一种多工位数字化仿真生产线教学设备的制作方法

本实用新型涉及教学设备技术领域，具体是指一种多工位数字化仿真生产线教学设备。

背景技术：

在工业生产中，自动化控制技术是一个融合机械、电气、电子及计算机等技术于一体的综合性技术，与其他工程领域相比，在自动化生产中所使用的生产设备都是资金密集型的。因此，一般教学或培训单位是没有经济实力专门为教学购置真实的、昂贵的自动化生产系统的；另一方面，即使教学或培训单位为学生提供生产系统作为训练装置，也无法做到与企业的生产水平同步，导致学生到达岗位后，还要进行基础性知识的学习。通常学校在传授自动化技术时，只能用模型或采用计算机仿真作为一种弥补的手段，但采用模型或计算机仿真的手段，学生无法学到真实生产系统所需的知识。

针对各个产品在生产线和物流环节，实际的流程中也多采用机电一体化的方式进行生产，鉴于目前大学教育的现状，无法实现真实性强的模拟化操作训练。因此，教学时需要设计一套紧密结合实际生产的实训设备。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是解决上述问题，提供一种多工位数字化仿真生产线教学设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种多工位数字化仿真生产线教学设备，包括环形输送线、瓶托板、原料存放出库站、灌装站、旋盖站、贴标站和装盒站，所述环形输送线为矩形结构，且环形输送线顺时针输送，所述瓶托板连接在环形输送线上用于输送瓶子，所述原料存放出库站位于环形输送线右侧，用于存放瓶子，所述灌装站位于环形输送线右前侧，用于灌装瓶子，所述旋盖站位于环形输送站左前侧，用于旋开瓶盖，所述贴标站位于环形输送线左后侧，用于给瓶子贴标，所述装盒站位于环形输送线右后侧，用于将瓶子装盒，所述原料存放出库站、灌装站、旋盖站、贴标站和装盒站均设有台架，所述台架上均设有人机界面。

作为改进，所述环形输送线由六段独立输送线组成，且每段独立输送线由独立的输送线电机控制，所述独立输送线上靠右侧设有电机调速器，所述独立输送线上设有检测传感器和阻挡气缸，所述独立输送线的下部两侧连接设有支腿。

作为改进，所述原料存放出库站包括xyz线性模组、夹瓶气缸、产品存放区和空瓶存放区，所述xyz线性模组连接在台架上部内，所述夹瓶气缸连接在xyz线性模组上，所述产品存放区位于xyz线性模组下方，所述空瓶存放区位于产品存放区下方。

作为改进，所述灌装站包括xyz线性模组、灌装头和气阀，所述xyz线性模组连接在台阶上部内，所述气阀连接在台架下部内，所述灌装头位于台架上部内中部。

作为改进，所述旋盖站包括xyz线性模组、夹瓶气缸、平托定位机构、送盖转盘、送盖槽和送盖喷气嘴，所述xyz线性模组连接在台架上部内，所述夹瓶气连接在xyz线性模组上，所述平托定位机构位于夹瓶气缸下方，所述送盖转盘位于xyz线性模组左前侧，所述送盖槽位于上方，所述送盖喷气嘴位于送盖槽上方。

作为改进，所述贴标站包括xyz线性模组、夹瓶气缸、z轴气缸、贴标机和标签推压气缸，所述xyz线性模组连接在台架上部内，所述夹瓶气缸和z轴气缸连接在xyz线性模组上，所述平托定位机构位于夹瓶气缸下方，所述贴标机位于平托定位机构前侧，所述标签推压气缸位于贴标机左侧。

作为改进，所述装盒站包括机器人、真空吸盘治具和夹瓶气缸治具，所述机器人连接在台架上部内，所述真空吸盘治具和夹瓶气缸治具位于机器人前侧。

作为改进，所述台架的四壁上连接设有双扇门。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型与现有技术相比的优点在于：本设备模拟实际工厂瓶子灌装生产线，学生通过学习可更加了解实际生产设备调试现况，设备以环形流水线的流程进行模拟生产线工序，设备集成了人机界面技术、气动传动技术、传感器检测技术、机械传动技术等知识点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的环形输送线的示意图。

图3是本实用新型的原料存放出库站的示意图。

图4是本实用新型的原料灌装站的示意图。

图5是本实用新型的原料旋盖站的示意图。

图6是本实用新型的原料贴标站的示意图。

图7是本实用新型的原料装盒站的示意图。

如图所示：1、环形输送线，2、瓶托板，3、原料存放出库站，4、灌装站，5、旋盖站，6、贴标站，7、装盒站，8、台架，9、人机界面，10、输送线电机，11、电机调速器，12、检测传感器，13、阻挡气缸，14、xyz线性模组，15、夹瓶气缸，16、产品存放区，17、空瓶存放区，18、灌装头，19、气阀，20、平托定位机构，21、送盖转盘，22、送盖槽，23、送盖喷气嘴，24、z轴气缸，25、贴标机，26、标签推压气缸，27、机器人，28、真空吸盘治具，29、夹瓶气缸治具。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1，一种多工位数字化仿真生产线教学设备，包括环形输送线1、瓶托板2、原料存放出库站3、灌装站4、旋盖站5、贴标站6和装盒站7，所述环形输送线1为矩形结构，且环形输送线1顺时针输送，所述瓶托板2连接在环形输送线1上用于输送瓶子，所述原料存放出库站3位于环形输送线1右侧，用于存放瓶子，所述灌装站4位于环形输送线1右前侧，用于灌装瓶子，所述旋盖站5位于环形输送站左前侧，用于旋开瓶盖，所述贴标站6位于环形输送线1左后侧，用于给瓶子贴标，所述装盒站7位于环形输送线1右后侧，用于将瓶子装盒，所述原料存放出库站3、灌装站4、旋盖站5、贴标站6和装盒站7均设有台架8，所述台架8上均设有人机界面9，所述台架8的四壁上连接设有双扇门。

结合附图2，所述环形输送线1由六段独立输送线组成，且每段独立输送线由独立的输送线电机10控制，所述独立输送线上靠右侧设有电机调速器11，所述独立输送线上设有检测传感器12和阻挡气缸13，所述独立输送线的下部两侧连接设有支腿。

结合附图3，所述原料存放出库站3包括xyz线性模组14、夹瓶气缸15、产品存放区16和空瓶存放区17，所述xyz线性模组14连接在台架8上部内，所述夹瓶气缸15连接在xyz线性模组14上，所述产品存放区16位于xyz线性模组14下方，所述空瓶存放区17位于产品存放区16下方。

结合附图4，所述灌装站4包括xyz线性模组14、灌装头18和气阀19，所述xyz线性模组14连接在台阶上部内，所述气阀19连接在台架8下部内，所述灌装头18位于台架8上部内中部。

结合附图5，所述旋盖站5包括xyz线性模组14、夹瓶气缸15、平托定位机构20、送盖转盘21、送盖槽22和送盖喷气嘴23，所述xyz线性模组14连接在台架8上部内，所述夹瓶气连接在xyz线性模组14上，所述平托定位机构20位于夹瓶气缸15下方，所述送盖转盘21位于xyz线性模组14左前侧，所述送盖槽22位于上方，所述送盖喷气嘴23位于送盖槽22上方。

结合附图6，所述贴标站6包括xyz线性模组14、夹瓶气缸15、z轴气缸24、贴标机25和标签推压气缸26，所述xyz线性模组14连接在台架8上部内，所述夹瓶气缸15和z轴气缸24连接在xyz线性模组14上，所述平托定位机构20位于夹瓶气缸15下方，所述贴标机25位于平托定位机构20前侧，所述标签推压气缸26位于贴标机25左侧。

结合附图7，所述装盒站7包括机器人27、真空吸盘治具28和夹瓶气缸治具29，所述机器人27连接在台架8上部内，所述真空吸盘治具28和夹瓶气缸治具29位于机器人27前侧。

本实用新型的工作原理：在原料存放出库站3内，通过人工将空瓶放置到空瓶存放位，xyz线性模组14移动至空瓶存放位，夹瓶气缸15夹取空瓶放到瓶托板上完成后，环形输送线1把瓶托板2及瓶子输送到灌装站4；到达灌装站4灌装位前，瓶托板2经过检测传感器12，检测传感器12检测到瓶托板2后，阻挡气缸13升起拦截并定位，本站的环形输送线1停止运行，xyz线性模组14移动到空瓶口上方，气阀19打开气源采用气压把液体通过管压到灌装头18，灌装头18打开进行灌装，液体流量控制采用时间控制，灌装完成后灌装头18关闭，阻挡气缸13降下本站环形输送线1启动，将瓶托板2及瓶子输送到旋盖站5；到达旋盖站5旋盖位前，瓶托板2经过检测传感器12，检测传感器12检测到瓶托板2后，阻挡气缸13升起拦截并定位，本站的环形输送线1停止运行，xyz线性模组14移动旋盖头到送盖转盘21上方抓取瓶盖，(送盖转盘21旋转180度继续送盖等待下一次的抓取，送盖转21动力采用旋转气缸180度，送盖槽22采用压缩空气进行吹送瓶盖，瓶盖由人工提前放在送盖22上)，抓取瓶盖完成后，xyz线性模组14移动旋盖头至瓶口上方，夹瓶气缸15动作把瓶子夹住，z轴下降把瓶盖压瓶口上进行旋盖，旋盖动力采用步进电机，旋盖控制通过步进电机扭矩设置，判别瓶盖是不是拧到位，旋盖完成后，阻挡气缸13降下本站环形输送线1启动，将瓶托板2及瓶子输送到贴标站6；到贴标站6贴标位前，瓶托板2经过检测传感器12，检测传感器12检测到瓶托板2后，阻挡气缸13升起拦截并定位，本站的环形输送线1停止运行，xyz线性模组14移动至瓶子位，z轴气缸24降下，夹瓶气缸15夹取瓶子，z轴气缸24上升，xyz线性模组14夹取瓶子移至瓶子座位置，z轴气缸24降下等待贴标，贴标机出标签，由标签吸板吸附(带真空)，标签推压气缸26把标签吸板往瓶身上压，标签贴在瓶身，标签推压气缸26返回完成贴标，z轴气缸24上升，xyz线性模组14移动至瓶子原位置上方，z轴气缸24下降，夹瓶气缸15松开瓶子，z轴气缸24上升，继续下一个瓶子贴标动作，完成所有贴标后，阻挡气缸降下本站环形输送线启动，阻挡气缸13降下本站环形输送线1启动，将瓶托板2及瓶子输送到装盒站7；到装盒站7装盒位前，瓶托板2经过检测传感器12，检测传感器12检测到瓶托板2后，阻挡气缸13升起拦截并定位，本站的环形输送线1停止运行，等待装盒，机器人27选择真空吸盘治具28，真空吸盘治具28移至折盒机构处吸取包装盒(双插盒)片状，移至折盒位，折盒位下方吸盘吸住包装盒(片状)，机器人27带着真空吸盘治具28动作同时平移和上移，把包装盒变成矩形，盒子底部前后气缸折两侧短边，右方气缸折插扣完成折盒，把包装盒移至盒子放置位等待装瓶，机器人27把真空吸盘治具28放回原位，选择夹瓶气缸治具29，夹取瓶子放置包装盒内，封盒如折盒动作相同，封盒完成后，将产品放置回瓶托板2(瓶托位同时兼容瓶子与包装盒两种尺寸)，完成装盒后，阻挡气缸13降下本站环形输送线1启动，将瓶托板2及瓶子输送到原料存放出库站3；到达原料存放出库站3原料存放+出库位前，瓶托板2经过检测传感器12，检测传感器12检测到瓶托板2后，阻挡气缸13升起拦截并定位，本站的环形输送线1停止运行，xyz线性模组14移动真空吸盘到瓶托产品位置，吸取产品外包装并将产品移至产品存放区16，等待出库，如需出库则将产品移动至出库输送线上。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。