一種智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用于教學領域的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺。
【背景技術】
[0002]目前全國職業院校自動化類、機電類、機械制造類專業建設、課程教學的改革和優化需緊跟著行業在智能制造方面的發展趨勢及新技術的應用相結合，培養符合工業4.0、《中國制造2025》規劃中“智能工廠”、“智能生產”要求，企業急需的智能制造生產線信息集成與控制的高素質技能型人才尤為重要。
[0003]基于生產線智能制造程度越來越高，基于“以職業活動為導向”的新型實訓教學越來越注重學生能否適應智能工廠的技能要求，各大中專、中高職院校功課紛紛開設了工業自動化類課程，但是專業課教學如何開展是讓很多老師比較頭疼的問題。這種情況下，就非常需要一種能夠輔助老師把智能制造生產線解釋清楚的實訓教學平臺。
【發明內容】
[0004]針對現有教學中存在的問題，本發明的目的在于提供一種智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺的
為實現上述目的，本發明的技術方案主要由控制單元、供料分揀一體工作站、工業機器人工作站、多功能倉儲工作站組成；
所述的供料分揀一體工作站包括長程機械手、供料機構、分揀機構和控制單元，所述的長程機械手用于夾取供料機構上的零件，所述的長程機械手同時可夾取其他工作站上的零件放置在分揀機構的分揀槽內，所述的控制單元負責各個單元的感應信號的處理，并發送執行命令，通過電路和氣路對各單元進行時序邏輯控制；
所述的工業機器人工作站包括工業機器人、第一輸送帶、第一 RFID檢測裝置、雙工位井式供料機構、三工位井式供料機構、裝配臺和控制單元，所述的工業機器人用于夾取第一輸送帶輸送過來的零件，并將零件搬運到裝配臺上，所述的第一 RFID檢測裝置固定在第一輸送帶上，用于檢測零件的信息和屬性，所述的雙工位井式供料機構和三工位井式供料機構用于輸出不同屬性的零件，通過工業機器人將輸出的零件搬運到裝配臺并與第一輸送帶輸送來的零件進行組裝，所述的控制單元負責各個單元的感應信號的處理，并發送執行命令，通過電路和氣路對各單元進行時序邏輯控制；
所述的多功能倉儲工作站包括立體倉庫、X軸水平移動機構、Z軸垂直移動機構、第二輸送帶、第二 RFID檢測裝置、氣動爪手和控制單元，所述X軸水平移動機構與Z軸垂直移動機構組合成直角坐標搬運機構，所述的氣動爪手固定在Z軸垂直移動機構上，用于搬運第二輸送帶輸送過來的產品，并將產品存儲到立體倉庫，所述第二RFID檢測裝置固定在第二輸送帶上，用于檢測產品的信息和屬性，所述的控制單元負責各個單元的感應信號的處理，并發送執行命令，通過電路和氣路對各單元進行時序邏輯控制；
所述的供料分揀一體工作站通過長程機械手將供料機構的零件搬運到工業機器人工作站的第一輸送帶上，所述工業機器人將經過第一 RFID檢測裝置檢測過的零件搬運到裝配臺，并將雙工位井式供料機構和三工位井式供料機構輸出的零件與供料分揀一體工作站輸送來的零件進行裝配，工業機器人又將裝配完成的產品搬運到第二輸送帶，產品在第二輸送帶經過第二 RFID檢測裝置后由直角坐標搬運機構將產品存儲到立體倉庫。
[0005]所述的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺，其特征在于:所述的長程機械手包括單軸傳動模組、導桿缸、氣動爪手，所述的氣動爪手固定在導桿缸上，所述的導桿缸固定在單軸無桿缸上；
所述的供料機構包含三個工件庫、三個推料氣缸、三個工件中轉臺，所述的工件庫為中空圓柱體結構，其頂端為入料口、底部為出料口，所述出料口一側設置推料汽缸、另一側設置工件中轉臺，所述出料口處設有判定傳感器，所述工件中轉臺底部設有判定傳感器；
所述的分揀機構包含三個斜滑槽、三個支架，所述的斜滑槽固定在支架上。
[0006]所述的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺，其特征在于:所述的X軸水平移動機構與Z軸垂直移動機構垂直固定，其包括交流伺服電機、滾珠絲杠、彈性連軸器和檢測傳感器，所述的交流伺服電機通過彈性連軸器與滾珠絲杠相連，所述的檢測傳感器固定在滾珠絲杠兩端用于檢測原點或極限位置，所述氣動抓手固定在Z軸垂直移動機構上。
[0007]所述的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺，其特征在于:還包括三個實訓臺，所述的控制單元以網孔板形式組裝在所述實訓臺內，所述的供料分揀一體工作站、工業機器人工作站、多功能倉儲工作站安裝在實訓臺上;所述實訓臺具有橫向凹槽，各單元可沿凹槽調整位置，所述實訓臺間通過連接件連接固定;所述的實訓臺前面板一側裝有人機界面用于控制設備及監控設備工作狀態，另一側裝有外部開關及緊急停止按鈕。
[0008]所述的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺，其特征在于:還配有一臺專用氣栗及一調壓過濾器。
[0009]所述的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺，其特征在于:所述各控制單元通過總線通信交換數據實現聯動。
[0010]本發明的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺具有如下優點:具有直觀的產品輸出功能，設備不但具有全面的安全保障，而且通過各個模塊的裝配與調整，提高學生的實際操作水平。其通過電機的帶動或汽缸的推動對一種特殊的工件進行檢查、裝配、入庫，并通過RFID對物料進行管理，實現整套智能制造生產線的模擬。本發明實際上就是相當于把智能制造的現場帶到了實訓教學的教室來了，讓學生在實訓室就可以完成必須要到真正工作現場才能達到的學習效果。本發明采用模塊化安裝，學生可以自行組合，不局限于一種模式，能讓學生直觀、簡潔的掌握智能制造生產線的結構及原理。
【附圖說明】
[0011]下面結合說明書附圖對本發明做進一步說明:
圖1為本發明一典型實施例的結構示意圖；
圖2為本發明一典型實施例的正面主視圖；
圖3為本發明一典型實施例的俯視圖。
[0012]圖中:1-單軸傳動模組、2-導杠桿、3-氣動爪手1、4-工件庫、5-推料氣缸、6-工件中轉臺、7-判定傳感器、8-斜滑槽、9-滑槽支架、10-工業機器人、11-第一輸送帶、12-第一RFID檢測裝置、13-雙工位井式供料機構、14-三工位井式供料機構、15-裝配臺、16-4行6列立體倉庫、17-X軸水平移動機構、18- Z軸水平移動機構、19-交流伺服電機、20-滾珠絲桿、21_彈性聯軸器、22-檢測傳感器、23-第二輸送帶、24-第二RFID檢測裝置、25-實訓臺架、26-人機界面、27-外部按鈕、28-控制單元、29-氣動爪手2、30_調壓過濾器、31-橫向凹槽、32-分揀一體工作站、33-長程機械手、34-供料機構、35-零件、36-工業機器人工作站、37-直角坐標搬運機構、38-多功能倉儲工作站、39-分揀機構。
【具體實施方式】
[0013]如圖1至圖3所示，本發明的智能制造生產線信息集成與控制實踐平臺，包括供料分揀一體工作站32、工業機器人工作站36、多功能倉儲工作站38和智能生產制造管理系統。
所述的供料分揀一體工作站32包括長程機械手33、供料機構34、分揀機構39和控制單元28。所述的長程機械手用于夾取供料機構上的零件，所述的長程機械手同時可夾取其他工作站上的零件放置在分揀機構的分揀槽內。所述的控制單元負責各個單元的感應信號的處理，并發送執行命令，通過電路和氣路對各單元進行時序邏輯控制。
[0014]所述的工業機器人工作站36包括工業機器人10、第一輸送帶11、第一 RFID檢測裝置12、雙工位井式供料機構13、三工位井式供料機構14、裝配臺15和控制單元28，所述的工業機器人用于夾取第一輸送帶輸送過來的零件，并將零件搬運到裝配臺上，所述的第一RFID檢測裝置固定在第一輸送帶上，用于檢測零件的信息和屬性，所述的雙工位井式供料機構和三工位井式供料機構用于輸出不同屬性的零件，通過工業機器人將輸出的零件搬運到裝配臺并與第一輸送帶輸送來的零件進行組裝，所述的控制單元負責各個單元的感應信號的處理，并發送執行命令，通過電路和氣路對各單元進行時序邏輯控制。
[0015]所述的多功能倉儲工作站38包括立體倉庫16、X軸水平移動機構17、Z軸垂直移動機構18、第二輸送帶23、第二 RFID檢測裝置24、氣動爪手29和控制單元28，所述X軸水平移動機構與Z軸垂直移動機構組合成直角坐標搬運