專利名稱：一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及教學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種能夠模仿工件上料、加工、裝配、運(yùn)輸、倉儲過 程的用于機(jī)電一體化綜合生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核的模擬實(shí)訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
上世紀(jì)80年代開始，可編程控制器的崛起就以不可阻擋的態(tài)勢推動著現(xiàn)代工業(yè) 的飛速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)的自動化程度越來越高?，F(xiàn)時“以職業(yè)活動為導(dǎo)向，職業(yè)能力為核心”的新型實(shí)訓(xùn)考核越來越注重學(xué)生是否 能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的技能要求，故各大中專、中高職院校功課紛紛開設(shè)了工業(yè)自動化類課程。 然而現(xiàn)時工業(yè)自動化類課程的專業(yè)課教學(xué)的開展存在很大的困難，最大的困難即是無可靠 的實(shí)訓(xùn)裝置能夠使教師清楚講解這一課程且輔助學(xué)生的實(shí)踐操作及理解。這種情況下，提供一種能夠輔助老師把工業(yè)生產(chǎn)自動化生產(chǎn)線解釋清楚的實(shí)訓(xùn)考 核裝置是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性，而導(dǎo)致的在工業(yè)自動化類課 程的開展過程中出現(xiàn)教師無法全面解釋課程內(nèi)容，而學(xué)生只能聽教師教導(dǎo)而缺乏以理解為 基礎(chǔ)的綜合實(shí)訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)受限過大，不利于課堂教學(xué)，不利于學(xué)生思維能力、開發(fā)能力的進(jìn)步 的問題，進(jìn)而提供了一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，所述綜合實(shí)訓(xùn) 考核裝置包括執(zhí)行單元、控制單元和操作臺，所述執(zhí)行單元包括環(huán)形輸送分揀單元、用于從 環(huán)形輸送分揀單元分揀工件及轉(zhuǎn)移工件的可移動式四自由度機(jī)械臂單元、用于加工物料的 恒速加工單元、用于裝配工件的裝配單元及用于存取工件的倉庫存取單元；所述控制單元 包括通過電路和氣路對執(zhí)行單元進(jìn)行時序邏輯控制的處理器，所述執(zhí)行單元和控制單元安 裝在操作臺上。優(yōu)選地，所述環(huán)形輸送分揀單元包括上料檢測機(jī)構(gòu)、齒形鏈傳輸機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)及 物料提升機(jī)構(gòu)，所述上料檢測機(jī)構(gòu)包括圓柱形透明料筒、物料座、推料氣缸、頂料氣缸和光 電傳感器，所述透明料筒安裝在物料座上，所述頂料氣缸安裝在推料氣缸上方，所述光電傳 感器安裝在物料座側(cè)邊；所述齒形鏈傳輸機(jī)構(gòu)包括三相交流電機(jī)、齒形鏈鏈輪、齒形鏈，三 相交流電機(jī)輸出軸帶動齒形鏈鏈輪轉(zhuǎn)動，所述齒形鏈鏈輪與齒形鏈傳動連接，且通過聯(lián)軸 器連接編碼器；所述分揀機(jī)構(gòu)包括廢料筒、推料氣缸、電容傳感器和光纖傳感器；所述物料 提升機(jī)構(gòu)由一薄形氣缸、光纖傳感器和物料臺組成，所述物料臺安裝在薄形氣缸上，所述光 纖傳感器安裝在物料臺正下方；所述物料提升機(jī)構(gòu)整體安裝在環(huán)形輸送分揀單元底板之 上；所述控制單元包括用于控制三相交流電機(jī)的驅(qū)動器。優(yōu)選地，所述恒速加工單元包括旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)及模擬加工機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)送料機(jī) 構(gòu)為一托盤形式旋轉(zhuǎn)裝置，所述托盤設(shè)置四個工位，呈等角度均布，其下部同軸安裝一減速機(jī)，所述減速機(jī)與一直流他勵電機(jī)相連；所述直流他勵電機(jī)尾端安裝一旋轉(zhuǎn)編碼器；所述 旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)下方裝有一個用以檢測工件到位情況的光電傳感器，一個用以檢測旋轉(zhuǎn)托盤 定位情況的電感傳感器；所述模擬加工機(jī)構(gòu)由一薄形氣缸、直流電機(jī)及其固定支架組成； 所述控制單元包括用于控制直流他勵電機(jī)的雙閉環(huán)控制電路。優(yōu)選地，所述裝配單元包括料筒供料機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)、料筒移動機(jī)構(gòu)、物料吸取旋 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及物料中轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)，所述料筒供料機(jī)構(gòu)為一雙料筒供料機(jī)構(gòu)，所述料筒為中空圓柱 透明結(jié)構(gòu)，所述料筒下部安裝一料筒移動機(jī)構(gòu)；推料機(jī)構(gòu)安裝在料筒移動機(jī)構(gòu)的后方中間 位置，所述推料機(jī)構(gòu)由一氣缸、導(dǎo)料塊與其支架構(gòu)成，所述導(dǎo)料塊安裝在氣缸上，導(dǎo)料塊安 裝方向正對著料筒移動機(jī)構(gòu)的下料口 ；物料吸取旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在料筒移動機(jī)構(gòu)的前方中間 位置，由一旋轉(zhuǎn)夾持氣缸、真空吸盤及其支架組成；物料中轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)由物料座，傳感器及其 支架組成。優(yōu)選地，所述可移動式四自由度機(jī)械臂單元包括氣夾、Y形氣夾、肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、肩 部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌及驅(qū)動電機(jī)，所述氣夾安裝于Y形氣夾上，Y形 氣夾安裝于肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于 腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于傳動機(jī)構(gòu)上，傳動機(jī)構(gòu)安裝于導(dǎo)軌上；所述驅(qū)動電機(jī) 包括腰部驅(qū)動電機(jī)、肩部驅(qū)動電機(jī)和底座驅(qū)動電機(jī)，所述的腰部驅(qū)動電機(jī)與腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 傳動連接，肩部驅(qū)動電機(jī)與肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動連接，底座驅(qū)動電機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)傳動連接；所 述控制單元包括用于控制驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動器。優(yōu)選地，所述倉庫存取單元包括三層立體貨架、中轉(zhuǎn)料臺、橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移 動機(jī)構(gòu)和氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)，所述中轉(zhuǎn)料臺設(shè)于三層立體貨架側(cè)邊，所述中轉(zhuǎn)料臺由一光 電傳感器、一反光板及其固定支架組成；所述橫向移動機(jī)構(gòu)由一組直線導(dǎo)軌、一滾珠絲桿 與一伺服電機(jī)同軸安裝，所述縱向移動機(jī)構(gòu)垂直安裝在橫向移動機(jī)構(gòu)上，所述縱向移動機(jī) 構(gòu)由一組光軸導(dǎo)軌、滾珠絲桿、伺服電機(jī)和移動支架組成，所述滾珠絲桿與伺服電機(jī)同軸安 裝，所述移動支架上安裝一氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)，氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)由一雙導(dǎo)桿氣缸、Y形氣 夾和光電開關(guān)組成；所述控制單元包括用于控制伺服電機(jī)的伺服放大器。優(yōu)選地，所述環(huán)形輸送分揀單元、恒速加工單元、裝配單元及倉庫存取單元中分別 設(shè)有中轉(zhuǎn)臺，各中轉(zhuǎn)臺處于一條直線上。優(yōu)選地，所述操作臺上設(shè)有橫向凹槽，各單元可調(diào)地安裝在凹槽中。本發(fā)明提供了一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，將整個工件上料、加工、裝配、 倉儲、運(yùn)輸?shù)淖詣踊a(chǎn)線的工作過程進(jìn)行模擬，通過電機(jī)帶動或氣缸推動對工件進(jìn)行加 工、裝配，并通過感應(yīng)將工件依顏色及材質(zhì)進(jìn)行分揀、運(yùn)輸和倉儲，實(shí)現(xiàn)整套機(jī)電自動化生 產(chǎn)線的工序的模擬，便于教師授課，使學(xué)生有更為深刻且感性的了解工業(yè)生產(chǎn)自動化生產(chǎn) 線的工作流程，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室就可以完成必須要到真正工作現(xiàn)場才能完成的學(xué)習(xí)。


圖1為本發(fā)明綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1所示綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置的俯視圖3為本發(fā)明的可移動式四自由度機(jī)械臂單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于 此。如圖廣3所示，本發(fā)明涉及一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，所述綜合實(shí)訓(xùn)考 核裝置包括執(zhí)行單元、控制單元和操作臺1，所述執(zhí)行單元包括環(huán)形輸送分揀單元2、用于 從環(huán)形輸送分揀單元2分揀工件及轉(zhuǎn)移工件的可移動式四自由度機(jī)械臂單元3、用于加工 物料的恒速加工單元4、用于裝配工件的裝配單元5及用于存取工件的倉庫存取單元6 ；所 述控制單元包括通過電路和氣路對執(zhí)行單元進(jìn)行時序邏輯控制的處理器，所述執(zhí)行單元和 控制單元安裝在操作臺1上。所述環(huán)形輸送分揀單元2包括上料檢測機(jī)構(gòu)、齒形鏈傳輸機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)及物料 提升機(jī)構(gòu)，所述上料檢測機(jī)構(gòu)包括圓柱形透明料筒2-1、物料座2-2、推料氣缸2-3、頂料氣 缸2-4和光電傳感器2-5，所述透明料筒2-1安裝在物料座2-2上，透明料筒2_1上方放入 物料，下方由所述推料氣缸2-3將物料推出，所述頂料氣缸2-4安裝在推料氣缸2-3上方， 所述上料機(jī)構(gòu)工作時頂料氣缸2-4將倒數(shù)第二個物料頂住，防止物料下落；所述光電傳感 器2-5安裝在物料座2-2側(cè)邊用以檢測物料有無情況；所述齒形鏈傳輸機(jī)構(gòu)包括三相交流 電機(jī)2-6、齒形鏈鏈輪2-7、齒形鏈2-8，三相交流電機(jī)2-6輸出軸帶動齒形鏈鏈輪2_7轉(zhuǎn)動， 所述齒形鏈鏈輪2-7與齒形鏈2-8傳動連接，且通過聯(lián)軸器2-9連接編碼器2-10 ；所述分 揀機(jī)構(gòu)包括廢料筒2-13、推料氣缸、電容傳感器2-11和光纖傳感器2-12，所述電容傳感器 2-11和光纖傳感器2-12用于檢測物料的顏色、材質(zhì)，所述推料氣缸用于將檢測出的廢料推 入廢料筒2-13中；所述物料提升機(jī)構(gòu)由一薄形氣缸2-14、光纖傳感器2-16和物料臺2-15 組成，所述物料臺2-15安裝在薄形氣缸2-14上，所述光纖傳感器2-16安裝在物料臺2-15 正下方，所述光纖傳感器2-16用以檢測物料的有無；所述物料提升機(jī)構(gòu)整體安裝在環(huán)形輸 送分揀單元2底板2-17之上；所述控制單元包括用于控制三相交流電機(jī)2-6的驅(qū)動器。所述恒速加工單元4包括旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)及模擬加工機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)為一 托盤形式旋轉(zhuǎn)裝置，所述托盤4-18設(shè)置四個工位，呈等角度均布，其下部同軸安裝一用于 帶動所述托盤4-18恒速切換工位的減速機(jī)4-19，所述減速機(jī)4-19與一直流他勵電機(jī)4-20 相連；所述直流他勵電機(jī)4-20尾端安裝一用于給雙閉環(huán)控制電路反饋信號的旋轉(zhuǎn)編碼器
4-21；所述旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)下方裝有一個用以檢測工件到位情況的光電傳感器4-22，一個用 以檢測旋轉(zhuǎn)托盤定位情況的電感傳感器4-23 ；所述模擬加工機(jī)構(gòu)由一薄形氣缸4-24、直流 電機(jī)4-25及其固定支架4-26組成；所述旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至模擬加工機(jī)構(gòu)下方時，所述模 擬加工機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)行模擬加工，模擬加工完成后所述旋轉(zhuǎn)托盤4-18旋轉(zhuǎn)將工件旋轉(zhuǎn)至 來料時的初始位置；所述控制單元包括用于控制直流他勵電機(jī)4-20的雙閉環(huán)控制電路。所述裝配單元5包括料筒供料機(jī)構(gòu)、用于推出物料至物料臺上的推料機(jī)構(gòu)、用于 帶動料筒切換工位的料筒移動機(jī)構(gòu)5-28、用于將所述物料臺上的工件吸起的物料吸取旋 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及用于作為物料裝配平臺的物料中轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)，所述料筒供料機(jī)構(gòu)為一雙料筒供料機(jī) 構(gòu)，所述料筒5-27為中空圓柱透明結(jié)構(gòu)，所述料筒5-27下部安裝一料筒移動機(jī)構(gòu)5-28 ； 推料機(jī)構(gòu)安裝在料筒移動機(jī)構(gòu)5-28的后方中間位置，所述推料機(jī)構(gòu)由一氣缸5-29、導(dǎo)料塊
5-30與其支架5-31構(gòu)成，所述導(dǎo)料塊5-30安裝在氣缸5_29上，導(dǎo)料塊5_30安裝方向正對 著料筒移動機(jī)構(gòu)5-28的下料口 ；物料吸取旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在料筒移動機(jī)構(gòu)5-28的前方中間
6位置，由一旋轉(zhuǎn)夾持氣缸5-32、真空吸盤5-33及其支架5-34組成；物料中轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)由物料 座5-35，傳感器5-36及其支架5-37組成。 所述可移動式四自由度機(jī)械臂單元3包括氣夾3_38、Y形氣夾3_39、肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 3-40、肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-41、腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-42、傳動機(jī)構(gòu)3_43、導(dǎo)軌3_44及驅(qū)動電機(jī)3_45， 所述氣夾3-38安裝于Y形氣夾3-39上，Y形氣夾3_39安裝于肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3_40上，肘部 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-40連接肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-41，所述肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-41安裝于腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-42 上，腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-42安裝于傳動機(jī)構(gòu)3-43上，傳動機(jī)構(gòu)3-43安裝于導(dǎo)軌3_44上；所述 驅(qū)動電機(jī)3-45包括腰部驅(qū)動電機(jī)、肩部驅(qū)動電機(jī)和底座驅(qū)動電機(jī)，所述的腰部驅(qū)動電機(jī)與 腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-42傳動連接，肩部驅(qū)動電機(jī)與肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-41傳動連接，底座驅(qū)動電機(jī) 與傳動機(jī)構(gòu)3-43傳動連接；所述的腰部驅(qū)動電機(jī)帶動腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-42做旋轉(zhuǎn)動作、肩部 驅(qū)動電機(jī)帶動肘部和肩部做伸縮擺動、底座驅(qū)動電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)3-43在導(dǎo)軌3-44上做 往返運(yùn)動，所述控制單元包括用于控制驅(qū)動電機(jī)3-45的驅(qū)動器。所述倉庫存取單元6包括三層立體貨架6-46、用于進(jìn)行物料中轉(zhuǎn)作業(yè)的中轉(zhuǎn)料臺 6-47、橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移動機(jī)構(gòu)和用于將所述中轉(zhuǎn)料臺6-47上的工件搬運(yùn)至三層立體 貨架6-46指定位置的氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)，所述中轉(zhuǎn)料臺6-47設(shè)于三層立體貨架6-46側(cè) 邊，所述中轉(zhuǎn)料臺6-47由一光電傳感器6-48、一反光板6-49及其固定支架6_50組成；所 述橫向移動機(jī)構(gòu)由一組直線導(dǎo)軌6-51、一滾珠絲桿6-52與一伺服電機(jī)6-53同軸安裝，所述 縱向移動機(jī)構(gòu)垂直安裝在橫向移動機(jī)構(gòu)上，所述縱向移動機(jī)構(gòu)由一組光軸導(dǎo)軌6-54、滾珠 絲桿6-55、伺服電機(jī)6-56和移動支架6-57組成，所述滾珠絲桿6_55與伺服電機(jī)6_56同軸 安裝，所述移動支架6-57上安裝一氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)，氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)由一雙導(dǎo)桿氣缸 6-58、Y形氣夾6-59和光電開關(guān)6_60組成；所述控制單元包括用于控制伺服電機(jī)6_53的 伺服放大器。所述環(huán)形輸送分揀單元2、恒速加工單元4、裝配單元5及倉庫存取單元6中分別 設(shè)有中轉(zhuǎn)臺，各中轉(zhuǎn)臺處于一條直線上。所述操作臺1上設(shè)有橫向凹槽，各單元可調(diào)地安裝在凹槽中。所述操作臺1采取 雙面四抽屜形式，可根據(jù)需要選擇安放箱式控制單元。所述實(shí)訓(xùn)桌體上設(shè)置了四個電源插 口，提供三相四線電源。本發(fā)明中的控制單元全部為箱式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的整個工作過程為
物料被放置在所述的環(huán)形輸送分揀單元2的上料檢測機(jī)構(gòu)中，由推料氣缸2-3將其推 至齒形鏈2-8上，所述齒形鏈鏈輪2-7由三相交流電機(jī)2-6帶動轉(zhuǎn)動，所述廢料筒2-13將 光纖傳感器2-12及電容傳感器2-11檢測出來的廢料回收裝置，所述的正常物料由薄形氣 缸2-14帶動物料臺2-15將其抬高一定高度。對于可移動式四自由度機(jī)械臂單元3是所述的腰部驅(qū)動電機(jī)帶動腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 3-42做旋轉(zhuǎn)動作，肩部驅(qū)動電機(jī)帶動肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-40和肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3-41做伸縮擺動， 驅(qū)動電機(jī)3-45帶動傳動機(jī)構(gòu)3-43在導(dǎo)軌3-44上做往返運(yùn)動，所述可移動式四自由度機(jī)械 臂單元3是將環(huán)形輸送分揀單元2、恒速加工單元4、裝配單元5和倉庫存取單元6中的托 料臺、裝配臺、中轉(zhuǎn)臺上的工件抓取并移動。對于恒速加工單元4是所述可移動式四自由度機(jī)械臂將物料放入四工位托盤4-18中，所述旋轉(zhuǎn)用直流他勵電機(jī)4-20進(jìn)行驅(qū)動，待物料被送至模擬加工機(jī)構(gòu)后薄形氣缸
4-24下降，直流電機(jī)4-25進(jìn)行模擬加工。對于裝配單元5是所述可移動式四自由度機(jī)械臂將物料放入物料座5-35中，導(dǎo) 料塊5-30將料筒5-27里的物料推至物料臺上，由真空吸盤5-33吸起，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)夾持氣缸
5-32工作后將工件進(jìn)行裝配。對于倉庫存取單元6是所述可移動式四自由度機(jī)械臂將物料放入中轉(zhuǎn)料臺6-47 中，由氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)將裝配好的物料夾取放入貨架中。以上所述工作過程為一個工作循環(huán)過程，通過上料檢測、模擬加工、裝配、入庫的 運(yùn)行，達(dá)到模擬仿真機(jī)電一體化生產(chǎn)線的工作狀況，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)考核的目的。以上介紹對本發(fā)明而言只屬于解釋性闡述，絕無任何限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出諸多調(diào)整，變化，或者 等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置包括執(zhí)行單元、控制單元和操作臺，所述執(zhí)行單元包括環(huán)形輸送分揀單元、用于從環(huán)形輸送分揀單元分揀工件及轉(zhuǎn)移工件的可移動式四自由度機(jī)械臂單元、用于加工物料的恒速加工單元、用于裝配工件的裝配單元及用于存取工件的倉庫存取單元；所述控制單元包括通過電路和氣路對執(zhí)行單元進(jìn)行時序邏輯控制的處理器，所述執(zhí)行單元和控制單元安裝在操作臺上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述環(huán)形 輸送分揀單元包括上料檢測機(jī)構(gòu)、齒形鏈傳輸機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)及物料提升機(jī)構(gòu)，所述上料檢 測機(jī)構(gòu)包括圓柱形透明料筒、物料座、推料氣缸、頂料氣缸和光電傳感器，所述透明料筒安 裝在物料座上，所述頂料氣缸安裝在推料氣缸上方，所述光電傳感器安裝在物料座側(cè)邊；所 述齒形鏈傳輸機(jī)構(gòu)包括三相交流電機(jī)、齒形鏈鏈輪、齒形鏈，三相交流電機(jī)輸出軸帶動齒形 鏈鏈輪轉(zhuǎn)動，所述齒形鏈鏈輪與齒形鏈傳動連接，且通過聯(lián)軸器連接編碼器；所述分揀機(jī)構(gòu) 包括廢料筒、推料氣缸、電容傳感器和光纖傳感器；所述物料提升機(jī)構(gòu)由一薄形氣缸、光纖 傳感器和物料臺組成，所述物料臺安裝在薄形氣缸上，所述光纖傳感器安裝在物料臺正下 方；所述物料提升機(jī)構(gòu)整體安裝在環(huán)形輸送分揀單元底板之上；所述控制單元包括用于控 制三相交流電機(jī)的驅(qū)動器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述恒速 加工單元包括旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)及模擬加工機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)為一托盤形式旋轉(zhuǎn)裝置， 所述托盤設(shè)置四個工位，呈等角度均布，其下部同軸安裝一減速機(jī)，所述減速機(jī)與一直流他 勵電機(jī)相連；所述直流他勵電機(jī)尾端安裝一旋轉(zhuǎn)編碼器；所述旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)下方裝有一個 用以檢測工件到位情況的光電傳感器，一個用以檢測旋轉(zhuǎn)托盤定位情況的電感傳感器；所 述模擬加工機(jī)構(gòu)由一薄形氣缸、直流電機(jī)及其固定支架組成；所述控制單元包括用于控制 直流他勵電機(jī)的雙閉環(huán)控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述裝配 單元包括料筒供料機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)、料筒移動機(jī)構(gòu)、物料吸取旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及物料中轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)， 所述料筒供料機(jī)構(gòu)為一雙料筒供料機(jī)構(gòu)，所述料筒為中空圓柱透明結(jié)構(gòu)，所述料筒下部安 裝一料筒移動機(jī)構(gòu)；推料機(jī)構(gòu)安裝在料筒移動機(jī)構(gòu)的后方中間位置，所述推料機(jī)構(gòu)由一氣 缸、導(dǎo)料塊與其支架構(gòu)成，所述導(dǎo)料塊安裝在氣缸上，導(dǎo)料塊安裝方向正對著料筒移動機(jī)構(gòu) 的下料口 ；物料吸取旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在料筒移動機(jī)構(gòu)的前方中間位置，由一旋轉(zhuǎn)夾持氣缸、真 空吸盤及其支架組成；物料中轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)由物料座，傳感器及其支架組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述可移 動式四自由度機(jī)械臂單元包括氣夾、Y形氣夾、肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、腰部旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌及驅(qū)動電機(jī)，所述氣夾安裝于Y形氣夾上，Y形氣夾安裝于肘部旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)上，肘部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，腰部旋 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝于傳動機(jī)構(gòu)上，傳動機(jī)構(gòu)安裝于導(dǎo)軌上；所述驅(qū)動電機(jī)包括腰部驅(qū)動電機(jī)、肩部 驅(qū)動電機(jī)和底座驅(qū)動電機(jī)，所述的腰部驅(qū)動電機(jī)與腰部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動連接，肩部驅(qū)動電機(jī) 與肩部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動連接，底座驅(qū)動電機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)傳動連接；所述控制單元包括用于控 制驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述倉庫 存取單元包括三層立體貨架、中轉(zhuǎn)料臺、橫向移動機(jī)構(gòu)、縱向移動機(jī)構(gòu)和氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)，所述中轉(zhuǎn)料臺設(shè)于三層立體貨架側(cè)邊，所述中轉(zhuǎn)料臺由一光電傳感器、一反光板及其固 定支架組成；所述橫向移動機(jī)構(gòu)由一組直線導(dǎo)軌、一滾珠絲桿與一伺服電機(jī)同軸安裝，所述 縱向移動機(jī)構(gòu)垂直安裝在橫向移動機(jī)構(gòu)上，所述縱向移動機(jī)構(gòu)由一組光軸導(dǎo)軌、滾珠絲桿、 伺服電機(jī)和移動支架組成，所述滾珠絲桿與伺服電機(jī)同軸安裝，所述移動支架上安裝一氣 動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)，氣動機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)由一雙導(dǎo)桿氣缸、Y形氣夾和光電開關(guān)組成；所述控制 單元包括用于控制伺服電機(jī)的伺服放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述環(huán)形 輸送分揀單元、恒速加工單元、裝配單元及倉庫存取單元中分別設(shè)有中轉(zhuǎn)臺，各中轉(zhuǎn)臺處于 一條直線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，其特征在于所述操作 臺上設(shè)有橫向凹槽，各單元可調(diào)地安裝在凹槽中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置，所述綜合實(shí)訓(xùn)考核裝置包括執(zhí)行單元、控制單元和操作臺，所述執(zhí)行單元包括環(huán)形輸送分揀單元、用于從環(huán)形輸送分揀單元分揀工件及轉(zhuǎn)移工件的可移動式四自由度機(jī)械臂單元、用于加工物料的恒速加工單元、用于裝配工件的裝配單元及用于存取工件的倉庫存取單元；所述控制單元包括通過電路和氣路對執(zhí)行單元進(jìn)行時序邏輯控制的處理器，所述執(zhí)行單元和控制單元安裝在操作臺上。本發(fā)明使學(xué)生有更為深刻且感性的了解工業(yè)生產(chǎn)自動化生產(chǎn)線的工作流程，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室就可以完成必須要到真正工作現(xiàn)場才能完成的學(xué)習(xí)。
文檔編號G09B25/02GK101976530SQ20101054900
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者關(guān)文濱, 艾光波, 黃華圣 申請人:浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司