CN109961669A - 一种智能制造综合应用教学培训设备 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种智能制造综合应用教学培训设备，包括：安装底板以及分别设置于安装底板上的电气连接板、自动装配分拣模块、开关电源、三脚插座、变频器以及PLC控制板，自动装配分拣模块、开关电源、三脚插座、变频器、以及PLC控制板分别与电气连接板电连接，自动装配分拣模块包括：依次衔接的送料部、分拣部以及收料部，本发明配备了提供低压交流的变压器及低压直流的开关电源，使本发明通过安全的低压电源驱动，消除学生触电的安全隐患，通过PLC控制板分别控制自动装配分拣模块及自动裁切模块实现不同的自动化机械作动过程，实现教学的多样化，自动化整体性好，同时方便学员直观地观察机械作动过程，加强教学效果。
Description
技术领域
本发明涉及教育自动化设备技术领域，具体地，涉及一种智能制造综合应 用教学培训设备。
背景技术
现有的自动化教学设备因使用高电压驱动，使得学生在使用设备过程中存 在触电的风险，并且设备体积大，不方便运输，同时现有的自动化教学设备一 般只使用灯泡亮灭代替机械相关的动作，利用电气控制，对于很多复杂的控制 难以实现，没有机械动作，学员无法直观地观察机械作动过程，影响教学的深 入，教学效果差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种智能制造综合应用教学培训设备。
本发明公开的一种智能制造综合应用教学培训设备，其包括：安装底板 以及分别设置于安装底板上的电气连接板、自动装配分拣模块、开关电源、 三脚插座、变频器以及PLC控制板；自动装配分拣模块、开关电源、三脚插 座、变频器以及PLC控制板分别与电气连接板电连接；
自动装配分拣模块包括：依次衔接的送料部、分拣部以及收料部；
送料部包括：丝杆支架、丝杆、送料推杆以及限位导杆；丝杆支架设置 于安装底板上；丝杆支架的顶部设置有送料槽；丝杆沿送料槽的延伸方向设 置于丝杆支架上，并且位于送料槽的下方；送料推杆设置于丝杆上，其一端 穿过送料槽；限位导杆设置于丝杆上，并且送料推杆的一端卡设于限位导杆； 丝杆与PLC控制板电连接；
分拣部包括：传送带、分拣传感器、第一电磁铁、第二电磁铁、第三电 磁铁、第一分拣槽、第二分拣槽以及传送驱动电机；传送带沿垂直于送料槽 的方向设置于安装底板，并且其一端与送料槽衔接；分拣传感器、第一电磁 铁、第二电磁铁以及第三电磁铁沿传送带的长度方向依次设置于传送带的一 侧；第一分拣槽与第二分拣槽设置于传送带的一侧，并且两者分别与第一电 磁铁和第二电磁铁相对；传送驱动电机设置于安装底板上，并且其一端与传 送带连接；分拣传感器、第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁以及传送驱 动电机分别与PLC控制板电连接；
收料部包括：转盘底座、分度转盘、工件转盘、主动轴、编码器、转盘 电机、收料传感器、第四电磁铁以及第五电磁铁；转盘底座设置于安装底板 上，并且其位于传送带远离第三电磁铁的一侧；分度转盘设置于转盘底座上； 工件转盘固定于分度转盘上；工件转盘上均匀设置多个工件卡槽；主动轴设 置于转盘底座上，并且其与分度转盘传动连接；编码器和转盘电机设置于安 装底板上；主动轴、编码器以及转盘电机依次连接；收料传感器、第四电磁 铁以及第五电磁铁依次环设于工件转盘的上方，并且收料传感器、第四电磁 铁以及第五电磁铁分别对应一个工件卡槽；编码器、转盘电机、收料传感器、 第四电磁铁以及第五电磁铁分别与PLC控制板电连接。
根据本发明的一实施方式，送料部还包括：后限行程开关、原点行程开 关以及前限行程开关；后限行程开关、原点行程开关以及前限行程开关沿送 料槽的延伸方向依次设置于丝杆的一侧；后限行程开关、原点行程开关以及 前限行程开关位于同一直线上；后限行程开关、原点行程开关以及前限行程 开关分别与PLC控制板电连接。
根据本发明的一实施方式，送料部还包括：设置于丝杆支架上的第一定 位传感器；第一检测传感器位于送料槽的槽口一侧；所诉第一定位传感器与 PLC控制板电连接。
根据本发明的一实施方式，分拣部还包括：设置于传送带两端的第二定 位传感器及第三定位传感器；第二定位传感器及第三定位传感器分别与PLC 控制板电连接。
根据本发明的一实施方式，分拣部还包括：减速器；减速器设置于传送 带与传送驱动电机之间，并且减速器的两端分别与传送带与传送驱动电机连 接。
根据本发明的一实施方式，收料部还包括：计数转盘以及原点感应器； 计数转盘设置于转盘底座上，并且其与主动轴连接；计数转盘设置有原点圆 槽；原点感应器设置于计数转盘的上方，并且与原点圆槽对应。
根据本发明的一实施方式，智能制造综合应用教学培训设备还包括：自 动裁切模块；自动裁切模块包括：传动机构、送线机构以及裁切机构；传动 机构和送线机构分别设于安装底板上；送线机构与传动机构连接，其具有进 线口和出线口；裁切机构具有第一动力端与裁切端；第一动力端固定于安装 底板上；裁切端位于出线口上方；传动机构和第一动力端分别与PLC控制板 连接。
根据本发明的一实施方式，传动机构包括：裁切第一驱动元件；裁切第 一驱动元件固定于安装底板上，其中，裁切第一驱动元件具有第二动力端和 传动端；传动端与送线机构连接；第二动力端与PLC控制板连接。
根据本发明的一实施方式，送线机构包括：送线底座和送线转轮；送线 底座设于安装底板上，其位于裁切第一驱动元件靠近传动端的一侧；送线底 座上开设有一送线通孔；送线转轮设于送线底座上，其一端与传动端连接； 送线转轮上环设有送线环形凹槽；送线通孔穿过送线环形凹槽的顶部；进线 口和出线口分别位于送线通孔的端部；裁切第一驱动元件通过传动端驱动送 线转轮延其中轴线旋转。
根据本发明的一实施方式，第一动力端包括：裁切第二驱动元件；裁切 第二驱动元件设于安装底板上；裁切第二驱动元件与PLC控制板连接；裁切 端包括：裁切件；裁切件的一端固定于送线底座上，其另一端与裁切第二驱 动元件连接；裁切件的中部设有裁切刀，其位于出线口的上方；裁切第二驱 动元件通过裁切件驱动裁切刀朝出线口移动。
本发明区别于现有技术的有益效果如下：本发明配备了提供低压交流的变 压器及低压直流的开关电源，使本发明通过安全的低压电源驱动，消除学生触 电的安全隐患，通过PLC控制板分别控制自动装配分拣模块及自动裁切模块 实现不同的自动化机械作动过程，实现教学的多样化，自动化整体性好，同时 方便学员直观地观察机械作动过程，加强教学效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部 分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不 当限定。在附图中：
图1为实施例中智能制造综合应用教学培训设备的结构示意图；
图2为实施例中送料部的结构示意图；
图3为实施例中分拣部的结构示意图；
图4为实施例中收料部的结构示意图；
图5为实施例中自动裁切模块的结构示意图；
图6为实施例中自动裁切模块的剖视图。
附图标记说明：1、安装底板；2、电气连接板；3、自动装配分拣模块；4、 开关电源；5、三脚插座；6、变频器；7、PLC控制板；101、上底板；102、 中底板；103、下底板；3101、丝杆支架；3102、丝杆；3103、送料推杆；3104、 限位导杆；31011、送料槽；3201、传送带；3202、分拣传感器；3203、第一 电磁铁；3204、第二电磁铁；3205、第三电磁铁；3206、第一分拣槽；3207、第二分拣槽；3208、传送驱动电机；3213、转动轴；3214、传送底座；3215、 转动齿轮；3301、转盘底座；3302、分度转盘；3303、工件转盘；3304、主动 轴；3305、编码器；33051、编码器同步轮；3306、转盘电机；33061、转盘电 机同步轮；3307、收料传感器；3308、第四电磁铁；3309、第五电磁铁；33031、 工件卡槽；3105、后限行程开关；3106、原点行程开关；3107、前限行程开关； 3108、第一定位传感器；3209、第二定位传感器；3210、第三定位传感器；3211、 减速器；32111、减速器齿轮；32112、减速器转轮；32081、传送驱动电机转 轮；3310、计数转盘；3311、原点感应器；33101、原点圆槽；8、自动裁切模 块；81、传动机构；82、送线机构；83、裁切机构；831、第一动力端；832、 裁切端；811、裁切第一驱动元件；821、送线底座；822、送线转轮；8211、 送线通孔；8221、送线环形凹槽；8212、进线口；8213、出线口；823、辅轮 底座；824、送线辅轮；8311、裁切第二驱动元件；8321、裁切件；83211、裁 切刀；9、触屏控制器。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上 的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用 以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是 非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以 简单的示意的方式绘示之。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、 后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置 关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随 之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的， 并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别 以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重 要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二” 的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的 技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础， 当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例：
请参考图1至4所示，分别为实施例中智能制造综合应用教学培训设备的 结构示意图、送料部的结构示意图、分拣部的结构示意图以及收料部的结构示 意图。
本实施例提供一种智能制造综合应用教学培训设备，其包括：安装底板1 以及分别设置于安装底板1上的电气连接板2、自动装配分拣模块3、开关电 源4、三脚插座5、变频器6以及PLC控制板7。自动装配分拣模块3、开关 电源4、三脚插座5、变频器6以及PLC控制板7分别与电气连接板2电连接。 自动装配分拣模块3包括依次衔接的送料部31、分拣部32以及收料部33。 其中，开关电源4输出DC24V的直流电源，变频器6输出AC36V的三相电 源，电气连接板2上设置有多个不同类型的电子元器件。
为了使得智能制造综合应用教学培训设备的整体外观整洁美观，并且防 止连接线影响各部件之间的作动，在本实施例中，安装底板1包括依次压合 的上底板101、中底板102以及下底板103，其中，上底板101分布有多个走 线孔(图中未显示)，上底板101、中底板102以及下底板103之间形成一用 于排线的走线空间(图中未显示)，各部件之间的连接线可以通过走线孔(图 中未显示)于走线空间(图中未显示)进行排线。
送料部31包括丝杆支架3101、丝杆3102、送料推杆3103以及步进电机 3104。丝杆支架3101设置于安装底板1上，丝杆支架3101的顶部设置有送 料槽31011。丝杆3102沿送料槽31011的延伸方向设置于丝杆支架3101上， 并且位于送料槽31011的下方。送料推杆3103设置于丝杆3102上，其一端 穿过送料槽31011。限位导杆3104沿平行于设置于丝杆3102上，并且送料推 杆3103的一端卡设于限位导杆3104。丝杆3102与PLC控制板7电连接。丝 杆3102驱动送料推杆3103沿丝杆3102的延伸方向往返移动，从而将放置于 送料槽31011上的工件运送至送料槽31011的槽口。
分拣部32包括传送带3201、分拣传感器3202、第一电磁铁3203、第二 电磁铁3204、第三电磁铁3205、第一分拣槽3206、第二分拣槽3207以及传 送驱动电机3208。传送带3201沿垂直于送料槽31011的方向设置于安装底板 1，并且其一端与送料槽31011衔接。分拣传感器3202、第一电磁铁3203、 第二电磁铁3204以及第三电磁铁3205沿传送带3201的长度方向依次设置于 传送带3201的一侧，其中，分拣传感器3202、第一电磁铁3203、第二电磁 铁3204以及第三电磁铁3205同时位于所述传送带3201的同一侧。在本实施 例中，分拣传感器3202为金属传感器，其用于感测金属器件，从而达到对塑 料工件及金属工件的分拣。第一分拣槽3206与第二分拣槽3207设置于传送 带3201的一侧，并且第一分拣槽3206与第二分拣槽3207分别与第一电磁铁 3203和第二电磁铁3204相对。传送驱动电机3208设置于安装底板1上，并 且其一端与传送带3201连接，分拣传感器3202、第一电磁铁3203、第二电 磁铁3204、第三电磁铁3205以及传送驱动电机3208分别与PLC控制板7电 连接。在本实施例中，传送带3201套设于两个转动轴3213上，而两个转动 轴3213分别安装于一传送底座3214上，并且传送底座3214的外侧设置有一 转动齿轮3215，该转动齿轮3215与其中一个转动轴3213连接，传送驱动电 机3208通过与转动齿轮3215连接并且驱动传送带3201的转动。
收料部33包括转盘底座3301、分度转盘3302、工件转盘3303、主动轴 3304、编码器3305、转盘电机3306、收料传感器3307、第四电磁铁3308以 及第五电磁铁3309。转盘底座3301设置于安装底板1上，并且其位于传送带 3201远离第三电磁铁3205的一侧。分度转盘3302设置于转盘底座3301上， 工件转盘3303通过螺丝固定于分度转盘3302上，并且分度转盘3302与工件 转盘3303为同轴心旋转。工件转盘3303上均匀设置多个工件卡槽33031，每个工件卡槽33031位于工件转盘3303的边沿上，并且每个工件卡槽33031上 设置有用于固定金属材质工件的磁铁(图中未显示)。主动轴3304设置于转 盘底座3301上，并且其与分度转盘3302传动连接。编码器3305和转盘电机 3306设置于安装底板1上，主动轴3304、编码器3305以及转盘电机3306依 次连接。收料传感器3307、第四电磁铁3308以及第五电磁铁3309依次环设 于工件转盘3303的上方，并且收料传感器3307、第四电磁铁3308以及第五 电磁铁3309分别对应一个工件卡槽33031。编码器3305、转盘电机3306、收 料传感器3307、第四电磁铁3308以及第五电磁铁3309分别与PLC控制板7 电连接。其中，编码器3305用于将主动轴3304的旋转周数以脉冲的形式反 馈至PLC控制板7，并且编码器3305的旋转轴上设置有编码器同步轮33051， 转盘电机3306的转轴上设置有转盘电机同步轮33061，编码器同步轮33051 分别通过传动皮带图中未显示与转盘电机同步轮33061以及主动轴3304。在 本实施例中，分度转盘3302为六工位分度转盘，工件转盘3303上对应设置 于六个工件卡槽33031，主动轴3304毎旋转一周，分度转盘3302旋转六分之 一，而工件转盘3303对应旋转六分之一(一个工位)。上述的收料传感器3307 为金属传感器。
进一步地，请继续参考图1及2所示，送料部31还包括后限行程开关3105、 原点行程开关3106以及前限行程开关3107。后限行程开关3105、原点行程开 关3106以及前限行程开关3107沿送料槽31011的延伸方向依次设置于丝杆 3102的同一侧，后限行程开关3105、原点行程开关3106以及前限行程开关 3107位于同一直线上，后限行程开关3105、原点行程开关3106以及前限行程 开关3107分别与PLC控制板7电连接。当送料推杆3103于丝杆3102上移动 至对应三个行程开关的位置时，送料推杆3103刚好能压到三个行程开关的触 发端，从而触发对应的信号。其中，送料推杆3103压到后限行程开关3105 以及前限行程开关3107后的触发端后，步进电机3104断电，停止步进电机 3104驱动丝杆3102工作，防止送料推杆3103工作超出允许范围而导致撞坏， 而当送料推杆3103压倒原点行程开关3106的触发端时，步进电机3104停止 工作，使送料推杆3103回到原点，等待下次送料。
进一步地，请继续参考图1及2所示，送料部31还包括：设置于丝杆支 架3101上的第一定位传感器3108，第一检测传感器位于送料槽31011的槽口 一侧，其沿垂直于送料槽31011的方向设置，第一定位传感器3108与PLC控 制板7电连接，第一检测传感器采用光电传感器，其用于检测送料推杆3103 是否将工件送出，若检测无工件送出，后端部件不工作，若检测出工件，后端 部件继续工作。
进一步地，请继续参考图1及3所示分拣部32还包括设置于传送带3201 两端的第二定位传感器3209及第三定位传感器3210，其中第二定位传感器 3209及第三定位传感器3210沿垂直于传送带3201设置，并且分拣传感器3202 位于第二定位传感器3209及第三定位传感器3210之间。第二定位传感器3209 及第三定位传感器3210分别与PLC控制板7电连接。在本实施例中，第二定 位传感器3209及第三定位传感器3210均为光电传感器，第二定位传感器3209 及第三定位传感器3210均用于检测工件。
进一步地，请继续参考图1及3所示分拣部32还包括减速器3211。减速 器3211设置于传送带3201与传送驱动电机3208之间，并且减速器3211的两 端分别与传送带3201与传送驱动电机3208连接，其中减速器3211一端设有 减速器齿轮32111，其另一端设有减速器转轮32112，而传送驱动电机3208 的转轴上设有传送驱动电机转轮32081。减速器齿轮32111与转动齿轮3215 啮合，减速器转轮32112与传送驱动电机转轮32081通过一传送皮带连接。在 本实施例中，减速器3211的减速比为1：131，通过减速器3211降低传送驱 动电机3208的转速，提高的转动轴3213的转矩，使传送带3201运输工件的 过程更加平稳有力。
进一步地，请继续参考图1及4所示收料部33还包括计数转盘3310以及 原点感应器3311。计数转盘3310设置于转盘底座3301上，并且其与主动轴 3304连接，计数转盘3310与主动轴3304同步旋转。计数转盘3310的顶面设 置有原点圆槽33101，原点感应器3311设置于计数转盘3310的上方，并且与 原点圆槽33101对应。当计数转盘3310与主动轴3304每同步旋转一周时，原 点感应器3311通过感应原点圆槽33101发送一个计数信号至PLC控制板7， 进一步加强PLC控制板7对工件转盘3303的精准控制。
请参考图5至6所示，分别为实施例中自动裁切模块的结构示意图以及 自动裁切模块的剖视图。智能制造综合应用教学培训设备还包括自动裁切模 块8。自动裁切模块8主要用于线体的不定长裁切，其包括传动机构81、送 线机构82以及设于裁切机构83。传动机构81和送线机构82分别设于安装底 板1上，送线机构82与传动机构81连接，送线机构82具有进线口8212和 出线口8213，裁切机构83具有第一动力端831与裁切端832，第一动力端831 固定于安装固定板1上，裁切端832位于出线口8213上方，传动机构81和 第一动力端831分别与PLC控制板7连接。将线体由进线口8212穿入，PLC 控制板7控制传动机构81驱动送线机构82进行送线，当线体由出线口8213 穿出到达预设长度时，PLC控制板7控制裁切机构83于出线口8213处对线 体进行裁切。
进一步地，请继续参考图5至6所示，传动机构81包括裁切第一驱动元 件811。裁切第一驱动元件811固定于安装底板1上，其中，裁切第一驱动元 件411具有第二动力端8111和传动端8112，传动端8112与送线机构82连接， 第二动力端8111与PLC控制板7连接，其中，裁切第一驱动元件811优先地 采用直流电机。另外值得注意的是，裁切第一驱动元件811与PLC控制板7 之间可拆卸连接一裁切编码器812，裁切编码器812可用于消除误差累计，进一步加强传动精度。
进一步地，请继续参考图5至6所示，送线机构82包括送线底座821和 送线转轮822。送线底座821设于安装底板1上，其位于裁切第一驱动元件 811靠近传动端8112的一侧，送线底座821上开设有一送线通孔8211。送线 转轮822设于送线底座821上，其一端与传动端8112连接，其中，送线转轮 822与传动端8113优选地采用齿轮啮合的方式传动连接。送线转轮822上环 设有送线环形凹槽8221，送线通孔8211穿过送线环形凹槽8221的顶部，进线口8212和出线口8213分别位于送线通孔8211的端部，裁切第一驱动元件 811通过传动端8112驱动送线转轮822延其中轴线旋转。具体地，送线机构 82还包括固定于送线定座821顶端的辅轮底座823和卡设于所述辅轮底座823 上的送线辅轮824，所述送线定座821顶端还开设有一辅轮通孔8212，其与 送线通孔8211连通，送线辅轮824底部穿过辅轮通孔8212与送线通孔8211 外切，通过送线辅轮824防止线体在送线通孔8212堵塞，保持送线过程的稳定性。
进一步地，请继续参考图5至6所示，第一动力端831包括裁切第二驱动 元件8311，裁切第二驱动元件8311设于安装底板1上，裁切第二驱动元件8311 与PLC控制板7连接，其中，裁切第二驱动元件4311优先地采用电磁阀或者 气缸中的一种。裁切端832包括裁切件8321，裁切件8321的一端活动固定于 送线底座821上，其另一端与裁切第二驱动元件8311连接。裁切件8321的中 部设有裁切刀83211，其位于出线口8213的上方。裁切第二驱动元件4311通 过裁切件4321驱动裁切刀83211朝出线口8213移动。当线体由出线口8213 伸出预设长度后，PLC控制板7控制裁切第二驱动元件8311驱动裁切刀43211 朝向出线口8213移动，直至裁断线体，然后裁切第二驱动元件8311复位。
更进一步地，请继续参考图1所示，本发明的智能制造综合应用教学培训 设备还设置有触屏控制器9，触屏控制器9与PLC控制板7连接。触屏控制 器9上设置有人机交互界面，通过触屏控制器9便于操作者对本发明的智能制 造综合应用教学培训设备的控制。
本发明的智能制造综合应用教学培训设备具有两种工作模块，可分别实现 工件的自动送料及分拣以及线体的步进定长裁切，以下分两部分对上述的两种 工作模式进行说明，另外在自动送料及分拣模式中，需要使用高金属工件(图 中未显示)、矮金属工件(图中未显示)和塑料工件(图中未显示)。
一、自动送料及分拣
通过编程软件对PLC控制板7进行编程，然后将PLC控制板7连接电气 连接板2。分步将高金属工件(图中未显示)、矮金属工件(图中未显示)和 塑料工件(图中未显示)依次放到丝杆支架3101的送料槽31011上，并且放 入时位于送料推杆3103的前方，每次放入工件时，PLC控制板7控制丝杆3102 旋转，从而带动送料推杆3102于丝杆3102上移动，将工件朝送料槽31011 的槽口方向运送，最后送入至传送带3201上。
工件送入传送带3201上时，第二定位传感器3209检测到工件，触发一个 是送料时间的计时，此时PLC控制板7控制传送驱动电机3208工作，传送驱 动电机3208通过减速器3211驱动传送带3201转动，当工件在传送带3201 上传送且经过分拣传感器3202时，分拣传感器3202对工件进行检测，若工件 为塑料工件(图中未显示)，分拣传感器3202无法检测出该工件。当送料时间 计时结束后，传送驱动电机3208停止，通过设置送料时间的长短，可使塑料 工件(图中未显示)停在对应的第一电磁铁3203或第二电磁铁3204的位置， 然后PLC控制板7控制第一电磁铁3203或第二电磁铁3204将塑料工件(图 中未显示)推入对应的第一分拣槽3206或第二分拣槽3207。若工件为高金属 工件(图中未显示)和矮金属工件(图中未显示)，分拣传感器3202检测出工 件后，分拣传感器3202发送一个中断信号至PLC控制板7，PLC控制板7打 断第二定位传感器3209触发的计时，工件于传送带3201上一直运送至对应第 三定位传感器3210的位置时，传送驱动电机3208停止，然后传送驱动电机 3208反转带动传送带3201反转，让工件停在对应第三电磁铁3205位置，PLC 控制板7控制第三电磁铁3205将工件推送至工件转盘3303的工件卡槽33031 上，实现两种不同材质的工件分拣。
高金属工件(图中未显示)或矮金属工件(图中未显示)推送至工件卡槽 33031上，工件卡槽33031上的磁铁(图中未显示)将高金属工件(图中未显 示)或矮金属工件(图中未显示)吸住。转盘电机3306驱动编码器3305以及 主动轴3304转动，从而驱动工件转盘3303转动，带动位于工件卡槽内33031 的高金属工件(图中未显示)或矮金属工件(图中未显示)随着工件转盘3303 旋转移动。当工件经过收料传感器3307的下方时，若该工件为高金属工件(图 中未显示)，因金属工件的高矮问题，高金属工件(图中未显示)会被收料传 感器3307检测到，此时PLC控制板7控制转盘电机3306驱动工件转盘3303 转动，并且使高金属工件(图中未显示)转动至对应第五电磁铁3309的位置， 然后PLC控制板7控制第五电磁铁3309工作将高金属工件(图中未显示)推 出；若该工件为矮金属工件(图中未显示)，收料传感器3307未检测无法检测 到矮金属工件(图中未显示)，PLC控制板7转盘电机3306驱动工件转盘3303 转动，使矮金属工件(图中未显示)转动至对应第四电磁铁3308的位置，此 时PLC控制板7控制第四电磁铁3308工作将矮金属工件(图中未显示)推出， 完成对不同高度的金属工件分拣。
二、步进定长裁切
利用离线编程软件进行编程并写入PLC控制板7，然后使PLC控制板7 接入电气连接板2。将线体从进线口8212插入后，通过触屏控制器9设置线 体的裁切长度，其中线体移动的距离为送线转轮822的周长(C＝πd)，利用线 体的长度计算出送线转轮822要滚动的圈数，通过齿轮传动比的计算求出定 第一驱动元件811(直流电机)需要转动的圈数并转化为第一驱动元件811(直 流电机)所需要的脉冲数。PLC控制板7根据该脉冲数控制第一驱动元件811 (直流电机)驱动送线转轮822旋转相应的圈数，将线体在送线通孔8211内 由进线口8212运输至出线口8213，直至送线转轮822旋转相应的圈数后，线 体长度达到了预设长度，PLC控制板7控制控制裁切第二驱动元件8311驱动 裁切刀83211朝向出线口8213移动，直至裁断线体，然后裁切第二驱动元件8311复位，完成线体的定长裁切。
上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域 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理的 内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围 之内。
Claims (10)
1.一种智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，包括：安装底板以及分别设置于所述安装底板上的电气连接板、自动装配分拣模块、开关电源、三脚插座、变频器以及PLC控制板；所述自动装配分拣模块、开关电源、三脚插座、变频器以及PLC控制板分别与所述电气连接板电连接；
所述自动装配分拣模块包括：依次衔接的送料部、分拣部以及收料部；
所述送料部包括：丝杆支架、丝杆、送料推杆以及限位导杆；所述丝杆支架设置于所述安装底板上；所述丝杆支架的顶部设置有送料槽；所述丝杆沿所述送料槽的延伸方向设置于所述丝杆支架上，并且其位于所述送料槽的下方；所述送料推杆设置于所述丝杆上，其一端穿过所述送料槽；所述限位导杆设置于所述丝杆上，并且送料推杆的一端卡设于所述限位导杆；所述丝杆与所述PLC控制板电连接；
所述分拣部包括：传送带、分拣传感器、第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、第一分拣槽、第二分拣槽以及传送驱动电机；所述传送带沿垂直于所述送料槽的方向设置于所述安装底板，并且其一端与所述送料槽衔接；所述分拣传感器、第一电磁铁、第二电磁铁以及第三电磁铁沿所述传送带的长度方向依次设置于所述传送带的一侧；所述第一分拣槽与第二分拣槽设置于所述传送带的一侧，并且两者分别与所述第一电磁铁和第二电磁铁相对；所述传送驱动电机设置于所述安装底板上，并且其一端与所述传送带连接；所述分拣传感器、第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁以及传送驱动电机分别与所述PLC控制板电连接；
所述收料部包括：转盘底座、分度转盘、工件转盘、主动轴、编码器、转盘电机、收料传感器、第四电磁铁以及第五电磁铁；所述转盘底座设置于所述安装底板上，并且其位于所述传送带远离所述第三电磁铁的一侧；所述分度转盘设置于所述转盘底座上；所述工件转盘固定于所述分度转盘上；所述工件转盘上均匀设置多个工件卡槽；所述主动轴设置于所述转盘底座上，并且其与所述分度转盘传动连接；所述编码器和转盘电机设置于所述安装底板上；所述主动轴、编码器以及转盘电机依次连接；所述收料传感器、第四电磁铁以及第五电磁铁依次环设于所述工件转盘的上方，并且所述收料传感器、第四电磁铁以及第五电磁铁分别对应一个工件卡槽；所述编码器、所述转盘电机、收料传感器、第四电磁铁以及第五电磁铁分别与所述PLC控制板电连接。
2.根据权利要求1所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，所述送料部还包括：后限行程开关、原点行程开关以及前限行程开关；所述后限行程开关、原点行程开关以及前限行程开关沿所述送料槽的延伸方向依次设置于所述丝杆的一侧；所述后限行程开关、原点行程开关以及前限行程开关位于同一直线上；所述后限行程开关、原点行程开关以及前限行程开关分别与所述PLC控制板电连接。
3.根据权利要求1所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，所述送料部还包括：设置于所述丝杆支架上的第一定位传感器；所述第一检测传感器位于所述送料槽的槽口一侧；所诉第一定位传感器与所述PLC控制板电连接。
4.根据权利要求1所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于：所述分拣部还包括：设置于所述传送带两端的第二定位传感器及第三定位传感器；所述第二定位传感器及第三定位传感器分别与所述PLC控制板电连接。
5.根据权利要求1所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，所述分拣部还包括：减速器；所述减速器设置于所述传送带与传送驱动电机之间，并且所述减速器的两端分别与所述传送带与传送驱动电机连接。
6.根据权利要求1所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，所述收料部还包括：计数转盘以及原点感应器；所述计数转盘设置于所述转盘底座上，并且其与所述主动轴连接；所述计数转盘设置有原点圆槽；所述原点感应器设置于所述计数转盘的上方，并且与所述原点圆槽对应。
7.根据权利要求1至6任一所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，其还包括：自动裁切模块；所述自动裁切模块包括：传动机构、送线机构以及裁切机构；所述传动机构和送线机构分别设于所述安装底板上；所述送线机构与所述传动机构连接，其具有进线口和出线口；所述裁切机构具有第一动力端与裁切端；所述第一动力端固定于所述安装底板上；所述裁切端位于所述出线口上方；所述传动机构和第一动力端分别与所述PLC控制板连接。
8.根据权利要求7所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，所述传动机构包括：裁切第一驱动元件；所述裁切第一驱动元件固定于所述安装底板上，其中，所述裁切第一驱动元件具有第二动力端和传动端；所述传动端与所述送线机构连接；所述第二动力端与PLC控制板连接。
9.根据权利要求8所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，所述送线机构包括：送线底座和送线转轮；所述送线底座设于所述安装底板上，其位于所述裁切第一驱动元件靠近传动端的一侧；所述送线底座上开设有一送线通孔；所述送线转轮设于所述送线底座上，其一端与所述传动端连接；所述送线转轮上环设有送线环形凹槽；所述送线通孔穿过所述送线环形凹槽的顶部；所述进线口和出线口分别位于所述送线通孔的端部；所述裁切第一驱动元件通过传动端驱动所述送线转轮延其中轴线旋转。
10.根据权利要求9所述的智能制造综合应用教学培训设备，其特征在于，所述第一动力端包括：裁切第二驱动元件；所述裁切第二驱动元件设于所述安装底板上；所述裁切第二驱动元件与PLC控制板连接；所述裁切端包括：裁切件；所述裁切件的一端固定于所述送线底座上，其另一端与所述裁切第二驱动元件连接；所述裁切件的中部设有裁切刀，其位于所述出线口的上方；所述裁切第二驱动元件通过所述裁切件驱动所述裁切刀朝所述出线口移动。
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