一种工业机器人教学机械装置设计.pdf

本文介绍了一种创新的工业机器人教学机械装置设计，旨在解决在教学过程中频繁更换夹具导致的时间浪费和设备磨损问题。该装置结合了TCP点创建和机器人编程绘图两大功能，提高了教学效率。 在工业机器人技术专业课程《工业机器人操作与编程》中，TCP点的创建和机器人编程是重要组成部分。TCP点（Tool Center Point）是机器人执行任务时工具的中心位置，它的创建通常需要通过X Y Z 4点法或X Y Z参照法，涉及在夹具上安装尖圆锥体，对准固定在操作台上的尖锥体。而编程时则需要设计夹具安装绘图笔，让学生通过示教点编程并绘制图形，这也是1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书考试的内容。 传统的教学方法中，TCP点创建和编程绘图使用的是两套独立的夹具，如图3所示的TCP夹具和图4所示的绘图装置。然而，这种分离的装置存在灵活性不足的问题，如绘图笔易折断或损坏绘图纸。 为了解决这些问题，设计者提出了一种全新的机械装置。该装置包括固定法兰盘、Z型连接杆、夹持套、连接套筒、绘图笔固定套筒、弹簧、限位螺钉等组件，能够快速切换TCP点创建和绘图功能。通过松开固定螺钉即可更换模块，实现多功能集成。装置的结构如图6和图7所示，其中TCP创建工具包含连接圆柱体和尖圆锥体，而绘图装置则带有弹簧以增加灵活性，防止绘图笔损坏。 图8展示了TCP工具的安装效果，图10描绘了绘图装置的组装过程，包括弹簧、绘图笔固定套筒和限位螺钉等，以确保绘图笔在使用中的安全和准确性。 通过这种一体化设计，新的机械装置不仅简化了课堂练习流程，减少了设备损耗，还提升了学生的学习效率和实践操作体验。这一创新设计为工业机器人技术的教学提供了更高效、实用的解决方案，有助于培养学生的实践能力和应对实际生产场景的能力。