一种智能型生产线实训设备的制作方法

本发明涉及教学技术领域，具体涉及一种智能型生产线实训设备。

背景技术：

自动化快速生产是现在工业发展的趋势，生产效率高、出错率低、标准化大量生产也能降低生产成本。现时“以职业活动为导向，职业能力为核心”的新型实训考核越来越注重学生是否能适应现代工业的技能要求，故各大中专、中高职院校功课纷纷开设了工业自动化类课程。然而现时工业自动化类课程的专业课教学的开展存在很大的困难，最大的困难即是无可靠的实训装置能够使教师清楚讲解这一课程且辅助学生的实践操作及理解。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种能够辅助老师把工业生产自动化、标准化生产线解释清楚的智能型生产线实训设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能型生产线实训设备，包括机架，其中，还包括安装在所述机架上的执行单元、控制单元，所述执行单元与所述控制单元电连接，所述执行单元包括存取单元、环形输送单元、装配单元和加盖单元，所述存取单元、装配单元和加盖单元均环绕在所述环形输送单元的外周上，其中，所述存取单元包括零部件货架、用于存取零部件的零部件存取机构、用于模拟产品分类出库的成品分类存储单元、用于所述环形输送单元的上料或下料的转移机械手。

进一步地，所述执行单元可根据工件的不同进行不同的操作工序。

进一步地，所述零部件存取机构包括水平移动机构、垂直移动机构和存取装置，所述存取装置活动设置在所述垂直移动机构上，所述垂直移动机构活动设置在所述水平移动机构上，所述存取装置的推板可伸入到所述零部件货架的立体货架内拾取或存放零部件。

更进一步地，所述零部件货架还包括一暂存台，所述暂存台用于临时存放从所述立体货架内取出或待存入所述立体货架内的零部件。

更进一步地，所述转移机械手的前端设有一夹持机械爪，所述夹持机械爪用于将位于环形输送单元上的工件转移到所述暂存台或成品分类存储单元上、或将位于所述暂存台上的工件转移到所述环形输送单元或所述成品分类存储单元。

更进一步地，所述成品分类存储单元包括皮带输送机、位于所述皮带输送机一侧的若干个推动气缸和位于所述皮带输送机另一侧的若干个存储台，所述推动气缸和存储台均沿所述皮带输送机依次排列设置、且一一对应。

更进一步地，所述环形输送单元包括驱动电机、环形输送台和工件托盘，所述驱动电机带动所述环形输送台运动，所述工件托盘放置在所述环形输送台上。

更进一步地，所述加盖单元包括探测器、定位机构、储盖机构和下料机构，所述下料机构位于所述储盖机构的下料口处，所述探测器用于使工件停留在预设定位置，所述定位机构用于所述工件托盘的定位，所述下料机构可使位于所述储盖机构内的盖体掉落到放置在所述工件托盘上的工件上。

更进一步地，所述装配单元包括装配机械手、固定架和若干个配料架，所述装配机械手将位于所述工件托盘上的工件和位于所述配料架上的工件在所述固定架上进行安装。

进一步地，所述控制单元包括操作单元，所述操作单元为外接的电脑或手机或其他电子设备。

从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是：能够模仿立体仓库存储使用，产品分类存储，流水线标准化运输、装配，使学生能够容易理解机电一体化生产线的过程。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的立体结构示意图。

图中标记为：机架1、零部件存取机构2、水平移动机构21、竖直移动机构22、存取装置23、推板231、零部件货架3、立体货架31、暂存台32、转移机械手4、夹持机械爪41、成品分类存储单元5、皮带输送机51、推动气缸52、存储台53、环形输送单元6、驱动电机61、环形输送台62、工件托盘63、加盖单元7、探测器71、定位机构72、储盖机构73、下料机构74、装配单元8、装配机械手81、固定架83、配料架84、视觉系统9、触摸屏91。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的一种智能型生产线实训设备，包括机架1和安装在所述机架1上的执行单元、视觉系统9、控制单元，所述执行单元包括存取单元、环形输送单元6、装配单元8和加盖单元7，所述存取单元、装配单元8和加盖单元7均环绕在所述环形输送单元6的外周上，所述执行单元可根据工件的不同进行不同的操作工序；所述视觉系统9包括一触摸屏91，便于查看各个单元的工作状态和工作进度，所述控制单元包括处理器和操作单元，所述操作单元发出指令控制所述处理器，所述处理器通过对电路和气路的控制来对所述执行单元进行时序逻辑控制，所述触摸屏91与所述处理器电连接，所述操作单元包括外接的电脑或手机或其他外接电子。

所述存取单元包括零部件货架3、用于存取零部件的零部件存取机构2、用于模拟产品分类出库的成品分类存储单元5和用于所述环形输送单元6的上料或下料的转移机械手4，工作时，位于零部件货架3的立体货架31上的工件通过零部件存取机构2取出放置在零部件货架3的暂存台32上，然后通过转移机械手4将位于所述暂存台32上的工件放置在所述环形输送单元6上，当工件输送到所述装配单元8处时与其他零部件进行装配，装配完成后通过环形输送单元6输送到加盖单元7处进行加盖装配，产品成型，完成后的产品通过环形输送单元6输送到转移机械手4处，如果产品需要入库，则所述转移机械手4将已装配完成的产品转移到暂存台32上，再通过零部件存取机构2存储到立体货架31上，如果位于立体货架31上的产品需要出库，则通过零部件存取机构2将位于立体货架31上的产品转移到暂存台32上，所述转移机械手4将位于暂存台32上的产品转移到所述成品分类存储单元5处，利用所述成品分类存储单元5的传感器感的感应实现产品的分类出库；如果位于环形输送单元6上的装配完成的产品需要直接出库，则所述转移机械手4直接将产品从所述环形输送单元6上转移到所述成品分类存储单元5处，利用所述成品分类存储单元5的传感器感的感应实现产品的分类出库，如此循环，其中，立体货架31的使用能够方便管理和存取，所述转移机械手4不仅仅用于转移工件，还需要对入库或出库的产品进行筛选。

所述零部件存取机构2包括水平移动机构21、垂直移动机构22和存取装置23，所述存取装置23活动设置在所述垂直移动机构22上，所述垂直移动机构22活动设置在所述水平移动机构21上，所述存取装置23的推板231可伸入到所述零部件货架3的立体货架31内拾取或存放零部件，其中，所述水平移动机构21沿所述立体货架31的长度方向设置，所述垂直移动机构22沿所述立体货架31的高度方向设置，且所述立体货架31位于所述零部件存取机构2与所述环形输送单元6之间，所述零部件货架3的暂存台32位于所述立体货架31与所述转移机械手4之间，所述暂存台32用于临时存放从所述立体货架31内取出或待存入所述立体货架31内的零部件，使用暂存台32用于所述转移机械手4与所述存取装置23的衔接，起到缓存作用，减少环节使用时间，其中，所述转移机械手4的前端设有一夹持机械爪41。

所述环形输送单元6包括驱动电机61、环形输送台62和工件托盘63，所述驱动电机61带动所述环形输送台62运动，所述工件托盘63放置在所述环形输送台62上，零部件、半成品或成品均使用所述工件托盘63运输，避免转弯处造成工件偏移。

所述装配单元8包括装配机械手81、固定架83和若干个配料架84，当工件输送到所述装配单元8处时，所述控制单元控制所述环形输送单元6停止运行，所述装配机械手81将位于所述工件托盘63上的工件放置在所述固定架83上进行固定，然后所述装配机械手81将位于所述配料架84上的零件逐个装配在位于所述固定架83上的工件上，装配完成后，所述装配机械手81将装配完成的半成品重新放回到所述工件托盘63上。

所述加盖单元7包括探测器71、定位机构72、储盖机构73和下料机构74，所述下料机构74位于所述储盖机构73的下料口处，当半成品工件运输到所述加盖单元7处时，所述探测器71传递信号给所述控制单元，所述控制单元控制所述环形输送单元6停止运行使工件停留在预设定位置，然后所述定位机构72对所述工件托盘63进行定位处理，然后所述下料机构74打开，位于所述储盖机构73内的盖体掉落到位于所述工件托盘63内的工件上，完成上盖工作，形成一个成品，方便、快速。

所述成品分类存储单元5包括皮带输送机51、位于所述皮带输送机51一侧的若干个推动气缸52和位于所述皮带输送机51另一侧的若干个存储台53，所述推动气缸52和存储台53均沿所述皮带输送机51依次排列设置、且一一对应，所述转移机械手4将需要出库的产品转移到所述皮带输送机51，在所述皮带输送机51传送的过程中，位于所述推动气缸52或所述存储台53上的感应器检测到对应的产品时，所述控制单元控制所述推动气缸52的伸缩杆伸出将产品推入到对应的存储台53上，模拟分类出库。

实际工作过程为：输入装配A产品的指令时，控制单元控制零部件存取机构2将A产品的工件a从立体货架31内取出，放置到暂存台32上；由转移机械手4夹取工件a放置到环形输送单元6的工件托盘63上；当探测仪器M检测到工件a被运送至第一工位时，装配机械手81夹取工件a放置到固定架83上，然后装配机械手81夹取A产品的工件b，并将其装配到工件a上，装配完成后装配机械手81将工件a与工件b的组合体夹取并放回工件托盘63上；当探测器71检测到组合体时，加盖单元7使A产品的第三部件上盖f掉落，A产品装配完成；当探测仪器H检测到A产品时，转移机械手4将A产品夹取并放置在暂存台32上，零部件存取机构2将A产品放置回立体货架31上。输入A产品从01出货口出货的指令时，零部件存取机构2将A产品从立体货架31内取出，放置在暂存台32上，由转移机械手4夹取并放置在成品分类存储单元5的皮带输送机51上，01出货口外的探测仪器E检测到A产品时，01出货口处对应的推动气缸52的伸缩杆伸长将A产品推至01出货口处对应的存储台53。

输入装配B产品的指令时，控制单元控制零部件存取机构2将B产品的工件c从立体货架31内取出，放置到暂存台32上；由转移机械手4夹取工件c放置到环形输送单元6的工件托盘63上；当探测仪器M检测到工件c被运送至第一工位时，装配机械手81夹取工件c放置到固定架83上，然后装配机械手81夹取B产品的工件d，并将其装配到工件c上，装配完成后装配机械手81将工件c与工件d的组合体夹取并放回工件托盘63上；当探测器71检测到组合体时，加盖单元7使B产品的第三部件上盖k掉落，B产品装配完成；当探测仪器H检测到B产品时，转移机械手4将B产品夹取并放置在暂存台32上，零部件存取机构2将B产品放置回立体货架31上。输入B产品从02出货口出货的指令时，零部件存取机构2将B产品从立体货架31内取出，放置在暂存台32上，由转移机械手4夹取并放置在成品分类存储单元5的皮带输送机51上，02出货口外的探测仪器F检测到B产品时，02出货口处对应的推动气缸52的伸缩杆伸长将B产品推至02出货口处对应的存储台53。

采用上述结构，每个环节之间都是采用同一环形输送单元6进行输送，模拟流水线生产，清晰明了的展现了立体仓库式存取的方便，模块化装配、标准化上盖的快速，产品分类存放能够便于各种类型产品的统计和保存。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。