专利名称：检测分类输送自动线实验装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种机电传动与控制实验装置，涉及一种检测分类输送自动线实验装置，该实验装置是模拟生产现场自动线设计的，能对模拟产品进行自动检测、分类及输送。
背景技术：
机电传动与控制实验是机电传动与控制教学环节的重要组成部分。目前的机电传动与控制实验装置大多做成实验台的形式，这种实验台一般由一个中央控制单元和若干个被控对象，如电磁阀、电机等组成。有的实验装置是模拟电梯的运行的控制实验。在实际生产中，机电传动控制的控制对象大多是自动输送线、装配线、产品自动检测与分类线等。目前，在教学中还没有自动检测与分类输送自动线试验装置，不能从实际演示中增强学生对生产现场的感性认识及实际动手能力。
发明内容
本发明的目的在于将实际生产中的自动检测分类输送自动线引入到实验教学中，设计一种检测分类输送自动线实验装置对模拟产品进行自动检测、分类与输送，并通过编程及机械装置的不同拼装实现不同的检测分类及输送模式。
本发明的技术方案一种检测分类输送自动线实验装置，包括测控装置、底座、导向机构、分类机构、输送机构、多个模拟工件及测控器件；所述底座用于安装、支承输送机构、导向机构、分类机构及测控器件；所述导向机构是固定在底座上的导轨装置，其作用是引导模拟工件按导轨装置限定的方向运动；所述输送机构设置在导向机构的上方，由输送杆、多个棘爪、左、右支座、微型气缸组成；输送杆由左、右支座支承、导向，微型气缸固定在左支座上，微型气缸与输送杆连接，从而驱动输送杆；多个棘爪按一定间隔铰接在输送杆的下方，可围绕输送杆轴向输送方向与垂直方向构成的90度角内前后摆动，通过棘爪将模拟工件往前输送；所述多个模拟工件上分别设有不同的感应特征，所述感应特征是多个感应点呈一定规律设置，多个模拟工件上的感应点呈递增布置；所述測控器件是由若干个位置传感器、电磁阀及接线端子组成；
在输送杆的下方沿导轨输送方向分布有上料工位、检测工位及分类工位；各模拟工件从上料工位进入导轨装置；在上料工位及检测工位处分别设有位置传感器，其中检测工位处的位置传感器的数量与感应点最多的模拟工件上的感应点数量相适应；另外，在底座上还设有检测输送杆处于原位的位置传感器；所述分类机构由若干个通过支架固定在底座上的气缸组成，若干个气缸在导轨装置一侧与分类工位对应设置；在每个气缸的活塞杆上装有推头，在推头处设有位置传感器，通过推头将相应的模拟工件推出输送线外，实现分类；所述测控装置是检测分类输送线的大脑，通过编程控制自动线按一定的模式运行；所述电磁阀、位置传感器通过接线端子与测控装置连接，电磁阀接收测控装置的输出，实现各气缸气路的切换，控制气缸的运动；位置传感器用于汽缸运行位置和工件位置的检测，为测控装置提供输入信号。
工作过程当上料工位有模拟工件时，此处的位置传感器接收信号输送到到测控装置，微型气缸驱动输送杆将模拟工件输送到检测工位；在检测工位上由位置传感器对其感应特征进行检测，利用测控装置的逻辑判断功能，确定模拟工件的种类。测控装置根据模拟工件的感应特征种类确定向前输送的步距个数，并控制分类机构的相应分类工位的气缸动作，将不同种类的工件在对应的分类工位上推出输送线外。
有益效果本实验装置是一个完全开放的模拟实际生产现场的实验装置，学生从实验中不仅能学习基本的机电控制设计技能，还能增强学生对实际生产过程的感性认识及实际动手能力。本实验装置无论是软件设计，还是硬件设计都给学生留下了充裕的空间，完全能满足设计性、综合性及创新性实验教学的要求。同时实验装置完全裸露的环境，使学生能够直接将各按钮、传感器、电磁阀与测控装置的输入、输出端子对应连接，给学生动手操作创造了有利条件，实验效果良好。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1所示发明的俯视图。
图3是模拟工件的一种结构示意图。
图4是检测分类控制程序流程图。
图1、2中，1、2、5、22、23是导向块；3是底座；4、16、24是接近开关；7、12是接线端子；11、27分别为左、右支座；13是一组电磁阀；15、26是微形气缸；18是棘爪；19是圆柱销；21是输送杆；30是推头；31是模拟工件；32～35是分类工位；36是检测工位；37是上料工位。
图3中，40为非金属材料本体；41为钢质圆柱体。
具体实施例方式
如图1、2所示，检测分类输送自动线实验装置由底座3、PLC控制装置和安装在底座3上的输送机构、导向机构、分类机构及测控器件组成。
输送机构的主要组成零件有输送杆21、左支座11、右支座27、输送气缸15、棘爪18等。在左支座11和右支座27上开有方孔，与输送杆21相配，对输送杆21起导向及支撑作用。在输送杆21上装有5个棘爪18，棘爪18装在输送杆21的方槽内，通过圆柱销将两者铰接在一起。微型气缸15带缸体的一端固定在左支座11上，带活塞杆的另一端通过支架20与输送杆21相连，由微型气缸提供动力驱动输送杆21在左、右支架11、27的方孔内实现左右运动，并由输送杆21上的棘爪18带动模拟工件实现步进运动。
导向机构主要由导向块1、2、5、22、23组成。导向块通过螺钉固定在底座3上，其作用是引导模拟工件按规定的路线前进。
分类机构主要由3个分类气缸26、支架28、推头30组成，3个分类气缸按输送步距的距离沿输送方向排列。分类气缸26的轴线与输送线的轴线方向垂直，其高度与模拟工件中心高相等。
在底座3上还装有用于测控的器件。在检测工位36处装有多个接近开关16，接近开关的分布尺寸与模拟工件31上感应点的分布尺寸相同。4个电磁阀13叠加在一起通过螺栓与底座3相连，它们分别用于控制4个气缸。接线端子7及12以直线分布的形式置于底座3上。接线端子用于将PLC控制装置与与底座3上的测控器件连接起来。
在如图1、2所示的检测分类输送自动线上共有7个工位，37是上料工位；36是检测工位；32～35是4个分类工位。4个不同种类的模拟工件分别从32～35分类工位下线，并且可通过编程实现某种模拟工件在任意一个分类工位下线。
图3给出了多个模拟工件的一种系列结构。在外型为方体的非金属材料本体上镶嵌有不同数量的钢质圆柱体，根据钢质圆柱体数量的不同，形成若干个不同特征的模拟工件。4种模拟工件结构，模拟工件由钢质圆柱体41及非金属材质的本体40构成；在4种模拟工件上分别分布有1～4个钢质圆柱体，钢质圆柱体的分布尺寸与检测工位36上的接近开关16的分布尺寸一致，圆柱体的直径略大于接近开关16上的感应头直径。模拟工件的本体用塑料或其它非金属材料制成。
图3所示是模拟工件的一种结构示意。还有一种多个模拟工件的系列结构是这样的外型为方体的金属材料本体上加工有不同数量的圆孔，根据圆孔数量的不同，形成若干个不同特征的模拟工件；圆孔的分布尺寸与检测工位36上的接近开关16的分布尺寸一致，圆孔的直径略大于接近开关16上的感应头直径。
模拟工件的数量、相应的分类工位的数量可以根据实际实验需要，进行调整设置，不局限于图1、2中所示。
所述接近开关可以用其它具有相同功能的位置感应器来代替。
模拟工件的检测、输送、分类都是由PLC控制装置控制完成的。PLC控制装置根据事先编制好的程序控制检测分类输送自动线运行。图4是一种检测及控制程序运行流程图。如图1、2中所示，采用PLC控制装置作为测控装置。在本发明中，也可以采用工椌机或单片机作为测控装置。
权利要求
1.一种检测分类输送自动线实验装置，其特征在于包括测控装置、底座、导向机构、分类机构、输送机构、多个模拟工件及测控器件；所述底座用于安装、支承输送机构、导向机构、分类机构及测控器件；所述导向机构是固定在底座上的导轨装置，其作用是引导模拟工件按导轨装置限定的方向运动；所述输送机构设置在导向机构的上方，由输送杆、多个棘爪、左、右支座、微型气缸组成；输送杆由左、右支座支承、导向，微型气缸固定在左支座上，微型气缸与输送杆连接，从而驱动输送杆；多个棘爪按一定间隔铰接在输送杆的下方，可围绕输送杆轴向输送方向与垂直方向构成的90度角内前后摆动，通过棘爪将模拟工件往前输送；所述多个模拟工件上分别设有不同的感应特征，所述感应特征是多个感应点呈一定规律设置，多个模拟工件上的感应点呈递增布置；所述測控器件是由若干个位置传感器、电磁阀及接线端子组成；在输送杆的下方沿导轨输送方向分布有上料工位、检测工位及分类工位；各模拟工件从上料工位进入导轨装置；在上料工位及检测工位处分别设有位置传感器，其中检测工位处的位置传感器的数量与感应点最多的模拟工件上的感应点数量相适应；另外，在底座上还设有检测输送杆处于原位的位置传感器；所述分类机构由若干个通过支架固定在底座上的气缸组成，若干个气缸在导轨装置一侧与分类工位对应设置；在每个气缸的活塞杆上装有推头，在推头处设有位置传感器，通过推头将相应的模拟工件推出输送线外，实现分类；所述测控装置是检测分类输送线的大脑，通过编程控制自动线按一定的模式运行；所述电磁阀、位置传感器通过接线端子与测控装置连接，电磁阀接收测控装置的输出，实现各气缸气路的切换，控制气缸的运动；位置传感器用于汽缸运行位置和工件位置的检测，为测控装置提供输入信号。
2.根据权利要求1所述的一种检测分类输送自动线实验装置，其特征在于所述测控装置是PLC控制装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种检测分类输送自动线实验装置，其特征在于所述位置传感器是接近开关。
4.根据权利要求1或2所述的一种检测分类输送自动线实验装置，其特征在于所述模拟工件的具体结构为在外型为方体的非金属材料本体上镶嵌有不同数量的钢质圆柱体，根据钢质圆柱体数量的不同，形成若干个不同特征的模拟工件。
5.根据权利要求1或2所述的一种检测分类输送自动线实验装置，其特征在于所述模拟工件的具体结构为外型为方体的金属材料本体上加工有不同数量的圆孔，根据圆孔数量的不同，形成若干个不同特征的模拟工件。
6.根据权利要求3所述的一种检测分类输送自动线实验装置，其特征在于所述模拟工件的具体结构为外型为方体的金属材料本体上加工有不同数量的圆孔，根据圆孔数量的不同，形成若干个不同特征的模拟工件。
7.据权利要求3所述的一种检测分类输送自动线实验装置，其特征在于所述模拟工件的具体结构为在外型为方体的非金属材料本体上镶嵌有不同数量的钢质圆柱体，根据钢质圆柱体数量的不同，形成若干个不同特征的模拟工件。
全文摘要
一种检测分类输送自动线实验装置，包括测控装置、底座、导向机构、分类机构、输送机构、多个模拟工件及测控器件；多个模拟工件上分别设有感应特征；导向机构引导模拟工件按限定方向运动；输送机构设置在导向机构的上方，以将模拟工件往前输送；測控器件是由若干个位置传感器、电磁阀及接线端子组成；在输送机构的下方沿导轨输送方向分布有上料工位、检测工位及分类工位；在工位处设有位置传感器，分类机构与分类工位对应设置；测控装置是检测分类输送线的大脑，通过编程控制自动线。上料后，模拟工件被送到检测工位，测控装置根据工件的种类确定向前输送的步距数，分类机构启动，将模拟工件推出输送线外，从而对模拟产品进行检测、分类与输送。
文档编号G09B25/00GK1916997SQ200610019
公开日2007年2月21日 申请日期2006年7月14日 优先权日2006年7月14日
发明者邱新桥, 王荣志 申请人:湖北汽车工业学院