自动化模拟包装系统实训平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及教学用具技术领域，特别涉及自动化模拟包装系统实训平台。
【背景技术】
[0002]目前的自动化包装教学平台的设计均以单纯理论验证为主流，以编程练习，控制应用为主，教学器械中实际工业控制元素偏少，无法模拟出工业中的完整的包装机工作流程，学员无法切身感受真实的操作环境，或者无法直观地观察通过编程控制的设备是如何运行的，人与设备的交互较少，缺少系统维护与人为故障设置检测及排除的训练功能，训练效果不理想。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是:为解决现有的自动化包装教学平台均以理论和编程控制为主，教学用具无法模拟真实的设备运行，人与设备交互较少，没有对设备故障及检测的训练，导致训练效果不理想的问题。
[0005]( 二 )技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自动化模拟包装系统实训平台，包括:底座以及安装在所述底座上的送料单元、抓取单元、包装单元和控制单元，所述送料单元、抓取单元、包装单元均与所述控制单元连接；所述送料单元用于输送待包装件，所述抓取单元用于将所述送料单元输送来的待包装件抓取并送至包装单元，并将包装后的包装件取走，所述包装单元用于对所述送料单元送来的待包装件进行包装。
[0007]其中，所述送料单元包括料槽和设置在所述料槽一端的第一双作用气缸，所述第一双作用气缸与所述控制单元连接，所述料槽用于放置待包装件，所述第一双作用气缸的伸缩杆端部连接有挡板，所述挡板用于推动所述待包装件在所述料槽内移动。
[0008]其中，所述料槽设有放料区和取料区，所述放料区和取料区均分别设有放料传感器和取料传感器，所述放料传感器和取料传感器均与所述控制单元连接；所述取料传感器用于检测所述取料区是否有待包装件，当检测到取料区有待包装件时，控制单元控制第一双作用气缸停止动作；当未检测到待包装件时，控制单元控制第一双作用气缸带动所述挡板向所述放料区移动；所述放料传感器用于检测所述放料区是否有待包装件，当检测到放料区有待包装件时，控制单元控制第一双作用气缸带动所述挡板及待包装件向所述取料区移动；所述挡板连接有限位开关限位开关，所述限位开关用于限定所述挡板在所述料槽内的运动范围。
[0009]其中，所述料槽位于所述取料区和放料区处均设有检测孔，所述取料传感器和放料传感器均安装在所述料槽的下方，并分别通过所述检测孔进行检测。
[0010]其中，所述抓取单元包括:固定座、电机、旋转座、双作用气缸、悬臂和机械手，所述电机安装在所述固定座上，所述旋转座转动连接在所述固定座上，所述旋转座设有主轴，所述主轴通过传动齿轮组与所述电机连接；所述悬臂可伸缩，所述悬臂的固定端与所述双作用气缸的活塞端铰接，所述悬臂的可动端与所述机械手连接；所述悬臂与所述旋转座之间连接有支撑臂，所述支撑臂可伸缩，所述支撑臂用于带动所述悬臂实现俯仰动作。
[0011]其中，所述机械手与所述悬臂的连接处设有回转气缸，所述机械手悬挂连接在所述悬臂的可动端，所述回转气缸用于带动所述机械手在水平方向转动；所述机械手连接有第二双作用气缸，所述第二双作用气缸用于控制所述机械手实现松开和抓紧动作，所述机械手用于抓取所述待包装件和包装件。
[0012]其中，所述包装单元包括裹包器和操作台，所述操作台用于放置所述待包装件；所述操作台连接有步进电机，所述步进电机用于带动所述操作台和待包装件在水平方向转动；所述裹包器连接有第三双作用气缸，所述第三双作用气缸用于带动所述裹包器上下移动。
[0013]其中，所述控制单元设有PLC自动控制模块。
[0014]其中，所述底座有多个滑轮，所述滑轮均设有制动模块。
[0015]其中，所述抓取单元、送料单元以及包装单元仅通过固定件与所述底座连接。
[0016](三)有益效果
[0017]上述技术方案具有如下优点:本发明公布了一种自动化模拟包装系统实训平台，根据工业自动包装机的工作过程原理，将运动控制、过程控制两个控制体系相结合，按照真实的工业标准设计，模拟出自动包装机工作流程进行教学；将多个操作单元集合到同一底座上，空间占用较少；通过使用和观察本发明所述自动化模拟包装系统实训平台，学员可以直观地感受到通过编程控制后设备实现的动作，可以通过观察设备的运行情况对控制方式或程序进行修改，增强了人与设备的交互，训练效果更好。
【附图说明】
[0018]图1是本发明所述自动化模拟包装系统实训平台的正视图；
[0019]图2是本发明所述送料单元的结构示意图；
[0020]图3是本发明所述抓取单元的结构示意图；
[0021]图4是本发明所述包装单元的结构示意图；
[0022]图5是图1的右视图；
[0023]图6是图1的俯视图；
[0024]图7是本发明所述自动化模拟包装系统实训平台的立体结构示意图。
[0025]其中，1、底座；2、滑轮；3、固定件；4、抓取单元；5、送料单元；6、包装单元；7、控制单元；8、悬臂；9、支撑臂；10、回转气缸；11、第二双作用气缸；12、电机；13、传动齿轮组；14、步进电机；15、第三双作用气缸；16、第一双作用气缸；17、料槽；18、料仓；19、第四双作用气缸。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0027]如图1-4所示，本发明公布了一种自动化模拟包装系统实训平台，包括:底座I以及安装在所述底座I上的送料单元5、抓取单元4、包装单元6和控制单元7，所述送料单元
5、抓取单元4、包装单元6均与所述控制单元7连接；所述送料单元5用于输送待包装件，所述抓取单元4用于将所述送料单元5输送来的待包装件抓取并送至包装单元6，并将包装后的包装件取走，所述包装单元6用于对所述送料单元5送来的待包装件进行包装。本发明对生产现场的真实设备进行模拟，并将多个操作单元集合到同一底座I上，以便减小空间的占用；通过使用和观察本发明所述自动化模拟包装系统实训平台，学员可以直观地感受到通过编程控制后设备实现的动作，可以通过观察设备的运行情况对控制方式或程序进行修改，增强了人与设备的交互，训练效果更好。
[0028]具体的，所述送料单元5包括料槽17和设置在所述料槽17 —端的第一双作用气缸16，所述第一双作用气缸16与所述控制单元7连接，所述料槽17用于放置待包装件，所述第一双作用气缸16的伸缩杆端部连接有挡板，所述挡板用于推动所述待包装件在所述料槽17内移动。所述料槽17设有放料区和取料区，所述放料区和取料区均分别设有放料传感器和取料传感器，所述放料传感器和取料传感器均与所述控制单元7连接；所述取料传感器用于检测所述取料区是否有待包装件，当检测到取料区有待包装件时，控制单元7控制第一双作用气缸16停止动作；当未检测到待包装件时，控制单元7控制第一双作用气缸16带动所述挡板向所述放料区移动；所述放料传感器用于检测所述放料区是否有待包装件，当检测到放料区有待包装件时，控制单元7控制第一双作用气缸16带动所述挡板及待包装件向所述取料区移动；所述挡板连接有限位开关限位开关，所述限位开关用于限定所述挡板在所述料槽17内的运动范围。
[0029]优选的，在所述放料区的上方设有料仓18，粮仓18连接在料槽17的两侧，待包装件叠摞存放在料仓18内，料槽17内的待包装件取走后，其上方的待包装件自动落到料仓下方的料槽17上，等待下一次被推走。当然，此处的料仓18也可通过控制单元7控制其放料速度或放料时间间隔。
[0030]工作时，取料传感器检测到取料区没有待包装件，将信号传给控制单元7，控制单元7接收到信号后，控制第一双作用气缸16驱动伸缩杆与挡板向放料区移动，当挡板运动到放料区后，操作人员将待包装件放置到放料区；放料传感器检测到待包装件后，将信号传给控制单元7，控制单元7接收到信号后，控制第一双作用气缸16收缩，挡板推动待包装件沿着料槽17向取料区移动；挡板移动过程中，通过限位开关控制其移动的极限值，确保挡板只能在取料区和放料区之间移动，保证送料动作正常进行。当取料传感器检测到取料区有待包装件时，第一双作用气缸16停止动作。抓取单元4将待包装件从取料区抓走，送至包装单元6，当有两个待包装件运送到包装单元6后，包装单元6开始包装；包装结束后，抓取单元4将包装后的包装件取走并送至包装件存储的地方。
[0031]优选的，为避免操作过程中碰到取料传感器或放料传感器，保证其能够正常工作，在所述料槽17位于所述取料区和放料区处均设有检测孔，所述取料传感器和放料传感器均安装在所述料槽17的下方，并分别通过所述检测孔进行检测。
[0032]具体的，所述抓取单元4包括:固定座、电机12、旋转座、悬臂8和机械手，所述电机12安装在所述固定座上，所述旋转座转动连接在所述固定座上，所述旋转座设有主轴，所述主轴通过传动齿轮组13与所述电机12连接；在所述旋转座的顶部连接有第四双作用气缸19，第四双作用气缸19用于与悬臂8铰接，所述第四双作用气缸19可伸缩，第四双作用气缸19用于带动整个悬臂8上下运动，以便调整悬臂8的高度，避免其在运行过程中碰到其他设备。所述悬臂8在水平面内可伸缩，所述悬臂8的固定端与所述第四双作用气缸19的活塞端铰接，所述悬臂8的可动端与所述机械手连接；所述悬臂8与所述第四双作用气缸19之间连接有支撑臂9，所述支撑臂9可伸缩，所述支撑臂9用于带动所述悬臂8实现俯仰动作。所述机械手与所述悬臂8的连接处设有回转气缸10，所述机械手悬挂连