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物流作業培訓系統及制作方法

文檔序號:2616908閱讀:229來源:國知局
專利名稱:物流作業培訓系統及制作方法
技術領域
本發明涉及一種自動化工業生產物流過程教學用具,尤其涉及一種物流作業培訓系統及制作方法。
背景技術
生產物流擔負運輸、儲存、裝卸物料等任務,傳統的生產物流,設備和管理十分落后,缺乏集成化和系統化。而現代生產物流系統是一個復雜的綜合性系統,它綜合了機械、電子、自動化、計算機、管理、系統分析等技術。目前,我國已建成的近三百座的立體倉庫只有30座立體倉庫實現了全自動化,基本采用的是自動化物流,由自動存儲系統、自動導引車、電子掃描器和條形碼等組成自動化系統,并用機器人完成物料的堆垛和包裝、監視物流過程以及執行某些過程。自動運輸機系統提供物料和工具的搬運,加快了搬運速度,大大提高了物流效率。但,我國的生產物流系統還存在許多不足之處,例如檢測系統中缺乏圖像圖形識別以及文字和顏色的識別。再有就是應增設集裝箱裝箱系統,把物流系統與生產制造系統融為一體,使之形成完整的生產系統。隨著我國現物流系統的發展需要,對現代物流人才的需求量和水平將要求越來越高,這就要求教育必須先行,首當其沖要解決的就是生產物流系統的培訓手段。發達國家例如德國的費斯托公司的培訓設備功能單一,價格比較昂貴,不適于我國國情。如果直接采用現場培訓,弊端較多,首先是現代生產物流系統每套設備占地面積將達到1000~3000m2,培訓場面太大不適于培訓,培訓采用數千萬元的實際設備使培訓成本大大提高。在培訓過程中,無法確保人身和設備的安全。因為一旦將設備的參數設置出錯或調試中失誤都會造成損壞設備,影響實際生產,甚至造成培訓人員的傷亡事故。

發明內容
本發明的主要目的在于解決自動化生產物流教學中存在的問題,提供一種適合各種不同的教學培訓模式、縮短培訓過程與實際生產過程的差距、提高學生的多學科專業知識的綜合應用能力的物流作業培訓系統及制作方法。
物流系統與生產制造的關系,如同人體中血液循環系統與內臟器官的關系一樣,物流系統是生產制造各環節組成的有機整體的紐帶,又是生產過程維持延續的基礎。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是包括機械手裝配搬運作業單元、貨物自動識別緩沖作業單元、堆垛作業單元、自動化倉庫作業單元、視覺檢測作業單元、打碼作業單元、貨物流向控制作業單元和集裝箱裝箱作業單元,至少一個以上的作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座,作業單元基座上固定設置作業單元控制面板,作業單元基座的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,作業單元中的執行機構包括伺服電機、交流電機、直流電機、步進電機和氣缸。
本發明是物流作業培訓的實物模型,是生產物流作業培訓的設備,是物流作業培訓的教學手段。每個作業單元是由不同的功能模塊組成,每個作業單元可獨立工作,又可重新組合,可構成多種不同的教學培訓裝置,可根據需要進行梯級配置。
8個作業單元可單獨運行,也可構成不同的組合,不同作業單元的組合構成不同的培訓系統,可完成不同的培訓內容。用戶可根據實際需要自行選擇不同的作業單元組合,進行梯級配置。
每個作業單元各自設置單片機電路和邏輯電路的模塊式接口作為各裝置的電氣接線口,包括PLC輸出主令信號以及傳感器所需的連線均直接與切換接口相連接,按照信號信息流的流向將PLC、傳感器以及執行器的信號定向與端子接口相連接。
具有智能診斷功能的各種接口電路的設計,既簡化了接線、節省了空間,又給系統的調試與檢修帶來了方便,增加了硬件的隔離保護功能,測試功能和信號連接與轉換功能,便于各種故障的設置,完成各種排除故障的訓練,同時各模塊組成的單元具有硬件保護功能,如限位保護功能等。在作業培訓系統運行過程中一但出現邏輯錯誤、過載、短路等異常狀態,智能保護模塊能鎖住輸出信息數據,使作業培訓系統的執行機構停止運行。
每個作業單元的標準接口可與工控機I/O采集卡或PLC或單片機或嵌入式計算機對接構成控制系統,選擇不同的作業單元組合成作業培訓系統,進行梯級配置。
每個系統單元分別采用PLC控制,應用PC-LINK網絡和PROFIBUS現場總線實現整個作業培訓系統控制和計算機管理及監控。可完成貨物的裝箱、搬運、檢測、分類、識別、傳輸、倉儲、管理、發運等全過程。并且可與綜合物流系統軟件相結合,對第三方物流、企業物流、商業物流等全過程的倉儲、配送、運輸、貨貸等進行全過程管理、業務操作、角色模擬、優化等。
機械手裝配搬運作業單元,實現零部件的自動存儲、自動裝配,并把成品通過傳送帶,送入指定位置。由機械手把貨物送入視覺檢測作業單元,由視覺檢測系統對貨物進行圖形、圖像、成品和廢品的識別,通過傳送帶把被檢測的貨物送入打碼作業單元,對各種貨物中的成品和廢品進行標識。通過傳送帶將其送入貨物自動識別緩沖作業單元,把貨物中的成品和廢品分別送入不同的緩沖庫中,每當其中任何一個緩沖庫,裝滿10個后即刻出庫。通過傳送帶送入堆垛作業單元,按預定的方式把貨物碼放在托盤上,由鏈條傳動送入自動化倉庫作業單元,再由巷式起重機把不同的貨物放入不同的立體庫中。當貨物需要出庫時,由巷式起重機從立體庫中取出,通過滾子鏈傳動把貨物送入貨物流向控制作業單元。貨物流向控制作業單元的升降機構按預定的方式把貨物換向,再由滾子鏈傳動把貨物送入集裝箱作業單元,由貨物推進機構將貨物被送入集裝箱內,當集裝箱裝滿貨物后,運走,放置新的集裝箱,循環重復作業過程。
機械手裝配搬運作業單元設置貨物移位轉盤機構、貨料推出機構、貨料平動機構、貨箱推出機構、四軸聯動機械手機構和傳送機構。
沿機械手裝配搬運作業單元的一側相對平行固定設置傳送機構,傳送機構的一端部的一側設置貨物移位轉盤機構,貨物移位轉盤機構的下部設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在機械手裝配搬運作業單元上,基體支架的上部設置轉盤基座,轉盤基座的兩側相對設置定位傳感器,轉盤基座的上部設置轉盤,轉盤的上部相對等距設置至少四個以上貨物孔位,貨物孔位內各設置貨物到位檢測傳感器,轉盤基座的一側相對平行設置定位氣缸,定位氣缸的端部與轉盤的貨物孔位相對應。
采用上轉盤和下轉盤兩層結構,下轉盤上設置滾珠導軌,上轉盤與傳動軸通過平鍵連接,由電機通過齒輪傳動驅動上轉盤旋轉。通過上轉盤的旋轉帶動貨物沿著滾珠導軌作圓周軌跡的運動,使貨物隨著貨物孔位進入不同的裝配工位。改變上轉盤貨物孔位的數目,達到所需工位的數目。上轉盤的貨物孔位為通孔,大大提高了加工工藝性能。下轉盤采用滾珠導軌結構,減小了貨物與靜載體之間的摩擦力。
貨物移位轉盤機構的一側設置貨料推出機構、貨料平動機構和貨箱推出機構,貨料推出機構的下端部設置基體支架,基體支架的下端部用固定機構固定設置在機械手裝配搬運作業單元上。
基體支架的上端部儲貨料塔,儲貨料塔的下部固定設置貨料推出定位臺,貨料推出定位臺內設置檢測傳感器,貨料推出定位臺的一側部相對平行固定設置推出氣缸,推出氣缸的一端部與貨料推出定位臺相對應;貨料平動機構下部的基體支架通過固定機構固定設置在貨物移位轉盤機構上,基體支架的上部相對平行設置平動直線氣缸,平動直線氣缸的一端部相對垂直固定設置貨料提升氣缸,貨料提升氣缸的一端部設置吸盤。
采用氣缸提供原動力,將儲料塔內的貨物推出,并使貨物沿著帶有傾斜角度的滑槽滑入轉盤機構的貨物孔位內,為使貨物準確的進入預定的轉盤貨物孔位內,必須保證貨物沿滑槽運動的最大間隙應小于轉盤貨物孔位與貨物最小間隙的O.8倍,且滑槽的傾斜角度必須保證貨物在下滑過程中動平衡的穩定性,才能使貨物順利滑入轉盤機構裝配工位的貨物孔位內。
貨箱推出機構下部的基體支架通過固定機構固定設置在機械手裝配搬運作業單元上,基體支架的上部設置儲貨塔,儲貨塔的一側相對平行固定設置貨箱推出氣缸,儲貨塔的另一側固定設置滑槽,儲貨塔與滑槽相對應。
四軸聯動機械手機構下部的基體支架固定設置在機械手裝配搬運作業單元上,基體支架的上部固定設置轉盤機構,轉盤機構上部相對垂直固定設置Y軸移動裝置,Y軸移動裝置的一端部與轉盤機構固定相連接,Y軸移動裝置的另一端部固定設置步進電機,Y軸移動裝置的中部相對平行設置X軸移動裝置,X軸移動裝置沿Y軸移動裝置垂直移動,X軸移動裝置的一端部固定設置步進電機,X軸移動裝置的另一端部相對垂直固定設置氣控機械手,氣控機械手隨著X軸移動裝置水平移動,四軸聯動機械手機構與機械手裝配搬運作業單元的作業單元輸出端口相對應;傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在機械手裝配搬運作業單元上,基體支架的上端部相對平行固定設置平行帶,平行帶的一端部設置張緊調節器,平行帶的另一端部設置傳動軸,傳送機構的下部固定設置交流電機,用同步帶把交流電機的輸出端與傳動軸相聯接,同步傳動平行帶旋轉。
在貨箱推出機構的儲貨塔內放入貨箱,驅動氣缸做動作,將貨箱推出,使其滑入轉盤時鐘坐標系的三點孔位中,轉盤逆時針旋轉90°,通過轉盤定位傳感器檢測貨箱,并且由定位氣缸精確定位,轉盤的三點孔位空出,儲貨料塔的氣缸再次推出貨箱,轉盤再次旋轉90°,通過氣缸精確定位,此時第一個貨箱被移至轉盤時鐘坐標系的九點位置時,轉盤下的貨箱檢測傳感器檢測到貨箱,則進入第二步動作過程。
貨料推出機構的儲料塔中放入貨料,儲料塔內的傳感器檢測到貨料后,氣缸做動作,將貨料推入貨料定位臺,氣缸復位。貨料定位臺內的傳感器檢測到貨料后,貨料提升氣缸向下做動作,由真空吸盤吸住貨料,提升氣缸將貨料提起,且由平動直線氣缸將貨料移至轉盤時鐘九點位方孔中的貨箱第一孔位上方,氣缸進行對準孔位和放入孔位的動作,吸盤釋放,將貨料放入貨箱第一孔位。提升氣缸復位,同時平動直線氣缸返回,等待下一個貨料被放置在貨料推出定位臺上,轉盤也同時旋轉一個角度約29°,使貨箱上的第二孔位占據第一孔位的位置,轉入第三步動作過程。
當第二個貨料出現在貨料推出定位臺上時,貨料提升氣缸、吸盤和平動直線氣缸等開始重復第二步的動作,并將第二個貨料放入貨箱的第二個孔位中,轉入第四步動作。
貨箱兩個孔位中均被放入貨料后,轉盤再次旋轉90°-29°,在轉盤時鐘坐標系的六點孔位處,貨物落入傳送帶上,由傳送帶將貨物傳送至機械手工作區域,轉入第五步機械手的動作。
機械手移至傳送帶上貨物的上方,機械手張開,向下移動,機械手夾緊貨物,機械手升起,四軸聯動機械手底盤旋轉,同時機械手在絲杠的作用下沿X、Y軸直線運動,機械手將貨物放置在預定的位置上,貨物進入下一作業單元的作業單元輸入端口,如圖8所示。
貨物自動識別緩沖作業單元設置進貨的傳送機構、若干個分選緩沖庫和出貨的傳送機構,進貨的傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部沿貨物自動識別緩沖作業單元的一側部相對水平固定設置在貨物自動識別緩沖作業單元上,進貨的傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在貨物自動識別緩沖作業單元上,基體支架的上端部相對平行固定設置平行帶,平行帶的一端部設置張緊調節器,平行帶的另一端部設置傳動軸,進貨的傳送機構的下部固定設置交流電機,用同步帶把交流電機的輸出端傳動軸相聯接,同步傳動平行帶。進貨的傳送機構的平行帶的上部沿平行帶固定設置光電傳感器、電容傳感器、顏色傳感器和備用電容傳感器,電容傳感器、顏色傳感器和備用電容傳感器的一側固定設置氣缸固定支架。進貨的傳送機構相對平行貫穿分選緩沖庫的一側的內側,進貨的傳送機構的平行帶的一端部與作業單元輸入端口相對應。
分選緩沖庫的主體是基體支架呈矩形,矩形基體支架內沿基體支架設置雙排環形滾子鏈,矩形基體支架內沿基體支架等距設置若干個斗式儲貨架,斗式儲貨架的兩端部各自與雙排環形滾子鏈相對平行固定聯接,雙排環形滾子鏈帶動斗式儲貨架沿矩形基體支架載貨移動,斗式儲貨架的一側固定設置有無貨箱傳感器,矩形基體支架上部一側固定設置交流電機,驅動雙排環形滾子鏈沿矩形基體支架運行,矩形基體支架下部的另一側固定設置定位鏈傳感器。
斗式儲貨架固定在兩條平行的主驅動滾子鏈上,并通過姿態保持架與從動滾子鏈相連接。主驅動滾子鏈與從動滾子鏈分別由主動軸和從動軸驅動,主動軸和從動軸由電機通過鏈條同步驅動,使斗式儲貨架在整周的旋轉過程中始終保持水平狀態。因此貨物在整周的運行過程中,始終保持同一姿態。提高了貨物運行的準確性和穩定性。采用主驅動滾子鏈和從動滾子鏈使斗式儲貨架直接固定在鏈條上,滾子鏈的松緊可通過內嵌在型材槽內的滑塊進行調節。
沿貨物自動識別緩沖作業單元的另一側相對水平固定設置出貨的傳送機構,出貨的傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在貨物自動識別緩沖作業單元上,基體支架的上端部相對平行固定設置平行帶,平行帶的一端部設置張緊調節器,平行帶的另一端部設置傳動軸,出貨的傳送機構的下部固定設置交流電機,用同步帶把交流電機的輸出端傳動軸相聯接,同步傳動平行帶。出貨的傳送機構的平行帶的一端部與作業單元輸入端口相對應,平行帶的另一端部與貨物自動識別緩沖作業單元的作業單元輸出端口相對應。
由上一作業單元的作業單元輸出端口輸出的貨料通過貨物自動識別緩沖作業單元的作業單元輸入端口送入進貨的傳送機構的平行帶上,平行帶將貨料運送至斗式分選工作區,經顏色傳感器、電容傳感器、備用電容傳感器等裝置把貨物分檢并由氣缸送入相應的斗式分選緩沖庫,當緩沖庫內存放的貨物達到10件時,則將貨物推出緩沖庫,由滾子鏈帶動斗式貨料支架將貨物送入出貨的傳送機構,通過平行帶把貨物送入下一作業單元的作業單元輸入端口,如

圖12所示。
堆垛作業單元設置供給托盤機構、托盤的傳送機構、貨物提升機構、貨物推進機構和貨物的傳送機構,供給托盤機構的主體是基體支架,基體支架固定設置在堆垛作業單元上,基體支架的兩側固定設置放置托盤氣缸,沿基體支架內設置平行帶滾輪支撐機構,平行帶滾輪支撐機構與雙排傳送平行帶相連接,井式托盤儲備機構的兩端部與雙排傳送平行帶相連接,基體支架的下部一側固定設置直流電機,直流電機驅動雙排傳送平行帶帶動井式托盤儲備機構將托盤送入托盤的傳送機構。托盤的傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在堆垛作業單元上,基體支架的上端部相對平行固定設置傳動滾子鏈,托盤的傳送機構的下部固定設置交流電機,用同步帶把交流電機的輸出端與主動軸相聯接,驅動傳動滾子鏈運行。
在井式托盤存儲架中存放著若干個托盤,井式托盤存儲架安裝了滾動軸承,軸承內嵌在型材立柱的槽內,井式托盤存儲架與同步齒型帶固定在一起,電機驅動同步帶的旋轉,使井式托盤存儲架沿著型材槽上下滑動。兩聯動氣缸上裝有插手,通過兩個氣缸的聯動實現對托盤的自動供給。
貨物提升機構的主體是基體支架,基體支架的下端部與堆垛作業單元相對垂直固定相連接,基體支架上相對平行設置貨物提升架,貨物提升架上設置貨物輸送機構,基體支架的上端部和下端部各設置上升限位傳感器和下降限位傳感器,控制貨物提升架的行程,基體支架的一側沿基體支架相對平行設置滾子鏈,基體支架的下端部的一側固定設置直流電機,直流電機的輸出端與滾子鏈相聯接,直流電機驅動滾子鏈帶動貨物提升架在上升限位傳感器和下降限位傳感器之間提升和下降碼放貨物。
貨物推進機構的主體是基體支架,貨物推進機構的基體支架內相對平行設置載貨臺,基體支架的上部的一側沿基體支架相對平行固定設置若干個限位傳感器,基體支架的下部的一側固定設置直流電機,貨物推進機構的基體支架內沿基體支架相對平行設置雙排傳動齒型帶,貨物推進機構的基體支架內相對平行設置送料擋板,送料擋板的兩端部與雙排傳動齒型帶相聯接。直流電機驅動雙排傳動齒型帶和送料擋板把載貨臺上的貨料送入貨物提升機構。貨物的傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在堆垛作業單元上,基體支架的上端部相對平行固定設置平行帶,平行帶的一端部設置張緊調節器,平行帶的另一端部設置傳動軸,貨物的傳送機構的下部固定設置交流電機,用同步帶把交流電機的輸出端傳動軸相聯接,同步傳動平行帶。傳送機構的平行帶的上部沿平行帶固定設置貨物限位件,平行帶的另一端部與作業單元輸出端口相對應。貨物的傳送機構的一端部與堆垛作業單元的作業單元輸入端口相對應,貨物的傳送機構的另一端部與貨物推進機構相聯接。托盤的傳送機構的一端部與供給托盤機構相聯接,托盤的傳送機構的另一端部與貨物提升機構相聯接,傳送機構的另一端的頂端部與堆垛作業單元的作業單元輸出端口相對應。
由上一作業單元的作業單元輸出端口輸出的貨料通過堆垛作業單元的作業單元輸入端口送入貨物的傳送機構的平行帶上,使貨物進入貨物推進機構,當達到規定的貨物數目后,貨物推進機構的貨物推進擋板做動作把貨物送入貨物提升機構的載貨臺,貨物推進機構準確地將貨物放在載貨托盤上,載貨托盤上貨物放滿兩層后(或若干層,根據需要確定),托盤傳送機構把貨物送入載貨臺的滾子鏈上,供給托盤機構做動作,將托盤送入托盤傳送機構的滾子鏈上,帶動托盤將其送入貨物提升機構的托盤工作區,堆垛作業單元循環重復堆垛作業過程,如圖18所示。
自動化倉庫作業單元設置入庫的載貨臺、若干個儲備庫、巷式起重機和出貨的載貨臺,載貨臺主體的下部設置底盤基座,底盤基座的下部固定設置在自動化倉庫作業單元上,底盤基座的上部固定設置轉輪,轉輪的上部設置轉盤,轉盤的一側固定設置直流電機,轉盤的上部固定設置載貨臺主體,載貨臺主體上部的一側固定設置傳感器,檢測載貨臺上的貨料。載貨臺主體的上部相對平行設置鏈輪傳動機構,鏈輪傳動機構上設置雙排滾子鏈,載貨臺主體內固定設置直流電機,通過滾子鏈把直流電機的輸出端和鏈輪傳動機構相聯接,直流電機通過滾子鏈和鏈輪傳動機構驅動雙排滾子鏈把檢測過的貨料送入巷式起重機。
載貨臺與轉盤固定,齒輪與底盤固定,由電機通過齒輪傳動,使轉盤旋轉,從而實現載貨臺的旋轉。載貨臺由鏈式傳送帶構成,當載貨臺旋轉到取貨的位置時,電機帶動載貨臺上鏈式傳送帶旋轉,使貨物被送入載貨臺,當載貨臺旋轉到出庫的位置時,電機旋轉使鏈式傳送帶上的貨物通過作業單元輸出端口送入下一個作業單元。
儲備庫的主體是基體支架,分隔成若干個矩形框架,基體支架的框架壁上兩兩相對平行設置貨物儲備臺,基體支架一側的貨物儲備臺的上部設置檢測傳感器。
自動化倉庫作業單元的中部相對平行設置巷式起重機,巷式起重機下部基座上沿自動化倉庫作業單元相對平行設置行走導軌,巷式起重機基座的一端部設置光電編碼器和儲取貨物機構,巷式起重機基座的另一端部設置直流電機,直流電機驅動儲取貨物機構沿行走導軌水平移動,儲取貨物機構的上部設置絲杠驅動步進電機、絲杠和儲取貨物裝置,絲杠驅動步進電機的下部設置絲杠,絲杠上設置儲取貨物裝置,絲杠的下端部與儲取貨物機構相聯接,絲杠驅動步進電機驅動絲杠帶動儲取貨物裝置上下移動。
巷式起重機采用滾珠絲杠作為提升機構,并與步進電機的精確配合保證了貨物入庫和出庫位置的準確性,同時保證了貨物在提升過程中的穩定性。絲杠固定在帶有直線軸承的儲取貨物機構(即滑塊)上,儲取貨物機構在行走導軌上左右滑動,同步帶與儲取貨物機構連接,由電機驅動儲取貨物機構實現提升機構水平方向的左右移動。
由上一作業單元的作業單元輸出端口輸出的貨料通過自動化倉庫作業單元的作業單元輸入端口進入自動化倉庫作業單元的入庫的載貨臺,檢測傳感器檢測貨料,驅動巷式起重機做動作,通過儲取貨物機構將貨物準確地送入預定的倉庫儲備庫,再由巷式起重機的儲取貨物機構把貨物從立體倉庫中取出放入出庫的載貨臺,被提取的貨物,進入下一作業單元,如圖22所示。
視覺檢測作業單元設置視覺檢測系統、貨物的傳送帶機構、圖形、圖像顯示器和圖像處理器,貨物的傳送帶機構沿視覺檢測作業單元相對水平設置在視覺檢測作業單元的一側,貨物的傳送機構的一端部設置檢測傳感器。視覺檢測作業單元的另一側設置圖形、圖像顯示器和圖像處理器,貨物的傳送機構的中部設置視覺檢測系統,貨物的傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在視覺檢測作業單元上,基體支架的上端部相對平行固定設置平行帶,平行帶的一端部設置張緊調節器,平行帶的另一端部設置傳動軸,貨物的傳送機構的下部固定設置交流電機,用同步帶把交流電機的輸出端傳動軸相聯接,同步傳動平行帶。貨物傳送帶機構相對平行貫穿視覺檢測系統,視覺檢測系統的主體是視覺檢測屏蔽支架,視覺檢測屏蔽支架跨在貨物的傳送機構上,視覺檢測屏蔽支架的一側設置視覺光源,視覺檢測屏蔽支架上部設置視覺立柱,視覺立柱上設置視覺攝像頭。
由上一作業單元的作業單元輸出端口輸出的貨料通過視覺檢測作業單元的作業單元輸入端口進入貨物的傳送機構,光電檢測傳感器檢測到貨物,貨物的傳送機構開始工作,把貨物送入視覺檢測單元。在視覺檢測單元中,當檢測傳感器檢測到有貨物進入視覺檢測系統單元時,環形LED光源啟動,CCD攝像頭進行拍照,通過彩色圖像處理器單元,數據傳送到PLC中去,同時在圖形、圖像顯示器上能觀察到CCD視覺攝像頭拍攝到的圖像。PLC根據圖像處理的數據將貨物進行分類,同時存儲貨物信息,將相關的數據送到下一個作業單元中去,如圖25所示。
打碼作業單元設置貨物的傳送機構和打碼機構,貨物的傳送機構沿打碼作業單元相對平行設置在打碼作業單元上,貨物的傳送機構的一側設置貨物到位檢測傳感器和打碼到位傳感器,貨物的傳送機構的中部的一側設置打碼機構。貨物的傳送機構的下部固定設置基體支架,基體支架的下端部固定設置在打碼作業單元上,基體支架的上端部相對平行固定設置平行帶,平行帶的一端部設置張緊調節器,平行帶的另一端部設置傳動軸,貨物的傳送機構的下部固定設置交流電機,用同步帶把交流電機的輸出端傳動軸相聯接,同步傳動平行帶。
由上一作業單元的作業單元輸出端口輸出的貨料通過打碼作業單元的作業單元輸入端口進入打碼作業單元的傳送機構,當到位檢測傳感器檢測到貨物到來時,打碼機開始工作,傳送帶將貨料傳送到位傳送帶停止運行,PLC將系統存儲的數據通過打碼機打印到貨物上,打碼機完成打碼作業后,傳送帶開始運行,將貨料送入下一個作業單元,如圖28所示。
貨物流向控制作業單元設置監控顯示器、縱向傳送鏈機構、橫向傳送鏈機構和升降機構,貨物流向控制作業單元的中部設置監控顯示器,貨物流向控制作業單元一側沿貨物流向控制作業單元相對平行設置橫向傳送鏈機構,橫向傳送鏈機構的一端部與作業單元輸入端口相對應,橫向傳送鏈機構的另一端部與升降機構相聯接,橫向傳送鏈機構的型材傳送線體沿貨物流向控制作業單元相對水平設置在貨物流向控制作業單元的一側,型材傳送線體之間沿型材傳送線體相對水平設置鏈條支撐板,鏈條支撐板的一端部設置從動軸,鏈條支撐板的另一端部設置主動軸和交流電機,交流電機驅動主動軸帶動支撐在鏈條支撐板上的滾子鏈。貨物流向控制作業單元一側沿貨物流向控制作業單元相對垂直設置縱向傳送鏈機構,縱向傳送鏈機構的一端部與升降機構相聯接,橫向傳送鏈機構的另一端部與作業單元輸出端口相對應,縱向傳送鏈機構的型材傳送線體沿貨物流向控制作業單元相對水平設置在貨物流向控制作業單元的一側,型材傳送線體之間沿型材傳送線體相對水平設置鏈條支撐板,鏈條支撐板的一端部設置從動軸,鏈條支撐板的另一端部設置主動軸和交流電機,交流電機驅動主動軸帶動支撐在鏈條支撐板上的滾子鏈。
當貨物進入橫向鏈式傳送線時,升降載貨臺被升起,同時載貨臺上的輥式傳輸機構實現同步旋轉,把貨物送入升降載貨臺,升降載貨臺同時下降,將升降載貨臺上的貨物送入縱向鏈式傳送線,由縱向鏈式傳送線把貨物被輸送到下一個作業單元。
升降機構的下部設置升降底板,升降底板的上部固定設置氣缸,氣缸的導套和導柱的上部設置升降中板,升降中板的上部固定設置若干個六方立柱,六方立柱的上部固定設置升降上板,在六方立柱之間設置直流電機,升降上板的上部相對平行設置輥軸支架,輥軸支架上設置若干個輥軸。直流電機驅動輥軸在貨物從作業單元輸入端口進入橫向傳送鏈機構后,通過輥軸實現90°的換向后進入縱向傳送鏈機構,由作業單元輸出端口輸出。
載貨臺由輥式傳輸機構組成,傳動棍由O型帶相連接,電機驅動O型帶使輥子同步旋轉,把貨物送入載貨臺。傳動輥與上板連接,上板通過立柱與中板連接,導套固定于中板上,氣缸的往復運動帶動載貨臺沿著導柱整體升降,為克服氣缸的沖擊,氣路中采用節流閥使貨物實現平穩升降。
由上一作業單元的作業單元輸出端口輸出的貨料通過打碼作業單元的作業單元輸入端口進入貨物流向控制作業單元的橫向傳送鏈機構,當貨物到達轉彎處時,檢測到貨物的到位信號,升降機構開始做動作,把貨物提升,同時氣缸做動作,將貨物送入縱向傳送鏈機構的傳送帶入口處??v向傳送鏈機構的傳送帶檢測到貨物的到位信號時,升降機構下降,同時縱向傳送帶開始做動作,完成貨物的90。轉向。如圖31所示。
集裝箱裝箱作業單元設置裝箱的傳送機構、裝箱機構和若干個備用集裝箱,裝箱的傳送機構的下部基體支架,基體支架的下端部與集裝箱裝箱作業單元固定相連接,基體支架的上端部相對平行設置橫梁,橫梁的兩端部各設置傳動軸和張緊調節器,傳動軸和張緊調節器之間設置滾子鏈,裝箱的傳送機構的一端部與集裝箱裝箱作業單元的作業單元輸入端口相對應,橫梁的下部設置直流電機、貨物推進支架、升降氣缸、光杠導軌和滑塊,貨物推進支架一端部通過滑塊與直流電機的輸出端相連接,貨物推進支架的下部固定設置升降氣缸,驅動直流電機帶動貨物推進支架沿光杠導軌移動,驅動升降氣缸帶動貨物推進支架上升和下降。
滑塊內裝有直線軸承,滑塊與同步帶相連接,通過電機的旋轉帶動同步帶,使滑塊沿著光杠導軌左右滑動?;瑝K上固定氣缸升降推手,當氣動推手被推起時,在電機的帶動下將貨物推入集裝箱。
裝箱的傳送機構的另一端部設置裝箱機構,裝箱機構的下部相對水平固定設置固定底板,固定底板與集裝箱裝箱作業單元固定相連接,固定底板上相對垂直固定設置液壓缸和導柱,導柱設置在液壓缸的兩側,液壓缸和導柱的上部相對水平固定設置升降托盤,升降托盤的一側固定設置貨滿傳感器,升降托盤的上部放置集裝箱。集裝箱裝箱作業單元的另一側放置若干個備用集裝箱。
升降托盤上帶有四個定位孔,集裝箱上安裝有定位圓錐銷,通過定位圓錐銷使集裝箱放入升降托盤上,可以方便地實現集裝箱的更換。升降托盤與導套連接,通過氣缸的升降使升降托盤沿著導柱實現上下的升降,完成集裝箱的升降。
由上一作業單元的作業單元輸出端口輸出的貨料通過集裝箱裝箱作業單元的作業單元輸入端口進入傳送機構,當檢測到貨物到位后,送至集裝箱入口處時,升降氣缸自動開始提升,將貨物送入到集裝箱內。
當集裝箱內貨物裝滿(集裝箱的裝載能力為3個托盤),升降氣缸機構會自動將貨物按先后順序由里向外擺放。當貨物的數目超過了集裝箱的最大的裝載能力,則關閉集裝箱,更換新的集裝箱,如圖34所示。
若干個作業單元通過PC-LINK通信網實現各作業單元PLC之間的通信,構成PLC控制系統,末站的傳輸線的(-)端子與E端子短接,其網絡體結構為三層結構,其中物理層和數據鏈路層面向通信,應用層面向用戶提供服務,串行通信中的共享存儲器通信,對各站通信單元內都劃出一塊存儲區,存儲區在各站均占據相同的地址編號空間,共享存儲器為LINK區,LINK區共享通信方式只適用于PLC與PLC之間的令牌方式交換信息,是NN通信。
作業單元中的執行機構與智能保護模塊相連接,作業單元中的傳感器與標準接口B和智能保護模塊相連接。標準接口均具有輸入端子和輸出端子,標準接口的輸入端子與另一標準接口的輸出端子相對應連接,標準接口A固定設置在控制面板上,標注接口B固定只是裝載各作業單元內,且通過智能模塊與作業單元內的伺服電機、交流電機、直流電機、步進電機和氣缸相連接,設置在作業單元內各種傳感器產生的現場信號通過線路與標準接口B和智能保護模塊相連接,電源由標準接口A輸入,通過標準接口B向執行機構提供電源,標準接口A的輸出端子與PLC的輸入端口相連接,標準接口A的輸入端子與PLC的輸出端口相連接。標準接口B的輸入端子與作業單元內的傳感器相連接,標準接口B的輸出端子與智能保護模塊的輸入端口相連接,智能保護模塊的輸出接口與執行機構相連接,作業單元的傳感器與智能保護模塊的輸入接口相連接。主令信號與標準接口A的輸出接口相連接,主令信號與切換接口的輸入接口相連接,切換接口的輸出接口與標準接口A的輸入接口相連接,PLC的輸出接口與切換接口相連接,PLC的輸出接口與標準接口A的輸入接口相連接,如圖35、圖36所示。
設置在作業單元內的單片機電路包括增強型LPC900系列單片機或ARM32位為控制器或PIC單片機或DSP單片機,設置在作業單元內的邏輯電路包括可編程邏輯器件(PLD)或矩陣電路。
在PLC和執行器(如各種類型的電機、接觸器、氣缸、電磁閥等)之間的接口應用,通常只需要一個常開觸點功能,執行器型輸出接口由帶螺釘或彈簧連接方式的5mm基座和可插拔式小型繼電器或光耦組成。在PLC執行器(如位控系統機械手,高速脈沖等)之間的接口應中,有時需要手動與自動切換,手動的高速脈沖直接由脈沖切換接口產生不需要由PLC輸出。PLC執行器接口內部設有單片機電路,能產生脈沖,在系統自動運行時由PLC發出脈沖,一旦系統在手動時由接口中的單片機發出脈沖,每個接口可產生2路脈沖,脈沖速度為1.5K。PLC執行器接口由彈簧連接方式端子連接。所有執行器包括PLC輸出主令信號,傳感器所需的連線都直接連接到脈沖切換接口上。具有集成接口功能的脈沖切換接口,不需要再附加端子。節省了饋入端子和回線端子,采用彈簧連接方式減少了連線。在PLC與傳感器(接近開關,限位開關等)以及與執行器的信號定向的連線接口,在一般情況下傳感器與執行器的信號在現場,而控制要離現場較遠,需要把許多信號集中在一塊從一股電纜走線。
在運行過程中,若出現負載過載或接口出錯時,可由自動檔切換到手動檔,按動操作面板上的各種按鈕,可檢查到作業系統每一步的運行狀態,即能方便的排除故障又能完成作業單元系統的調整。同時各作業單元的硬件中設置具有漏電保護功能、短路保護功能、急停保護功能、智能診斷功能和各種限位保護功能,從而確保各作業單元運行過程中的人身和設備的安全。
傳送機構的平行帶的上部沿平行帶固定設置光電傳感器、電容傳感器、顏色傳感器和備用電容傳感器,電容傳感器、顏色傳感器和備用電容傳感器的一側固定設置氣缸固定支架。傳送機構的平行帶的上部沿平行帶固定設置貨物限位件,平行帶的另一端部與作業單元輸出端口相對應。
采用型材制作矩形作業單元基座,作業單元基座的上部固定設置作業單元控制面板,作業單元基座的頂部分別各自固定設置機械手裝配搬運作業單元、貨物自動識別緩沖作業單元、堆垛作業單元、自動化倉庫作業單元、視覺檢測作業單元、打碼作業單元、貨物流向控制作業單元和集裝箱裝箱作業單元。在不同的作業單元上分別設置相應的作業裝置,每個作業單元各自設置單片機電路和邏輯電路的模塊式接口作為各裝置的電氣接線口,包括PLC輸出主令信號以及傳感器所需的連線都直接連接到切換接口上,按照信息流的流向將PLC、傳感器以及執行器的信號定向連接在端子接口。選擇不同的作業單元組合成作業培訓系統,進行梯級配置,每個作業單元的標準接口與工控機I/O采集卡或PLC或單片機或嵌入式計算機對接構成控制系統。
機械手裝配搬運作業單元內固定設置貨物移位轉盤機構、貨料推出機構、貨料平動機構、貨箱推出機構、四軸聯動機械手機構和傳送機構。貨物自動識別緩沖作業單元內固定設置進貨的傳送機構、若干個分選緩沖庫和出貨的傳送機構。堆垛作業單元內固定設置供給托盤機構、托盤的傳送機構、貨物提升機構、貨物推進機構和貨物的傳送機構。自動化倉庫作業單元內固定設置入庫載貨臺、若干個儲備庫、巷式起重機和出貨的載貨臺。視覺檢測作業單元內固定設置視覺檢測系統、貨物傳送帶機構、圖形、圖像顯示器和圖像處理器。打碼作業單元內固定設置貨物的傳送機構和燙印打碼機構。貨物流向控制作業單元內固定設置監控顯示器、縱向傳送鏈機構、橫向傳送鏈機構和升降機構。集裝箱裝箱作業單元內固定設置裝箱的傳送機構、裝箱機構和若干個備用集裝箱。
本發明是物流作業培訓系統及制作方法,設計合理,結構嚴謹,制作簡單,使用方便,適合各種不同的教學培訓模式。針對生產物流系統完善的生產物流培訓裝置的不完善之處,由八個單元組成,在視覺檢測系統單元中設有貨物圖像圖形識別,文字和顏色識別的檢測功能,增設貨物流向控制系統單元和集裝箱裝箱系統單元,使儲運集裝箱化,集裝箱可直接送到生產中各工序工位,可大大減少產品的搬運次數,降低產品的破損費用,減少工業垃圾,改進了生產物流系統的不完善之處。每個單元分別采用PLC控制,應用PC-LINK網絡和PROFIBUS現場總線實現整個系統控制和計算機管理與監控??赏瓿韶浳锏难b箱、搬運、檢測、分類、識別、傳輸、倉儲、管理、發運等過程,與綜合物流系統軟件相結合能實現對第三方物流、企業物流、商業物流等全過程倉儲、配送、運輸、貨貸等進行過程管理、業務操作、角色模擬、優化等,使現代生產更加系統化和柔性化,大大提高勞動生產率。物流培訓裝置作為培訓的實物模型,是機電氣一體化培訓的最佳教學平臺和生產物流培訓的理想設備。物流培訓裝置占地面積較小,適用于集中有效的培訓,有利于學員學習物流系統中的各種專業知識,與采用實際物流系統培訓相比培訓效果較好。采用物流培訓裝置進行畢業實習、畢業設計、課程設計、技能訓練等培訓造價低廉,培養學員掌握專業知識起到了事半功倍的效果。生產物流培訓裝置中設有漏電保護、短路保護、急停保護、隔離保護、智能保護等各種保護功能,運行過程中一旦出現故障,系統能夠自動診斷停車,可確保人身與設備的安全。模塊化結構能夠靈活構成各種不同的教學培訓模式,每個系統單元是由不同的功能模塊組成,即可獨立工作,又可重新組合,每種配置都具有新技術新內容,用戶可根據自己的需要進行梯級配置,構成多種不同的教學培訓裝置,充分體現了作為教學培訓平臺所涵蓋培訓技術的先進性和多樣性。各系統單元盡量避免重復技術,增設新技術新內容,涵蓋了機電氣一體化所涉及的機械結構、傳感器檢測、電機(交流電機、直流電機、步進電機、伺服電機)驅動控制、PROFIBUS現場總線、計算機管理與監控、PC-LINK網絡等技術,有利于機電氣一體化多學科知識的培訓。由于采用的都是實際的工業元器件,可縮短培訓過程與實際生產過程的差距,提高學生的多學科專業知識的綜合應用能力。
以下結合附圖和實施例對本發明詳細說明。
圖1機械手裝配搬運作業單元結構的主視圖(A)俯視圖(B)圖2貨物移位轉盤機構的主視圖(A)俯視圖(B)圖3貨料推出機構的結構示意4貨料平動機構的結構示意5貨箱推出機構的結構示意6四軸聯動機械手機構的結構示意7貨物的傳送機構的結構示意8機械手搬運作業單元的作業流程9貨物自動識別緩沖作業單元結構的主視圖(A)俯視圖(B)圖10進貨傳送機構的結構示意11分選緩沖庫的結構示意12貨物自動識別緩沖作業單元的作業流程13堆垛作業單元結構的主視圖(A)俯視圖(B)圖14供給托盤機構結構的主視圖(A)俯視圖(B)圖15托盤的傳送機構的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖16貨物提升機構的結構示意17貨物推進機構的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖18堆垛作業單元的作業流程19自動化倉庫作業單元的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖20載貨臺的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖21巷式起重機結構的主視圖(A)俯視圖(B)圖22自動化倉庫作業單元的作業流程23視覺檢測作業單元的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖24視覺檢測結構的示意25視覺檢測作業單元的作業流程26打碼作業單元的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖27打碼及傳送機構的結構示意28打碼作業單元的作業流程29貨物流向控制作業單元的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖30升降機構的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖31貨物流向控制作業單元的作業流程32集裝箱裝箱作業單元的結構主視圖(A)俯視圖(B)圖33鏈條傳送機構結構示意34裝箱機構的結構示意35各作業單元的電氣接線框36智能保護模塊框37PC-LINK網絡系統框38PC-LINK的硬件接線39兩種作業單元組合的示意40兩種作業單元組合的示意41三種作業單元組合的示意42四種作業單元組合的示意43六種作業單元組合的示意44六種作業單元組合的示意45八種作業單元組合的示意圖1機械手裝配搬運作業單元,2貨物自動識別緩沖作業單元,3堆垛作業單元,4自動化倉庫作業單元,5視覺檢測作業單元,6打碼作業單元,7貨物流向控制作業單元,8集裝箱裝箱作業單元,9基體支架,10固定機構,11標準接口,12通信電纜,13作業單元基座,14作業單元控制面板,15貨物孔位,16直流電機,17交流電機,18傳送機構,19步進電機,1-1貨物移位轉盤機構,1-1-1轉盤,1-1-2定位氣缸,1-1-3轉盤基座,1-1-5貨物到位檢測傳感器,1-1-6定位傳感器,1-2貨料推出機構,1-2-1儲貨料塔,1-2-2推出氣缸,1-2-3貨料推出定位臺,1-2-6檢測傳感器,1-3貨料平動機構,1-3-1平動直線氣缸,1-3-2貨料提升氣缸,1-3-3吸盤,1-4貨箱推出機構,1-4-1儲貨塔,1-4-2貨箱推出氣缸,1-4-3滑槽,1-5四軸聯動機械手機構,1-5-1氣控機械手,1-5-2Y軸移動裝置,1-5-3轉盤機構,1-5-4X軸移動裝置,1-6-1平行帶,1-6-2傳動軸,1-6-3同步帶,1-6-4張緊調節器,2-1-1電容傳感器,2-1-2顏色傳感器,2-1-3備用電容傳感器,2-1-4氣缸固定支架,2-1-5光電傳感器,2-2分選緩沖庫,2-2-2滾子鏈,2-2-3斗式儲貨架,2-2-5有無貨箱傳感器,2-2-6定位鏈傳感器,2-5-2貨物限位件,3-1供給托盤機構,3-1-3平行帶滾輪支撐機構,3-1-4傳送平行帶,3-1-5井式托盤儲備機構,3-1-6放置托盤氣缸,3-3貨物提升機構,3-3-3貨物輸送機構,3-3-4貨物提升架,3-3-6上升限位傳感器,3-3-7下降限位傳感器,3-4貨物推進機構,3-4-1送料擋板,3-4-2限位傳感器,3-4-3載貨臺,3-4-4傳動齒型帶,4-1載貨臺,4-1-2底盤基座,4-1-3鏈輪傳動機構,4-1-4轉輪,4-1-5傳感器,4-1-6轉盤,4-2儲備庫,4-3巷式起重機,4-3-1絲杠驅動步進電機,4-3-2絲杠,4-3-3行走導軌,4-3-4儲取貨物裝置,4-3-5儲取貨物機構,4-3-6光電編碼器,4-4-1貨物儲備臺,4-4-2檢測傳感器,4-5出庫載貨臺,5-1視覺檢測系統,5-1-1貨物傳送帶機構,5-1-2檢測傳感器,5-1-3視覺光源,5-1-4視覺檢測屏蔽支架,5-1-5視覺立柱,5-1-6視覺攝像頭,5-2圖形、圖像顯示器,5-3圖像處理器,6-1-1貨物到位檢測傳感器,6-1-2打碼到位傳感器,6-2打碼機構,7-1監控顯示器,7-2縱向傳送鏈機構,7-3橫向傳送鏈機構,7-4升降機構,7-2-1主動軸,7-2-2型材傳送線體,7-2-3鏈條支撐板,7-3-1從動軸,7-4-1升降底板,7-4-2氣缸,7-4-3升降中板,7-4-4六方立柱,7-4-5升降上板,7-4-6輥軸支架,7-4-7輥軸,7-4-9導套,7-4-10導柱,8-1-1橫梁,8-1-4貨物推進支架,8-1-5液壓缸,8-1-6光杠導軌,8-1-7滑塊,8-2備用集裝箱,8-2-1升降托盤,8-2-2固定底板,8-2-3集裝箱,8-2-4貨滿傳感器,8-3裝箱機構具體實施方式

實施例1機械手裝配搬運作業單元(1)設置貨物移位轉盤機構(1-1)、貨料推出機構(1-2)、貨料平動機構(1-3)、貨箱推出機構(1-4)、四軸聯動機械手機構(1-5)和傳送機構(18)。
沿機械手裝配搬運作業單元(1)的一側相對平行固定設置傳送機構(18),傳送機構(18)的一端部的一側設置貨物移位轉盤機構(1-1),貨物移位轉盤機構(1-1)的下部設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上部設置轉盤基座(1-1-3),轉盤基座(1-1-3)的兩側相對設置定位傳感器(1-1-6),轉盤基座(1-1-3)的上部設置轉盤(1-1-1),轉盤(1-1-1)的上部相對等距設置至少四個以上貨物孔位(15),貨物孔位(15)內各設置貨物到位檢測傳感器(1-1-5),轉盤基座(1-1-3)的一側相對平行設置定位氣缸(1-1-2),定位氣缸(1-1-2)的端部與轉盤(1-1-1)的貨物孔位(15)相對應。
貨物移位轉盤機構(1-1)的一側設置貨料推出機構(1-2)、貨料平動機構(1-3)和貨箱推出機構(1-4),貨料推出機構(1-2)的下端部設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部用固定機構(10)固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上。
基體支架(9)的上端部儲貨料塔(1-2-1),儲貨料塔(1-2-1)的下部固定設置貨料推出定位臺(1-2-3),貨料推出定位臺(1-2-3)內設置檢測傳感器(1-2-6),貨料推出定位臺(1-2-3)的一側部相對平行固定設置推出氣缸(1-2-2),推出氣缸(1-2-2)的一端部與貨料推出定位臺(1-2-3)相對應。貨料平動機構(1-3)下部的基體支架(9)通過固定機構(10)固定設置在貨物移位轉盤機構(1-1)上,基體支架(9)的上部相對平行設置平動直線氣缸(1-3-1),平動直線氣缸(1-3-1)的一端部相對垂直固定設置貨料提升氣缸(1-3-2),貨料提升氣缸(1-3-2)的一端部設置吸盤(1-3-3)。
貨箱推出機構(1-4)下部的基體支架(9)通過固定機構(10)固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上部設置儲貨塔(1-4-1),儲貨塔(1-4-1)的一側相對平行固定設置貨箱推出氣缸(1-4-2),儲貨塔(1-4-1)的另一側固定設置滑槽(1-4-3),儲貨塔(1-4-1)與滑槽(1-4-3)相對應。
四軸聯動機械手機構(1-5)下部的基體支架(9)固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上部固定設置轉盤機構(1-5-3),轉盤機構(1-5-3)上部相對垂直固定設置Y軸移動裝置(1-5-2),Y軸移動裝置(1-5-2)的一端部與轉盤機構(1-5-3)固定相連接,Y軸移動裝置(1-5-2)的另一端部固定設置步進電機(19),Y軸移動裝置(1-5-2)的中部相對平行設置X軸移動裝置(1-5-4),X軸移動裝置(1-5-4)沿Y軸移動裝置(1-5-2)垂直移動,X軸移動裝置(1-5-4)的一端部固定設置步進電機(19),X軸移動裝置(1-5-4)的另一端部相對垂直固定設置氣控機械手(1-5-1),氣控機械手(1-5-1)隨著X軸移動裝置(1-5-4)水平移動,四軸聯動機械手機構(1-5)與機械手裝配搬運作業單元(1)的作業單元輸出端口相對應。傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置平行帶(1-6-1),平行帶(1-6-1)的一端部設置張緊調節器(1-6-4),平行帶(1-6-1)的另一端部設置傳動軸(1-6-2),傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端與傳動軸(1-6-2)相聯接,同步傳動平行帶(1-6-1)旋轉,如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示。
實施例2貨物自動識別緩沖作業單元(2)設置進貨的傳送機構(18)、若干個分選緩沖庫(2-2)和出貨的傳送機構(18),進貨的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部沿貨物自動識別緩沖作業單元(2)的一側部相對水平固定設置在貨物自動識別緩沖作業單元(2)上,進貨的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在貨物自動識別緩沖作業單元(2)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置平行帶(1-6-1),平行帶(1-6-1)的一端部設置張緊調節器(1-6-4),平行帶(1-6-1)的另一端部設置傳動軸(1-6-2),進貨的傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端傳動軸(1-6-2)相聯接,同步傳動平行帶(1-6-1)。進貨的傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的上部沿平行帶(1-6-1)固定設置光電傳感器(2-1-5)、電容傳感器(2-1-1)、顏色傳感器(2-1-2)和備用電容傳感器(2-1-3),電容傳感器(2-1-1)、顏色傳感器(2-1-2)和備用電容傳感器(2-1-3)的一側固定設置氣缸固定支架(2-1-4)。進貨的傳送機構(18)相對平行貫穿分選緩沖庫(2-2)的一側的內側,進貨的傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的一端部與作業單元輸入端口相對應。
分選緩沖庫(2-2)的主體是基體支架(9)呈矩形,矩形基體支架(9)內沿基體支架(9)設置雙排環形滾子鏈(2-2-2),矩形基體支架(9)內沿基體支架(9)等距設置若干個斗式儲貨架(2-2-3),斗式儲貨架(2-2-3)的兩端部各自與雙排環形滾子鏈(2-2-2)相對平行固定聯接,雙排環形滾子鏈(2-2-2)帶動斗式儲貨架(2-2-3)沿矩形基體支架(9)載貨移動,斗式儲貨架(2-2-3)的一側固定設置有無貨箱傳感器(2-2-5),矩形基體支架(9)上部一側固定設置交流電機(17),驅動雙排環形滾子鏈(2-2-2)沿矩形基體支架(9)運行,矩形基體支架(9)下部的另一側固定設置定位鏈傳感器(2-2-6)。
沿貨物自動識別緩沖作業單元(2)的另一側相對水平固定設置出貨的傳送機構(18),出貨的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在貨物自動識別緩沖作業單元(2)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置平行帶(1-6-1),平行帶(1-6-1)的一端部設置張緊調節器(1-6-4),平行帶(1-6-1)的另一端部設置傳動軸(1-6-2),出貨的傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端傳動軸(1-6-2)相聯接,同步傳動平行帶(1-6-1)。出貨的傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的一端部與作業單元輸入端口相對應,平行帶(1-6-1)的另一端部與貨物自動識別緩沖作業單元(2)的作業單元輸出端口相對應,如圖9、圖10、圖11所示。
實施例3堆垛作業單元(3)設置供給托盤機構(3-1)、托盤的傳送機構(18)、貨物提升機構(3-3)、貨物推進機構(3-4)和貨物的傳送機構(18),供給托盤機構(3-1)的主體是基體支架(9),基體支架(9)固定設置在堆垛作業單元(3)上,基體支架(9)的兩側固定設置放置托盤氣缸(3-1-6),沿基體支架(9)內設置平行帶滾輪支撐機構(3-1-3),平行帶滾輪支撐機構(3-1-3)與雙排傳送平行帶(3-1-4)相連接,井式托盤儲備機構(3-1-5)的兩端部與雙排傳送平行帶(3-1-4)相連接,基體支架(9)的下部一側固定設置直流電機(16),直流電機(16)驅動雙排傳送平行帶(3-1-4)帶動井式托盤儲備機構(3-1-5)將托盤送入托盤的傳送機構(18)。托盤的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在堆垛作業單元(3)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置傳動滾子鏈(2-2-2),托盤的傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端與主動軸(3-2-1)相聯接,驅動傳動滾子鏈(2-2-2)運行。
貨物提升機構(3-3)的主體是基體支架(9),基體支架(9)的下端部與堆垛作業單元(3)相對垂直固定相連接,基體支架(9)上相對平行設置貨物提升架(3-3-4),貨物提升架(3-3-4)上設置貨物輸送機構(3-3-3),基體支架(9)的上端部和下端部各設置上升限位傳感器(3-3-6)和下降限位傳感器(3-3-7),控制貨物提升架(3-3-4)的行程,基體支架(9)的一側沿基體支架(9)相對平行設置滾子鏈(2-2-2),基體支架(9)的下端部的一側固定設置直流電機(16),直流電機(16)的輸出端與滾子鏈(2-2-2)相聯接,直流電機(16)驅動滾子鏈(2-2-2)帶動貨物提升架(3-3-4)在上升限位傳感器(3-3-6)和下降限位傳感器(3-3-7)之間提升和下降碼放貨物。
貨物推進機構(3-4)的主體是基體支架(9),貨物推進機構(3-4)的基體支架(9)內相對平行設置載貨臺(3-4-3),基體支架(9)的上部的一側沿基體支架(9)相對平行固定設置若干個限位傳感器(3-4-2),基體支架(9)的下部的一側固定設置直流電機(16),貨物推進機構(3-4)的基體支架(9)內沿基體支架(9)相對平行設置雙排傳動齒型帶(3-4-4),貨物推進機構(3-4)的基體支架(9)內相對平行設置送料擋板(3-4-1),送料擋板(3-4-1)的兩端部與雙排傳動齒型帶(3-4-4)相聯接。直流電機(16)驅動雙排傳動齒型帶(3-4-4)和送料擋板(3-4-1)把載貨臺(3-4-3)上的貨料送入貨物提升機構(3-3)。貨物的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在堆垛作業單元(3)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置平行帶(1-6-1),平行帶(1-6-1)的一端部設置張緊調節器(1-6-4),平行帶(1-6-1)的另一端部設置傳動軸(1-6-2),貨物的傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端傳動軸(1-6-2)相聯接,同步傳動平行帶(1-6-1)。傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的上部沿平行帶(1-6-1)固定設置貨物限位件(2-5-2),平行帶(1-6-1)的另一端部與作業單元輸出端口相對應。貨物的傳送機構(18)的一端部與堆垛作業單元(3)的作業單元輸入端口相對應,貨物的傳送機構(18)的另一端部與貨物推進機構(3-4)相聯接;托盤的傳送機構(18)的一端部與供給托盤機構(3-1)相聯接,托盤的傳送機構(18)的另一端部與貨物提升機構(3-3)相聯接,傳送機構(18)的另一端的頂端部與堆垛作業單元(3)的作業單元輸出端口相對應,如圖13、圖14、圖15、圖16、圖17所示。
實施例4自動化倉庫作業單元(4)設置入庫的載貨臺(4-1)、若干個儲備庫(4-2)、巷式起重機(4-3)和出貨的載貨臺(4-1),載貨臺(4-1)主體的下部設置底盤基座(4-1-2),底盤基座(4-1-2)的下部固定設置在自動化倉庫作業單元(4)上,底盤基座(4-1-2)的上部固定設置轉輪(4-1-4),轉輪(4-1-4)的上部設置轉盤(4-1-6),轉盤(4-1-6)的一側固定設置直流電機(16),轉盤(4-1-6)的上部固定設置載貨臺(4-1)主體,載貨臺(4-1)主體上部的一側固定設置傳感器(4-1-5),檢測載貨臺(4-1)上的貨料。載貨臺(4-1)主體的上部相對平行設置鏈輪傳動機構(4-1-3),鏈輪傳動機構(4-1-3)上設置雙排滾子鏈(2-2-2),載貨臺(4-1)主體內固定設置直流電機(16),通過滾子鏈(2-2-2)把直流電機(16)的輸出端和鏈輪傳動機構(4-1-3)相聯接,直流電機(16)通過滾子鏈(2-2-2)和鏈輪傳動機構(4-1-3)驅動雙排滾子鏈(2-2-2)把檢測過的貨料送入巷式起重機(4-3)。
儲備庫(4-2)的主體是基體支架(9),分隔成若干個矩形框架,基體支架(9)的框架壁上兩兩相對平行設置貨物儲備臺(4-4-1),基體支架(9)一側的貨物儲備臺(4-4-1)的上部設置檢測傳感器(4-4-2)。
自動化倉庫作業單元(4)的中部相對平行設置巷式起重機(4-3),巷式起重機(4-3)下部基座上沿自動化倉庫作業單元(4)相對平行設置行走導軌(4-3-3),巷式起重機(4-3)基座的一端部設置光電編碼器(4-3-6)和儲取貨物機構(4-3-5),巷式起重機(4-3)基座的另一端部設置直流電機(16),直流電機(16)驅動儲取貨物機構(4-3-5)沿行走導軌(4-3-3)水平移動,儲取貨物機構(4-3-5)的上部設置絲杠驅動步進電機(19)、絲杠(4-3-2)和儲取貨物裝置(4-3-4),絲杠驅動步進電機(19)的下部設置絲杠(4-3-2),絲杠(4-3-2)上設置儲取貨物裝置(4-3-4),絲杠(4-3-2)的下端部與儲取貨物機構(4-3-5)相聯接,絲杠驅動步進電機(19)驅動絲杠(4-3-2)帶動儲取貨物裝置(4-3-4)上下移動,如圖19、圖20、圖21所示。
實施例5視覺檢測作業單元(5)設置視覺檢測系統(5-1)、貨物的傳送帶機構(18)、圖形、圖像顯示器(5-2)和圖像處理器(5-3),貨物的傳送帶機構(18)沿視覺檢測作業單元(5)相對水平設置在視覺檢測作業單元(5)的一側,貨物的傳送帶機構(18)的一端部設置檢測傳感器(5-1-2)。視覺檢測作業單元(5)的另一側設置圖形、圖像顯示器(5-2)和圖像處理器(5-3),貨物的傳送機構(18)的中部設置視覺檢測系統(5-1),貨物的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在視覺檢測作業單元(5)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置平行帶(1-6-1),平行帶(1-6-1)的一端部設置張緊調節器(1-6-4),平行帶(1-6-1)的另一端部設置傳動軸(1-6-2),貨物的傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端傳動軸(1-6-2)相聯接,同步傳動平行帶(1-6-1)。貨物傳送帶機構(5-1-1)相對平行貫穿視覺檢測系統(5-1),視覺檢測系統(5-1)的主體是視覺檢測屏蔽支架(5-1-4),視覺檢測屏蔽支架(5-1-4)跨在貨物的傳送機構(18)上,視覺檢測屏蔽支架(5-1-4)的一側設置視覺光源(5-1-3),視覺檢測屏蔽支架(5-1-4)上部設置視覺立柱(5-1-5),視覺立柱(5-1-5)上設置視覺攝像頭(5-1-6),如圖23、圖24所示。
實施例6打碼作業單元(6)設置貨物的傳送機構(18)和燙印打碼機構(6-2),貨物的傳送機構(18)沿打碼作業單元(6)相對平行設置在打碼作業單元(6),貨物的傳送機構(18)的一側設置貨物到位檢測傳感器(6-1-1)和打碼到位傳感器(6-1-2),貨物的傳送機構(18)的中部的一側設置燙印打碼機構(6-2)。貨物的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在打碼作業單元(6)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置平行帶(1-6-1),平行帶(1-6-1)的一端部設置張緊調節器(1-6-4),平行帶(1-6-1)的另一端部設置傳動軸(1-6-2),貨物的傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端與傳動軸(1-6-2)相聯接,同步傳動平行帶(1-6-1),如圖26、圖27所示。
實施例7貨物流向控制作業單元(7)設置監控顯示器(7-1)、縱向傳送鏈機構(7-2)、橫向傳送鏈機構(7-3)和升降機構(7-4),貨物流向控制作業單元(7)的中部設置監控顯示器(7-1),貨物流向控制作業單元(7)一側沿貨物流向控制作業單元(7)相對平行設置橫向傳送鏈機構(7-3),橫向傳送鏈機構(7-3)的一端部與作業單元輸入端口相對應,橫向傳送鏈機構(7-3)的另一端部與升降機構(7-4)相聯接,橫向傳送鏈機構(7-3)的型材傳送線體(7-2-2)沿貨物流向控制作業單元(7)相對水平設置在貨物流向控制作業單元(7)的一側,型材傳送線體(7-2-2)之間沿型材傳送線體(7-2-2)相對水平設置鏈條支撐板(7-2-3),鏈條支撐板(7-2-3)的一端部設置從動軸(7-3-1),鏈條支撐板(7-2-3)的另一端部設置主動軸(7-2-1)和交流電機(17),交流電機(17)驅動主動軸(7-2-1)帶動支撐在鏈條支撐板(7-2-3)上的滾子鏈(2-2-2)。貨物流向控制作業單元(7)一側沿貨物流向控制作業單元(7)相對垂直設置縱向傳送鏈機構(7-2),縱向傳送鏈機構(7-2)的一端部與升降機構(7-4)相聯接,橫向傳送鏈機構(7-3)的另一端部與作業單元輸出端口相對應,縱向傳送鏈機構(7-2)的型材傳送線體(7-2-2)沿貨物流向控制作業單元(7)相對水平設置在貨物流向控制作業單元(7)的一側,型材傳送線體(7-2-2)之間沿型材傳送線體(7-2-2)相對水平設置鏈條支撐板(7-2-3),鏈條支撐板(7-2-3)的一端部設置從動軸(7-3-1),鏈條支撐板(7-2-3)的另一端部設置主動軸(7-2-1)和交流電機(17),交流電機(17)驅動主動軸(7-2-1)帶動支撐在鏈條支撐板(7-2-3)上的滾子鏈(2-2-2)。
升降機構(7-4)的下部設置升降底板(7-4-1),升降底板(7-4-1)的上部固定設置氣缸(7-4-2),氣缸(7-4-2)的導套(7-4-9)和導柱(7-4-10)的上部設置升降中板(7-4-3),升降中板(7-4-3)的上部固定設置若干個六方立柱(7-4-4),六方立柱(7-4-4)的上部固定設置升降上板(7-4-5),在六方立柱(7-4-4)之間設置直流電機(16),升降上板(7-4-5)的上部相對平行設置輥軸支架(7-4-6),輥軸支架(7-4-6)上設置若干個輥軸(7-4-7)。直流電機(16)驅動輥軸(7-4-7)在貨物從作業單元輸入端口進入橫向傳送鏈機構(7-3)后,通過輥軸(7-4-7)實現90°的換向后進入縱向傳送鏈機構(7-2),由作業單元輸出端口輸出,如圖29、圖30所示。
實施例8集裝箱裝箱作業單元(8)設置裝箱的傳送機構(18)、裝箱機構(8-3)和若干個備用集裝箱(8-2),裝箱的傳送機構(18)的下部基體支架(9),基體支架(9)的下端部與集裝箱裝箱作業單元(8)固定相連接,基體支架(9)的上端部相對平行設置橫梁(8-1-1),橫梁(8-1-1)的兩端部各設置傳動軸(1-6-2)和張緊調節器(1-6-4),傳動軸(1-6-2)和張緊調節器(1-6-4)之間設置滾子鏈(2-2-2),裝箱的傳送機構(18)的一端部與集裝箱裝箱作業單元(8)的作業單元輸入端口相對應,橫梁(8-1-1)的下部設置直流電機(16)、貨物推進支架(8-1-4)、升降氣缸(7-4-2)、光杠導軌(8-1-6)和滑塊(8-1-7),貨物推進支架(8-1-4)一端部通過滑塊(8-1-7)與直流電機(16)的輸出端相連接,貨物推進支架(8-1-4)的下部固定設置升降氣缸(8-1-5),驅動直流電機(16)帶動貨物推進支架(8-1-4)沿光杠導軌(8-1-6)移動,驅動升降氣缸(7-4-2)帶動貨物推進支架(8-1-4)上升和下降。
裝箱的傳送機構(18)的另一端部設置裝箱機構(8-3),裝箱機構(8-3)的下部相對水平固定設置固定底板(8-2-2),固定底板(8-2-2)與集裝箱裝箱作業單元(8)固定相連接,固定底板(8-2-2)上相對垂直固定設置液壓缸(8-1-5)和導柱(7-4-10),導柱(7-4-10)設置在液壓缸(8-1-5)的兩側,液壓缸(8-1-5)和導柱(7-4-10)的上部相對水平固定設置升降托盤(8-2-1),升降托盤(8-2-1)的一側固定設置貨滿傳感器(8-2-4),升降托盤(8-2-1)的上部放置集裝箱(8-2-3)集裝箱裝箱作業單元(8)的另一側放置若干個備用集裝箱(8-2),如圖32、圖33所示。
實施例9
包括機械手裝配搬運作業單元(1)、貨物自動識別緩沖作業單元(2)、堆垛作業單元(3)、自動化倉庫作業單元(4)、視覺檢測作業單元(5)、打碼作業單元(6)、貨物流向控制作業單元(7)和集裝箱裝箱作業單元(8),至少一個以上的作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,作業單元中的執行機構包括伺服電機、交流電機、直流電機、步進電機和氣缸。
每個作業單元各自設置單片機電路和邏輯電路的模塊式接口作為各裝置的電氣接線口,包括PLC輸出主令信號以及傳感器所需的連線均直接與切換接口相連接,按照信號信息流的流向將PLC、傳感器以及執行器的信號定向與端子接口相連接。
每個作業單元的標準接口可與工控機I/O采集卡或PLC或單片機或嵌入式計算機對接構成控制系統,選擇不同的作業單元組合成作業培訓系統,進行梯級配置。
若干個作業單元通過PC-LINK通信網實現各作業單元PLC之間的通信,構成PLC控制系統,末站的傳輸線的(-)端子與E端子短接,其網絡體結構為三層結構,其中物理層和數據鏈路層面向通信,應用層面向用戶提供服務,串行通信中的共享存儲器通信,對各站通信單元內都劃出一塊存儲區,存儲區在各站均占據相同的地址編號空間,共享存儲器為LINK區,LINK區共享通信方式只適用于PLC與PLC之間的令牌方式交換信息,是NN通信,如圖35、圖36、圖37、圖38所示。
作業單元中的執行機構與智能保護模塊相連接,作業單元中的傳感器與標準接口B和智能保護模塊相連接。標準接口均具有輸入端子和輸出端子,標準接口的輸入端子與另一標準接口的輸出端子相對應連接,標準接口A固定設置在控制面板(14)上,標注接口B固定只是裝載各作業單元內,且通過智能模塊與作業單元內的伺服電機、交流電機、直流電機、步進電機和氣缸相連接,設置在作業單元內各種傳感器產生的現場信號通過線路與標準接口B和智能保護模塊相連接,電源由標準接口A輸入,通過標準接口B向執行機構提供電源,標準接口A的輸出端子與PLC的輸入端口相連接,標準接口A的輸入端子與PLC的輸出端口相連接。標準接口B的輸入端子與作業單元內的傳感器相連接,標準接口B的輸出端子與智能保護模塊的輸入端口相連接,智能保護模塊的輸出接口與執行機構相連接,作業單元的傳感器與智能保護模塊的輸入接口相連接。主令信號與標準接口A的輸出接口相連接,主令信號與切換接口的輸入接口相連接,切換接口的輸出接口與標準接口A的輸入接口相連接,PLC的輸出接口與切換接口相連接,PLC的輸出接口與標準接口A的輸入接口相連接,如圖35、圖36所示。
設置在作業單元內的單片機電路包括增強型LPC900系列單片機或ARM32位為控制器或PIC單片機或DSP單片機,設置在作業單元內的邏輯電路包括可編程邏輯器件(PLD)或矩陣電路。
實施例10機械手裝配搬運作業單元和貨物自動識別緩沖作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,如圖39所示。
實施例11
機械手裝配搬運作業單元和自動化倉庫作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,如圖40所示。
實施例12機械手裝配搬運作業單元、堆垛作業單元和自動化倉庫作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,如圖41所示。
實施例13機械手裝配搬運作業單元、貨物自動識別緩沖作業單元、堆垛作業單元和自動化倉庫作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,如圖42所示。
實施例14機械手裝配搬運作業單元、視覺檢測作業單元、打碼作業單元、貨物自動識別緩沖作業單元、堆垛作業單元和自動化倉庫作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,如圖43所示。
實施例15機械手裝配搬運作業單元、貨物自動識別緩沖作業單元、堆垛作業單元、自動化倉庫作業單元、貨物流向控制作業單元和集裝箱裝箱作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,如圖44所示。
實施例16機械手裝配搬運作業單元、視覺檢測作業單元、打碼作業單元、貨物自動識別緩沖作業單元、堆垛作業單元、自動化倉庫作業單元、貨物流向控制作業單元和集裝箱裝箱作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,如圖45所示。
實施例17采用型材制作矩形作業單元基座(13),作業單元基座(13)的上部固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的頂部分別各自固定設置機械手裝配搬運作業單元(1)、貨物自動識別緩沖作業單元(2)、堆垛作業單元(3)、自動化倉庫作業單元(4)、視覺檢測作業單元(5)、打碼作業單元(6)、貨物流向控制作業單元(7)和集裝箱裝箱作業單元(8)。在不同的作業單元上分別設置相應的作業裝置,每個作業單元各自設置單片機電路和邏輯電路的模塊式接口作為各裝置的電氣接線口,包括PLC輸出主令信號以及傳感器所需的連線都直接連接到切換接口上,按照信息流的流向將PLC、傳感器以及執行器的信號定向連接在端子接口。選擇不同的作業單元組合成作業培訓系統,進行梯級配置,每個作業單元的標準接口與工控機I/O采集卡或PLC或單片機或嵌入式計算機對接構成控制系統,如圖1-圖45所示。
實施例18機械手裝配搬運作業單元(1)內固定設置貨物移位轉盤機構(1-1)、貨料推出機構(1-2)、貨料平動機構(1-3)、貨箱推出機構(1-4)、四軸聯動機械手機構(1-5)和傳送機構(18)。貨物自動識別緩沖作業單元(2)內固定設置進貨的傳送機構(18)、若干個分選緩沖庫(2-2)和出貨的傳送機構(18)。堆垛作業單元(3)內固定設置供給托盤機構(3-1)、托盤的傳送機構(18)、貨物提升機構(3-3)、貨物推進機構(3-4)和貨物的傳送機構(18)。自動化倉庫作業單元(4)內固定設置入庫載貨臺(4-1)、若干個儲備庫(4-2)、巷式起重機(4-3)和出貨的載貨臺(4-1)。視覺檢測作業單元(5)內固定設置視覺檢測系統(5-1)、貨物傳送帶機構(5-1-1)、圖形、圖像顯示器(5-2)和圖像處理器(5-3)。打碼作業單元(6)內固定設置貨物的傳送機構(18)和燙印打碼機構(6-2)。貨物流向控制作業單元(7)內固定設置監控顯示器(7-1)、縱向傳送鏈機構(7-2)、橫向傳送鏈機構(7-3)和升降機構(7-4)。集裝箱裝箱作業單元(8)內固定設置裝箱的傳送機構(18)、裝箱機構(8-3)和若干個備用集裝箱(8-2),如圖1-圖45所示。
權利要求
1.一種物流作業培訓系統,其特征是包括機械手裝配搬運作業單元(1)、貨物自動識別緩沖作業單元(2)、堆垛作業單元(3)、自動化倉庫作業單元(4)、視覺檢測作業單元(5)、打碼作業單元(6)、貨物流向控制作業單元(7)和集裝箱裝箱作業單元(8);至少一個以上的作業單元構成作業培訓系統,各作業單元的下部設置作業單元基座(13),作業單元基座(13)上固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的上部設置不同的作業單元,作業單元與作業單元之間用固定螺栓固定連接,作業單元中的執行機構包括伺服電機、交流電機、直流電機、步進電機和氣缸;每個作業單元各自設置單片機電路和邏輯電路的模塊式接口作為各裝置的電氣接線口,包括PLC輸出主令信號以及傳感器所需的連線均直接與切換接口相連接,按照信號信息流的流向將PLC、傳感器以及執行器的信號定向與端子接口相連接;每個作業單元的標準接口與工控機I/O采集卡或PLC或單片機或嵌入式計算機對接構成控制系統;選擇不同的作業單元組合成作業培訓系統,進行梯級配置;機械手裝配搬運作業單元(1)設置貨物移位轉盤機構(1-1)、貨料推出機構(1-2)、貨料平動機構(1-3)、貨箱推出機構(1-4)、四軸聯動機械手機構(1-5)和傳送機構(18);沿機械手裝配搬運作業單元(1)的一側相對平行固定設置傳送機構(18),傳送機構(18)的一端部的一側設置貨物移位轉盤機構(1-1),貨物移位轉盤機構(1-1)的下部設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上部設置轉盤基座(1-1-3),轉盤基座(1-1-3)的兩側相對設置定位傳感器(1-1-6),轉盤基座(1-1-3)的上部設置轉盤(1-1-1),轉盤(1-1-1)的上部相對等距設置至少四個以上貨物孔位(15),貨物孔位(15)內各設置貨物到位檢測傳感器(1-1-5),轉盤基座(1-1-3)的一側相對平行設置定位氣缸(1-1-2),定位氣缸(1-1-2)的端部與轉盤(1-1-1)的貨物孔位(15)相對應;貨物移位轉盤機構(1-1)的一側設置貨料推出機構(1-2)、貨料平動機構(1-3)和貨箱推出機構(1-4),貨料推出機構(1-2)的下端部設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部用固定機構(10)固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上;基體支架(9)的上端部儲貨料塔(1-2-1),儲貨料塔(1-2-1)的下部固定設置貨料推出定位臺(1-2-3),貨料推出定位臺(1-2-3)內設置檢測傳感器(1-2-6),貨料推出定位臺(1-2-3)的一側部相對平行固定設置推出氣缸(1-2-2),推出氣缸(1-2-2)的一端部與貨料推出定位臺(1-2-3)相對應;貨料平動機構(1-3)下部的基體支架(9)通過固定機構(10)固定設置在貨物移位轉盤機構(1-1)上,基體支架(9)的上部相對平行設置平動直線氣缸(1-3-1),平動直線氣缸(1-3-1)的一端部相對垂直固定設置貨料提升氣缸(1-3-2),貨料提升氣缸(1-3-2)的一端部設置吸盤(1-3-3);貨箱推出機構(1-4)下部的基體支架(9)通過固定機構(10)固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上部設置儲貨塔(1-4-1),儲貨塔(1-4-1)的一側相對平行固定設置貨箱推出氣缸(1-4-2),儲貨塔(1-4-1)的另一側固定設置滑槽(1-4-3),儲貨塔(1-4-1)與滑槽(1-4-3)相對應;四軸聯動機械手機構(1-5)下部的基體支架(9)固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上部固定設置轉盤機構(1-5-3),轉盤機構(1-5-3)上部相對垂直固定設置Y軸移動裝置(1-5-2),Y軸移動裝置(1-5-2)的一端部與轉盤機構(1-5-3)固定相連接,Y軸移動裝置(1-5-2)的另一端部固定設置步進電機(19),Y軸移動裝置(1-5-2)的中部相對平行設置X軸移動裝置(1-5-4),X軸移動裝置(1-5-4)沿Y軸移動裝置(1-5-2)垂直移動,X軸移動裝置(1-5-4)的一端部固定設置步進電機(19),X軸移動裝置(1-5-4)的另一端部相對垂直固定設置氣控機械手(1-5-1),氣控機械手(1-5-1)隨著X軸移動裝置(1-5-4)水平移動,四軸聯動機械手機構(1-5)與機械手裝配搬運作業單元(1)的作業單元輸出端口相對應;傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部固定設置在機械手裝配搬運作業單元(1)上,基體支架(9)的上端部相對平行固定設置平行帶(1-6-1),平行帶(1-6-1)的一端部設置張緊調節器(1-6-4),平行帶(1-6-1)的另一端部設置傳動軸(1-6-2),傳送機構(18)的下部固定設置交流電機(17),用同步帶(1-6-3)把交流電機(17)的輸出端與傳動軸(1-6-2)相聯接,同步傳動平行帶(1-6-1)旋轉;貨物自動識別緩沖作業單元(2)設置進貨的傳送機構(18)、若干個分選緩沖庫(2-2)和出貨的傳送機構(18),進貨的傳送機構(18)的下部固定設置基體支架(9),基體支架(9)的下端部沿貨物自動識別緩沖作業單元(2)的一側部相對水平固定設置在貨物自動識別緩沖作業單元(2)上,進貨的傳送機構(18)相對平行貫穿分選緩沖庫(2-2)的一側的內側,進貨的傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的一端部與作業單元輸入端口相對應;分選緩沖庫(2-2)的主體是基體支架(9)呈矩形,矩形基體支架(9)內沿基體支架(9)設置雙排環形滾子鏈(2-2-2),矩形基體支架(9)內沿基體支架(9)等距設置若干個斗式儲貨架(2-2-3),斗式儲貨架(2-2-3)的兩端部各自與雙排環形滾子鏈(2-2-2)相對平行固定聯接,雙排環形滾子鏈(2-2-2)帶動斗式儲貨架(2-2-3)沿矩形基體支架(9)載貨移動,斗式儲貨架(2-2-3)的一側固定設置有無貨箱傳感器(2-2-5),矩形基體支架(9)上部一側固定設置直流電機(16),驅動雙排環形滾子鏈(2-2-2)沿矩形基體支架(9)運行,矩形基體支架(9)下部的另一側固定設置定位鏈傳感器(2-2-6);沿貨物自動識別緩沖作業單元(2)的另一側相對水平固定設置出貨的傳送機構(18),出貨的傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的一端部與作業單元輸入端口相對應,平行帶(1-6-1)的另一端部與貨物自動識別緩沖作業單元(2)的作業單元輸出端口相對應;堆垛作業單元(3)設置供給托盤機構(3-1)、托盤的傳送機構(18)、貨物提升機構(3-3)、貨物推進機構(3-4)和貨物的傳送機構(18),供給托盤機構(3-1)的主體是基體支架(9),基體支架(9)固定設置在堆垛作業單元(3)上,基體支架(9)的兩側固定設置放置托盤氣缸(3-1-6),沿基體支架(9)內設置平行帶滾輪支撐機構(3-1-3),平行帶滾輪支撐機構(3-1-3)與雙排傳送平行帶(3-1-4)相連接,井式托盤儲備機構(3-1-5)的兩端部與雙排傳送平行帶(3-1-4)相連接,基體支架(9)的下部一側固定設置直流電機(16),直流電機(16)驅動雙排傳送平行帶(3-1-4)帶動井式托盤儲備機構(3-1-5)將托盤送入托盤的傳送機構(18);貨物提升機構(3-3)的主體是基體支架(9),基體支架(9)的下端部與堆垛作業單元(3)相對垂直固定相連接,基體支架(9)上相對平行設置貨物提升架(3-3-4),貨物提升架(3-3-4)上設置貨物輸送機構(3-3-3),基體支架(9)的上端部和下端部各設置上升限位傳感器(3-3-6)和下降限位傳感器(3-3-7),控制貨物提升架(3-3-4)的行程,基體支架(9)的一側沿基體支架(9)相對平行設置滾子鏈(2-2-2),基體支架(9)的下端部的一側固定設置直流電機(16),直流電機(16)的輸出端與滾子鏈(2-2-2)相聯接,直流電機(16)驅動滾子鏈(2-2-2)帶動貨物提升架(3-3-4)在上升限位傳感器(3-3-6)和下降限位傳感器(3-3-7)之間提升和下降碼放貨物;貨物推進機構(3-4)的主體是基體支架(9),貨物推進機構(3-4)的基體支架(9)內相對平行設置載貨臺(3-4-3),基體支架(9)的上部的一側沿基體支架(9)相對平行固定設置若干個限位傳感器(3-4-2),基體支架(9)的下部的一側固定設置直流電機(16),貨物推進機構(3-4)的基體支架(9)內沿基體支架(9)相對平行設置雙排傳動齒型帶(3-4-4),貨物推進機構(3-4)的基體支架(9)內相對平行設置送料擋板(3-4-1),送料擋板(3-4-1)的兩端部與雙排傳動齒型帶(3-4-4)相聯接;直流電機(16)驅動雙排傳動齒型帶(3-4-4)和送料擋板(3-4-1)把載貨臺(3-4-3)上的貨料送入貨物提升機構(3-3);貨物的傳送機構(18)的一端部與堆垛作業單元(3)的作業單元輸入端口相對應,貨物的傳送機構(18)的另一端部與貨物推進機構(3-4)相聯接;托盤的傳送機構(18)的一端部與供給托盤機構(3-1)相聯接,托盤的傳送機構(18)的另一端部與貨物提升機構(3-3)相聯接,傳送機構(18)的另一端的頂端部與堆垛作業單元(3)的作業單元輸出端口相對應;自動化倉庫作業單元(4)設置入庫載貨臺(4-1)、若干個儲備庫(4-2)、巷式起重機(4-3)和出貨的載貨臺(4-1),載貨臺(4-1)主體的下部設置底盤基座(4-1-2),底盤基座(4-1-2)固定設置在自動化倉庫作業單元(4)上,底盤基座(4-1-2)的上部固定設置轉輪(4-1-4),轉輪(4-1-4)的上部設置轉盤(4-1-6),轉盤(4-1-6)的一側固定設置直流電機(16),轉盤(4-1-6)的上部固定設置載貨臺(4-1)主體,載貨臺(4-1)主體上部的一側固定設置傳感器(4-1-5),檢測載貨臺(4-1)上的貨料;載貨臺(4-1)主體的上部相對平行設置鏈輪傳動機構(4-1-3),鏈輪傳動機構(4-1-3)上設置雙排滾子鏈(2-2-2),載貨臺(4-1)主體內固定設置直流電機(16),通過滾子鏈(2-2-2)把直流電機(16)的輸出端和鏈輪傳動機構(4-1-3)相聯接,直流電機(16)通過滾子鏈(2-2-2)和鏈輪傳動機構(4-1-3)驅動雙排滾子鏈(2-2-2)把檢測過的貨料送入巷式起重機(4-3);儲備庫(4-2)的主體是基體支架(9),分隔成若干個矩形框架,基體支架(9)的框架壁上兩兩相對平行設置貨物儲備臺(4-4-1),基體支架(9)一側的貨物儲備臺(4-4-1)的上部設置檢測傳感器(4-4-2);自動化倉庫作業單元(4)的中部相對平行設置巷式起重機(4-3),巷式起重機(4-3)下部基座上沿自動化倉庫作業單元(4)相對平行設置行走導軌(4-3-3),巷式起重機(4-3)基座的一端部設置光電編碼器(4-3-6)和儲取貨物機構(4-3-5),巷式起重機(4-3)基座的另一端部設置直流電機(16),直流電機(16)驅動儲取貨物機構(4-3-5)沿行走導軌(4-3-3)水平移動,儲取貨物機構(4-3-5)的上部設置絲杠驅動步進電機(19)、絲杠(4-3-2)和儲取貨物裝置(4-3-4),絲杠驅動步進電機(19)的下部設置絲杠(4-3-2),絲杠(4-3-2)上設置儲取貨物裝置(4-3-4),絲杠(4-3-2)的下端部與儲取貨物機構(4-3-5)相聯接,步進電機(19)驅動絲杠(4-3-2)帶動儲取貨物裝置(4-3-4)上下移動;視覺檢測作業單元(5)設置視覺檢測系統(5-1)、貨物的傳送帶機構(18)、圖形、圖像顯示器(5-2)和圖像處理器(5-3),貨物的傳送帶機構(18)沿視覺檢測作業單元(5)相對水平設置在視覺檢測作業單元(5)的一側,貨物的傳送帶機構(18)的一端部設置檢測傳感器(5-1-2);視覺檢測作業單元(5)的另一側設置圖形、圖像顯示器(5-2)和圖像處理器(5-3),貨物的傳送帶機構(18)的中部設置視覺檢測系統(5-1),貨物的傳送帶機構(18)相對平行貫穿視覺檢測系統(5-1),視覺檢測系統(5-1)的主體是視覺檢測屏蔽支架(5-1-4),視覺檢測屏蔽支架(5-1-4)跨在貨物的傳送帶機構(18)上,視覺檢測屏蔽支架(5-1-4)的一側設置視覺光源(5-1-3),視覺檢測屏蔽支架(5-1-4)上部設置視覺立柱(5-1-5),視覺立柱(5-1-5)上設置視覺攝像頭(5-1-6);打碼作業單元(6)設置貨物的傳送機構(18)和打碼機構(6-2),貨物的傳送機構(18)沿打碼作業單元(6)相對平行設置在打碼作業單元(6)上,貨物的傳送機構(18)的一側設置貨物到位檢測傳感器(6-1-1)和打碼到位傳感器(6-1-2),貨物的傳送機構(18)的中部的一側設置打碼機構(6-2);貨物流向控制作業單元(7)設置監控顯示器(7-1)、縱向傳送鏈機構(7-2)、橫向傳送鏈機構(7-3)和升降機構(7-4),貨物流向控制作業單元(7)的中部設置監控顯示器(7-1),貨物流向控制作業單元(7)一側沿貨物流向控制作業單元(7)相對平行設置橫向傳送鏈機構(7-3),橫向傳送鏈機構(7-3)的一端部與作業單元輸入端口相對應,橫向傳送鏈機構(7-3)的另一端部與升降機構(7-4)相聯接,橫向傳送鏈機構(7-3)的型材傳送線體(7-2-2)沿貨物流向控制作業單元(7)相對水平設置在貨物流向控制作業單元(7)的一側,型材傳送線體(7-2-2)之間沿型材傳送線體(7-2-2)相對水平設置鏈條支撐板(7-2-3),鏈條支撐板(7-2-3)的一端部設置從動軸(7-3-1),鏈條支撐板(7-2-3)的另一端部設置主動軸(7-2-1)和交流電機(17),交流電機(17)驅動主動軸(7-2-1)帶動支撐在鏈條支撐板(7-2-3)上的滾子鏈(2-2-2);貨物流向控制作業單元(7)一側沿貨物流向控制作業單元(7)相對垂直設置縱向傳送鏈機構(7-2),縱向傳送鏈機構(7-2)的一端部與升降機構(7-4)相聯接,橫向傳送鏈機構(7-3)的另一端部與作業單元輸出端口相對應,縱向傳送鏈機構(7-2)的型材傳送線體(7-2-2)沿貨物流向控制作業單元(7)相對水平設置在貨物流向控制作業單元(7)的一側,型材傳送線體(7-2-2)之間沿型材傳送線體(7-2-2)相對水平設置鏈條支撐板(7-2-3),鏈條支撐板(7-2-3)的一端部設置從動軸(7-3-1),鏈條支撐板(7-2-3)的另一端部設置主動軸(7-2-1)和交流電機(17),交流電機(17)驅動主動軸(7-2-1)帶動支撐在鏈條支撐板(7-2-3)上的滾子鏈(2-2-2);升降機構(7-4)的下部設置升降底板(7-4-1),升降底板(7-4-1)的上部固定設置氣缸(7-4-2),氣缸(7-4-2)的導套(7-4-9)和導柱(7-4-10)的上部設置升降中板(7-4-3),升降中板(7-4-3)的上部固定設置若干個六方立柱(7-4-4),六方立柱(7-4-4)的上部固定設置升降上板(7-4-5),在六方立柱(7-4-4)之間設置直流電機(16),升降上板(7-4-5)的上部相對平行設置輥軸支架(7-4-6),輥軸支架(7-4-6)上設置若干個輥軸(7-4-7);直流電機(16)驅動輥軸(7-4-7)在貨物從作業單元輸入端口進入橫向傳送鏈機構(7-3)后,通過輥軸(7-4-7)實現90°的換向后進入縱向傳送鏈機構(7-2),由作業單元輸出端口輸出;集裝箱裝箱作業單元(8)設置裝箱的傳送機構(18)、裝箱機構(8-3)和若干個備用集裝箱(8-2),裝箱的傳送機構(18)的下部基體支架(9),基體支架(9)的下端部與集裝箱裝箱作業單元(8)固定相連接,基體支架(9)的上端部相對平行設置橫梁(8-1-1),橫梁(8-1-1)的兩端部各設置傳動軸(1-6-2)和張緊調節器(1-6-4),傳動軸(1-6-2)和張緊調節器(1-6-4)之間設置滾子鏈(2-2-2),裝箱的傳送機構(18)的一端部與集裝箱裝箱作業單元(8)的作業單元輸入端口相對應,橫梁(8-1-1)的下部設置直流電機(16)、貨物推進支架(8-1-4)、升降氣缸(7-4-2)、光杠導軌(8-1-6)和滑塊(8-1-7),貨物推進支架(8-1-4)一端部通過滑塊(8-1-7)與直流電機(16)的輸出端相連接,貨物推進支架(8-1-4)的下部固定設置升降氣缸(8-1-5),驅動直流電機(16)帶動貨物推進支架(8-1-4)沿光杠導軌(8-1-6)移動,驅動升降氣缸(7-4-2)帶動貨物推進支架(8-1-4)上升和下降;裝箱的傳送機構(18)的另一端部設置裝箱機構(8-3),裝箱機構(8-3)的下部相對水平固定設置固定底板(8-2-2),固定底板(8-2-2)與集裝箱裝箱作業單元(8)固定相連接,固定底板(8-2-2)上相對垂直固定設置液壓缸(8-1-5)和導柱(7-4-10),導柱(7-4-10)設置在液壓缸(8-1-5)的兩側,液壓缸(8-1-5)和導柱(7-4-10)的上部相對水平固定設置升降托盤(8-2-1),升降托盤(8-2-1)的一側固定設置貨滿傳感器(8-2-4),升降托盤(8-2-1)的上部放置集裝箱(8-2-3);集裝箱裝箱作業單元(8)的另一側放置若干個備用集裝箱(8-2)。
2.根據權利要求1所述的物流作業培訓系統,其特征在于所述的若干個作業單元通過PC-LINK通信網實現各作業單元PLC之間的通信,構成PLC控制系統,末站的傳輸線的(-)端子與E端子短接,其網絡體結構為三層結構,其中物理層和數據鏈路層面向通信,應用層面向用戶提供服務,串行通信中的共享存儲器通信,對各站通信單元內都劃出一塊存儲區,存儲區在各站均占據相同的地址編號空間,共享存儲器為LINK區,LINK區共享通信方式只適用于PLC與PLC之間的令牌方式交換信息,是NN通信。
3.根據權利要求1所述的物流作業培訓系統,其特征在于所述的作業單元中的執行機構與智能保護模塊相連接,作業單元中的傳感器與標準接口B和智能保護模塊相連接;標準接口均具有輸入端子和輸出端子,標準接口的輸入端子與另一標準接口的輸出端子相對應連接,標準接口A固定設置在控制面板(14)上,標注接口B固定只是裝載各作業單元內,且通過智能模塊與作業單元內的伺服電機、交流電機、直流電機、步進電機和氣缸相連接,設置在作業單元內各種傳感器產生的現場信號通過線路與標準接口B和智能保護模塊相連接,電源由標準接口A輸入,通過標準接口B向執行機構提供電源,標準接口A的輸出端子與PLC的輸入端口相連接,標準接口A的輸入端子與PLC的輸出端口相連接;標準接口B的輸入端子與作業單元內的傳感器相連接,標準接口B的輸出端子與智能保護模塊的輸入端口相連接,智能保護模塊的輸出接口與執行機構相連接,作業單元的傳感器與智能保護模塊的輸入接口相連接;主令信號與標準接口A的輸出接口相連接,主令信號與切換接口的輸入接口相連接,切換接口的輸出接口與標準接口A的輸入接口相連接,PLC的輸出接口與切換接口相連接,PLC的輸出接口與標準接口A的輸入接口相連接。
4.根據權利要求1所述的物流作業培訓系統,其特征在于所述的設置在作業單元內的單片機電路包括增強型LPC900系列單片機或ARM32位為控制器或PIC單片機或DSP單片機,設置在作業單元內的邏輯電路包括可編程邏輯器件(PLD)或矩陣電路。
5.根據權利要求1所述的物流作業培訓系統,其特征在于所述的傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的上部沿平行帶(1-6-1)固定設置光電傳感器(2-1-5)、電容傳感器(2-1-1)、顏色傳感器(2-1-2)和備用電容傳感器(2-1-3),電容傳感器(2-1-1)、顏色傳感器(2-1-2)和備用電容傳感器(2-1-3)的一側固定設置氣缸固定支架(2-1-4);傳送機構(18)的平行帶(1-6-1)的上部沿平行帶(1-6-1)固定設置貨物限位件(2-5-2),平行帶(1-6-1)的另一端部與作業單元輸出端口相對應。
6.一種物流作業培訓系統的制作方法,其特征是采用型材制作矩形作業單元基座(13),作業單元基座(13)的上部固定設置作業單元控制面板(14),作業單元基座(13)的頂部分別各自固定設置機械手裝配搬運作業單元(1)、貨物自動識別緩沖作業單元(2)、堆垛作業單元(3)、自動化倉庫作業單元(4)、視覺檢測作業單元(5)、打碼作業單元(6)、貨物流向控制作業單元(7)和集裝箱裝箱作業單元(8);在不同的作業單元上分別設置相應的作業裝置,每個作業單元各自設置單片機電路和邏輯電路的模塊式接口作為各裝置的電氣接線口,包括PLC輸出主令信號以及傳感器所需的連線都直接連接到切換接口上,按照信息流的流向將PLC、傳感器以及執行器的信號定向連接在端子接口。選擇不同的作業單元組合成作業培訓系統,進行梯級配置,每個作業單元的標準接口與工控機I/O采集卡或PLC或單片機或嵌入式計算機對接構成控制系統。
7.根據權利要求6所述的物流作業培訓系統的制作方法,其特征在于所述的機械手裝配搬運作業單元(1)內固定設置貨物移位轉盤機構(1-1)、貨料推出機構(1-2)、貨料平動機構(1-3)、貨箱推出機構(1-4)、四軸聯動機械手機構(1-5)和傳送機構(18);貨物自動識別緩沖作業單元(2)內固定設置進貨的傳送機構(18)、若干個分選緩沖庫(2-2)和出貨的傳送機構(18);堆垛作業單元(3)內固定設置供給托盤機構(3-1)、托盤的傳送機構(18)、貨物提升機構(3-3)、貨物推進機構(3-4)和貨物的傳送機構(18);自動化倉庫作業單元(4)內固定設置入庫載貨臺(4-1)、若干個儲備庫(4-2)、巷式起重機(4-3)和出貨的載貨臺(4-1);視覺檢測作業單元(5)內固定設置視覺檢測系統(5-1)、貨物傳送帶機構(5-1-1)、圖形、圖像顯示器(5-2)和圖像處理器(5-3);打碼作業單元(6)內固定設置貨物的傳送機構(18)和燙印打碼機構(6-2);貨物流向控制作業單元(7)內固定設置監控顯示器(7-1)、縱向傳送鏈機構(7-2)、橫向傳送鏈機構(7-3)和升降機構(7-4);集裝箱裝箱作業單元(8)內固定設置裝箱的傳送機構(18)、裝箱機構(8-3)和若干個備用集裝箱(8-2)。
全文摘要
本發明是物流作業培訓系統及制作方法,包括機械手裝配搬運作業單元、貨物自動識別緩沖作業單元、堆垛作業單元、自動化倉庫作業單元、視覺檢測作業單元、打碼作業單元、貨物流向控制作業單元和集裝箱裝箱作業單元,每個作業單元設置單片機電路和邏輯電路的模塊式接口作為電氣接線口,選擇不同的單元組合,能進行梯級配置。本發明設計合理,結構嚴謹,制作簡單,使用方便,適合各種不同的教學培訓模式,各系統單元盡量避免重復技術,增設新技術新內容,涵蓋了機電氣一體化所涉及的教學內容,由于采用的都是實際的工業元器件,可縮短培訓過程與實際生產過程的差距,提高學生的多學科專業知識的綜合應用能力。
文檔編號G09B25/00GK1716342SQ200510014458
公開日2006年1月4日 申請日期2005年7月11日 優先權日2005年7月11日
發明者李全利, 張學武, 方強, 王岳軍 申請人:天津市源峰科技發展公司
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