一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是：其組成包括從右向左依次設(shè)立的四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元(1)、液壓沖壓?jiǎn)卧?2)、液壓加工單元(3)，與上述各單元平行且從左向右設(shè)置的計(jì)算機(jī)總控系統(tǒng)(7)、CCD顏色識(shí)別單元(4)、自動(dòng)裝配單元(5)、自動(dòng)分類入庫(kù)單元(6)六個(gè)單元模塊，各單元具備單機(jī)/聯(lián)機(jī)功能，在單機(jī)模式下，各單元鋁合金桌面可脫離系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，可以通過(guò)本單元的控制系統(tǒng)控制該單元工作；聯(lián)機(jī)模式下，該單元作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，受主站調(diào)度。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠解決高職高校機(jī)器人與機(jī)電一體化專業(yè)相關(guān)教學(xué)設(shè)備短缺的現(xiàn)狀，使得受訓(xùn)者更容易全面掌握機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成。
【專利說(shuō)明】一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性制造教學(xué)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于教學(xué)與科研的光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增加，而產(chǎn)品的市場(chǎng)壽命日益縮短，更新?lián)Q代加速，中、小批量生產(chǎn)占有越來(lái)越重要的地位。面臨這一新的局面，必須大幅度提高制造柔性和生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。柔性制造系統(tǒng)正是在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。
[0003]為了促進(jìn)對(duì)機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)等先進(jìn)制造技術(shù)有一個(gè)全面的深入了解和體會(huì)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)的需求，采用了工業(yè)上幾乎常見(jiàn)的柔性制造單元，開(kāi)發(fā)完全模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的柔性制造自動(dòng)化物流教學(xué)系統(tǒng)，并配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。便于針對(duì)各高職高校機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)、動(dòng)手操作及科研、二次開(kāi)發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的技術(shù)中存在的缺陷，提供一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，能夠解決高職高校機(jī)器人與機(jī)電一體化專業(yè)相關(guān)教學(xué)設(shè)備短缺的現(xiàn)狀，使得受訓(xùn)者更容易全面掌握機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明米用的技術(shù)方案是:一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:其組成包括從右向左依次設(shè)立的四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元、液壓沖壓?jiǎn)卧?、液壓加工單元，與上述各單元平行且從左向右設(shè)置的計(jì)算機(jī)總控系統(tǒng)、CCD顏色識(shí)別單元、自動(dòng)裝配單元、自動(dòng)分類入庫(kù)單元六個(gè)單元模塊，各單元具備單機(jī)/聯(lián)機(jī)功能，在單機(jī)模式下，各單元鋁合金桌面可脫離系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，可以通過(guò)本單元的控制系統(tǒng)控制該單元工作；聯(lián)機(jī)模式下，該單元作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，受主站調(diào)度。
[0006]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的計(jì)算機(jī)總控系統(tǒng)包含總控計(jì)算機(jī)、單元PLC控制系統(tǒng)、單元機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)，所述的各單元PLC控制系統(tǒng)、單元機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)與所述總控計(jì)算機(jī)通過(guò)ProfiBus-DP總線連接與通訊。
[0007]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元包含鋁合金桌面、鋁合金原料庫(kù)、工件、四自由度SCARA機(jī)器人、真空吸附工具、單元采用基于PC104總線嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器控制，控制器內(nèi)部安裝二塊二軸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制卡；所述的四自由度SCARA機(jī)器人采用經(jīng)濟(jì)型教學(xué)產(chǎn)品，由一套交流伺服電機(jī)三套步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一關(guān)節(jié)與二關(guān)節(jié)諧波減速器傳動(dòng)，三關(guān)節(jié)滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，四關(guān)節(jié)行星減速器傳動(dòng)，機(jī)器人末端安裝真空吸附工具；所述的鋁合金原料庫(kù)由鋁合金型材搭建，平面圓弧布局，共計(jì)12處工位，工位下安裝檢測(cè)傳感器，用以檢測(cè)工件有無(wú)。
[0008]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的材料檢測(cè)與液壓沖壓?jiǎn)卧X合金桌面、同步帶輸送機(jī)、漫反射光電傳感器、電動(dòng)調(diào)整臺(tái)、液壓缸，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控；所述的同步帶輸送機(jī)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶輪組傳動(dòng)，直線軸與直線軸承支撐，輸送機(jī)內(nèi)安裝光電傳感器檢測(cè)定位，所述的電動(dòng)調(diào)整臺(tái)通過(guò)鋁合金型材框架龍門式橫跨同步帶輸送機(jī)上，調(diào)整臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，直線軸與直線軸承支撐，活動(dòng)平臺(tái)通過(guò)連接板安裝液壓缸，實(shí)訓(xùn)模擬沖壓作業(yè)。
[0009]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的液壓加工單元包含鋁合金桌面、一維平移臺(tái)、搬運(yùn)機(jī)械手、氣動(dòng)夾具、C型鋼手動(dòng)調(diào)整臺(tái)、液壓缸，單元采用PLC控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控，所述的一維平移臺(tái)鋁合金型材框架，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，直線導(dǎo)軌支撐，平移臺(tái)活動(dòng)平臺(tái)上固定搬運(yùn)機(jī)械手，所述的搬運(yùn)機(jī)械手鋁合金型材框架，圓柱坐標(biāo)機(jī)器人模式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，通過(guò)連接桿安裝升降導(dǎo)桿氣缸，末端安裝氣動(dòng)手爪，所述的氣動(dòng)夾具鋁型材框架，導(dǎo)桿氣缸夾緊，配置漫反射光電傳感器檢測(cè)與通訊，所述的C型鋼手動(dòng)調(diào)整臺(tái)支架由鋼板焊接而成，正面安裝手動(dòng)調(diào)整裝置，由手輪手動(dòng)驅(qū)動(dòng)、梯形滑動(dòng)絲桿傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌支撐，活動(dòng)平臺(tái)通過(guò)連接板安裝液壓缸。
[0010]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的C⑶顏色識(shí)別單元包含鋁合金桌面、皮帶輸送機(jī)、(XD機(jī)器視覺(jué)裝置、總控計(jì)算機(jī)，單元借用總控計(jì)算機(jī)控制；所述的皮帶輸送機(jī)鋁合金型材框架，直流電機(jī)連接蝸輪蝸桿減速器傳動(dòng)，輸送機(jī)上安裝漫反射光電傳感器與氣動(dòng)定位裝置，所述的CCD機(jī)器視覺(jué)裝置鋁型材框架，采用高分辨率相機(jī)檢測(cè)，配置視頻采集卡，安裝于總控計(jì)算機(jī)內(nèi)。
[0011]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的自動(dòng)裝配單元包含鋁合金桌面、伺服平移臺(tái)、搬運(yùn)機(jī)械手、十二工位旋轉(zhuǎn)料庫(kù)、子工件、氣動(dòng)裝配臺(tái)，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控；所述的伺服平移臺(tái)鋁合金型材框架，交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶輪組傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌支撐?；顒?dòng)平臺(tái)上安裝搬運(yùn)機(jī)械手，所述的搬運(yùn)機(jī)械手，圓柱坐標(biāo)機(jī)器人模式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，通過(guò)連接桿安裝導(dǎo)桿氣缸，末端安裝氣動(dòng)手爪，所述的十二工位旋轉(zhuǎn)料庫(kù)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直連諧波減速器輸出，所述的氣動(dòng)裝配臺(tái)導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)，承接待裝配工件。
[0012]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的自動(dòng)分類入庫(kù)單元包含鋁合金桌面、二套鋁合金成品庫(kù)、龍門式平移臺(tái)、氣動(dòng)機(jī)械手、變頻皮帶輸送機(jī)，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控；所述的鋁合金成品庫(kù)鋁合金型材搭建，位于變頻皮帶輸送機(jī)兩側(cè)，每套六處工位，工位內(nèi)安裝檢測(cè)傳感器，用以檢測(cè)工件有無(wú)，所述的龍門式平移臺(tái)鋁合金龍門支架，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，直線軸與直線軸承支撐，活動(dòng)平臺(tái)安裝氣動(dòng)機(jī)械手，所述的氣動(dòng)機(jī)械手由升降氣缸、伸縮氣缸、氣動(dòng)手爪通過(guò)連接板搭建而成，所述的變頻皮帶輸送機(jī)鋁型材支架，三相異步減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配套變頻器調(diào)速。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:解決高職高校機(jī)器人與機(jī)電一體化專業(yè)相關(guān)教學(xué)設(shè)備短缺的現(xiàn)狀，使得受訓(xùn)者更容易全面掌握機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖與實(shí)施案例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0015]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)總體組成與布置示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元組成示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明的液壓沖壓?jiǎn)卧M成示意圖。[0018]圖4是本發(fā)明的液壓加工單元組成示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的(XD顏色識(shí)別單元組成示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明的自動(dòng)裝配單元元組成示意圖。
[0021]圖7是本發(fā)明的自動(dòng)分類入庫(kù)單元組成示意圖。
[0022]圖1-圖7中，1、四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元，2、液壓沖壓?jiǎn)卧?、液壓加工單元，4、CCD顏色識(shí)別單元，5、自動(dòng)裝配單元，6、自動(dòng)分類入庫(kù)單元，7、計(jì)算機(jī)總控系統(tǒng)，8、鋁合金桌面，9、鋁合金原料庫(kù)，10、工件，11、四自由度SCARA機(jī)器人，12、真空吸附工具，13、鋁合金桌面，14、同步帶輸送機(jī)，15、漫反射光電傳感器，16、電動(dòng)調(diào)整臺(tái)，17、液壓缸，18、鋁合金桌面，19、一維平移臺(tái)，20、搬運(yùn)機(jī)械手，21、氣動(dòng)夾具，22、C型鋼手動(dòng)調(diào)整臺(tái)，23、液壓缸，24、鋁合金桌面，25、皮帶輸送機(jī)，26、(XD機(jī)器視覺(jué)裝置，27、總控計(jì)算機(jī)，28、鋁合金桌面，29、伺服平移臺(tái)，30、搬運(yùn)機(jī)械手，31、十二工位旋轉(zhuǎn)料庫(kù)，32、子工件，33、氣動(dòng)裝配臺(tái)，34、鋁合金桌面，35、二套鋁合金成品庫(kù)，36、龍門式平移臺(tái)，37、氣動(dòng)機(jī)械手，38、變頻皮帶輸送機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下:
[0024]如圖1所述的光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)由四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元
1、液壓沖壓?jiǎn)卧?、液壓加工單元3、(XD顏色識(shí)別單元4、自動(dòng)裝配單元5、自動(dòng)分類入庫(kù)單元6和計(jì)算機(jī)總控系統(tǒng)7、氣動(dòng)系統(tǒng)組成，系統(tǒng)配置總控計(jì)算機(jī)，單元具備單機(jī)/聯(lián)機(jī)功能。各單元鋁合金桌面可脫離系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，又可通過(guò)工業(yè)ProfiBus-DP總線將系統(tǒng)中的所有單機(jī)設(shè)備進(jìn)行高度、高效的集成。六組單元分別分布于獨(dú)立鋁合金實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，全套設(shè)備占地面積為3.6X2.0米。
[0025]單元鋁合金實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用優(yōu)質(zhì)鋁型材搭建，底板安裝支腳滾輪，可輕松移動(dòng)與集成。單元控制系統(tǒng)安裝與鋁型材下方，開(kāi)放式布置。實(shí)驗(yàn)臺(tái)前方配置單元控制操作面板，安裝按鈕與指示燈。
[0026]如圖2所述的四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元1包含鋁合金桌面8、鋁合金原料庫(kù)9、工件10、四自由度SCARA機(jī)器人11、真空吸附工具12、單元采用基于PC104總線嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器控制，控制器內(nèi)部安裝二塊二軸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制卡。所述的四自由度SCARA機(jī)器人11采用經(jīng)濟(jì)型教學(xué)產(chǎn)品，圓柱坐標(biāo)機(jī)構(gòu)，由一套交流伺服電機(jī)三套步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一關(guān)節(jié)與二關(guān)節(jié)諧波減速器傳動(dòng)，三關(guān)節(jié)滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，四關(guān)節(jié)行星減速器傳動(dòng)，機(jī)器人末端安裝真空吸附工具12。所述的鋁合金原料庫(kù)9由鋁合金型材搭建，平面圓弧布局，共計(jì)12處工位，工位下安裝檢測(cè)傳感器，用以檢測(cè)工件有無(wú)。
[0027]如圖3所述的材料檢測(cè)與液壓沖壓?jiǎn)卧?包含鋁合金桌面13、同步帶輸送機(jī)14、漫反射光電傳感器15、電動(dòng)調(diào)整臺(tái)16、液壓缸17，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控。所述的同步帶輸送機(jī)14步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶輪組傳動(dòng)，直線軸與直線軸承支撐。輸送機(jī)內(nèi)安裝光電傳感器檢測(cè)定位。所述的電動(dòng)調(diào)整臺(tái)16通過(guò)鋁合金型材框架龍門式橫跨同步帶輸送機(jī)14上，調(diào)整臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，直線軸與直線軸承支撐，活動(dòng)平臺(tái)通過(guò)連接板安裝液壓缸17，實(shí)訓(xùn)模擬沖壓作業(yè)。
[0028]如圖4所述的液壓加工單元3包含鋁合金桌面18、一維平移臺(tái)19、搬運(yùn)機(jī)械手20、氣動(dòng)夾具21、C型鋼手動(dòng)調(diào)整臺(tái)22、液壓缸23，單元采用PLC控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控。所述的一維平移臺(tái)19鋁合金型材框架，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，直線導(dǎo)軌支撐，平移臺(tái)活動(dòng)平臺(tái)上固定搬運(yùn)機(jī)械手20。所述的搬運(yùn)機(jī)械手20鋁合金型材框架，圓柱坐標(biāo)機(jī)器人模式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，通過(guò)連接桿安裝升降導(dǎo)桿氣缸，末端安裝氣動(dòng)手爪。所述的氣動(dòng)夾具21鋁型材框架。導(dǎo)桿氣缸夾緊，配置漫反射光電傳感器檢測(cè)與通訊。所述的C型鋼手動(dòng)調(diào)整臺(tái)22支架由鋼板焊接而成，正面安裝手動(dòng)調(diào)整裝置，由手輪手動(dòng)驅(qū)動(dòng)、梯形滑動(dòng)絲桿傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌支撐，活動(dòng)平臺(tái)通過(guò)連接板安裝液壓缸23。
[0029]如圖5所述的(XD顏色識(shí)別單元4包含鋁合金桌面24、皮帶輸送機(jī)25、(XD機(jī)器視覺(jué)裝置26、總控計(jì)算機(jī)27，單元借用總控計(jì)算機(jī)27控制。所述的皮帶輸送機(jī)25鋁合金型材框架，直流電機(jī)連接蝸輪蝸桿減速器傳動(dòng)，輸送機(jī)上安裝漫反射光電傳感器與氣動(dòng)定位裝置。所述的CCD機(jī)器視覺(jué)裝置26鋁型材框架，采用高分辨率相機(jī)檢測(cè)，配置視頻采集卡，安裝于總控計(jì)算機(jī)內(nèi)。
[0030]如圖6所述的自動(dòng)裝配單元5包含鋁合金桌面28、伺服平移臺(tái)29、搬運(yùn)機(jī)械手30、十二工位旋轉(zhuǎn)料庫(kù)31、子工件32、氣動(dòng)裝配臺(tái)33，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控。所述的伺服平移臺(tái)29鋁合金型材框架，交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶輪組傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌支撐?；顒?dòng)平臺(tái)上安裝搬運(yùn)機(jī)械手30。所述的搬運(yùn)機(jī)械手30，圓柱坐標(biāo)機(jī)器人模式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，通過(guò)連接桿安裝導(dǎo)桿氣缸，末端安裝氣動(dòng)手爪。所述的十二工位旋轉(zhuǎn)料庫(kù)31步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直連諧波減速器輸出。所述的氣動(dòng)裝配臺(tái)33導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)，承接待裝配工件。
[0031]如圖7所述的自動(dòng)分類入庫(kù)單元6包含鋁合金桌面34、二套鋁合金成品庫(kù)35、龍門式平移臺(tái)36、氣動(dòng)機(jī)械手37、變頻皮帶輸送機(jī)38，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控。所述的鋁合金成品庫(kù)35鋁合金型材搭建，位于變頻皮帶輸送機(jī)38兩側(cè)，每套六處工位，工位內(nèi)安裝檢測(cè)傳感器，用以檢測(cè)工件有無(wú)。所述的龍門式平移臺(tái)36鋁合金龍門支架，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，直線軸與直線軸承支撐?；顒?dòng)平臺(tái)安裝氣動(dòng)機(jī)械手37。所述的氣動(dòng)機(jī)械手37由升降氣缸、伸縮氣缸、氣動(dòng)手爪通過(guò)連接板搭建而成。所述的變頻皮帶輸送機(jī)38鋁型材支架，三相異步減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配套變頻器調(diào)速。
[0032]光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)特點(diǎn):
[0033]1、系統(tǒng)以機(jī)器人技術(shù)為核心，集成SCARA機(jī)器人、氣動(dòng)機(jī)器人、氣電混合機(jī)器人等多種工業(yè)常用機(jī)器人模式。且系統(tǒng)技術(shù)全面，集成氣動(dòng)、液壓、光學(xué)傳感器、機(jī)電一體化技術(shù)等工業(yè)常見(jiàn)技術(shù)與控制方式。
[0034]2、系統(tǒng)含機(jī)器人單元嵌入式系統(tǒng)控制，windows2000操作系統(tǒng)。系統(tǒng)緊湊小巧，對(duì)實(shí)時(shí)和多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間。并具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，便于學(xué)生動(dòng)手操作和系統(tǒng)可維護(hù)性。
[0035]3、系統(tǒng)中的單元桌面具有“聯(lián)機(jī)/單機(jī)”兩種操作模式。所有的單元設(shè)備的軟硬件均可以脫離系統(tǒng)獨(dú)立操作，可用單機(jī)設(shè)備為平臺(tái)，進(jìn)行單項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，易擴(kuò)展。
[0036]4、按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，通過(guò)工業(yè)總線通訊技術(shù)將系統(tǒng)中的所有單機(jī)模塊設(shè)備進(jìn)行高度的集成，與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)形式完全相同。
[0037]5、系統(tǒng)軟、硬件部分預(yù)留擴(kuò)展空間，開(kāi)放接口，用戶方可在我公司系統(tǒng)基礎(chǔ)上增添設(shè)備模塊，并可輕松集成到系統(tǒng)中，為二次開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展學(xué)科創(chuàng)造了極為有利條件。[0038]6、系統(tǒng)集成信息管理，通過(guò)各單元傳感器通訊，將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上，使操作者通過(guò)計(jì)算機(jī)隨時(shí)了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)，掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
[0039]7、系統(tǒng)機(jī)電技術(shù)全面開(kāi)放，配備完善的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，可輕松開(kāi)發(fā)出自己的運(yùn)動(dòng)或控制功能，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
[0040]光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)適用范圍:作為機(jī)電一體化系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備應(yīng)用于聞職聞校。
[0041]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:能夠解決高職高校機(jī)器人與機(jī)電一體化專業(yè)相關(guān)教學(xué)設(shè)備短缺的現(xiàn)狀，使得受訓(xùn)者更容易全面掌握機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)和集成。
[0042]綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:其組成包括從右向左依次設(shè)立的四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元⑴、液壓沖壓?jiǎn)卧?2)、液壓加工單元(3)，與上述各單元平行且從左向右設(shè)置的計(jì)算機(jī)總控系統(tǒng)(7)、CCD顏色識(shí)別單元(4)、自動(dòng)裝配單元(5)、自動(dòng)分類入庫(kù)單元(6)六個(gè)單元模塊，各單元具備單機(jī)/聯(lián)機(jī)功能，在單機(jī)模式下，各單元鋁合金桌面可脫離系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，可以通過(guò)本單元的控制系統(tǒng)控制該單元工作；聯(lián)機(jī)模式下，該單元作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，受主站調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:所述的計(jì)算機(jī)總控系統(tǒng)(7)包含總控計(jì)算機(jī)、單元PLC控制系統(tǒng)、單元機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)，所述的各單元PLC控制系統(tǒng)、單元機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)與所述總控計(jì)算機(jī)通過(guò)ProfiBus-DP總線連接與通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:所述的四自由度SCARA機(jī)器人出庫(kù)單元⑴包含鋁合金桌面⑶、鋁合金原料庫(kù)(9)、工件(10)、四自由度SCARA機(jī)器人(11)、真空吸附工具(12)、單元采用基于PC104總線嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器控制，控制器內(nèi)部安裝二塊二軸機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制卡；所述的四自由度SCARA機(jī)器人(11)采用經(jīng)濟(jì)型教學(xué)產(chǎn)品，由一套交流伺服電機(jī)三套步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一關(guān)節(jié)與二關(guān)節(jié)諧波減速器傳動(dòng)，三關(guān)節(jié)滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，四關(guān)節(jié)行星減速器傳動(dòng)，機(jī)器人末端安裝真空吸附工具(12);所述的鋁合金原料庫(kù)(9)由鋁合金型材搭建，平面圓弧布局，共計(jì)12處工位，工位下安裝檢測(cè)傳感器，用以檢測(cè)工件有無(wú)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:所述的材料檢測(cè)與液壓沖壓?jiǎn)卧?2)包含鋁合金桌面(13)、同步帶輸送機(jī)(14)、漫反射光電傳感器(15)、電動(dòng)調(diào)整臺(tái)(16)、液壓缸(17)，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控；所述的同步帶輸送機(jī)(14)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶輪組傳動(dòng)，直線軸與直線軸承支撐，輸送機(jī)內(nèi)安裝光電傳感器檢測(cè)定`位，所述的電動(dòng)調(diào)整臺(tái)(16)通過(guò)鋁合金型材框架龍門式橫跨同步帶輸送機(jī)(14)上，調(diào)整臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，直線軸與直線軸承支撐，活動(dòng)平臺(tái)通過(guò)連接板安裝液壓缸(17)，實(shí)訓(xùn)模擬沖壓作業(yè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:所述的液壓加工單元(3)包含鋁合金桌面(18)、一維平移臺(tái)(19)、搬運(yùn)機(jī)械手(20)、氣動(dòng)夾具(21)、C型鋼手動(dòng)調(diào)整臺(tái)(22)、液壓缸(23)，單元采用PLC控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控，所述的一維平移臺(tái)(19)鋁合金型材框架，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)，直線導(dǎo)軌支撐，平移臺(tái)活動(dòng)平臺(tái)上固定搬運(yùn)機(jī)械手(20)，所述的搬運(yùn)機(jī)械手(20)鋁合金型材框架，圓柱坐標(biāo)機(jī)器人模式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，通過(guò)連接桿安裝升降導(dǎo)桿氣缸，末端安裝氣動(dòng)手爪，所述的氣動(dòng)夾具(21)鋁型材框架，導(dǎo)桿氣缸夾緊，配置漫反射光電傳感器檢測(cè)與通訊，所述的C型鋼手動(dòng)調(diào)整臺(tái)(22)支架由鋼板焊接而成，正面安裝手動(dòng)調(diào)整裝置，由手輪手動(dòng)驅(qū)動(dòng)、梯形滑動(dòng)絲桿傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌支撐，活動(dòng)平臺(tái)通過(guò)連接板安裝液壓缸(23)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:所述的CCD顏色識(shí)別單元(4)包含鋁合金桌面(24)、皮帶輸送機(jī)(25)、CCD機(jī)器視覺(jué)裝置(26)、總控計(jì)算機(jī)(27)，單元借用總控計(jì)算機(jī)(27)控制；所述的皮帶輸送機(jī)(25)鋁合金型材框架，直流電機(jī)連接蝸輪蝸桿減速器傳動(dòng)，輸送機(jī)上安裝漫反射光電傳感器與氣動(dòng)定位裝置，所述的CCD機(jī)器視覺(jué)裝置(26)鋁型材框架，采用高分辨率相機(jī)檢測(cè)，配置視頻采集卡，安裝于總控計(jì)算機(jī)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:所述的自動(dòng)裝配單元(5)包含鋁合金桌面(28)、伺服平移臺(tái)(29)、搬運(yùn)機(jī)械手(30)、十二工位旋轉(zhuǎn)料庫(kù)(31)、子工件(32)、氣動(dòng)裝配臺(tái)(33)，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控；所述的伺服平移臺(tái)(29)鋁合金型材框架，交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶輪組傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌支撐，活動(dòng)平臺(tái)上安裝搬運(yùn)機(jī)械手(30)，所述的搬運(yùn)機(jī)械手(30)，圓柱坐標(biāo)機(jī)器人模式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，諧波減速器傳動(dòng)，通過(guò)連接桿安裝導(dǎo)桿氣缸，末端安裝氣動(dòng)手爪，所述的十二工位旋轉(zhuǎn)料庫(kù)(31)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直連諧波減速器輸出，所述的氣動(dòng)裝配臺(tái)(33)導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)，承接待裝配工件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光機(jī)電氣液一體化柔性制造系統(tǒng)，其特征是:所述的自動(dòng)分類入庫(kù)單元(6)包含鋁合金桌面(34)、二套鋁合金成品庫(kù)(35)、龍門式平移臺(tái)(36)、氣動(dòng)機(jī)械手(37)、變頻皮帶輸送機(jī)(38)，單元采用PLC控制器控制，可配置人機(jī)界面操作與監(jiān)控，所述的鋁合金成品庫(kù)(35)鋁合金型材搭建，位于變頻皮帶輸送機(jī)(38)兩側(cè)，每套六處工位，工位內(nèi)安裝檢測(cè)傳感器，用以檢測(cè)工件有無(wú)，所述的龍門式平移臺(tái)(36)鋁合金龍門支架，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，直線軸與直線軸承支撐，活動(dòng)平臺(tái)安裝氣動(dòng)機(jī)械手(37)，所述的氣動(dòng)機(jī)械手(37)由升降氣缸、伸縮氣缸、氣動(dòng)手爪通過(guò)連接板搭建而成，所述的變頻皮帶輸送機(jī)(38)鋁型材支`架，三相異步減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配套變頻器調(diào)速。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK103632602SQ201310152242
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】王振華, 楊清義, 王曉強(qiáng) 申請(qǐng)人:蘇州博實(shí)機(jī)器人技術(shù)有限公司