接在所述悬臂8的可动端，所述回转气缸10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11，所述第二双作用气缸11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。
[0033]电机12与旋转座均竖直安装，旋转座的主轴在底部与电机12的输出轴通过传动齿轮组13连接，实现电机12驱动旋转座转动的目的，进而带动整个悬臂8旋转。悬臂8与旋转座铰接，并通过可伸缩的支撑臂9连接，支撑臂9伸缩带动悬臂8实现俯仰动作；悬臂8本身可伸缩，可以带动连接在其可动端的机械手沿着悬臂8的长度方向前后移动；回转气缸10可以带动机械手在水平面内转动，以便调整机械手的方向；第二双作用气缸11带动机械手松开或抓紧，实现抓取和放下动作。整个抓取单元4可以实现:自身旋转、悬臂8俯仰、悬臂8伸缩、机械手转动等四个自由度的动作，保证抓取动作的正常进行，可以满足各种动作要求；抓取单元4的所有驱动件均通过控制单元7进行控制，以实现自动控制。
[0034]具体的，所述包装单元6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14，所述步进电机14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15，所述第三双作用气缸15用于带动所述裹包器上下移动。当有两个待包装件放到操作台上后，第三双作用气缸15带动裹包器由上到下缓缓移动，同时步进电机14带动操作台以及待包装件旋转，裹包器将包装袋缠绕到两个待包装件上，实现包装动作。包装结束后，抓取单元4将包装好的包装件取走，放置相应的存储区。
[0035]优选的，所述控制单元7设有PLC自动控制模块，以控制上述各单元的开机、停机以及实现各自的动作。
[0036]优选的，所述底座I有多个滑轮2，所述滑轮2均设有制动模块，以方便整个自动化模拟包装系统实训平台的移动和固定，减小搬运难度。
[0037]所述抓取单元4、送料单元5以及包装单元6仅通过固定件3与所述底座I连接，所述固定件3优选由铝型材制成。
[0038]为便于调整个单元之间的相对高度，每个单元的底部均连接有不同长度的支腿，各单元的支腿通过所述固定件3与底座I连接。
[0039]控制单元7由西门子S7-200可编程控制器系统、气动驱动、继电器及安全装置、传感器等工厂自动化基本要素组成。相关的压力阀和气缸换向阀布置在工作平台上的便于观察的位置。电缆走线通过走线槽整合规整，以保持美观，避免线缆被损坏。
[0040]由以上实施例可以看出，本发明具有以下优点:
[0041](I)本发明根据工业自动包装机的工作过程原理，将运动控制、生产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；
[0042](2)抓取单元4通过气缸、机械关节臂、齿轮、电机12等多系统构建，达到多自由度的工作范围空间位置的控制；
[0043](3)本发明具有柔性化的特征设计，可以融入机加工和装配技能训练，元件选择和施工遵照真实企业标准；
[0044](4)气缸换向电磁阀布置在工作台上便于观察的位置上，并摆放元件标示，便于实训教学；
[0045](5)本发明设计有人为模拟工厂设备故障功能，可设置工业中常见的故障，训练学员综合分析解决实际问题的能力；
[0046](6)学员可以得到PLC控制系统分析、I/O分配、设计原理图、接线、编程、调试等工作过程的综合知识实训；
[0047](7)提供一个模拟自动包装机工作过程的机电控制综合实训环境，使学生对已学过的诸多单科专业和基础知识，通过该实训台得到全面的认识、综合的训练和实际运用，利于学员快速掌握工业自动化控制的基本知识；
[0048](8)系统模拟工厂自动化应用中常见的故障类型，训练学生解决实际问题的能力，为今后进入工作打下良好基础；
[0049](9)模拟包装机具有柔性化的特征设计，融入了机加工和装配技能训练等元素，综合培训一体化知识；
[0050](10)结构简洁、美观，组成可靠，便于观察，底部安装带制动滑轮2，移动方便，固定快捷可靠。
[0051]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述送料单元(5)包括:料槽(17)、设置在所述料槽(17) —端的第一双作用气缸(16)和连接在所述料槽(17)上方的料仓(18)，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，所述料仓(18)用于存放并向所述料槽(17)投放待包装件；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。
3.如权利要求2所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述料槽(17)设有放料区和取料区，所述料仓(18)设置在所述放料区的上方；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(X)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，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。
4.如权利要求3所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，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。
5.如权利要求1所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述抓取单元(4)包括:固定座、电机(12)、第四双作用气缸(19)、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；所述第四双作用气缸(19)竖直安装在所述旋转座的顶部，所述悬臂(8)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。
6.如权利要求5所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述机械手与所述悬臂(8)的连接处设有回转气缸(10)，所述机械手悬挂连接在所述悬臂(8)的可动端，所述回转气缸(10)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(11)，所述第二双作用气缸(11)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。
7.如权利要求1所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述包装单元(6)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(14)，所述步进电机(14)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(15)，所述第三双作用气缸(15)用于带动所述裹包器上下移动。
8.如权利要求1所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述控制单元(7)设有PLC自动控制模块。
9.如权利要求1所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述底座(I)有多个滑轮(2)，所述滑轮(2)均设有制动模块。
10.如权利要求1所述的自动化模拟包装系统实训平台，其特征在于，所述抓取单元(4)、送料单元(5)以及包装单元(6)仅通过固定件(3)与所述底座(I)连接。
【专利摘要】本发明属于教学用具技术领域，公开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。本发明将运动控制、生产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，空间占用较少；学员可以直观地感受到通过编程控制后设备实现的动作，增强了人与设备的交互，训练效果更好。
【IPC分类】G09B25-02
【公开号】CN104715672
【申请号】CN201510090054
【发明人】钱瑞, 朱巧军
【申请人】北京竞业达沃凯森教育科技有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月27日