CN219105622U - 一种模块化u盘智能生产线实训系统 - Google Patents

Abstract

一种模块化U盘智能生产线实训系统，包括产线总控单元、产品输送单元、以及沿产品输送单元依次设置的坯料仓储单元、AGV坯料搬运单元、CNC外壳加工单元、外壳检测单元、零配件装配单元、外壳激光打标单元、成品检测单元、U盘打包单元、AGV成品搬运单元和成品仓储单元，因此，本实用新型具有功能齐全、自动化程度高、可以实现单机和联机操作的、仿真程度更高的优点。

Description

一种模块化U盘智能生产线实训系统

技术领域

本实用新型涉及智能制造平台教学应用技术领域，尤其涉及一种模块化U盘智能生产线实训系统。

背景技术

随着智能制造技术的不断深入，工业机器人及自动化生产线系统面临前所未有的发展时机，而在U盘的生产步骤中，目前主要是靠工人手工装配或在其中工序增设半自动化设备协助装配，这无疑会降低U盘的生产效率，影响企业的竞争力；因此，近年来，企业对于U盘生产的要求也就越来越高，对U盘自动化智能化生产的人才的需求也越来越高。目前一些高校已经开设了相关的生产线自动化课程，然而现有的自动化生产线实训系统往往跟不上智能化定制化生产的需要，对于高校和技术人员的培训，缺乏合适的实训平台，无法系统的培训学生实际操作能力。经检索，中国专利文献库中也没有相关的专利文献。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功能齐全、自动化程度高、可以实现单机和联机操作的、仿真程度更高的模块化U盘智能生产线实训系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

提供一种模块化U盘智能生产线实训系统，包括产线总控单元、产品输送单元、以及沿产品输送单元的前进方向依次设置的

坯料仓储单元，用以存放装U盘坯料零配件的托盘；

AGV坯料搬运单元，用以在坯料仓储单元与所述产品输送单元前端之间转运装U盘坯料零配件的托盘；

CNC外壳加工单元用以加工U盘外壳；

外壳检测单元用以检测U盘外壳加工尺寸；

零配件装配单元用以将U盘坯料零配件组装起来；

外壳激光打标单元用以定制化打标各种LOGO、字符；

成品检测单元用以检测U盘组装结果；

U盘打包单元用以将组装好的U盘包装；

AGV成品搬运单元用以在所述产品输送单元末端与成品仓储单元之间转运装U盘成品的托盘；

成品仓储单元用以存放装有U盘成品的托盘；

所述产线总控单元用于控制各上述单元协同工作将U盘坯料零配件完成生产加工组装，所述产品输送单元前端与AGV坯料搬运单元对接，所述产品输送单元后端与AGV成品搬运单元对接；所述产品输送单元由六段相同的输送线拼接组成，所述输送线包括机架、位于机架上的输送带、电机驱动系统、RFID读写系统、光电传感器、顶升定位机构和阻挡机构，所述电机驱动系统用于驱动输送带运转，所述RFID读写系统用来读写托盘信息，所述光电传感器用于感知托盘的位置，所述顶升定位机构用以把托盘顶升定位，所述阻挡机构用于阻止或放行托盘。

作为本实用新型的改进，所述产线总控单元包括系统控制台和位于系统控制台上的计算机，所述计算机安装有MES系统、产线总控软件和仿真软件。

作为本实用新型的改进，所述坯料仓储单元包括立体仓库，位于立体仓库一侧的码垛机，以及仓储控制系统，所述立体仓库可以存放托盘，所述码垛机可以在立体仓库与AGV坯料搬运单元对接转运托盘，所述仓储控制系统用于控制码垛机的运动。

作为本实用新型的改进，所述AGV坯料搬运单元包括AGV本体、位于AGV本体上的输送皮带线，以及控制系统，所述输送皮带线用于接收和输送托盘，所述控制系统用于控制AGV运动路径和速度。

作为本实用新型的改进，所述CNC外壳加工单元包括CNC、位于CNC一侧的七轴工业机器人、安装在七轴工业机器人上的机器人夹具，以及位于CNC内的CNC工装夹具，所述CNC用于加工U盘外壳， 所述七轴工业机器人结合机器人夹具可以在所述输送线上的托盘与CNC工装夹具之间取放U盘外壳。

作为本实用新型的改进，所述外壳检测单元包括第一工作台、位于第一工作台上的第一视觉检测系统、第二六轴工业机器人，及第二机器人夹具，所述第二六轴工业机器人结合第二机器人夹具在第一视觉检测系统与所述产品输送单元之间取放U盘外壳，所述第一视觉检测系统用以检测U盘外壳。

作为本实用新型的改进，所述零配件装配单元包括第二工作台，以及放置在第二工作台上的双臂协作机器人，所述双臂协作机器人用以抓取装配所述产品输送单元上的托盘的U盘配件。

作为本实用新型的改进，所述外壳激光打标单元包括机安装台、位于安装台上的激光打标机、机器人底座、位于机器人底座上的第三六轴工业机器人和第一机器人吸盘夹具，所述激光打标机可以在U盘外壳上打标，所述第三六轴工业机器人结合第一机器人吸盘夹具以及机器人底座在所述产品输送单元上的托盘与激光打标机之间取放U盘。

作为本实用新型的改进，所述成品检测单元包括第三工作台、位于第三工作台上的SCARA机器人、第二视觉检测系统，以及安装在SCARA机器人上的第二机器人吸盘夹具，所述SCARA机器人结合第二机器人吸盘夹具用于在所述产品输送单元上的托盘与第二视觉检测系统之间取放U盘，所述第二视觉检测系统用以检测U盘装配情况。

作为本实用新型的改进，所述U盘打包单元包括第四工作台、位于第四工作台上的第四六轴工业机器人、打包机构，以及位于第四六轴工业机器人上的第三机器人吸盘夹具，所述第四六轴工业机器人结合第三机器人吸盘夹具在所述产品输送单元上的托盘与打包机构之间取放U盘。

本实用新型由于包括产线总控单元、产品输送单元、以及沿产品输送单元的前进方向依次设置的坯料仓储单元，用以存放装U盘坯料零配件的托盘；AGV坯料搬运单元，用以在坯料仓储单元与所述产品输送单元前端之间转运装U盘坯料零配件的托盘；CNC外壳加工单元用以加工U盘外壳；外壳检测单元用以检测U盘外壳加工尺寸；零配件装配单元用以将U盘坯料零配件组装起来；外壳激光打标单元用以定制化打标各种LOGO、字符；成品检测单元用以检测U盘组装结果；U盘打包单元用以将组装好的U盘包装；AGV成品搬运单元用以在所述产品输送单元末端与成品仓储单元之间转运装U盘成品的托盘；成品仓储单元用以存放装有U盘成品的托盘；本实用新型中，通过产线总控单元接收与发送用户在人机交互界面的控制指令及实时显示运行情况，所述产线总控单元控制各上述单元协同工作将U盘坯料零配件完成生产加工组装，各个单元具备单机与联机两种模式，通过产线总控单元操作单机或联机切换可实现单元独立运行与全线联机运行两种模式的切换，根据本实用新型提供的方案，通过对模块化U盘智能生产线进行实训操作，可以使对U盘生产组装打包全过程再现、模拟仿真，根据实际应用场景进行适应性调整，有利于学生系统的培训，因此，本实用新型具有功能齐全、自动化程度高、可以实现单机和联机操作的、仿真程度更高的优点。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的立体结构示意图。

图2是图1中产品输送单元的立体结构示意图。

图3是图2中的输送线的立体结构示意图。

图4是图1中的产线总控单元的立体结构示意图。

图5是图1中的坯料仓储单元的立体结构示意图。

图6是图1中的AGV坯料搬运单元的立体结构示意图。

图7是图1中的CNC外壳加工单元的立体结构示意图。

图8是图1中的外壳检测单元的立体结构示意图。

图9是图1中的零配件装配单元的立体结构示意图。

图10是图1中的外壳激光打标单元的立体结构示意图。

图11是图1中的成品检测单元的立体结构示意图。

图12是图1中的U盘打包单元的立体结构示意图。

图13是图1中的RFID初始化台的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将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。

请参见图1至图3，图1至图3揭示的是模块化U盘智能生产线实训系统的一种实施方式，一种模块化U盘智能生产线实训系统，包括产线总控单元22、产品输送单元21、以及沿产品输送单元21的前进方向依次设置的

坯料仓储单元11，用以存放装U盘坯料零配件的托盘；

AGV坯料搬运单元12，用以在坯料仓储单元11与所述产品输送单元21前端之间转运装U盘坯料零配件的托盘；

CNC外壳加工单元13用以加工U盘外壳；

外壳检测单元14用以检测U盘外壳加工尺寸；

零配件装配单元15用以将U盘坯料零配件组装起来；

外壳激光打标单元16用以定制化打标各种LOGO、字符；

成品检测单元17用以检测U盘组装结果；

U盘打包单元18用以将组装好的U盘包装；

AGV成品搬运单元19用以在所述产品输送单元21末端与成品仓储单元20之间转运装U盘成品的托盘；

成品仓储单元20用以存放装有U盘成品的托盘；

所述产线总控单元22用于控制各上述单元协同工作将U盘坯料零配件完成生产加工组装，所述产品输送单元21前端与AGV坯料搬运单元12对接，所述产品输送单元21后端与AGV成品搬运单元19对接；所述产品输送单元21由六段相同的输送线211拼接组成，所述输送线211包括机架2110、位于机架2110上的输送带2112、电机驱动系统2111、RFID读写系统2115、光电传感器2116、顶升定位机构2114和阻挡机构2113，所述电机驱动系统2111用于驱动输送带2112运转，所述RFID读写系统2115用来读写托盘信息，所述光电传感器2116用于感知托盘的位置，所述顶升定位机构2114用以把托盘顶升定位，所述阻挡机构2113用于阻止或放行托盘；本实用新型中，通过所述产线总控单元22接收与发送用户在人机交互界面的控制指令及实时显示运行情况，所述产线总控单元22控制各上述单元协同工作将U盘坯料零配件完成生产加工组装，各个单元具备单机与联机两种模式，通过产线总控单元22操作单机或联机切换可实现单元独立运行与全线联机运行两种模式的切换，根据本实用新型提供的方案，通过对模块化U盘智能生产线进行实训操作，可以使对U盘生产组装打包全过程再现、模拟仿真，根据实际应用场景进行适应性调整，有利于学生系统的培训。

本实用新型中，优选的，如图4所示，所述产线总控单元22包括系统控制台221和位于系统控制台221上的计算机222，所述计算机222安装有MES系统、产线总控软件和仿真软件。产线总控单元22可以通过基于profinet或TCP/IP通信协议的工业以太网控制总线将系统中的单机模式运行单元进行集成，与工业现场相同。

本实用新型中，如图5所示，优选的，所述坯料仓储单元11包括立体仓库112，位于立体仓库112一侧的码垛机111，以及仓储控制系统113，所述立体仓库112可以存放托盘，所述码垛机111可以在立体仓库112与AGV坯料搬运单元12对接转运托盘，所述仓储控制系统113用于控制码垛机111的运动。优选的，本实用新型中，所述成品仓储单元20与坯料仓储单元11结构相同，所述成品仓储单元20的立体仓库则用于存放装有U盘礼盒或不合格品的托盘。

本实用新型中，如图6所示，优选的，所述AGV坯料搬运单元12包括AGV本体121、位于AGV本体121上的输送皮带线122，以及控制系统123，所述输送皮带线122用于接收和输送托盘，所述控制系统123用于控制AGV运动路径和速度。所述AGV成品搬运单元19与AGV坯料搬运单元12结构相同，所述AGV成品搬运单元19在产品输送单元22末端与成品仓储单元20之间转运托盘。

本实用新型中，如图7所示，优选的，所述CNC外壳加工单元13包括用于精确加工的CNC131、位于CNC131一侧的七轴工业机器人132、安装在七轴工业机器人132上的机器人夹具133，以及位于CNC131内的CNC工装夹具134，所述CNC131用于加工U盘外壳， 所述七轴工业机器人132结合机器人夹具133可以在所述输送线211上的托盘与CNC工装夹具134之间取放U盘外壳，所述七轴工业机器人132由六轴机器人以及机器人导轨组成，可以增加机器人抓取行程。

本实用新型中，如图8所示，优选的，所述外壳检测单元14包括第一工作台141、位于第一工作台141上的第一视觉检测系统142、第二六轴工业机器人143，及第二机器人夹具144，所述第二六轴工业机器人143结合第二机器人夹具14）在第一视觉检测系统142与所述产品输送单元21之间取放U盘外壳，所述第一视觉检测系统142用以检测U盘外壳。

本实用新型中，如图9所示，优选的，所述零配件装配单元15包括第二工作台152，以及放置在第二工作台152上的双臂协作机器人151，所述双臂协作机器人151用以抓取装配所述产品输送单元21上的托盘110的U盘配件。

本实用新型中，如图10所示，优选的，所述外壳激光打标单元16包括机安装台160、位于安装台160上的激光打标机161、机器人底座164、位于机器人底座164上的第三六轴工业机器人162和第一机器人吸盘夹具163，所述激光打标机161可以在U盘外壳上打标，所述第三六轴工业机器人162结合第一机器人吸盘夹具163以及机器人底座164在所述产品输送单元21上的托盘110与激光打标机161之间取放U盘。

本实用新型中，如图11所示，优选的，所述成品检测单元17包括第三工作台173、位于第三工作台173上的SCARA机器人171、第二视觉检测系统172，以及安装在SCARA机器人171上的第二机器人吸盘夹具174，所述SCARA机器人171结合第二机器人吸盘夹具174用于在所述产品输送单元21上的托盘与第二视觉检测系统172之间取放U盘，所述第二视觉检测系统172用以检测U盘装配情况。

本实用新型中，如图12所示，优选的，所述U盘打包单元18包括第四工作台182、位于第四工作台182上的第四六轴工业机器人181、打包机构183，以及位于第四六轴工业机器人181上的第三机器人吸盘夹具184，所述第四六轴工业机器人181结合第三机器人吸盘夹具184在所述产品输送单元21上的托盘与打包机构183之间取放U盘。

如图13所示，还包括RFID初始化台23，所述RFID初始化台23包含支架232和位于支架232上的RFID读写器231；所述RFID初始化台23可以将装有U盘坯料零配件的托盘的电子标签初始化后再放入所述坯料仓储单元11中的立体仓库112上；本系统采用的双臂协作机器人为单臂7自由度机器人，使人机能够协同工作，所述SCARA机器人为四自由度机械臂。

需要说明的是，以上各个单元具备单机与联机两种模式，通过产线总控单元22操作单机或联机切换可实现单元独立运行与全线联机运行两种模式的切换。根据本发明提供的方案，通过对模块化U盘智能生产线进行实训操作，可以使对U盘生产组装打包全过程再现、模拟仿真；可以根据实际应用场景进行适应性调整，例如当仅需要对U盘生产组装打包流程中的某一种或几种操作时，可以通过在单机模式下某一生产步骤进行独立操作，通过对系统进行可视化三维仿真可以规避实际生产过程中的不当操作，且增加安全防护系统，提高系统运行的安全性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于：包括产线总控单元（22）、产品输送单元（21）、以及沿产品输送单元（21）的前进方向依次设置的

坯料仓储单元（11），用以存放装U盘坯料零配件的托盘；

AGV坯料搬运单元（12），用以在坯料仓储单元（11）与所述产品输送单元（21）前端之间转运装U盘坯料零配件的托盘；

CNC外壳加工单元（13）用以加工U盘外壳；

外壳检测单元（14）用以检测U盘外壳加工尺寸；

零配件装配单元（15）用以将U盘坯料零配件组装起来；

外壳激光打标单元（16）用以定制化打标各种LOGO、字符；

成品检测单元（17）用以检测U盘组装结果；

U盘打包单元（18）用以将组装好的U盘包装；

AGV成品搬运单元（19）用以在所述产品输送单元（21）末端与成品仓储单元（20）之间转运装U盘成品的托盘；

成品仓储单元（20）用以存放装有U盘成品的托盘；

所述产线总控单元（22）用于控制各上述单元协同工作将U盘坯料零配件完成生产加工组装，所述产品输送单元（21）前端与AGV坯料搬运单元（12）对接，所述产品输送单元（21）后端与AGV成品搬运单元（19）对接；所述产品输送单元（21）由六段相同的输送线（211）拼接组成，所述输送线（211）包括机架（2110）、位于机架（2110）上的输送带（2112）、电机驱动系统（2111）、RFID读写系统（2115）、光电传感器（2116）、顶升定位机构（2114）和阻挡机构（2113），所述电机驱动系统（2111）用于驱动输送带（2112）运转，所述RFID读写系统（2115）用来读写托盘信息，所述光电传感器（2116）用于感知托盘的位置，所述顶升定位机构（2114）用以把托盘顶升定位，所述阻挡机构（2113）用于阻止或放行托盘。

2.根据权利要求1所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于:所述产线总控单元（22）包括系统控制台（221）和位于系统控制台（221）上的计算机（222）。

3.根据权利要求2所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于:所述坯料仓储单元（11）包括立体仓库（112），位于立体仓库（112）一侧的码垛机（111），以及仓储控制系统（113），所述立体仓库（112）可以存放托盘，所述码垛机（111）可以在立体仓库（112）与AGV坯料搬运单元（12）对接转运托盘，所述仓储控制系统（113）用于控制码垛机（111）的运动。

4.根据权利要求3所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于:所述AGV坯料搬运单元（12）包括AGV本体（121）、位于AGV本体（121）上的输送皮带线（122），以及控制系统（123），所述输送皮带线（122）用于接收和输送托盘，所述控制系统（123）用于控制AGV运动路径和速度。

5.根据权利要求4所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于: 所述CNC外壳加工单元（13）包括CNC（131）、位于CNC（131）一侧的七轴工业机器人（132）、安装在七轴工业机器人（132）上的机器人夹具（133），以及位于CNC（131）内的CNC工装夹具（134），所述CNC（131）用于加工U盘外壳， 所述七轴工业机器人（132）结合机器人夹具（133）可以在所述输送线（211）上的托盘与CNC工装夹具（134）之间取放U盘外壳。

6.根据权利要求5所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于: 所述外壳检测单元（14）包括第一工作台（141）、位于第一工作台（141）上的第一视觉检测系统（142）、第二六轴工业机器人（143），及第二机器人夹具（144），所述第二六轴工业机器人（143）结合第二机器人夹具（144）在第一视觉检测系统（142）与所述产品输送单元（21）之间取放U盘外壳，所述第一视觉检测系统（142）用以检测U盘外壳。

7.根据权利要求6所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于: 所述零配件装配单元（15）包括第二工作台（152），以及放置在第二工作台（152）上的双臂协作机器人（151），所述双臂协作机器人（151）用以抓取装配所述产品输送单元（21）上的托盘（110）的U盘配件。

8.根据权利要求7所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于: 所述外壳激光打标单元（16）包括机安装台（160）、位于安装台（160）上的激光打标机（161）、机器人底座（164）、位于机器人底座（164）上的第三六轴工业机器人（162）和第一机器人吸盘夹具（163），所述激光打标机（161）可以在U盘外壳上打标，所述第三六轴工业机器人（162）结合第一机器人吸盘夹具（163）以及机器人底座（164）在所述产品输送单元（21）上的托盘（110）与激光打标机（161）之间取放U盘。

9.根据权利要求8所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于: 所述成品检测单元（17）包括第三工作台（173）、位于第三工作台（173）上的SCARA机器人（171）、第二视觉检测系统（172），以及安装在SCARA机器人（171）上的第二机器人吸盘夹具（174），所述SCARA机器人（171）结合第二机器人吸盘夹具（174）用于在所述产品输送单元（21）上的托盘与第二视觉检测系统（172）之间取放U盘，所述第二视觉检测系统（172）用以检测U盘装配情况。

10.根据权利要求9所述的模块化U 盘智能生产线实训系统，其特征在于: 所述U盘打包单元（18）包括第四工作台（182）、位于第四工作台（182）上的第四六轴工业机器人（181）、打包机构（183），以及位于第四六轴工业机器人（181）上的第三机器人吸盘夹具（184），所述第四六轴工业机器人（181）结合第三机器人吸盘夹具（184）在所述产品输送单元（21）上的托盘与打包机构（183）之间取放U盘。

Images