光机电气一体化控制实训系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种光机电气一体化控制实训系统，其包括：一控制单元和三个执行单元；所述的控制单元为箱式结构，为本实用新型专利技术提供电源，并处理各检测机构的信号然后发送命令通过电路和气路实现对各个所述单元的时序逻辑控制；所述执行单元包含三个体系：感应体系、执行体系、物料中转存放体系。所述三个体系贯穿于整个任务的执行过程中；所述三个执行单元具体表现为：一识别工件的上料单元、一三自由度机械手单元、一物料输送单元；所述的控制单元分别与上述各个单元相连，且各执行单元也是首尾相连；所述控制单元和各所述执行单元围绕被加工工件的加工流程相互配合，协调完成任务。本实用新型专利技术采用模块化设计，方便学生自行组装设计，不拘束于一种模式，能开拓创新思维，而且直观，易学，易懂。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于教学领域的一种体现工业制造现场实际运作的模型，特别涉及一种光机电气一体化控制实训系统。
技术介绍
可编程序控制器是一种以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装 置，专为在工业现场应用而设计。随着物流产业的飞速发展扯动了工业生产现场的流水线作业需要，在这种特殊的大环境下，PLC在工业现场的应用显得特别重要，同时带给现代工业翻天覆地的变化。"以职业活动为导向"新型实训教学迫使各大中专、中高职院校工科开设了不少机械加工类课程，但是面对新型实训教学改革还不彻底，尚留有"学科型"教学的影子的现状，很多老师不知教学从何入手，学生们对于所谓的"工业现场"根本就是一片陌生，更无从谈起了解学习了，而传统的理论教学也无法让学生们走出迷潭，这种情况下， 一种能够合理完整的模拟出整个工业加工生产线的具体运行情况的教学装置的研发就显得尤为必要。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的上是提供一种光机电气一体化控制实 训系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种光机电气一体化控制实训系统，其包括 一控制单元和三执行单元。 所述的控制单元为箱式结构，为本技术提供电源，并处理各检测机构 的信号然后发送命令通过电路和气路实现对各个所述单元的时序逻辑控制。所述的控制单元分别与上述各个单元相连，且各执行单元也是首尾相连。 所述控制单元和各所述执行单元围绕被加工工件的加工流程相互配合，协 调完成任务。所述控制单元为本技术的能源中心和控制中心，它包括 一电源模块、 一 CPU模块、 一驱动模块及一按钮模块;.所述电源模块主要用以为各个模块或各个单元提供所需电源；所述CPU模块负责所有感应信号的处理，并发送 执行命令；所述驱动模块负责驱动带动皮带传输机构的交流电机；所述按钮 模块为我们提供一个控制本技术的平台，通过按钮可控制整个流水线的工作进程。所述执行单元包含三个体系感应体系、执行体系、物料中转存放体系。 所述三个体系贯穿于整个任务的执行过程中。所述感应体系包含所有传感器，其作用是为CPU提供感应信息做为输入信号。所述执行体系包含所有气缸、电机、气动手爪、传送装置，其作用是执行 CPU的输出命令。所述物料中转存放体系包含工件库、工件中转台、料槽等，其作用是工件 在等待或静止时的存放区域。所述三个执行单元具体表现为 一识别工件的上料单元、 一三自由度机械 手单元、 一物料输送单元；所述识别工件的上料单元包含 一井式上料机构、 一工件识别机构、 一皮 带传送机构；所述井式上料机构处于所述皮带传送机构一侧，相互呈九十度 安装；工件入口为一井式工件库顶端，所述井式工件库底部为出料口，所述 出料口一侧装有一推料气缸，用以将工件推至所述出料口另一侧皮带传送带， 所述皮带传送带起点从所述出料口开始向左推进，所述皮带传送带由交流电 机驱动，其上方装有一工件识别机构，所述工件识别机构具体为三识别传感器，用以识别工件的颜色、材质。所述三自由度机械手单元处于所述识别工件的上料单元的终点处，又紧挨 着所述物料输送单元的起点，其包含 一气动手爪、 一薄形气缸、 一旋转气 缸；所述旋转气缸处于底部，用于推动机械手旋转角度，其上面延伸安装有 一薄形气缸；所述薄形气缸用于调整高度以便准确夹持工件，在其顶部垂直 安装有一大机械臂，所述大机械臂另一端又垂直安装一小机械臂，所述三者 处于同一平面内；所述小机械臂另一端装有所述气动手爪，作为夹持装置。所述物料输送单元紧挨所述三自由度机械手另一侧，其包含 一推料气 缸、 一步进电机及驱动器、 一型材导轨、 一皮带、六料槽；所述的推料气缸 安装于所述型材导轨之上且可滑行；所述步进电机安装于所述型材导轨一端， 用于带动所述皮带来带动所述推料气缸滑行；所述步进电机引出的控制电缆 与其驱动器的输出端相连；所述步进电机驱动器驱动所述步进电机带动所述 推料气缸将工件分拣至指定料槽。本使用新型配备一实训台，所述三个执行单元按生产流程顺序分布在所 述实训台上，且所述实训台具有横向凹槽，各所述执行单元可沿凹槽调整位 置。所述箱式结构控制单元以抽屉形式安装于所述实训台内一侧。 所述实训台周边还配有走线槽和接线端子，可是整个布局工艺更加美观。 本技术响应快，精度高，比如在工件进入料槽的过程中，采用了步进电机来带动皮带，步进电机的工作特性使其定位更加精准，大大提高系统的运行稳定性。本技术采用模块化设计，方便学生自行组装设计，不拘束于一种模式，能开拓创新思维，而且直观，易学，易懂。附图说明图1为本技术一典型实施例的主视图；图2为本技术一典型实施例的俯视图； 图3为本技术一典型实施例的控制单元CPU控制原理图； 具体实施方案下面结合实施例对本技术作进一步说明-参照图l、 2、 3所示，现在结合附图，以本技术的一典型实施例为 例来对其技术特征和工作方式作出详细介绍。需要强调的是，这里介绍的是诸多可实施方案中较为典型的一种，以此 方案为基础，根据应用场合、传输方式、组合变化也可相应衍生出一些不同的实施方案。现在从控制单元说起，控制单元为箱式结构，为本技术提供电源，并 处理各检测机构的信号然后发送命令通过电路和气路实现对各个所述单元的 时序逻辑控制，它包括 一电源挂箱、一 CPU挂箱、 一驱动变频器挂箱及一 按钮挂箱； -所述电源挂箱主要用以提供所需电源交流220V，直流+24V;所述CPU挂箱采用三菱FX1N-40MT-D;所述驱动变频器采用欧姆龙3G3JV-AB004;所述按钮挂箱采用普通平头指示灯做指示用，按钮开关做控制用， 一般常 用三个复位、开始、停止。同时还配有急停开关、转换开关，可自由搭配 接线；三个执行单元具体表现为 一识别工件的上料单元、 一三自由度机械手单 元、 一物料输送单元；所述识别工件的上料单元包含 一井式上料机构、 一工件识别机构、 一皮 带传送机构；所述井式上料机构处于所述皮带传送机构一侧，相互呈九十度 安装。工件入口 l为一井式工件库2顶端，所述井式工件库底部为出料口3， 所述出料口 3 —侧装有一推料气缸15，用以将工件推至所述出料口 3另一侧皮带传送带5，所述皮带传送带5起点从所述出料口 3开始向左推进，所述皮 带传送带5由交流电机4带动，和交流电机同轴还装有一旋转编码器16，用 以计算传送带5的传送距离以反应工件的位置。所述传送带5上方装有一工 件识别机构6，所述工件识别机构具体为三传感器17、 18、 19: 一电容传感 器17识别金属和非金属； 一电感传感器18识别铁质和铝质； 一颜色传感器19识别工件颜色；所述三自由度机械手单元包含 一气动手爪IO、 一薄形气缸7、 一旋转气缸21。所述旋转气缸21处于底部，用于推动机械手旋转角度，其上面延伸安装有一薄形气缸7;所述薄形气缸7用于调整高度以便准确夹持工件，在其顶部垂直安装有一大机械臂8，所述大机械臂8另一端又垂直安装一小机械臂9， 所述三者处于同一平面内；所述小机械臂9另一端装有所述气动手爪10,作 为夹持装置；所述物料输送单元包含 一推料气缸12、 一步进电机及驱动器ll、 一型 材导轨22、 一皮带23、六料槽20。所述的推料气缸12安装于所述型材导轨 22之上且可滑行；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光机电气一体化控制实训系统，其包括：一控制单元和三执行单元；　所述的控制单元为箱式结构，为本实用新型提供电源，并处理各检测机构的信号然后发送命令通过电路和气路实现对各个所述单元的时序逻辑控制；　所述执行单元包含三个体系：感应 体系、执行体系、物料中转存放体系，所述三个体系贯穿于整个任务的执行过程中；　所述三个执行单元具体表现为：一识别工件的上料单元、一三自由度机械手单元、一物料输送单元；　所述的控制单元分别与上述各个单元相连，且各执行单元也是首尾相连 ；　所述控制单元和各所述执行单元围绕被加工工件的加工流程相互配合，协调完成任务。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华圣，姚建平，韩为，
申请(专利权)人：浙江天煌科技实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]