(图1中右侧的阻挡气缸)位置后，传送带停止转动，工业机器人沿着导轨运动到此位置夹取零件，工业机器人带着零件到rfid读写器上方，由读写器写入信息到该零件底部的收发器中，接着根据视觉模块和rfid写入的信息由工业机器人把零件放到成品组装库相应位置。然后工业机器人返回继续取零件，多余的零件由成品组装库移动到立体仓库，直到成品组装库能组装两套要求的成品，最后在成品组装库的方形槽中进行零件组装，组装完成后，工业机器人末端夹具自动换成夹爪夹具，夹取成品，经过rfid读写器上方，由读写器读取成品底部的收发器，并根据读取信息，把成品放到立体仓库指定位置，至此完成一整套流程动作。
33.本实用新型的附图中各设备之间的连接关系是为了清楚阐释其信息交互及控制过程的需要，因此应当视为逻辑上的连接关系，而不应仅限于物理连接；本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。