CN213635049U - 一种演示智能制造生产线的装置 - Google Patents

Abstract

一种演示智能制造生产线的装置，其中，所述PLC控制***分别与人机交互界面、AGV机器人***、并联机器人分拣***中的视觉分拣机构、上下料***中的六轴机器人、钻孔攻丝***中的SCARA机器人及视觉检测***中的CCD机构连接，且所述AGV机器人***上置放有待加工工件，用于从AGV机器人***取待加工工件进行上料的上下料***通过上料传送带与钻孔攻丝***的可调传送链连接，钻孔攻丝***通过可调传送链与视觉检测***的带夹具传送链连接，视觉检测***通过带夹具传送链与并联机器人分拣***的筛选工位传送带连接，在教学过程中学生通过PLC控制***调试、运行多种智能机器人，有效提高学生对机电一体化理论知识的理解和领悟。

Description

一种演示智能制造生产线的装置

技术领域

本实用新型涉及演示装置技术领域，尤其涉及一种演示智能制造生产线的装置。

背景技术

目前，自动化生产线越来越普及，其有效加快工作效率，提高生产速度和生产质量。现代化自动生产线应用到的技术有：机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等将多种技术有机结合，并综合应用至自动生产中；在众多技术的结合下，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机融合在一起，从而组成***整体，具有综合性和***性的特点。但目前大学纯理论性的学习已无法让大学生学到真实生产***所需的知识，使得大学生缺乏实际应用能力。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种演示智能制造生产线的装置，以解决上述背景技术中的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种演示智能制造生产线的装置，包括PLC控制***、AGV机器人***、上下料***、钻孔攻丝***、视觉检测***及并联机器人分拣***，其中，所述 PLC控制***分别与AGV机器人***、并联机器人分拣***中的视觉分拣机构、上下料***中的六轴机器人、钻孔攻丝***中的SCARA机器人及视觉检测***中的CCD机构连接，且AGV机器人***上置放有待加工工件，用于从AGV机器人***取待加工工件进行上料的上下料***与钻孔攻丝***连接，所述钻孔攻丝***与视觉检测***连接，所述视觉检测***与并联机器人分拣***连接，所述视觉分拣机构与CCD机构连接；各部分具体结构如下：

AGV机器人***作用是响应PLC控制***的物料已装好可以运行命令，通过AGV搬运机器人将物料运送至上料位置，而后通知PLC控制***可以上料，同时响应PLC控制***给出的合格品物料装满信号，再通过AGV搬运机器人将物料运行至成品库中；AGV机器人***包括AGV搬运机器人、用于置放待加工工件的上料托盘及用于置放成品料盒的下料托盘；

上下料***包括六轴机器人、上料台、下料台及上料传送带，上料台与下料台用于实现上下料工位托盘的自动上料、自动下料以及两者之间的循环；六轴机器人上设置有上下料机械手，通过上下料机械手将待加工工件置于上料传送带上，进而传送至下一工序；下料时，由六轴机器人与分拣工位传送带配合，分拣工位传送带将工件传送至下料换位区，工件触发光电开关，六轴机器人取走工件至成品料盒；

钻孔攻丝***包括可调传送链、SCARA机器人、伺服动力头、加工工作台，可调传送链与上料传送带连接，加工工作台置于可调传送链一侧，SCARA机器人与伺服动力头设置在加工工作台上；

视觉检测***包括带夹具传送链、CCD机构及摄像头调整机构，带夹具传送链与可调传送链连接，CCD机构与摄像头调整机构设置在带夹具传送链上方；

并联机器人分拣***包括筛选工位传送带、视觉分拣机构、并联机器人、分拣区、分拣工位传送带及废料盒，筛选工位传送带与带夹具传送链连接，视觉分拣机构根据CCD机构提供的产品优劣的评定信息，识别工件在筛选工位传送带上的位置和姿态，并将信息传给并联机器人；当工件为良品时，并联机器人不运转，工件通过分拣区由分拣工位传送带传输至下料换位区，当工件为劣品时，并联机器人运转，抓取工件脱离分拣工位传送带，并放至废料盒。

在本实用新型中，所述人机交互界面上设置有一键启动按钮，用户可通过人机交互界面实现对演示生产线的各种操作，包括单独实现各种分***的独立动作，也可通过一键启动按钮实现演示生产线的自动化操作；PLC控制***还包括演示生产线的安全防护模块，PLC控制***通过安全光栅、接近传感器等传感器实时监测演示线以实现安全防护功能。

在本实用新型中，所述上料传送带由旋转吸盘换向机构进行换位，可调传送链由气缸平移换位机构进行换位，带夹具传送链由气缸推动换位机构进行换位，旋转吸盘换向机构用于上料传送带与钻孔攻丝工位倍速链转角，气缸平移换位机构用于钻孔攻丝工位倍速链与检测工位倍速链转角，气缸推动换位机构用于检测工位倍速链与分拣工位倍速链转角。

有益效果：本实用新型具有结构紧凑、包含多种智能机器人设备，可展示AGV控制技术、六轴机器人编程示教技术、机器人机加工技术、并联机器人应用技术、机器视觉应用技术、多传感器融合技术、夹具装配及设计技术，在教学过程中学生可通过调试、运行多种智能机器人，有效提高学生对机电一体化理论知识的理解和领悟，初步掌握当前主流智能制造应用技术。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的演示生产线分解示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例的演示生产线工作流程示意图。

图3为本实用新型的较佳实施例的演示生产线控制原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1～3的一种演示智能制造生产线的装置，包括PLC控制***、上下料***、钻孔攻丝***、视觉检测***、并联机器人分拣***及AGV机器人***，其中，PLC控制***通过以太网线与人机交互界面15连接、通过无线通讯与AGV机器人***连接、通过IO控制总线与并联机器人分拣***、上下料***中的六轴机器人、钻孔攻丝***中的SCARA机器人及视觉检测***中的CCD机构连接，且AGV机器人***上置放有待加工工件，上下料***与钻孔攻丝***连接，钻孔攻丝***与视觉检测***连接，视觉检测***与并联机器人分拣***连接；各部分具体结构如下：

AGV机器人***作用是响应PLC控制***的物料已装好可以运行命令，通过AGV搬运机器人1将物料运送至上料位置，而后通知PLC控制***可以上料，同时响应PLC控制***给出的合格品物料装满信号，再通过AGV搬运机器人1将物料运行至成品库中；AGV机器人***包括AGV搬运机器人1、用于置放待加工工件的上料托盘2及用于置放成品料盒的下料托盘3；

上下料***包括六轴机器人、上料台、下料台及上料传送带，上料台与下料台用于实现上下料工位托盘的自动上料、自动下料以及两者之间的循环；六轴机器人上设置有上下料机械手4，通过上下料机械手4将待加工工件置于上料传送带5上，进而传送至下一工序；下料时，由六轴机器人与分拣工位传送带14配合，分拣工位传送带14将工件传送至下料换位区，工件触发光电开关，六轴机器人取走工件至成品料盒；

钻孔攻丝***包括可调传送链6、SCARA机器人7、伺服动力头8、加工工作台9，可调传送链6与上料传送带5连接，加工工作台9置于可调传送链6一侧，SCARA机器人7与伺服动力头8设置在加工工作台9上；工件经可调传送链6输送至钻孔攻丝工位，触发光电开关，定位机构托举工件使得工件与可调传送链6脱离，SCARA机器人7抓取工件，放至钻孔攻丝机夹具，夹具夹紧工件，伺服动力头8对工件钻孔攻丝，并根据程序调整XY轴工装的加工位置，以实现多孔加工，加工完成后，SCARA机器人7再次抓取工件，送至可调传送链6继续运转至下一工序；

视觉检测***包括带夹具传送链10、CCD机构11及摄像头调整机构，带夹具传送链10与可调传送链6连接，CCD机构11与摄像头调整机构设置在带夹具传送链10上方；当带夹具传送链10运转工件至视觉检测工位时，触发光电开关，CCD机构11对工件的特征进行识别以评定优品和次品，夹具大小不干涉CCD机构11拍摄，并满足检测摄像头可以微调，调整精度≤1°，工装夹具能满足工件稳定装夹，运输过程中不允许有滑移，以保证工装夹具可置换，并预留有后期多套工装夹具置换和功能扩展需求；

并联机器人分拣***包括筛选工位传送带12、视觉分拣机构13、并联机器人、分拣区、分拣工位传送带14及废料盒16，筛选工位传送带12与带夹具传送链10连接，视觉分拣机构13根据CCD机构11提供的产品优劣的评定信息，识别工件在筛选工位传送带12上的位置和姿态，并将信息传给并联机器人，当工件为良品时，并联机器人不运转，工件通过分拣区由分拣工位传送带14传输至下料换位区，当工件为劣品时，并联机器人运转，抓取工件脱离分拣工位传送带14，并放至废料盒16；

人机交互界面15上设置有一键启动按钮，用户可通过人机交互界面15实现对演示生产线的各种操作，包括单独实现各种分***的独立动作，也可通过一键启动按钮实现演示生产线的自动化操作；PLC控制***还包括演示生产线的安全防护模块，PLC控制***通过安全光栅、接近传感器等传感器实时监测演示线以实现安全防护功能。

在本实施例中，生产线加工工艺流程为：备料→六轴机器人上料→SCARA机器人7取料并送到钻孔攻丝工位→伺服动力头8钻孔攻丝加工→ SCARA机器人7取料送到可调传送链6→CCD机构11检测工件优劣→并联机器人分拣并剔除劣品→六轴机器人下料；

上料传送带由旋转吸盘换向机构17进行换位，可调传送链6由气缸平移换位机构进行换位，带夹具传送链10由气缸推动换位机构进行换位，旋转吸盘换向机构17用于上料传送带与钻孔攻丝工位倍速链转角，气缸平移换位机构用于钻孔攻丝工位倍速链与检测工位倍速链转角，气缸推动换位机构用于检测工位倍速链与分拣工位倍速链转角。

在本实施例中，演示生产线的工作流程如图2所示，演示生产线***上电， AGV车将待加工工件运至演示线的上料托盘2，上下料机械手4将待加工工件置于上料传送带5上，当待加工工件传送到旋转吸盘换向机构时，旋转吸盘换向机构的旋转吸盘将待加工工件吸取至可调传送链6上；待加工工件传送到SCARA机器人7的定位机构时，定位机构顶起待加工工件，而后SCARA机器人7吸取待加工工件至钻孔攻丝工位，伺服动力头8开始加工工件，分两道工序，首先是工件钻孔，再对工件攻丝，攻丝完成后，SCARA机器人7抓取工件到可调传送链6上，待工件传送至气缸平移换位机构后，气缸平移换位机构的气缸将工件转运至带夹具传送链10上；待工件传送至CCD视觉检测工位时，带夹具传送链10的夹具运转工件到视觉检测工位，触发光电开关，CCD机构11对工件的特征进行识别评定优品和次品，当工件为次品时，并联机器人运转，抓取工件脱离分拣工位传送带14，并放到废料盒16，否则，工件运转至下料换位区，六轴机器人将加工好的工件转运至成品料盒，待料盒成品零件满时，AGV搬运机器人1将置放有成品料盒的下料托盘3转运至特定区域，至此，完成演示生产线全部过程。

Claims (9)

1.一种演示智能制造生产线的装置，包括PLC控制***、AGV机器人***、上下料***、钻孔攻丝***、视觉检测***及并联机器人分拣***，其特征在于，所述PLC控制***分别与AGV机器人***、并联机器人分拣***中的视觉分拣机构、上下料***中的六轴机器人、钻孔攻丝***中的SCARA机器人及视觉检测***中的CCD机构连接，且所述AGV机器人***上置放有待加工工件，用于从AGV机器人***取待加工工件进行上料的上下料***通过上料传送带与钻孔攻丝***的可调传送链连接，钻孔攻丝***通过可调传送链与视觉检测***的带夹具传送链连接，视觉检测***通过带夹具传送链与并联机器人分拣***的筛选工位传送带连接，所述视觉分拣机构与CCD机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，所述AGV机器人***包括AGV搬运机器人、用于置放待加工工件的上料托盘及用于置放成品料盒的下料托盘。

3.根据权利要求1所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，所述上下料***包括六轴机器人、上料台、下料台及上料传送带，并在六轴机器人上设置有上下料机械手。

4.根据权利要求1所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，所述钻孔攻丝***包括可调传送链、SCARA机器人、伺服动力头、加工工作台，其中，加工工作台置于可调传送链一侧，SCARA机器人与伺服动力头设置在加工工作台上。

5.根据权利要求1所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，所述视觉检测***包括带夹具传送链、CCD机构及摄像头调整机构，其中，CCD机构与摄像头调整机构设置在带夹具传送链上方。

6.根据权利要求1所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，所述并联机器人分拣***包括筛选工位传送带、视觉分拣机构、并联机器人、分拣区及分拣工位传送带，其中，分拣区设置有视觉分拣机构，视觉分拣机构与并联机器人连接，筛选工位传送带设置在分拣区前端，分拣工位传送带设置在分拣区后端。

7.根据权利要求6所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，所述分拣区下端设置有废料盒。

8.根据权利要求1所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，

所述PLC控制***上设置有人机交互界面，所述人机交互界面上设置有一键启动按钮。

9.根据权利要求1所述的一种演示智能制造生产线的装置，其特征在于，PLC控制***还包括演示生产线的安全防护模块。

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