CN210515742U - 一种模拟汽车装配生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟汽车装配生产线，其包括上料机构、下料机构、中间送料机构和十字工作台，上料机构、下料机构和中间送料机构围成“C”形结构，中间送料机构和十字工作台设置于上料机构和下料机构之间，中间送料机构的上方设置有翻转机构，翻转机构上设置有抓取机构；十字工作台的上方设置有机械手，机械手、上料机构和下料机构均与控制器电连接，控制器上电连接有控制按钮和显示屏。本方案模拟汽车装配生产线，本设备能够更多的涵盖机电技术类专业绝大部分知识和承载技术技能训练实践，达成新型人才培养模式的要求；能够***、完善的培养机电一体化人才。

Description

一种模拟汽车装配生产线

技术领域

本实用新型涉及教学设备技术领域，具体涉及一种模拟汽车装配生产线。

背景技术

随着我国国民经济发展，社会上需要大量的技术技能型人才，也创新了各种培养方案和教学手段。但是，目前机电技术类专业及相近专业的技术技能培训教学设备都是单一性或专项型，没有能覆盖全面的知识体系和能力训练***，学生不能够整合知识，或者是要花大量时间去了解学习整合。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种能***、完善的为学生提供机电技术专业技术技能人才培养和教学平台的模拟汽车装配生产线。

为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：

提供一种模拟汽车装配生产线，其包括上料机构、下料机构、中间送料机构和十字工作台，上料机构、下料机构和中间送料机构围成“C”形结构，中间送料机构和十字工作台设置于上料机构和下料机构之间，中间送料机构的上方设置有翻转机构，翻转机构上设置有抓取机构；十字工作台包括竖向移动模组和横向移动模组，竖向移动模组设置在横向移动模组上，竖向移动模组上设置有工作台，工作台上设置有放置汽车模型的模型支架；十字工作台的上方设置有机械手(标准工业机械手)，机械手、竖向移动模组、横向移动模组、上料机构和下料机构均与控制器电连接，控制器上电连接有控制按钮和显示屏。

进一步地，上料机构、下料机构和中间送料机构均包括两根平行的方形送料滑轨，两根送料滑轨中间间隙的两端设置有皮带轮，两个皮带轮通过环形皮带连接，其中一端皮带轮与带轮电机的转轴连接。

进一步地，送料滑轨的四周均开设有“T”形槽，两根送料滑轨通过“U”形板固定在操作台上，且“U”形板通过螺栓与“T”形槽固定连接。

进一步地，中间送料机构的环形皮带上设置有推动板，推动板的两端上设置有滚轮座，滚轮座上安装有滚轮，滚轮滚动设置在“T”形槽内。

进一步地，推动板上开设有“U”形槽口，“U”形槽口的两侧上安装有检测传感器，检测传感器与控制器电连接。

进一步地，上料机构上的环形皮带高度大于中间送料机构上的环形皮带高度。

进一步地，翻转机构包括摆动气缸，摆动气缸上通过连接板安装有活塞式气缸，活塞式气缸上设置有夹爪气缸，夹爪气缸上设置有四爪式夹爪。

进一步地，翻转机构通过手爪立板固定在操作台上。

进一步地，横向移动模组和竖向移动模组分别包括两根平行的横向圆柱导轨和两根平行的竖向圆柱导轨，两根竖向圆柱导轨通过导轨座固定在移动板上，移动板的下端通过滑块安装在两根横向圆柱导轨上；工作台的底部通过滑块安装在两根竖向圆柱导轨上，且滑块与横向圆柱导轨和竖向圆柱导轨滑动连接；

两根竖向圆柱导轨和横向圆柱导轨之间分别设置有横向螺纹杆和竖向螺纹杆，横向螺纹杆与移动板底部设置的连接块螺纹连接，竖向螺纹杆与工作台底部设置的连接块螺纹连接；螺纹杆与螺纹杆电机的转轴连接，螺纹杆电机与控制器电连接。

进一步地，两根横向圆柱导轨和两根竖向圆柱导轨成十字交叉安装。

本实用新型的有益效果为：本方案模拟汽车装配生产线，具备机电一体化***的五大部分：机械本体、动力与驱动部分、传感测试部分、执行机构及控制部分。皮带轮和十字工作台的驱动和调速，由控制器控制实现，本设备能够更多的涵盖机电技术类专业绝大部分知识和承载技术技能训练实践，达成新型人才培养模式地要求；能够***、完善的培养机电一体化人才。通过控制器可实现不同功能组装的设定，并且可通过显示屏实现人机界面交互，调试各个部件，达到教学的目的。

工作时用机械手将待装配的小车模型放置在工作台上的模型支架上，然后将需要装配的车轮放置在上料机构上，上料机构和中间送料机构上的环形皮带将车轮运送到中间送料机构上环形皮带的最右端，并且控制器控制工作台进行移动，将小车移动到待装配的位置；翻转机构上的抓取机构抓取车轮，并进行翻转，对准模型小车，将车轮装配到小车上，然后机械手抓取小车，进行换边，组装小车上其他的车轮；待四个车轮全部组装好之后，工作台移动到下料机构旁，机械手将小车抓取放入下料机构上的环形带轮上，实现下料，装配完成。

环形皮带通过固定在送料滑轨两端的皮带轮带动转动，并且送料滑轨采用方形结构，安装方便，同时通过“U”形板进行固定和支撑，用于连接的螺栓安装在“T”形槽内，固定稳固，操作方便。推动板能辅助车轮在环形皮带上运送，防止车轮在环形皮带上打滑，同时“U”形槽口能确保车轮在环形带轮的指定位置上停下来，方便抓取机构抓取；传感器用于检测中间送料机构的环形皮带上是否有车轮，当检测到有车轮后，环形皮带才转动，使传送更加准确。

翻转机构通过摆动气缸和活塞式气缸驱动夹爪夹取车轮，夹取可靠，灵活性好；横向移动模组和竖向移动模组通过两根圆柱导轨组成，能带动工作台在水平面上任意移动，并且横向和竖向的移动通过电机驱动螺纹杆实现，移动稳定可靠，准确性好；同时圆柱形的导轨在移动的过程中噪音小，不会出现晃动。

附图说明

图1为模拟汽车装配生产线正视结构图。

图2为模拟汽车装配生产线侧视结构图。

图3为模拟汽车装配生产线俯视结构图。

图4为中间送料模组和翻转机构的俯视结构图。

图5为中间送料模组和翻转机构的正视结构图。

图6为中间送料模组和翻转机构的侧视结构图。

图7为十字工作台的正视结构图。

图8为十字工作台的俯视结构图。

其中，1、端板，2、“U”形板，3、滚轮座，4、活塞式气缸，5、摆动气缸，6、带轮电机，7、送料滑轨，8、夹爪，9、检测传感器，10、“U”形槽口，11、推动板，12、环形皮带，13、“T”形槽，14、皮带轮，15、夹爪气缸，16、上料机构，17、中间送料机构，18、十字工作台24，19、机械手，20、下料机构，21、导轨座，22、横向圆柱导轨，23、竖向圆柱导轨，24、工作台，25、螺纹杆，26、移动板，27、连接块，28、滑块，29、模型支架。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

如图1至图3所示，模拟汽车装配生产线包括上料机构16、下料机构20、中间送料机构17和十字工作台18，上料机构16、下料机构20和中间送料机构17围成“C”形结构，中间送料机构17和十字工作台18设置于上料机构16和下料机构20之间，中间送料机构17的上方设置有翻转机构，翻转机构上设置有抓取机构。

十字工作台18包括竖向移动模组和横向移动模组，竖向移动模组设置在横向移动模组上，竖向移动模组上设置有工作台24，工作台24上设置有放置汽车模型的模型支架29；十字工作台18的上方设置有机械手19，机械手19、竖向移动模组、横向移动模组、上料机构16和下料机构20均与控制器电连接，控制器上电连接有控制按钮和显示屏，控制器采用可编程PLC单片机。

本方案模拟汽车装配生产线，本平台具备机电一体化***的五大部分：机械本体、动力与驱动部分、传感测试部分、执行机构及控制部分。皮带轮和十字工作台的驱动和调速，由控制器控制实现，使得本设备能够更多的涵盖机电技术类专业绝大部分知识和承载技术技能训练实践，达成新型人才培养模式地要求；能够***、完善的培养机电一体化人才。通过控制器可实现不同功能组装的设定，可通过显示屏实现人机界面交互，调试各个部件，达到教学的目的。根据专业人才培养需要，可以设定汽车模型装配的内容和要求，有机械手通过编程实现。

将待装配的小车模型放置在工作台24上的模型支架29上，然后将需要装配的车轮放置在上料机构16上，上料机构16和中间送料机构17上的环形皮带12将车轮运送到中间送料机构17上的环形皮带12的最右端，并且控制器控制工作台24进行移动，将小车移动到待装配的位置；翻转机构上的抓取机构抓取车轮，并进行翻转，对准模型小车，将车轮装配到小车上，然后机械手19抓取小车，进行换边，组装小车上其他的车轮；待四个车轮全部组装好之后，机械手19将小车抓取放入下料机构20上的环形带轮上，实现下料，装配完成。

如图4至图6所示，上料机构16、下料机构20和中间送料机构17均包括两根平行的方形送料滑轨7，两根送料滑轨7之间的中间间隔的两端分别设置有皮带轮14，且皮带轮14安装在两根送料滑轨7之间，皮带轮14通过轴承安装在送料滑轨7上，两个皮带轮14通过环形皮带12连接，其中一端皮带轮14与带轮电机6的转轴连接，带轮电机6电动皮带轮14转动。

送料滑轨7的四周的四个表面上均开设有“T”形槽13，“T”形槽13的底面圆弧过渡，两根送料滑轨7通过开口向上的“U”形板2固定在操作台上，且“U”形板2通过螺栓与“T”形槽13固定连接。送料滑轨7的两端安装有端板1，对两端进行封装。

环形皮带12通过固定在送料滑轨7两端的皮带轮14带动转动，并且送料滑轨7采用方形结构，安装方便，同时通过“U”形板2进行固定和支撑，用于连接的螺栓安装在“T”形槽13内，固定稳固，操作方便。

中间送料机构17的环形皮带12上固定有推动板11，推动板11的两端上设置有滚轮座3，滚轮座3上安装有滚轮，滚轮滚动设置在送料滑轨7的“T”形槽13内，滚轮能在“T”形槽13内自由滚动，使推动板11在皮带上移动平稳。推动板11能辅助车轮在环形皮带12上运送，防止车轮在环形皮带12上打滑，同时“U”形槽口10能确保车轮在环形带轮的指定位置上停下来，方便抓取机构抓取，不会偏移到环形带轮的边沿。

推动板11上开设有“U”形槽口10，“U”形槽口10的两侧上安装有检测传感器9，检测传感器9与控制器电连接，检测传感器9采用TB12J-D15N1型红外线传感器；上料机构16上的环形皮带12高度高于中间送料机构17上的环形皮带12高度，确保上料机构16上的环形皮带12能直接落入中间送料机构17上的环形皮带12上。传感器用于检测中间送料机构17的环形皮带12上是否有车轮，当检测到有车轮后，环形皮带12才转动，使传送更加准确。

翻转机构包括摆动气缸5，摆动气缸5上通过连接板安装有活塞式气缸4，活塞式气缸4上安装有夹爪气缸15，夹爪气缸15上设置有四爪式夹爪8。翻转机构通过手爪立板固定在操作台上。翻转机构通过摆动气缸5和活塞式气缸4驱动夹爪8夹取车轮，夹取可靠，灵活性好。如图7和图8所示，横向移动模组包括两根平行的横向圆柱导轨22，竖向移动模组包括两根平行的竖向圆柱导轨23，两根竖向圆柱导轨23通过导轨座21固定在移动板26上，移动板26的下端通过滑块28安装在两根横向圆柱导轨22上；工作台24的底部通过滑块28安装在两根竖向圆柱导轨23上，且滑块28与横向圆柱导轨22和竖向圆柱导轨23滑动连接。

两根竖向圆柱导轨23和横向圆柱导轨22之间分别设置有螺纹杆25，螺纹杆25与移动板26和工作台24底部设置的连接块27螺纹连接；螺纹杆25与螺纹杆电机的转轴连接，螺纹杆电机与控制器电连接；两根横向圆柱导轨22和两根竖向圆柱导轨23成十字交叉安装。

横向移动模组和竖向移动模组通过两根圆柱导轨组成，能带动工作台24在水平面上任意移动，并且横向和竖向的移动通过电机驱动螺纹杆25实现，移动稳定可靠，准确性好；同时圆柱形的导轨在移动的过程中噪音小，不会出现晃动。

Claims (10)

1.一种模拟汽车装配生产线，其特征在于，包括上料机构(16)、下料机构(20)、中间送料机构(17)和十字工作台(18)，所述上料机构(16)、下料机构(20)和中间送料机构(17)围成“C”形结构，所述中间送料机构(17)和十字工作台(18)设置于上料机构(16)和下料机构(20)之间，所述中间送料机构(17)的上方设置有翻转机构，所述翻转机构上设置有抓取机构；所述十字工作台(18)包括竖向移动模组和横向移动模组，所述竖向移动模组设置在横向移动模组上，所述竖向移动模组上设置有工作台(24)，所述工作台(24)上设置有放置汽车模型的模型支架(29)；所述十字工作台(18)的上方设置有机械手(19)，所述机械手(19)、竖向移动模组、横向移动模组、上料机构(16)和下料机构(20)均与控制器电连接，所述控制器上电连接有控制按钮和显示屏。

2.根据权利要求1所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述上料机构(16)、下料机构(20)和中间送料机构(17)均包括两根平行的方形送料滑轨(7)，两根所述送料滑轨(7)中间间隙的两端设置有皮带轮(14)，两个所述皮带轮(14)通过环形皮带(12)连接，其中一端所述皮带轮(14)与带轮电机(6)的转轴连接。

3.根据权利要求2所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述送料滑轨(7)的四周均开设有“T”形槽(13)，两根所述送料滑轨(7)通过“U”形板(2)固定在操作台上，且“U”形板(2)通过螺栓与“T”形槽(13)固定连接。

4.根据权利要求2所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述中间送料机构(17)的环形皮带(12)上设置有推动板(11)，所述推动板(11)的两端上设置有滚轮座(3)，所述滚轮座(3)上安装有滚轮，所述滚轮滚动设置在“T”形槽(13)内。

5.根据权利要求4所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述推动板(11)上开设有“U”形槽口(10)，所述“U”形槽口(10)的两侧上安装有检测传感器(9)，所述检测传感器(9)与控制器电连接。

6.根据权利要求2所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述上料机构(16)上的环形皮带(12)高度大于中间送料机构(17)上的环形皮带(12)高度。

7.根据权利要求1所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述翻转机构包括摆动气缸(5)，所述摆动气缸(5)上通过连接板安装有活塞式气缸(4)，所述活塞式气缸(4)上设置有夹爪气缸(15)，所述夹爪气缸(15)上设置有四爪式夹爪(8)。

8.根据权利要求7所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述翻转机构通过手爪立板固定在操作台上。

9.根据权利要求1所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，所述横向移动模组和竖向移动模组分别包括两根平行的横向圆柱导轨(22)和两根平行的竖向圆柱导轨(23)，两根所述竖向圆柱导轨(23)通过导轨座(21)固定在移动板(26)上，所述移动板(26)的下端通过滑块(28)安装在两根横向圆柱导轨(22)上；所述工作台(24)的底部通过滑块(28)安装在两根竖向圆柱导轨(23)上，且滑块(28)与横向圆柱导轨(22)和竖向圆柱导轨(23)滑动连接；

两根所述竖向圆柱导轨(23)和横向圆柱导轨(22)之间分别设置有横向螺纹杆(25)和竖向螺纹杆(25)，所述横向螺纹杆(25)与移动板(26)底部设置的连接块(27)螺纹连接，所述竖向螺纹杆(25)与工作台(24)底部设置的连接块(27)螺纹连接；所述螺纹杆(25)与螺纹杆电机的转轴连接，所述螺纹杆电机与控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的模拟汽车装配生产线，其特征在于，两根所述横向圆柱导轨(22)和两根所述竖向圆柱导轨(23)成十字交叉安装。

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