CN210667282U - 一种智能自动化生产线控制仿真训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，属于生产线训练技术领域，包括仿真电脑平台、上料站、加工站、装配站、分拣站、搬运站、PLC，上料站主要由井式工件库、推料气缸、物料台、光电传感器、磁性开关、电磁阀、支架、机械零部件构成，加工站主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式三维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成。本实用新型模拟实际自动生产线设备，具有计划、调度和实时监控等功能，能够实现和系统组态的集成，实时监视生产线的生产情况，可开展企业生产管理方面的相关培训。

Description

一种智能自动化生产线控制仿真训练系统

技术领域

本实用新型涉及生产线训练领域，特别涉及一种智能自动化生产线控制仿真训练系统。

背景技术

生产线是以一定类型的零件组为对象组织的一种多品种生产组织形式。它拥有为完成这几种同类零件的加工任务所必需的机器设备，这些设备和工作地是按生产线上多数零件或者主要零件的工艺路线和工序劳动量比例来排列和配置的。生产线不象流水线那样严格按节拍进行生产，不能大量采用专用高效设备和工具，不能保证工艺过程的高度连续性，但是它有较大的灵活性，能适应多品种生产的需要。

现有的生产线训练系统在使用时存在一定的弊端，不具有训练模拟的系统，需要训练者切身到真实的生产线上进行训练，较为麻烦不便利，不能实时掌握到生产线的全局状态，不具有系统化的训练效果，需要进一步的完善。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，可以有效解决背景技术中的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，包括仿真电脑平台、上料站、加工站、装配站、分拣站、搬运站、PLC；

所述上料站主要由井式工件库、推料气缸、物料台、光电传感器、磁性开关、电磁阀、支架、机械零部件构成，所述加工站主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式三维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成，所述装配站主要由井式供料单元、四工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器、电感传感器、磁性开关、电磁阀、交流伺服电机及驱动器、支架、机械零部件构成，所述分拣站主要由传送带、变频器、三相交流减速电机、旋转气缸、磁性开关、电磁阀、调压过滤器、光电传感器、光纤传感器、对射传感器、计数器、支架、机械零部件构成，所述搬运站主要由直线电机驱动器、直线导轨、四自由度搬运机械手、定位开关、行程开关、支架、机械零部件构成。

优选的，所述上料站启动后，由推料气缸推出，把工件库中底层的工件推至物料台上，工件到位传感器检测到工件到位后，推料气缸缩回，搬运机械手伸出并抓取该工件，并将其运送至切削加工站。

优选的，所述加工站主要完成对工件的切削加工，当搬运站机械手把工件运送到该站物料台上，且光电传感器检测到工件后，机械手指夹紧工件，运动装置丝杆开始动作，主轴电机启动，切削加工完成后，主轴电机停止，运动装置丝杆带动主轴回零点，物料台重新伸出，到位后，机械手指松开，由搬运站机械手伸出并夹紧工件，将其运送至装配站。

优选的，所述装配站主要完成大小工件的紧合装配过程，当搬运站气动机械手把工件运送到装配站旋转工作台上后，旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到井式供料单元下方，井式供料单元顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；挡料气缸缩回，工件库中底层的工件落到待装配工件上，挡料气缸伸出到位，顶料气缸缩回物料落到工件库底层，同时旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到冲压装配单元下方，冲压气缸下压，完成工件紧合装配后，气缸回到原位，旋转工作台顺时针旋转到待搬运位置后，搬运站气动机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往物料分拣站。

优选的，所述分拣站主要完成对上站传送至本站的装配完毕的工件进行分拣，系统入料口带有光电传感器，能够检测到有工件，变频器启动并带动传送带运动，将工件送入分拣区，通过旋转气缸将白色工件推入1号料槽、黑色工件导入2号料槽，当对射传感器检测到有物料入槽、传输皮带停止工作，等待下一个工件，同时计数器记录工件入库个数。

优选的，所述搬运站主要完成向各个工作站输送工件，系统复位先回原点，当到达原点位置后，系统启动，井式供料站送料到物料台后，光电传感器检测到有工件时，搬运机械手伸出将工件搬运到切削加工站物料台上，等加工站加工完毕后，再将工件送到三工位装配站完成两种不同工件装配，最后将两种工件成品送到分拣站分拣入库。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型全方位部件的仿真效果，相互配合模拟实际自动生产线设备，可全面展现各种整体工艺流程，具有计划、调度和实时监控的特性，系统化学习与掌握的效果更好，更便利，更加实用。

附图说明

图1为本实用新型的系统框架图。

图2为本实用新型的PLC控制原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-2所示，一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，包括仿真电脑平台、上料站、加工站、装配站、分拣站、搬运站、PLC；

上料站主要由井式工件库、推料气缸、物料台、光电传感器、磁性开关、电磁阀、支架、机械零部件构成，加工站主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式三维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成，装配站主要由井式供料单元、四工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器、电感传感器、磁性开关、电磁阀、交流伺服电机及驱动器、支架、机械零部件构成，分拣站主要由传送带、变频器、三相交流减速电机、旋转气缸、磁性开关、电磁阀、调压过滤器、光电传感器、光纤传感器、对射传感器、计数器、支架、机械零部件构成，搬运站主要由直线电机驱动器、直线导轨、四自由度搬运机械手、定位开关、行程开关、支架、机械零部件构成。

上料站启动后，由推料气缸推出，把工件库中底层的工件推至物料台上，工件到位传感器检测到工件到位后，推料气缸缩回，搬运机械手伸出并抓取该工件，并将其运送至切削加工站；加工站主要完成对工件的切削加工，当搬运站机械手把工件运送到该站物料台上，且光电传感器检测到工件后，机械手指夹紧工件，运动装置丝杆开始动作，主轴电机启动，切削加工完成后，主轴电机停止，运动装置丝杆带动主轴回零点，物料台重新伸出，到位后，机械手指松开，由搬运站机械手伸出并夹紧工件，将其运送至装配站；装配站主要完成大小工件的紧合装配过程，当搬运站气动机械手把工件运送到装配站旋转工作台上后，旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到井式供料单元下方，井式供料单元顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；挡料气缸缩回，工件库中底层的工件落到待装配工件上，挡料气缸伸出到位，顶料气缸缩回物料落到工件库底层，同时旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到冲压装配单元下方，冲压气缸下压，完成工件紧合装配后，气缸回到原位，旋转工作台顺时针旋转到待搬运位置后，搬运站气动机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往物料分拣站；分拣站主要完成对上站传送至本站的装配完毕的工件进行分拣，系统入料口带有光电传感器，能够检测到有工件，变频器启动并带动传送带运动，将工件送入分拣区，通过旋转气缸将白色工件推入1号料槽、黑色工件导入2号料槽，当对射传感器检测到有物料入槽、传输皮带停止工作，等待下一个工件，同时计数器记录工件入库个数；搬运站主要完成向各个工作站输送工件，系统复位先回原点，当到达原点位置后，系统启动，井式供料站送料到物料台后，光电传感器检测到有工件时，搬运机械手伸出将工件搬运到切削加工站物料台上，等加工站加工完毕后，再将工件送到三工位装配站完成两种不同工件装配，最后将两种工件成品送到分拣站分拣入库。

本实用新型的工作原理：上料站、加工站、装配站、分拣站、搬运站各有一套PLC独立控制，在基本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两个单元、三个单元……八个单元的PLC使用CC－Link总线进行通讯， CC－Link将各站的PLC连接在一起保证系统中各站能联网运行，使独立的各站间能交换信息，加工过程中所产生的数据，如工件颜色、装配信息等，向下站传送，处理控制和信息数据，以保证工作正确，系统从站的PLC主要用于控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号进行采集，主站采集各从站数据，协调各站运行，并给作为上位机的仿真电脑平台提供数据，更加实用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，其特征在于：包括仿真电脑平台、上料站、加工站、装配站、分拣站、搬运站、PLC；

所述上料站主要由井式工件库、推料气缸、物料台、光电传感器、磁性开关、电磁阀、支架、机械零部件构成，所述加工站主要由物料台、物料夹紧装置、龙门式三维运动装置、主轴电机、刀具以及相应的传感器、磁性开关、电磁阀、步进电机及驱动器、主轴电机、滚珠丝杆副、支架、机械零部件构成，所述装配站主要由井式供料单元、四工位旋转工作台、平面轴承、冲压装配单元、光电传感器、电感传感器、磁性开关、电磁阀、交流伺服电机及驱动器、支架、机械零部件构成，所述分拣站主要由传送带、变频器、三相交流减速电机、旋转气缸、磁性开关、电磁阀、调压过滤器、光电传感器、光纤传感器、对射传感器、计数器、支架、机械零部件构成，所述搬运站主要由直线电机驱动器、直线导轨、四自由度搬运机械手、定位开关、行程开关、支架、机械零部件构成。

2.根据权利要求1所述的一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，其特征在于：所述上料站启动后，由推料气缸推出，把工件库中底层的工件推至物料台上，工件到位传感器检测到工件到位后，推料气缸缩回，搬运机械手伸出并抓取该工件，并将其运送至切削加工站。

3.根据权利要求1所述的一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，其特征在于：所述加工站主要完成对工件的切削加工，当搬运站机械手把工件运送到该站物料台上，且光电传感器检测到工件后，机械手指夹紧工件，运动装置丝杆开始动作，主轴电机启动，切削加工完成后，主轴电机停止，运动装置丝杆带动主轴回零点，物料台重新伸出，到位后，机械手指松开，由搬运站机械手伸出并夹紧工件，将其运送至装配站。

4.根据权利要求1所述的一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，其特征在于：所述装配站主要完成大小工件的紧合装配过程，当搬运站气动机械手把工件运送到装配站旋转工作台上后，旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到井式供料单元下方，井式供料单元顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；挡料气缸缩回，工件库中底层的工件落到待装配工件上，挡料气缸伸出到位，顶料气缸缩回物料落到工件库底层，同时旋转工作台顺时针旋转，将工件旋转到冲压装配单元下方，冲压气缸下压，完成工件紧合装配后，气缸回到原位，旋转工作台顺时针旋转到待搬运位置后，搬运站气动机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往物料分拣站。

5.根据权利要求1所述的一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，其特征在于：所述分拣站主要完成对上站传送至本站的装配完毕的工件进行分拣，系统入料口带有光电传感器，能够检测到有工件，变频器启动并带动传送带运动，将工件送入分拣区，通过旋转气缸将白色工件推入1号料槽、黑色工件导入2号料槽，当对射传感器检测到有物料入槽、传输皮带停止工作，等待下一个工件，同时计数器记录工件入库个数。

6.根据权利要求1所述的一种智能自动化生产线控制仿真训练系统，其特征在于：所述搬运站主要完成向各个工作站输送工件，系统复位先回原点，当到达原点位置后，系统启动，井式供料站送料到物料台后，光电传感器检测到有工件时，搬运机械手伸出将工件搬运到切削加工站物料台上，等加工站加工完毕后，再将工件送到三工位装配站完成两种不同工件装配，最后将两种工件成品送到分拣站分拣入库。

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