CN201048008Y

CN201048008Y - 教学用模块化柔性自动生产线

Info

Publication number: CN201048008Y
Application number: CNU2007200334737U
Authority: CN
Inventors: 杨培生; 王勇; 沈进; 张淑红; 韩莉芳; 王熙雏; 陆欢林; 杨玲; 马新华
Original assignee: Suzhou Rise Machinery & Electronics Science & Technology Co Ltd; Suzhou Vocational Institute of Industrial Technology
Current assignee: Suzhou Rise Machinery & Electronics Science & Technology Co Ltd; Suzhou Vocational Institute of Industrial Technology
Priority date: 2007-01-08
Filing date: 2007-01-08
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2017-01-08

Abstract

本实用新型公开了一种教学用模块化柔性自动生产线，包括中央控制台、沿导轨运动的传输小车，导轨的外侧布置有若干个工作单元，每个工作单元均设有电脑控制台，传输小车与工作单元之间依靠夹抓来搬运工件；本实用新型由多个工作单元以模块化结构组合而成，学生可以单机或联机模拟学习，进行实际加工、装配、测试、拆卸等实践。

Description

教学用模块化柔性自动生产线

技术领域

本实用新型涉及一种教学用模块化柔性自动生产线。

背景技术

近年来，我国从国外引进了大量的自动化生产线，应用范围涉及各个行业，一定程度上提高了我国的制造业技术水平。但是，国内在这一先进制造技术领域的人才培养与市场需求之间还存在着很大的差距和缺口，而作为培养这类人才的国内高校和技术学院，却普遍缺乏该领域的先进教学手段和培训教材，学生在学校学习阶段缺乏足够的感性认识，动手能力和实际要求之间存在着较大的差距。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种教学用模块化自动生产线，该生产线由多个工作单元以模块化结构组合而成，学生可以单机或联机模拟学习，进行实际加工、装配、测试、拆卸等实践，为培养学生的实际操作能力提供了一个非常有效的平台。

本实用新型的技术方案是：一种教学用模块化柔性自动生产线，包括中央控制台、沿导轨运动的传输小车，导轨的外侧布置有若干个工作单元，每个工作单元均设有电脑控制台，传输小车与工作单元之间依靠夹抓来搬运工件。

本实用新型进一步的技术方案是：一种教学用模块化柔性自动生产线，包括中央控制台、沿导轨运动的传输小车，导轨的外侧布置有若干个工作单元，每个工作单元均设有电脑控制台，传输小车与工作单元之间依靠夹抓来搬运工件；所述工作单元包括有仓储单元、拆卸单元、测量单元、安装单元、加工单元、传输单元；

所述拆卸单元内设有拆卸装置，拆卸装置包括传送机构，传送机构的一端安装有拆卸机构，传送机构的另一端安装有分检机构；所述拆卸机构包括横截面俯视呈U形的支架，支架的两侧板之间设有可移动的送料板，送料板上设有开孔，送料板在开孔后端的下方固定有推动块，支架的上方设置有活塞杆向下的施压汽缸，施压汽缸活塞杆的下端固定有施压块，施压块对应于开孔位置且直径略小于开孔直径，支架的连板上横向安装有送料汽缸，送料汽缸活塞杆与送料板连接固定，支架的两侧板上分别设有前后两个向下的支撑脚，两后支撑脚之间固定有送料托板，送料托板向前延伸至传送机构的上方；所述分检机构包括分检支架，分检支架上横置有伸缩汽缸，伸缩汽缸活塞杆的前端安装有活塞杆向下的升降汽缸，升降汽缸活塞杆的下端安装有夹抓汽缸，夹抓汽缸活塞杆的下端安装有夹抓；

所述测量单元内设有测量装置，测量装置包括测量支架，测量支架的中心孔内固定有定位管，定位管内固定有上套筒和下套筒，上套筒和下套筒内绝缘地安装固定有直径略小的测量杆，测量杆的下端设有向下伸出下套筒的测量头，测量杆的上端绝缘地安装有内杆头，内杆头与上套筒内壁之间保持有间隙；所述下套筒的下段向下伸出定位管并外套有螺帽，测量杆与螺帽的螺孔之间安装有关节轴承；

所述传输小车包括底板，底板上安装有用步进电机驱动的轮轴，轮轴的两端安装有车轮，底板上罩设有壳体，壳体内安装有升降汽缸，升降汽缸上固定有立柱，立柱上安装有旋转机构，立柱的顶端向上伸出壳体并横向安装有伸缩汽缸，伸缩汽缸的活塞杆向两侧延伸形成伸缩杆，夹抓安装在伸缩杆的一端；所述旋转机构包括电机，电机驱动蜗杆，蜗杆与固定在立柱上的蜗轮啮合。

本实用新型优点是：

1.本实用新型由多个工作单元以模块化结构组合而成，学生可以进行实际加工、装配、测试、拆卸等实践，为培养学生的实际操作能力提供了一个非常有效的平台。

2.本实用新型除了中央控制台以外，每个工作单元均设有电脑控制台，学生既可以进行单机操作，也可以进行联机操作。

3.本实用新型拆卸单元中的拆卸机构利用施压汽缸将工件拆卸成圆柱形散件和套管式散件，再通过送料汽缸推动送料板，送料板下方的推动块就将圆柱形散件推动到传送机构即传送皮带上，不仅实现了自动拆卸，同时也为自动分检奠定了基础。

4.本实用新型拆卸单元中的分检机构利用伸缩汽缸、升降汽缸和夹抓汽缸来调节夹抓的具体位置，使夹抓可伸向传送皮带上抓取所需的散件，实现自动分检。

5.本实用新型拆卸单元中的传送机构将拆卸机构和分检机构联系了起来，成为了自动拆卸和自动分检之间的纽带，实现了拆卸装置的自动一体化。

6.本实用新型的测量单元可实现自动测量，测量头在接触到工件边缘后若不停止移动，内杆头就会接触到上套筒的内壁，同时产生电信号，控制系统便会自动切断电源，防止测量装置的损坏。

7.本实用新型中的传输小车利用夹抓可以自动装卸工件，并在各个单元之间运送工件，将多个工作单元连成一整体，实现了自动控制。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

附图说明

图1为本实用新型的分布图；

图2为本实用新型的拆卸装置的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B视图；

图5为本实用新型的测量装置的结构示意图；

图6为本实用新型的传输小车的结构示意图；

图7为图6的C-C剖视图；

图8为图6的D-D剖视图。

其中：1中央控制台；2导轨；3传输小车；4工作单元；5电脑控制台；6夹抓；

41仓储单元；42拆卸单元；43测量单元；44安装单元；45加工单元；46传输单元；

51仓储电脑控制台；52拆卸电脑控制台；53测量电脑控制台；54安装电脑控制台；55加工电脑控制台；56传输电脑控制台；

7拆卸装置；71拆卸机构；72传送机构；73分检机构；

711支架；712侧板；713送料板；714开孔；715推动块；716施压汽缸；717施压汽缸活塞杆；718施压块；719连板；7110送料汽缸；7111送料汽缸活塞杆；7112支撑脚；7113送料托板；

731分检支架；732伸缩汽缸；733伸缩汽缸活塞杆；734升降汽缸；735升降汽缸活塞杆；736夹抓汽缸；737夹抓汽缸活塞杆；738夹抓；739周转箱；7310周转箱；

8测量装置；81测量支架；82中心孔；83定位管；84上套筒；85下套筒；86测量杆；87测量头；88内杆头；89螺帽；810关节轴承；

31底板；32步进电机；33轮轴；34车轮；35壳体；36升降汽缸；37立柱；38旋转机构；39伸缩汽缸；310伸缩杆；311暂存工位；381电机；382蜗杆；383蜗轮。

具体实施方式

实施例：如图1所示，一种教学用模块化柔性自动生产线，包括中央控制台1、沿导轨2运动的传输小车3，导轨2的外侧布置有若干个工作单元4，每个工作单元4均设有电脑控制台5，传输小车3与工作单元4之间依靠夹抓6来搬运工件。

工作单元4包括有仓储单元41、拆卸单元42、测量单元43、安装单元44、加工单元45、传输单元46；电脑控制台5包括仓储电脑控制台51、拆卸电脑控制台52、测量电脑控制台53、安装电脑控制台54、加工电脑控制台55、传输电脑控制台56。

本实用新型由多个工作单元4以模块化结构组合而成，学生可以单机或联机模拟学习，进行实际加工、装配、测试、拆卸等实践，为培养学生的实际操作能力提供了一个非常有效的平台。

如图2、图3、图4所示，拆卸单元42内设有拆卸装置7，拆卸装置7包括传送机构72，传送机构72的一端安装有拆卸机构71，传送机构72的另一端安装有分检机构73。

拆卸机构71包括横截面俯视呈U形的支架711，支架711的两侧板712之间设有可移动的送料板713，送料板713上设有开孔714，送料板713在开孔714后端的下方固定有推动块715，支架711的上方设置有活塞杆向下的施压汽缸716，施压汽缸活塞杆717的下端固定有施压块718，施压块718对应于开孔714位置且直径略小于开孔714直径，支架711的连板719上横向安装有送料汽缸7110，送料汽缸活塞杆7111与送料板713连接固定，支架711的两侧板712上分别设有前后两个向下的支撑脚7112，两后支撑脚7112之间固定有送料托板7113，送料托板7113向前延伸至传送机构72的上方。

分检机构73包括分检支架731，分检支架731上横置有伸缩汽缸732，伸缩汽缸活塞杆733的前端安装有活塞杆向下的升降汽734，升降汽缸活塞杆735的下端安装有夹抓汽缸736，夹抓汽缸活塞杆737的下端安装有夹抓738。

上述传送机构72为传送皮带。

拆卸装置7在使用时，主要有以下几步骤：

1.传输小车3将所需拆卸的特殊工件(该工件包括位于中心的圆柱形散件及圆柱形散件外的套管式散件)放置到拆卸机构71的送料板713上，并将工件的中心定位在送料板713的开孔714的中心；

2.拆卸机构71利用施压汽缸716将施压块718压向工件中心的圆柱形散件，使圆柱形散件从送料板713的开孔714掉入到送料托板7113上，套管式散件保留在送料板713上；

3.拆卸机构71利用送料汽缸7110推动送料板713，送料板713下方的推动块715就将圆柱形散件推动到传送皮带上，同时传输小车3将送料板713上的套管式散件取走；

4.当圆柱形散件运送到分检机构73前时，分检机构73的夹抓738就会自动调整位置并伸向传送皮带抓取指定的散件，再将该散件放置到分检机构73旁边的周转箱739；

5.分检机构73中的夹抓738抓取后剩下的散件就会继续随着传送皮带移动，直到传送皮带向下绕转时掉入下方的周转箱7310内。

传送机构72将拆卸机构71和分检机构73联系了起来，成为了自动拆卸和自动分检之间的纽带，实现了拆卸装置7的自动一体化。

如图5所示，测量单元43内设有测量装置8，测量装置8包括测量支架81，测量支架81的中心孔82内固定有定位管83，定位管83内固定有上套筒84和下套筒85，上套筒84和下套筒85内绝缘地安装固定有直径略小的测量杆86，测量杆86的下端设有向下伸出下套筒的测量头87，测量杆86的上端绝缘地安装有内杆头88，内杆头88与上套筒84内壁之间保持有间隙；下套筒85的下段向下伸出定位管83并外套有螺帽89，测量杆86与螺帽89的螺孔之间安装有关节轴承810。

测量装置8在使用时，主要有以下三个步骤：

1.测量装置8在工件的一侧向工件位置方向进行水平移动，当测量头87接触到工件边缘时，测量杆86就会产生轻微的偏转，此时内杆头88也将接触到上套筒84的内壁并产生信号，同时信号转换成数据并输入电脑，测量装置8也停止移动；

2.测量装置8上抬并水平移动到工件的另一侧，然后再下降到上抬前的高度；

3.测量装置8向相反方向进行水平移动，当测量头87再次接触到工件的边缘时，电脑就会再次接收到数据，测量装置8也将停止移动，电脑根据两个数据会自动计算出测量结果。

测量单元43可实现自动测量，测量头87在接触到工件边缘后若不停止移动，内杆头88就会接触到上套筒84的内壁，同时产生电信号，控制系统便会自动切断电源，防止测量装置的损坏。

如图6、图7、图8所示，传输小车3包括底板31，底板31上安装有用步进电机32驱动的轮轴33，轮轴33的两端安装有车轮34，底板31上罩设有壳体35，壳体35内安装有升降汽缸36，升降汽缸36上固定有立柱37，立柱37上安装有旋转机构38，立柱37的顶端向上伸出壳体35并横向安装有伸缩汽缸39，伸缩汽缸39的活塞杆向两侧延伸形成伸缩杆310，夹抓6安装在伸缩杆310的一端；旋转机构38包括电机381，电机381驱动蜗杆382，蜗杆382与固定在立柱37上的蜗轮383啮合。

传输小车3在使用时，主要有以下几个步骤：

1.传输小车3移动到指定的工作单元4，停止；

2.利用升降汽缸36、旋转机构38、伸缩机构39将夹抓6移动到该单元内的指定工件的上方；

3.夹抓6下降到工件的周边，夹住工件，再上升；

4.再利用升降汽缸36、旋转机构38、伸缩机构39将夹抓6移动到原先的位置；

5.夹抓6下降，将工件放置在壳体上的暂存工位311上，再等待下一步指令；

若需要继续拿取工件时，重复以上2至5步骤。

若需要将工件放置到其他工作单元4时，可执行以下步骤：

1.传输小车3启动，并移动到另一个指定的工作单元4，再停止；

2.夹抓6下降到暂存工位311内工件的周边，夹住工件，再上升；

3.利用升降汽缸36、旋转机构38、伸缩机构39将夹抓6调节到现指定工作单元4的上方；

4.夹抓6下降，并将夹抓6内的工件放置在该工作单元4的置物区；

5.夹抓6复位。

传输小车3利用夹抓6可以自动装卸工件，并在各个工作单元4之间运送工件，将多个工作单元4连成一整体，实现了自动控制。

Claims

1.一种教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：该生产线包括中央控制台(1)、沿导轨(2)运动的传输小车(3)，导轨(2)的外侧布置有若干个工作单元(4)，每个工作单元(4)均设有电脑控制台(5)，传输小车(3)与工作单元(4)之间依靠夹抓(6)来搬运工件。

2.按照权利要求1所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述工作单元(4)包括有仓储单元(41)、拆卸单元(42)、测量单元(43)、安装单元(44)、加工单元(45)、传输单元(46)。

3.按照权利要求2所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述拆卸单元(42)内设有拆卸装置(7)，拆卸装置(7)包括传送机构(72)，传送机构(72)的一端安装有拆卸机构(71)，传送机构(72)的另一端安装有分检机构(73)。

4.按照权利要求3所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述拆卸机构(71)包括横截面俯视呈U形的支架(711)，支架(711)的两侧板(712)之间设有可移动的送料板(713)，送料板(713)上设有开孔(714)，送料板(713)在开孔(714)后端的下方固定有推动块(715)，支架(711)的上方设置有活塞杆向下的施压汽缸(716)，施压汽缸活塞杆(717)的下端固定有施压块(718)，施压块(718)对应于开孔(714)位置且直径略小于开孔(714)直径，支架(711)的连板(719)上横向安装有送料汽缸(7110)，送料汽缸活塞杆(7111)与送料板(713)连接固定，支架(711)的两侧板(712)上分别设有前后两个向下的支撑脚(7112)，两后支撑脚(7112)之间固定有送料托板(7113)，送料托板(7113)向前延伸至传送机构(72)的上方。

5.按照权利要求3所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述分检机构(73)包括分检支架(731)，分检支架(731)上横置有伸缩汽缸(732)，伸缩汽缸活塞杆(733)的前端安装有活塞杆向下的升降汽缸(734)，升降汽缸活塞杆(735)的下端安装有夹抓汽缸(736)，夹抓汽缸活塞杆(737)的下端安装有夹抓(738)。

6.按照权利要求2所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述测量单元(43)内设有测量装置(8)，测量装置(8)包括测量支架(81)，测量支架(81)的中心孔(82)内固定有定位管(83)，定位管(83)内固定有上套筒(84)和下套筒(85)，上套筒(84)和下套筒(85)内绝缘地安装固定有直径略小的测量杆(86)，测量杆(86)的下端设有向下伸出下套筒(85)的测量头(87)，测量杆(86)的上端绝缘地安装有内杆头(88)，内杆头(88)与上套筒(84)内壁之间保持有间隙。

7.按照权利要求6所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述下套筒(85)的下段向下伸出定位管(83)并外套有螺帽(89)，测量杆(86)与螺帽(89)的螺孔之间安装有关节轴承(810)。

8.按照权利要求1所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述传输小车(3)包括底板(31)，底板(31)上安装有用步进电机(32)驱动的轮轴(33)，轮轴(33)的两端安装有车轮(34)，底板(31)上罩设有壳体(35)，壳体(35)内安装有升降汽缸(36)，升降汽缸(36)上固定有立柱(37)，立柱(37)上安装有旋转机构(38)，立柱(37)的顶端向上伸出壳体(35)并横向安装有伸缩汽缸(39)，伸缩汽缸(39)的活塞杆向两侧延伸形成伸缩杆(310)，夹抓(6)安装在伸缩杆(310)的一端。

9.按照权利要求8所述的教学用模块化柔性自动生产线，其特征在于：所述旋转机构(38)包括电机(381)，电机(381)驱动蜗杆(382)，蜗杆(382)与固定在立柱(37)上的蜗轮(383)啮合。