一种用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统技术方案

本发明专利技术创造公开了一种用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统，包括数控加工中心、第一数控车床、第二数控车床、成品仓、第一工业机器人、第二工业机器人、第三工业机器人、第四工业机器人、产线控制器以及四台电控柜；在第一工业机器人的侧边设有自动上料装置；在第一工业机器人与第二工业机器人之间设有第一暂存台；在第二工业机器人与第三工业机器人之间设有第二暂存台；在第三工业机器人与第四工业机器人之间设有自动输送装置。该智能制造生产线教学实训系统利用产线控制器进行协调控制，可以更为快速稳定的大批量生产轴类零件，有效的降低工人的工作量，提升了工作效率，可以大幅度提高产量，满足市场的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统
本专利技术创造涉及一种智能制造生产线教学实训系统，尤其是一种用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统。
技术介绍
随着“工业4.0”和“中国制造2025”的全面推进，加之当前用工成本逐步提升、制造业转型升级的迫切需求，工业机器人、智能制造、智慧工厂等高端装备制造技术和周边配套应用技术得到了迅速发展。由于零件生产在组装过程中需要设置多个工作位，每个工作位至少需要配备一名工人进行作业。人工装配不仅所需的人工成本高、占地面积大，而且经常在在装配过程中经手的人员过多，受人工操作的限制而导致人为误判的可能性大大提高、生产效率低,容易造成错漏的情况，使零件成品的良品率低，不能满足发展的需求。因为传统生产结构单一，普遍都是单一实训工作站或机器人加工生产，无法满足教学需求，因此需要建设一个智能制造生产线实训系统，既能满足生产的需要，也能满足教学需求。专利技术创造内容专利技术创造目的：提供一种用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统，既能满足流水生产的需要，也能满足教学需求。技术方案：本专利技术创造所述的用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统，包括数控加工中心、第一数控车床、第二数控车床、成品仓、第一工业机器人、第二工业机器人、第三工业机器人、第四工业机器人、产线控制器以及四台电控柜；四台电控柜分别与第一工业机器人、第二工业机器人、第三工业机器人以及第四工业机器人电连接，用于对第一工业机器人、第二工业机器人、第三工业机器人以及第四工业机器人进行控制；产线控制器分别与数控加工中心、第一数控车床、第二数控车床以及四台电控柜电连接，用于对数控加工中心、第一数控车床、第二数控车床以及四台电控柜进行协调控制；在第一工业机器人的侧边设有用于输送待加工零件的自动上料装置；在第一工业机器人与第二工业机器人之间设有用于暂存待加工零件的第一暂存台；在第二工业机器人与第三工业机器人之间设有用于暂存待加工零件的第二暂存台；在第三工业机器人与第四工业机器人之间设有自动输送装置；数控加工中心、自动输送装置以及成品仓均位于第四工业机器人的伸展范围内；产线控制器还分别与自动上料装置以及自动输送装置电连接，用于对自动上料装置以及自动输送装置进行协调控制。进一步地，数控加工中心、第一数控车床、第二数控车床、成品仓、第一工业机器人、第二工业机器人、第三工业机器人、第四工业机器人、产线控制器、四台电控柜、自动上料装置、暂存台以及自动输送装置均位于安全围栏构成的安全区域内。利用安全围栏能够起到安全防护性能。进一步地，自动上料装置包括底部支架、输送槽、上料驱动电机、槽体支架、转轴以及两个分料盘；槽体支架共设置为三个，每个槽体支架均由两根竖向杆以及一根横向杆构成，横向杆两端垂直固定安装在两根竖向杆上；三个槽体支架间隔设置在底部支架上，且三个槽体支架上的横向杆的高度逐渐升高；输送槽固定安装在三根横向杆上，使输送槽呈倾斜状；转轴通过转轴支座水平旋转式安装在底部支架上；两个分料盘均为圆盘状，且均固定安装在转轴上；转轴贯穿分料盘的圆心，且与分料盘的盘面垂直；在两个分料盘的圆周边缘上均等弧长间隔设有分料槽口，且两个分料盘上的分料槽口位置相对应；两个分料盘均位于输送槽的倾斜下端出口处；上料驱动电机固定安装在底部支架上，并利用驱动链条驱动转轴旋转；产线控制器与上料驱动电机电连接，用于控制上料驱动电机启停工作。利用两个分料盘的设置，能够方便第一工业机器人的上料手爪从两个分料盘之间插入，从而将两端卡在分料槽口中的待加工轴类零件抓取起来。进一步地，在转轴支座上设有安装侧板；在安装侧板上设有与分料盘圆周边缘相对的第一位置传感器；产线控制器与第一位置传感器电连接，用于接收第一位置传感器的检测信号。进一步地，在安装侧板上还设有定位气缸；在分料盘的盘面上且靠近每个分料槽口处均设有一个定位孔；定位气缸的活塞杆端部与分料盘的盘面相对；产线控制器与定位气缸的气泵电连接，用于控制定位气缸活塞杆的伸缩运动。利用定位气缸与定位孔的配合，能够实现分料盘的定位，从而方便第一工业机器人的上料手爪从两个分料盘之间插入抓取待加工零件。进一步地，在底部支架的底部设有支撑底脚；在驱动链条的外侧包围有防护壳。利用防护壳起到安全防护的作用。进一步地，自动输送装置包括支撑支架、输送辊、输送带、输送驱动电机、输送驱动链条以及顶部支架；顶部支架固定安装在支撑支架的顶部；各个输送辊旋转式安装在顶部支架上；输送带围绕设置在各个输送辊上，并在输送带上间隔设置有条形板，且条形板的长度方向与输送辊的轴向平行；条形板的两端相均弯折翘起，并在两端的弯折翘起边缘上设有用于托举待加工零件的弧形槽口；输送驱动电机固定安装在支撑支架上；输送驱动电机通过输送驱动链条驱动一个输送辊旋转；产线控制器与输送驱动电机电连接，用于控制输送驱动电机启停工作。利用条形板的两端弯折翘起并设置弧形槽口，使得待加工零件被托举起来，方便第四工业机器人来抓取。进一步地，在顶部支架的侧边上设有第二位置传感器，产线控制器与第二位置传感器电连接，用于接收第二位置传感器的检测信号。进一步地，在支撑支架的底部设有底部支撑脚。进一步地，在第一暂存台和第二暂存台上均设有一个用于检测是否暂存有待加工零件的第三位置传感器；产线控制器与第三位置传感器电连接，用于接收第三位置传感器的检测信号。本专利技术创造与现有技术相比，其有益效果是：利用产线控制器对数控加工中心、第一数控车床、第二数控车床、第一工业机器人、第二工业机器人、第三工业机器人、第四工业机器人、自动上料装置以及自动输送装置进行协调控制，可以更为快速稳定的大批量生产轴类零件，有效的降低工人的工作量，以流水线的生产方式代替传统手工生产方式，有效的提升了工作效率，可以大幅度提高产量，满足市场的需求；利用自动上料装置能够自动完成上料操作，避免人工摆放错位，确保产线给料正常运行；利用自动输送装置能够满足较远距离的两个机床间的零件转运，确保流水产线正常运行。附图说明图1为本专利技术创造的整体系统组成示意图；图2为本专利技术创造的自动上料装置结构示意图；图3为本专利技术创造的自动输送装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术创造技术方案进行详细说明，但是本专利技术创造的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：如图1-3所示，本专利技术创造公开的用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统包括：数控加工中心2、第一数控车床4、第二数控车床3、成品仓5、第一工业机器人13、第二工业机器人11、第三工业机器人9、第四工业机器人7、产线控制器14以及四台电控柜6；四台电控柜6分别与第一工业机器人13、第二工业机器人11、第三工业机器人9以及第四工业机器人7电连接，用于对第一工业机器人13、第二工业机器人11、第三工业机器人9以及第四工业机器人7进行控制；产线控制器14分别与数控加工中心2、第一数控车床4、第二数控车床3以及四台电控柜6电连接，用于对数控加工中心2、第一数控车床4、第二数控车床3以及四台电控柜6进行协调控制；在第一工业机器人13的侧边设有用于输送待加工零件的自动上料装置15；在第一工业机器人13与第二工业机器人11之间设有用于暂存待加工零件的第一暂存台12；在第二工业机器人11与第三工业机器人9之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统，包括数控加工中心(2)、第一数控车床(4)、第二数控车床(3)、成品仓(5)、第一工业机器人(13)、第二工业机器人(11)、第三工业机器人(9)、第四工业机器人(7)、产线控制器(14)以及四台电控柜(6)；四台电控柜(6)分别与第一工业机器人(13)、第二工业机器人(11)、第三工业机器人(9)以及第四工业机器人(7)电连接，用于对第一工业机器人(13)、第二工业机器人(11)、第三工业机器人(9)以及第四工业机器人(7)进行控制；产线控制器(14)分别与数控加工中心(2)、第一数控车床(4)、第二数控车床(3)以及四台电控柜(6)电连接，用于对数控加工中心(2)、第一数控车床(4)、第二数控车床(3)以及四台电控柜(6)进行协调控制；其特征在于：在第一工业机器人(13)的侧边设有用于输送待加工零件的自动上料装置(15)；在第一工业机器人(13)与第二工业机器人(11)之间设有用于暂存待加工零件的第一暂存台(12)；在第二工业机器人(11)与第三工业机器人(9)之间设有用于暂存待加工零件的第二暂存台(10)；在第三工业机器人(9)与第四工业机器人(7)之间设有自动输送装置(8)；数控加工中心(2)、自动输送装置(8)以及成品仓(5)均位于第四工业机器人(7)的伸展范围内；产线控制器(14)还分别与自动上料装置(15)以及自动输送装置(8)电连接，用于对自动上料装置(15)以及自动输送装置(8)进行协调控制。...

【技术特征摘要】
1.一种用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统，包括数控加工中心(2)、第一数控车床(4)、第二数控车床(3)、成品仓(5)、第一工业机器人(13)、第二工业机器人(11)、第三工业机器人(9)、第四工业机器人(7)、产线控制器(14)以及四台电控柜(6)；四台电控柜(6)分别与第一工业机器人(13)、第二工业机器人(11)、第三工业机器人(9)以及第四工业机器人(7)电连接，用于对第一工业机器人(13)、第二工业机器人(11)、第三工业机器人(9)以及第四工业机器人(7)进行控制；产线控制器(14)分别与数控加工中心(2)、第一数控车床(4)、第二数控车床(3)以及四台电控柜(6)电连接，用于对数控加工中心(2)、第一数控车床(4)、第二数控车床(3)以及四台电控柜(6)进行协调控制；其特征在于：在第一工业机器人(13)的侧边设有用于输送待加工零件的自动上料装置(15)；在第一工业机器人(13)与第二工业机器人(11)之间设有用于暂存待加工零件的第一暂存台(12)；在第二工业机器人(11)与第三工业机器人(9)之间设有用于暂存待加工零件的第二暂存台(10)；在第三工业机器人(9)与第四工业机器人(7)之间设有自动输送装置(8)；数控加工中心(2)、自动输送装置(8)以及成品仓(5)均位于第四工业机器人(7)的伸展范围内；产线控制器(14)还分别与自动上料装置(15)以及自动输送装置(8)电连接，用于对自动上料装置(15)以及自动输送装置(8)进行协调控制。2.根据权利要求1所述的用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统，其特征在于：数控加工中心(2)、第一数控车床(4)、第二数控车床(3)、成品仓(5)、第一工业机器人(13)、第二工业机器人(11)、第三工业机器人(9)、第四工业机器人(7)、产线控制器(14)、四台电控柜(6)、自动上料装置(15)、暂存台(12)以及自动输送装置(8)均位于安全围栏(1)构成的安全区域内。3.根据权利要求1所述的用于轴类零件生产的智能制造生产线教学实训系统，其特征在于：自动上料装置(15)包括底部支架(16)、输送槽(20)、上料驱动电机、槽体支架、转轴(23)以及两个分料盘(24)；槽体支架共设置为三个，每个槽体支架均由两根竖向杆(18)以及一根横向杆(19)构成，横向杆(19)两端垂直固定安装在两根竖向杆(18)上；三个槽体支架间隔设置在底部支架(16)上，且三个槽体支架上的横向杆(19)的高度逐渐升高；输送槽(20)固定安装在三根横向杆(19)上，使输送槽(20)呈倾斜状；转轴(23)通过转轴支座(22)水平旋转式安装在底部支架(16)上；两个分料盘(24)均为圆盘状，且均固定安装在转轴(23)上；转轴(23)贯穿分料盘(24)的圆心，且与分料盘(24)的盘面垂直；在两个分料盘(24)的圆周边缘上均等弧长间隔设有分料槽口(25)，且两个分料盘(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新龙，郭宝琴，张飞鸿，费文强，
申请(专利权)人：南京吉目希自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32