用于灌装检测实训的塑料瓶分拣和翻转单元的制作方法

本实用新型属于实训装置领域，具体涉及一种用于灌装检测实训的塑料瓶分拣和翻转单元。

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，造成机电一体化技能人才存在培训时间长、效果差的缺陷，提供一种用于灌装检测实训的塑料瓶分拣和翻转单元，其选用塑料瓶作为载体，完成塑料瓶分拣和翻转的动作过程，用接近工业生产线的实训方案代替原有的指示灯模拟系统，所有的元器件均选择工业级的元器件，实现工业现场和实训室之间的无缝对接，提高实训效率和效果。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：

即一种用于灌装检测实训的塑料瓶分拣和翻转单元，其特征在于包括第二底部框架、第二前进输送组件、第二后退输送机、第二废料机械手组件、第二废料分拣输送带、第二塑料瓶翻转组件和第二液晶显示器，第二前进输送组件和第二后退输送机分别安装在第二底部框架的顶部前后两侧，第二前进输送组件包括第二变频减速电机(优选但不限于为日本精研90ys60gy22)、第二双列圆皮带输送机、第二前射频读写器(优选但不限于为德国西门子6gt28214ac10)、第二后射频读写器(优选但不限于为德国西门子6gt28214ac10)、第二前止动气缸(优选但不限于为德国费斯托dfsp-16-10-ps-pa)、第二前电感传感器(优选但不限于为德国西克iq10-03bpskt0s)、第二后止动气缸(优选但不限于为德国费斯托dfsp-16-10-ps-pa)和第二后电感传感器(优选但不限于为德国西克iq10-03bpskt0s)，第二变频减速电机安装在第二双列圆皮带输送机的一端，第二双列圆皮带输送机的底部前侧设有第二前止动气缸，后侧设有第二后止动气缸，两个止动气缸处分别设有第二前电感传感器、第二后电感传感器、第二前射频读写器、第二后射频读写器，第二前止动气缸处设有第二废料分拣输送带和第二废料机械手组件，第二废料分拣输送带的前端靠近第二双列圆皮带输送机，第二废料分拣输送带的后端上方设有第二废料槽型光电传感器(优选但不限于为德国西克wfm80-60x3x1-s)，第二废料机械手组件包括第二废料机械手支架、第二废料水平气缸(优选但不限于为德国费斯托dsnu-16-100-p-a)、第二废料竖向气缸(优选但不限于为德国费斯托adngf-20-40-p-a)和第二废料气动夹爪(优选但不限于为德国雄克sgb40)，第二废料机械手支架固定在第二底部框架上，其上端安装有第二废料水平气缸，第二废料水平气缸的伸缩杆上设有第二废料竖向气缸，第二废料竖向气缸的伸缩杆上设有水平的第二废料气动夹爪，第二后止动气缸处设有第二塑料瓶翻转组件，第二塑料瓶翻转组件包括第二翻转底座、第二翻转升降气缸(优选但不限于为德国费斯托adngf-20-50-p-a)、第二翻转旋转气缸(优选但不限于为德国费斯托hgds-pp-12-ysrt-a-b)、第二翻转气动夹爪，第二翻转底座安装在第二底部框架上，第二翻转底座上设有竖向的第二翻转升降气缸，第二翻转升降气缸的伸缩杆上设有第二翻转旋转气缸，第二翻转旋转气缸的旋转台上设有水平的第二翻转气动夹爪。

本单元的气缸均设置磁性接近传感器，用于检测气缸的位置并反馈给plc模块。

本实用新型的第二底部框架为箱体结构，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，底部安装带固定橡胶垫脚的福马轮，既可实现短距离运输，也可实现牢固的定位；电气控制台采用碳钢板折弯结构，表面喷塑处理，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。上部各单元和各元器件安装板采用欧标工业铝型材框架拼接结构，方便各种元器件的任意位置的安装和调整。

第二底部框架内部设置plc模块，型号为西门子1500(plc_1512c_1pn)，具有高水平的系统性能和快速信号处理能力，响应时间短及超强的控制能力；第二底部框架前端上部设置控制面板和触摸屏，控制面板的按钮包括本站各个模块的启动按钮、停止按钮、自动运行启动及停止按钮，急停按钮，按钮与plc模块之间直接连接；触摸屏选用西门子品牌，型号ktp700，触摸屏的面板可设定显示系统画面，触摸屏的面板可设定显示系统画面，可通过触摸屏控制各工位及整机动作及运行。

本实用新型的第二双列圆皮带输送机和第二后退输送机安装在第二底部框架上，为本领域技术人员熟知的现有技术，采用双列圆形输送带和铝型材框架结构，传动采用第二变频减速电机，通过变频器的控制实现输送带速度的控制，第二双列圆皮带输送机和第二后退输送机分别用来输送载塑料瓶的输送托盘和返回的空输送托盘。

本实用新型的第二前止动气缸、第二后止动气缸用来实现输送带上的输送托盘的停止和放行；第二前电感传感器、第二后电感传感器通过检测输送托盘底部的金属检测装置完成检测，并将检测信号反馈至plc模块实现，为后续的动作提供动作触发信号；第二前射频读写器、第二后射频读卡器根据plc的指令读取和书写数据到输送托盘底部的射频芯片上，完成数据的读取和书写。

本实用新型的第二废料机械手组件根据plc模块的指令用来分拣和抓取输送托盘上的不合格塑料瓶，并将不合格塑料瓶放置在第二废料分拣输送带完成废料的分拣工作；第二废料水平气缸和第二废料竖向气缸上均安装用于检测气缸到位的磁性接近传感器用来检测气缸活塞的位置，并将检测信号反馈至plc模块，为后续的动作提供动作触发信号。

本实用新型的第二废料分拣输送带为现有技术，其主框架采用铝型材结构，采用电机驱动，采用输送带来输送不合格塑料瓶，并通过第二废料槽型光电传感器进行检测，并将检测的型号反馈至plc模块作为废料输送带停止的触发信号。

本实用新型的第二塑料瓶翻转组件用于抓取合格塑料瓶并翻转重新放回第二前进输送组件，其第二翻转升降气缸和第二翻转旋转气缸上同样设有磁性接近传感器，磁性接近传感器的检测信号反馈至plc模块，为后续的动作提供动作触发信号。

本实用新型的液晶显示器通过上位机的信号显示整个实训系统的动作以及每个工作单元的动作状态和数据的反馈，上位机安装在第二底部框架内部，上位机可以根据plc的指令向每一个工作站的执行元件发送控制信号，也可以接收到每一个工作站反馈的动作信号，并可以通过液晶显示器进行显示，上位机优选但不限于采用联想p330工作站。

本实用新型设计合理，用塑料瓶作为载体，完成塑料瓶分拣和翻转的动作过程，用接近工业生产线的实训方案代替原有的指示灯模拟系统，所有的元器件均选择工业级的元器件，实现工业现场和实训室之间的无缝对接，实训效果好、效率高。

本实用新型适用于普通高等院校、高职院校以及中职院校的机电一体化以及自动化专业的学习实训操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的第二前进输送组件的结构示意图；

图3为本实用新型的第二废料机械手组件的结构示意图；

图4为本实用新型的第二塑料瓶翻转组件的结构示意图。

如图中所示：2-1.第二底部框架；2-2.第二控制面板；2-3.第二触摸屏；2-4.第二前进输送组件；2-4-1.第二双列圆皮带输送机；2-4-2.第二前电感传感器；2-4-3.第二前止动气缸；2-4-4.第二后电感传感器；2-4-5.第二后止动气缸；2-4-6.第二变频减速电机；2-4-7.第二后射频读写器；2-4-8.第二前射频读写器；2-5.第二废料分拣输送带；2-6.第二废料机械手组件；2-6-1.第二废料机械手支架；2-6-2.磁性接近传感器；2-6-3.第二废料水平气缸；2-6-4.磁性接近传感器；2-6-5.第二废料竖向气缸；2-6-6.第二废料气动夹爪；2-7.第二废料槽型光电传感器；2-8.第二液晶显示器；2-9.第二塑料瓶翻转组件；2-9-1.第二翻转底座；2-9-2.第二翻转升降气缸；2-9-3.磁性接近传感器；2-9-4.磁性接近传感器；2-9-5.第二翻转旋转气缸；2-9-6.第二翻转气动夹爪；2-10.第二后退输送机。

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4所示：第二前进输送组件2-4和第二后退输送机2-10分别安装在第二底部框架2-1的顶面前端和后端，第二前进输送组件2-4的进料端连接上一单元的第一输送组件的出料端，第二后退输送机2-10的出料端与上一单元的第一输送组件的进料端连接。

第二前进输送组件2-4的第二变频减速电机2-4-6安装在第二双列圆皮带输送机2-4-1的一端，第二双列圆皮带输送机2-4-1的底部前侧设有第二前止动气缸2-4-3，后侧设有第二后止动气缸2-4-6，两个止动气缸处分别设有第二前电感传感器2-4-2、第二后电感传感器2-4-4、第二前射频读写器2-4-8、第二后射频读写器2-4-7，第二前止动气缸2-4-3处设有第二废料分拣输送带2-5和第二废料机械手组件2-6，第二废料分拣输送带2-5的前端靠近第二双列圆皮带输送机2-4-1，第二废料分拣输送带2-5的后端上方设有第二废料槽型光电传感器2-7。

第二废料机械手组件2-6的第二废料机械手支架2-6-1固定在第二底部框架2-1上，其上端水平横杆上安装有指向第二双列圆皮带输送机2-4-1的第二废料水平气缸2-6-3，第二废料水平气缸2-6-3的伸缩杆上设有第二废料竖向气缸2-6-5，第二废料竖向气缸2-6-5的伸缩杆上设有水平的第二废料气动夹爪2-6-6。

第二后止动气缸2-4-5处设有第二塑料瓶翻转组件2-9，第二塑料瓶翻转组件2-9的第二翻转底座2-9-1安装在第二底部框架2-1上，第二翻转底座2-9-1上设有竖向的第二翻转升降气缸2-9-2，第二翻转升降气缸2-9-2的伸缩杆上设有第二翻转旋转气缸2-9-5，第二翻转旋转气缸的旋转台上设有水平的第二翻转气动夹爪2-9-6，第二翻转升降气缸2-9-2上设有磁性接近开关传感器2-9-3，第二翻转旋转气缸2-9-5上设有磁性接近开关传感器2-9-4。

本实用新型使用时：第二变频减速电机2-4-6驱动第二双列圆皮带输送机2-4-1运行，将装载倒置塑料瓶的输送托盘从上一站运送到本工作站，第二前止动气缸2-4-3对输送托盘定位，并通过第二前电感传感器2-4-2进行检测反馈，第二前射频读写器2-4-8读取射频芯片的信息，如果为不合格的塑料瓶则进行分拣，第二废料竖向气缸2-6-5实现第二废料气动夹爪2-6-6的上下移动，磁性接近传感器2-6-4对气缸的动作进行检测和反馈，第二废料水平气缸2-6-3完成第二废料气动夹爪2-6-6的前后移动，磁性接近传感器2-6-2对气缸的动作进行检测和反馈，第二废料气动夹爪2-6-6对不合格的塑料瓶抓取并放置到第二废料分拣输送带2-5，第二废料分拣输送带2-5对不合格的塑料瓶进行输送，并通过第二废料槽型光电传感器2-7完成不合格的塑料瓶1-6-8的检测和信息反馈，通过plc模块实现第二废料分拣输送带2-5的停止运行；

合格的塑料瓶通过第二双列圆皮带输送机2-4-1继续向前输送，第二后止动气缸2-4-5对输送托盘定位，并通过第二后电感传感器2-4-4进行检测反馈，第二后射频读写器2-4-7读取射频芯片的信息，第二翻转升降气缸2-9-2实现第二翻转气动夹爪2-9-6的升降移动，磁性接近传感器2-9-3对气缸的动作进行检测和反馈，第二翻转旋转气缸2-9-5实现塑料瓶的抓取和翻转，将其回正后放回第二双列圆皮带输送机2-4-1，磁性接近传感器2-9-4对气缸的动作进行检测和反馈；液晶显示器2-10通过上位机实现系统组件的工作状态的展示和控制；第二后退输送机2-10同样设置变频减速电机提供动力。