自动化制造实训系统论文和设计-杨新峰

全文摘要

本实用新型公开一种自动化制造实训系统，该自动化制造实训系统包：括联动传送装置，包括第一安装架、设置在第一安装架上的安装杆、驱动安装杆升降的安装杆升降机构、驱动安装杆沿着其延伸方向运动的安装杆平移机构、沿着安装杆的延伸方向等距设置的多个工件吸爪以及对应设置在工件吸爪下方且用于固定工件的多个固定座；自动化制造实训系统还包括沿着联动传送装置的传送方向并对应各固定座依次排布的上料组件、盖章组件、钻孔组件、雕铣组件、激光雕刻机械手和签名机械手。本实用新型通过设置包括联动传送装置、盖章组件、钻孔组件、雕铣组件、激光雕刻机械手和签名机械手的自动化制造实训系统，以便对产品进行流水线式制造并用于辅助教学。

主设计要求

1.一种自动化制造实训系统，其特征在于，包括：联动传送装置，包括第一安装架、设置在第一安装架上的安装杆、驱动所述安装杆升降的安装杆升降机构、驱动所述安装杆沿着其延伸方向运动的安装杆平移机构、沿着所述安装杆的延伸方向等距设置在所述安装杆上的多个工件吸爪以及对应设置在各所述工件吸爪下方且用于固定所述工件的多个固定座；所述自动化制造实训系统还包括沿着所述联动传送装置的传送方向并对应各所述固定座依次排布的上料组件、盖章组件、钻孔组件、雕铣组件、激光雕刻机械手和签名机械手。

设计方案

1.一种自动化制造实训系统，其特征在于，包括：

联动传送装置，包括第一安装架、设置在第一安装架上的安装杆、驱动所述安装杆升降的安装杆升降机构、驱动所述安装杆沿着其延伸方向运动的安装杆平移机构、沿着所述安装杆的延伸方向等距设置在所述安装杆上的多个工件吸爪以及对应设置在各所述工件吸爪下方且用于固定所述工件的多个固定座；

所述自动化制造实训系统还包括沿着所述联动传送装置的传送方向并对应各所述固定座依次排布的上料组件、盖章组件、钻孔组件、雕铣组件、激光雕刻机械手和签名机械手。

2.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述安装杆升降机构包括设置在所述第一安装架上且驱动方向竖直设置的第一升降驱动气缸、设置在所述第一升降驱动气缸的推杆上的第一连接板以及连接所述第一连接板和第一安装架的第一竖直滑动组件；

所述安装杆平移机构包括水平设置在所述第一安装架上的第一丝杠机构、驱动所述第一丝杠机构的丝杆转动的第一电机、连接所述安装杆与所述第一丝杠机构的输出端的第二竖直滑动组件以及连接所述安装杆与所述第一连接板的第一水平滑动组件。

3.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述固定座包括上表面设置有工件固定槽的工件安装板，所述上料组件包括设置在所述工件固定槽一侧的工件叠料架、设置在所述工件叠料架底部的工件出料口、设置在所述工件叠料架下方的工件推料板以及驱动所述推料板将所述工件从所述工件出料口推出并进入所述工件固定槽的工件推料驱动件。

4.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述盖章组件包括设置在下一所述固定座一侧的第二安装架、竖直设置在所述第二安装架上的盖章气缸、设置在所述盖章气缸的输出端的原子章以及连接所述原子章和第二安装架的第三竖直滑动组件。

5.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述钻孔组件包括第三安装架、竖直设置在所述第三安装架上的钻头升降驱动电机、与所述钻头升降驱动电机连接且竖直设置的第二丝杠机构、与所述第二丝杠机构的输出端连接的钻孔电机以及连接所述钻孔电机和第三安装架的第四竖直滑动组件。

6.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述雕铣组件包括第四安装架、竖直设置在所述第四安装架上的X-Z轴驱动机构、设置在所述X-Z轴驱动机构上的雕铣机头以及设置在所述第四安装架上并位于所述雕铣机头下方的Y轴驱动机构；与所述雕铣组件对应的固定座与所述Y轴驱动机构的输出端连接。

7.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述激光雕刻机械手包括第一机械手以及设置在所述第一机械手自由端的激光发射头。

8.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述签名机械手包括第二机械手以及设置在所述第二机械手自由端且用于夹持签字笔的笔夹。

9.根据权利要求1所述的自动化制造实训系统，其特征在于，所述自动化制造实训系统还包括设置在所述签名机械手一侧并与所述联动传送装置对接的成品传送装置，所述成品传送装置包括并排设置的两工件传送带、设置在两所述工件传送带之间的顶出分离气缸；所述自动化制造实训系统还包括设置在所述顶出分离气缸上方的CCD检查摄像头和灯条。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及教学实训领域，具体涉及一种自动化制造实训系统。

背景技术

随着工业4.0和《中国制造2025》规划的提出，目前全国高等职业院校自动化类、机电类、机械制造类专业建设、课程教学的改革和优化需紧跟着行业在智能制造方面的发展趋势以及相应结合新的技术，培养出符合“智能工厂”、“智能生产”要求的新型人才，尤其是企业急需的智能制造生产线信息集成与控制的高素质技能型人才。

目前，教师授课主要以课本为主，教学形式比较单一，导致学生的学习兴趣不高，而一个形象生动的教学工具，能大大的提高学生的学习积极性，增强学习效果，另外学生在上课的理论学习过程中，往往不能很形象清楚的理解整个生产线的运行过程，因此急需一些教学设备能完整再现一个生产线的模拟过程。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种自动化制造实训系统，旨在解决现有技术中没有生产线的模拟设备不利于教学的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种自动化制造实训系统，该自动化制造实训系统包括联动传送装置，包括第一安装架、设置在第一安装架上的安装杆、驱动所述安装杆升降的安装杆升降机构、驱动所述安装杆沿着其延伸方向运动的安装杆平移机构、沿着所述安装杆的延伸方向等距设置的多个工件吸爪以及对应设置在所述工件吸爪下方且用于固定所述工件的多个固定座；

优选地，所述安装杆升降机构包括设置在所述第一安装架上且驱动方向竖直设置的第一升降驱动气缸、设置在所述第一升降驱动气缸的推杆上的第一连接板以及连接所述第一连接板和第一安装架的第一竖直滑动组件；

所述安装杆平移机构包括设置在所述第一安装架上的水平丝杠、驱动所述水平丝杠转动的第一电机、设置在所述水平丝杠上的螺母副、连接所述安装杆与所述螺母副的第二竖直滑动组件以及连接所述安装杆与所述第一连接板的第一水平滑动组件。

优选地，所述固定座包括上表面设置有工件固定槽的工件安装板，所述上料组件包括设置在所述工件固定槽一侧的工件叠料架、设置在所述工件叠料架底部的工件出料口、设置在所述工件叠料架下方的工件推料板以及驱动所述推料板将所述工件从所述工件出料口推出并进入所述工件固定槽的工件推料驱动件。

优选地，所述盖章组件包括设置在下一所述固定座一侧的第二安装架、竖直设置在所述第二安装架上的盖章气缸、设置在所述盖章气缸的输出端的原子章以及连接所述原子章和第二安装架的第三竖直滑动组件。

优选地，所述钻孔组件包括第三安装架、竖直设置在所述第三安装架上的钻头升降驱动电机、与所述钻头升降驱动电机连接且竖直设置的第二丝杠机构、与所述第二丝杠机构的输出端连接的钻孔电机以及连接所述钻孔电机和第三安装架的第四竖直滑动组件。

优选地，所述雕铣组件包括第四安装架、竖直设置在所述第四安装架上的X-Z轴驱动机构、设置在所述X-Z轴驱动机构上的雕铣机头以及设置在所述第四安装架上并位于所述雕铣机头下方的Y轴驱动机构；与所述雕铣组件对应固定座与所述Y轴驱动机构的输出端连接。

优选地，所述激光雕刻机械手包括第一机械手以及设置在所述第一机械手自由端的激光发射头。

优选地，所述签名机械手包括第二机械手以及设置在所述第二机械手自由端且用于夹持签字笔的笔夹。

优选地，所述自动化制造实训系统还包括设置在所述签名机械手一侧并与所述联动传送装置对接的成品传送装置，所述成品传送装置包括并排设置的两工件传送带、设置在两所述工件传送带之间的顶出分离气缸；所述自动化制造实训系统还包括设置在所述顶出分离气缸上方的CCD检查摄像头和灯条。

本实用新型通过设置包括安装杆升降机构、安装杆平移机构和多个固定座的联动传送装置以及沿着联动传送装置的传送方向依次排布并与固定座一一对应的盖章组件、钻孔组件、雕铣组件、激光雕刻机械手和签名机械手，以便对产品进行流水线式制造并用于辅助教学。

附图说明

图1为本实用新型的自动化制造实训系统一实施例的结构示意图；

图2为图1实施例中联动传送装置的结构示意图；

图3为图1实施例中联动传送装置另一角度的结构示意图；

图4为图1实施例中上料组件的结构示意图；

图5为图1实施例中盖章组件的结构示意图；

图6为图1实施例中钻孔组件的结构示意图；

图7为图1实施例中雕铣组件的结构示意图；

图8为本实用新型另一实施例中成品传送装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种自动化制造实训系统，参照图1和图2，该自动化制造实训系统包括联动传送装置610，包括第一安装架611、设置在第一安装架611上的安装杆616、驱动安装杆616升降的安装杆升降机构、驱动安装杆616沿着其延伸方向运动的安装杆平移机构、沿着安装杆616的延伸方向等距设置的多个工件吸爪619以及对应设置在工件吸爪619下方且用于固定工件的多个固定座610a；自动化制造实训系统还包括沿着联动传送装置610的传送方向并对应各固定座610a依次排布的上料组件620、盖章组件630、钻孔组件640、雕铣组件650、激光雕刻机械手660和签名机械手670。

在本实施例中，在工件吸爪619的下方同样沿安装杆616的传送方向等距排布的固定座610a用于固定工件，每一工件经过每一固定座610a并完成一道加工工序。联动传送装置610在传送工件时，安装杆升降机构驱动工件吸爪619下行并在其吸取其正下方的工件后驱动工件吸爪619上行，安装杆平移机构驱动每一个工件吸爪619平移并运动至临近的下一个固定座610a上方，安装杆升降机构驱动工件吸爪619下行并将工件从原固定座610a转运至下一固定座610a，工件吸爪619停止吸气将工件放下，安装杆升降机构驱动工件吸爪619上行，安装杆616平移降机构再驱动工件吸爪619运动至原固定位的上方，以此循环实现多工件的联动转运。上述的上料组件620、盖章组件630、钻孔组件640、雕铣组件650、激光雕刻机械手660和签名机械手670同样顺序等距排布并分别与各固定座610a对应。在上述组件和机械手对工件进行加工的过程中，安装杆616评议机构驱动工件吸爪619运动到相邻两固定座610a之间，以便为对应的加工部件下行提供加工空间。

具体的，本制造实训产线可用于加工板状或片状的工件，在模拟过程中可用与生产梳子、书签、木牌等物件，盖章组件630用于印制图文，钻孔组件640用于钻孔，雕铣组件650用于对工件的主体外形进行加工，激光雕刻机械手660用于对工件的表面进行激光雕刻出纹案，签名机械手670用于将参观者的名字书写在工件上以作纪念。

本实用新型通过设置包括安装杆升降机构、安装杆平移机构和多个固定座610a的联动传送装置610以及沿着联动传送装置610的传送方向依次排布并与固定座610a一一对应的盖章组件630、钻孔组件640、雕铣组件650、激光雕刻机械手660和签名机械手670，以便对产品进行流水线式制造并用于辅助教学。

进一步的，参照图2和图3，升降机构包括设置在第一安装架611上且驱动方向竖直设置的第一升降驱动气缸614、设置在第一升降驱动气缸614的推杆上的第一连接板612以及连接第一连接板612和第一安装架611的第一竖直滑动组件613；安装杆平移机构包括设置在第一安装架611上的水平丝杠、驱动水平丝杠转动的第一电机617、设置在水平丝杠上的螺母副、连接安装杆616与螺母副的第二竖直滑动组件618以及连接安装杆616与第一连接板612的第一水平滑动组件615。在本实施例中，第一安装架611包括底板、两竖直设置在底板上的立柱、竖直设置在立柱下段并与两立柱平行的侧板。第一竖直滑动组件613优选两平行且分别竖直设置在两立柱上的滑轨及设置在滑轨上的滑块，第一连接板612同样竖直设置并与两滑轨连接，以便数值滑动。第一升降驱动气缸614的本体设置在底板上，其推杆竖直设置并与第一连接板612连接。第一水平滑动组件615优选设置水平设置在第一连接板612上的滑轨和滑块，安装杆616设置在第一水平滑动组件615的滑块上并保持水平。水平丝杠、驱动水平丝杠转动的第一电机617以及设置在水平丝杠上的螺母副设置在侧板上，螺母副与安装杆616之间通过第二竖直滑动组件618连接，该第二竖直滑动组件618也可选择竖直设置的滑轨和滑块。

进一步的，固定座610a包括上表面设置有工件固定槽610b的工件安装板，上料组件620包括设置在工件固定槽610b一侧的工件叠料架621、设置在工件叠料架621底部并靠近该工件固定槽610b一侧的工件出料口、设置在工件叠料架621下方的工件推料板623以及驱动推料板将工件从工件出料口推出并进入工件固定槽610b的工件推料驱动件624。在本实施例中，工件固定槽610b一侧还设置有限定工件位置的限位件610c。工件叠料架621包括设置在工件安装板上的两内直角呈斜对设置的角钢，由此形成容纳和限制层叠的工件的空间，且角钢的上端开放设置以便从上方放入工件的进料口。在角钢的底部设置有缺口即出料口。该缺口的高度略大于工件的厚度以便工件从该出料口中推出。工件推料板623设置在工件叠料架621的底部，其厚度略小于缺口的高度，工件推料驱动优选设置在工件安装板底部的气缸，该气缸的推杆与推料方向保持平行，并与工件推料板623远离工件固定槽610b的一端连接。

进一步的，盖章组件630包括设置在下一固定座610a一侧的第二安装架631、竖直设置在第二安装架631上的盖章气缸632、设置在盖章气缸632的输出端的原子章633以及连接原子章633和第二安装架631的第三竖直滑动组件634。在本实施例中，第二安装架631包括竖直设置在固定座610a一侧的第一立板。盖章气缸632设置在第一立板的上段且其推杆竖直向下设置，在该推杆的自由端与与一连接块的上表面连接，原子章633设置在该连接块的下表面，该连接块与第一立板相对的一面上设置有第三竖直滑动组件634的滑块，第三竖直滑动组件634的滑轨竖直设置在第一立板上。通过盖章气缸632可驱动原子章633下行与其正下方的工件表面接触以印制对应的图文。

进一步的，钻孔组件640包括第三安装架641、竖直设置在第三安装架641上的钻头升降驱动电机642、与钻头升降驱动电机642连接且竖直设置的第二丝杠机构643、与第二丝杠机构643的输出端连接的钻孔电机646、以及连接钻孔电机646和第三安装架641的第四竖直滑动组件647。在本实施例中第三安装架641包括竖直设置在固定座610a一侧的第二立板，钻头升降驱动电机642设置在第二立板的顶部。第二丝杠机构643竖直设置在第二立板远离固定座610a的一面上并与钻头升降驱动电机642连接。在第二立板正对固定座610a的一面的两侧设置有竖直设置的两滑轨和分别设置在各滑轨上的滑块，在滑块上设置有电钻安装板645，电钻安装板645的一面设置有钻孔电机646，另一面与第二丝杠机构643的螺母副连接。通过钻头升降驱动电机642可驱动钻孔电机646下行以便对其正下方的固定座610a上的工件进行钻孔。具体的，在书签的加工过程中，在工件的表面钻孔用于安装流苏等装饰件。

进一步的，雕铣组件650包括第四安装架651、竖直设置在第四安装架651上的X-Z轴驱动机构652、设置在X-Z轴驱动机构652上的雕铣机头653以及设置在第四安装架651上并位于雕铣机头653下方的Y轴驱动机构654；与雕铣组件650对应固定座610a与Y轴驱动机构654的输出端连接。在本实施例中，第三安装架641包括水平设置的基板，X-Z轴驱动机构652包括设置在基板上的两竖直设置的Z轴驱动机构以及设置在两Z轴驱动机构的输出端的X轴驱动机构，其中X轴驱动机构和Z轴驱动机构优选电动缸。雕铣机头653设置在X轴驱动机构的输出端，该雕铣机头653包括转轴竖直设置的雕铣电机以及设置在雕铣电机的转轴上的雕铣刀。Y轴驱动机构654设置在X轴驱动机构的正下方同样优选电动缸，固定座610a则设置在X轴驱动机构的输出端上。由此X、Y、Z轴驱动机构驱动机构构成了三轴正交驱动机构以便对固定座610a上的工件进行雕铣，本实施例中主要用于对工件的边缘进行倒角处理或者对工件的表面进行机械雕刻。

进一步的，激光雕刻机械手660包括第一机械手以及设置在第一机械手自由端的激光发射头。在本实施例中第一机械手优选越疆科技的dobot桌面机械手，其专利申请号为CN201520613719.2，激光发射头设置在第一机械手段额自由端，通过第一机械手带动激光发射头的移动可将图文信息雕刻在工件表面。

进一步的，签名机械手670包括第二机械手以及设置在第二机械手自由端且用于夹持签字笔的笔夹。在本实施例中第二机械手优选越疆科技的dobot桌面机械手，笔夹设置在第二机械手段额自由端，通过第二机械手带动激光发射头的移动可在工件的表面完成涂写签名。

进一步的，自动化制造实训系统还包括设置在签名机械手670一侧并与联动传送装置610对接的成品传送装置680，成品传送装置680包括并排设置的两工件传送带、设置在两工件传送带之间的顶出分离气缸682；自动化制造实训系统还包括设置在顶出分离气缸682上方的CCD检查摄像头684和灯条685。在本实施例中，成品传送装置680包括水平设置且相互平行的两固定杆、设置在固定杆两端且相互平行的转轴、驱动其中一转轴转动的电机、连接两转轴转动且间隔设置的两工件传送带。顶出分离气缸682设置在两工件传送带之间并位于两传送带的下方，在顶出分离气缸682的推杆上还设置有顶板，在顶板一侧还设置有向上探测工件位置的光电传感器。当光电传感器感应到工件传送至顶板上时，顶出分离气缸682驱动顶板穿过两工件传送带之间将工件顶起脱离工件传送带。在成品传送装置680一侧还设置有第四安装架651，CCD检查摄像头684和灯条685设置在该第五安装架683上，且CCD摄像头向下设置并正对顶板。通过设置顶出分离气缸682将工件顶起以便CCD摄像头拍摄完成后续的外观检测。当工件的外观不良，顶出分离气缸682下行，不良品随工件传送带传送至其尾端的不良品盒中以实现对不良品的分拣。

以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接\/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

设计图

自动化制造实训系统论文和设计

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