专利名称：一种模拟仓储装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种模拟仓储装置，特别涉及的是一种用于教学领域模拟仓储装置。
2、 背景技术
职业教育改革的不断深入，使以工作技能为核心的实训教学成为大势所趋，这样以来一 些传统的机电一体化课程的实训教学就面临着一种情况传统的理论学习达不到技能训练的 要求，同学们只能从脑海中想象所谓的"工业现场"，无法直观的了解并掌握机械加工的工作 过程和工作原理，但是又不能将庞大的生产线直接搬进教室，因此急需一种相应的装置能够 合理的完整的模拟出工业现场的各个生产环节。
3、 实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种模拟仓储装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案在于， 一种模拟仓储装置，其包括传送 单元、升降机械手单元、高架仓库单元和控制单元；其特征在于
所述的传送单元、升降机械手单元、高架仓库单元都安装在同一水平面上，传送单元和 高架仓库单元分别安装在升降机械手单元的两侧，所述的控制单元可安装在水平面上部或底部。
所述的传送单元包含传送带、传动带、挡块、传送电机、传感器。传感器分别置于工件 从气爪下落到传送带落点处的正底部和正侧面，所述的挡块安装在正底部传感器的前方，所 述的传送电机通过传送机构连接传送带。
所述的升降机械手单元包括主体框架、直线移动装置、升降装置、旋转机械手装置和链 条配重装置。所述的旋转机械手装置安装在升降装置的升降台上。所述的升降装置和链条配 重装置安装在主体框架上，所述的主体框架安装在直线移动装置上，所述的直线移动装置安 装在一水平面上。
所述的直线移动装置由导轨、滚珠丝杆、驱动电机、限位机构组成。所述的导轨和滚珠 丝杆安装于水平面上，滚珠丝杆在两根导轨之间，且与导轨平行。所述的限位机构安装于滚 珠丝杆两端，所述的驱动电机安装在滚珠丝杆一端，且驱动电机轴端齿轮与滚珠丝杆端的齿 轮啮合，所述的驱动电机轴端齿轮带动滚珠丝杆端的齿轮结合滚珠丝杆的运动，控制升降机 械手的左右移动；
所述的升降装置是由升降电机、蜗轮蜗杆、同步带、同步轮、升降台组成，所述的升降 装置安装在主体框架中，所述的升降电机安装在主体框架顶部，升降电机通过蜗轮蜗杆驱动同步带和链条配重装置对升降台进行提升和下降；升降台安装在主体框架侧面，与同步带结 为一体，并套在水平竖立的圆杆导轨上。
所述的链条配重装置包含配重链轮、配重链条、配重块，所述的配重链条一端与升降台 连接，另一端绕过配重链轮固定在配重块中。
所述的旋转机械手装置包含气爪、无杆气缸、旋转气缸、磁性开关，所述的气爪安装于 旋转气缸上部位，所述的旋转气缸安装于无杆气缸上、所述的无杆气缸水平安装在升降台上。 气爪在无杆气缸的作用下前后移动，在旋转气缸的作用下可作180°旋转，所述的磁性开关 安装在旋转气缸、无杆气缸上，检测旋转气缸的旋转角度和无杆气缸到位情况。
所述的高架仓库单元位于升降机械手单元的侧面，由一个或多个仓架组成，每个仓架的 每层仓库都是由直线传送装置、传感器、传送电机组成，直线传送装置包含圆形传送带和滚 轮，每层传感器和传送电机分别固定在直线传送装置的上方和下方。
所述的控制单元包括控制器、气动阀组、开关、按钮。控制器连接控制传送单元、升降 机械手单元和高架仓库单元，在控制器的控制下，可以完成工件入库和出库的过程。
较佳的，高架仓库单元单元可以根据需要增加仓架和仓架的层数。
较佳的，所述控制器为具有时序逻辑处理功能的单片机或可编程控制器。
较佳的，所述限位机构设有到位检测和极限保护开关。
较佳的，所述的传送电机、驱动电机、升降电机均可为直流、交流、伺服、步进等电机。 较佳的，在主体框架顶部还安装有声光报警器。
本实用新型发明有益效果是逼真的模拟了工业现场，并且结构美观、定位精度高、结 构合理、响应速度快；学员可以全面了解机械的传动、产品入库和出库的原理以及电机、气 动、传感器、自动控制技术的综合应用；学员还可以自行进行拆装、接线、编程、调试，从 而锻炼了学员的理论知识和动手能力。
图1为模拟仓储装置的右视图
图2为模拟仓储装置的俯视图
图l、 2中、l为工件、2为传送电机、3为传送带、4为传动带，51、 52、 53为传感器， 6为挡块、7为水平导轨、8为滚珠丝杆、9为驱动电机、IO为小齿轮、ll为大齿轮，121、 122、 123均为限位开关，13为立体框架、14为圆杆导轨、15为顶板、16为升降电机、17为 涡轮蜗杆、18为同步带、19升降台、20为无杆气缸、21为旋转气缸、22为气抓、23为配重 链轮、24为配重链条、25为配重块、26为声光报警器、27为圆形带、28为铝脚支架、29为 台面、30为仓架。5、具体实施方案
参照附图，其为本实用新型物流仓储装置结构示意图，具体实施方式
为-
参照图l、 2，本实用新型物流仓储装置包括传送单元、升降机械手单元、高架仓库单
元和控制单元；其全部安装在台面(29)上，传送单元和高架仓库分别安装在升降机械手单 元两侧。
传送单元包含传送电机(2)、传送带(3)、传动带(4)、传感器(51、 52)、挡块(6)。 传感器(51、 52)分别置于工件从气爪(21)下落到传送带(3)的落点处的正底部和正侧面， 即传感器(51)通过支架安装在传送带侧面，另一传感器(52)安装在传送带中间位置。挡 块(6)安装在传送带中间位置，且在传感器(52)前方。传送电机(2)通过传动带(4)连 接传送带(3)使工件(1)运行。
升降机械手单元包括主体框架、直线移动装置、升降装置、旋转机械手装置和链条配重 装置。
直线移动装置由水平导轨(7)、滚珠丝杆(8)、驱动电机(9)、限位机构(121、 122、 123)组成。两根水平导轨(7)水平安装于底座(29)上，滚珠丝杆(8)水平安装在两根水 平导轨(7)中间。驱动电机(9)安装在滚珠丝杆(8) —端，驱动电机(9)轴端小齿轮(10) 与滚珠丝杆(8)端的大齿轮(11)啮合。限位开关(121、 122、 123)安装于滚珠丝杆(8) 两端，限位开关(122、 123)为到位检测限位开关，限位开关(11)为极限保护开关。主体 框架(13)安装于直线移动装置上。驱动电机(9)轴端小齿轮(10)带动滚珠丝杆(8)端 的大齿轮(11)结合滚珠丝杆(8)的运动，控制升降机械手的左右移动。
升降装置是由主体框架(13)、升降电机(16)、蜗轮蜗杆(17)、同步带(18)、升降台 (19)组成。升降装置安装在主体框架(13)中，顶板(15)水平安装在主体框架(13)顶 部，升降电机(16)和蜗轮蜗杆(17)安装在顶板(15)上。同步带(18)绕过蜗轮蜗杆(17) 端的同步轮及底部的同步轮构成一个转动回路。升降台(19)安装在主体框架(13)侧面， 套在两根水平竖立的圆杆导轨(14)上，并与同步带(18)结为一体。升降电机(16)通过 蜗轮蜗杆(17)驱动同步带(18)和链条配重装置对升降台进行提升和下降。
链条配重装置包含配重链轮(23)、配重链条(24)、配重块(25)。两根配重链条(24) 分别一端与升降台(19)连接，另一端绕过配重链轮(23)固定在配重块(25)中。
旋转机械手装置包含无杆气缸(20)、旋转气缸(21)、气爪(22)、磁性开关。气爪(22) 安装于旋转气缸(21)的上部位，旋转气缸(21)安装于无杆气缸(20)上，无杆气缸(20) 水平固定在升降台(19)上。磁性开关分别安装在旋转气缸(21)、无杆气缸上(20)，分别 检测旋转气缸(21)的旋转角度和无杆气缸(20)的到位情况。气爪(22)在无杆气缸的作
6用下前后移动，在旋转气缸的作用下可作180°旋转。气爪(22)初始位置是 H对着传感器 (52)。
高架仓库单元位于升降机械手单元的侧面，是通过铝脚支架(28)用铝型材搭建，3个 相同的仓架(30)组成。每个仓架有4层，每层仓库都是由直线传送装置、传感器(53)、传 送电机(2)组成。直线传送装置包含圆形传送带(26)和转动轮，每层传感器(53)通过支 架安装在直线传送装置的上方，传送电机(2)分别安装在直线传送装置的下方。传送电机(2) 通过传动带(4)、转动轮、圆形传送带(26)使直线传送装置工作。
'控制单元包括可编程控制器、气动阀组、开关、按钮，其可以安装在台面(29)上。气 动阀控制气动元件，开关、按钮控制模拟仓储装置的启动、停止、复位。可编程控制器连接 控制传送单元、升降机械手单元和物料仓储架单元，'在控制器的控制下，可以完成工件入库 和出库的过程。声光报警器(26)固定在顶板(15)上，出现异常情况时，即声光报警。
入库工作过程当工件(1)在传送带(3)时，传送带(3)中间的传感器(52)检测到 工件(1)后，挡块(6)挡住工件(1)前进，在升降电机(16)的作用下，升降机械手下降， 到达工(1)件旁，气爪(22)抓取工件U)向后，机械手在旋转气缸(21)的作用下旋转 180度后，根据工件(1)的颜色，直线移动装置丌始向左(右)移动，同步带(18)和链条 配重装置对升降台(19)进行提升，提升到合适的仓架前，无杆气缸(20)带动气爪开始向 后移动，将工件送到指定的仓库层中，该层的传感器(53)检测到工件(1)后，该层的传送 电机(2)正转，带动圆形传送带(27)，将工件(1)送到仓库中。此后，机械手回到原来位 置，等待下一个工件的到来。
出库工作过程当要出库时，工件(l)-所在层的传送电机(2)反转，将二件被传送到 该层的第一个工件位，传感器(53)检测到工件(1)后，该层传送电机(2)停止运转，气 爪在旋转气缸(21)、无杆气缸(20)的作用下，抓取工件(1)后，升降台(19)下降，升 降机械手单元左右移动，将该工件(1)放到放到传送单元的传送带(3)中，即完成了工件 出库的过程c
若某种颜色的工件在仓库中放满后，提升单元又将处理同种颜色工件时，声光报警器(26) 将发声发光，说明放置该种颜色的仓库已满，需要将工件出库(移出)。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改，变化或等效， 但都奖落入本实用新型的保护范围内。i
权利要求1、一种模拟仓储装置，其包括传送单元、升降机械手单元、高架仓库单元和控制单元；其特征在于所述的传送单元、升降机械手单元、高架仓库单元都安装在同一水平面上，传送单元和高架仓库单元分别安装在升降机械手单元的两侧，所述的控制单元可安装在水平面上部或底部。
2、 根据权利要求1所述模拟仓储装置，其特征在于所述的传送单元包含传送带、 传动带、挡块、传送电机、传感器；传感器分别置于工件从气爪下落到传送带落点处的正 底部和正侧面，所述的挡块安装在正底部传感器的前方，所述的传送电机通过传送机构连 接传送带。
3、 据权利要求1所述模拟仓储装置，其特征在于所述的升降机械手单元包括主体 框架、直线移动装置、升降装置、旋转机械手装置和链条配重装置，所述的旋转机械手装 置安装在升降装置的升降台上。所述的升降装置和链条配重装置安装在主体框架上，所述 的主体框架安装在直线移动装置上，所述的直线移动装置安装在一水平面上。
4、 根据权利要求1所述模拟仓储装置，其特征在于所述的直线移动装置由导轨、 滚珠丝杆、驱动电机、限位机构组成，所述的导轨和滚珠丝杆安装于水平面上，滚珠丝杆 在两根导轨之间，且与导轨平行；所述的限位机构安装于滚珠丝杆两端，所述的驱动电机 安装在滚珠丝杆一端，且驱动电机轴端齿轮与滚珠丝杆端的齿轮啮合，所述的驱动电机轴 端齿轮带动滚珠丝杆端的齿轮结合滚珠丝杆的运动，控制升降机械手的左右移动。
5、 根据权利要求1所述模拟仓储装置，其特征在于所述的升降装置是由升降电机、 蜗轮蜗杆、同步带、同步轮、升降台组成，所述的升降装置安装在主体框架中，所述的升 降电机安装在主体框架顶部，升降电机通过蜗轮蜗杆驱动同步带和链条配重装置对升降台 进行提升和下降；升降台安装在主体框架侧面，与同步带结为一体，并套在水平竖立的圆 杆导轨上。
6、 根据权利要求5所述模拟仓储装置，其特征在于所述的链条配重装置包含配重 链轮、配重链条、配重块，所述的配重链条一端与升降台连接，另一端绕过配重链轮固定 在配重块中。
7、 根据权利要求1所述模拟仓储装置，其特征在于所述的旋转机械手装置包含气 爪、无杆气缸、旋转气缸、磁性开关，所述的气爪安装于旋转气缸上部位，所述的旋转气 缸安装于无杆气缸上、所述的无杆气缸水平安装在升降台上。气爪在无杆气缸的作用下前后移动，在旋转气缸的作用下可作180°旋转，所述的磁性开关安装在旋转气缸、无杆气 缸上，检测旋转气缸的旋转角度和无杆气缸到位情况。
8、 根据权利要求1所述模拟仓储装置，其特征在于所述的高架仓库单元位于升降 机械手单元的侧面，由一个或多个仓架组成，每个仓架的每层仓库都是由直线传送装置、 传感器、传送电机组成，直线传送装置包含圆形传送带和滚轮，每层传感器和传送电机分 别固定在直线传送装置的上方和下方。
9、 根据权利要求1所述模拟仓储装置，其特征在于所述的控制单元包括控制器、 气动阀组、开关、按钮。控制器连接控制传送单元、升降机械手单元和高架仓库单元，在 控制器的控制下，可以完成工件入库和出库的过程。
10、 根据权利要求4所述模拟仓储装置，其特征在于所述限位机构设有到位检测和 极限保护开关。
专利摘要本实用新型涉及一种模拟仓储装置，其包括传送单元、升降机械手单元、高架仓库单元和控制单元；其特征在于所述的传送单元、升降机械手单元、高架仓库单元都安装在同一水平面上，传送单元和高架仓库单元分别安装在升降机械手单元的两侧，所述的控制单元可安装在水平面上部或底部。本实用新型发明有益效果是逼真的模拟了工业现场，并且结构美观、定位精度高、结构合理、响应速度快；学员可以全面了解机械的传动、产品入库和出库的原理以及电机、气动、传感器、自动控制技术的综合应用；学员还可以自行进行拆装、接线、编程、调试，从而锻炼了学员的理论知识和动手能力。
文档编号G09B25/00GK201331876SQ20092011240
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者姚建平, 宋越鸣, 徐汇音, 郑玲玲 申请人:浙江天煌科技实业有限公司