一种智能仓储管理实训系统的制作方法

1.本发明涉及零件装配技术领域，具体为一种智能仓储管理实训系统。


背景技术：

2.在自动化工业生产线中,自动装配是产线的核心组成部分,对生产线实现自动化起到了重要的作用。模型装配是产品自动化工业生产线中的一个重要环节，在很多自动化工业生产中，需要使用模型装配来模拟真实产品的实际装配过程。
3.在减速机模型装配中，减速机模型一般由底座、齿轮、行星架及端盖等部分组成，现有的设备产线进行减速机模型装配时，不便对多样化减速机模型零部件进行分拣和入库，导致不便模拟出多样化的管理实训。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种智能仓储管理实训系统，便于对产品模型成品及产品模型组成部件的分拣、入库，提供多样化的实训。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能仓储管理实训系统，包括分拣站和立体仓库站；
6.所述分拣站用于对产品模型或产品模型组成部件的分拣、入库或出库；
7.立体仓库站用于对产品模型或产品模型组成部件的入库或出库；
8.所述分拣站、立体仓库站均包括一个支撑座，两个支撑座上分别设有一个双向皮带输送机；各双向皮带输送机拼接形成完整循环的输送线，且该输送线上放置皮带输送板；各所述支撑座上分别设有两定位机构，两定位机构分别位于双向皮带输送机的两侧，且定位机构用于对皮带输送板的定位。
9.进一步的，所述产品模型包括四类工件，该四类工件包括工件一、工件二、工件三及工件四；
10.所述工件一包括底座一，所述底座一内部设有呈一字型排布多个齿轮，多个齿轮的一侧设有一个i型行星架，所述i型行星架的一侧设有盖板一，所述盖板一与底座一通过螺钉连接；
11.所述工件二包括底座二，所述底座二内部设有呈一字型排布多个齿轮，多个齿轮的一侧设有一个i型行星架，所述i型行星架的一侧设有盖板二，所述盖板二与底座二通过螺钉连接；
12.所述工件三包括底座三，所述底座三内部中心处设有一个齿轮，该齿轮的外部圆周均布三个齿轮，该三个齿轮均安装在底座三内部，且该三个齿轮的一侧共同设有一个三角形行星架，所述三角形行星架的一侧设有盖板一，所述盖板一与底座一通过螺钉连接；
13.所述工件四包括底座四，所述底座四内部中心处设有一个齿轮，该齿轮的外部也圆周均布三个齿轮，该三个齿轮均安装在底座四内部，且该三个齿轮的一侧共同设有一个三角形行星架，所述三角形行星架的一侧设有盖板二，所述盖板二与底座二通过螺钉连接。
14.进一步的，所述分拣站还包括上料站框架、上料站支架；
15.所述上料站框架内部设有工业机器人、标准料架、翻转台；所述上料站框架、上料站支架均安装在分拣站对应的支撑座上，且上料站支架位于双向皮带输送机一侧；所述上料站支架顶部安装有混料盒，混料盒内用于放置产品模型各组成部件；
16.所述标准料架上用于放置四种托板治具，四种托板治具分别用来水平放置底座一、底座二、底座三、底座四、i型行星架、三角形行星架、齿轮及四类成品工件，且底座一、底座二、底座三、底座四、盖板一、盖板二、工件一、工件二、工件三及工件四可放置在同一种托板治具内，剩下三种托板治具分别用来放置i型行星架、三角形行星架及齿轮；各托板治具的顶部一侧分别固定有两t型定位柱；
17.所述混料盒的正上方设有视觉相机，所述视觉相机安装在所述上料站框架上，且视觉相机用于识别产品模型成品、产品模型各组成部件的形状及识别四种托板治具形状；所述混料盒的底部设有光源；
18.所述工业机器人上安装有四工位手抓，所述四工位手抓用来抓取产品模型各组成部件和四种托板治具。
19.进一步的，所述翻转台包括翻转台架，所述翻转台架设于分拣站内的支撑座上，且翻转台架的顶部分别上设有：
20.底座固定块，用来垂直放置底座一、底座二、底座三和底座四；
21.盖板固定块，用来垂直放置盖板一和盖板二；
22.i型行星架固定块，用来垂直放置i型行星架；
23.三角形行星架固定块，用来垂直放置三角形行星架。
24.进一步的，四工位手抓包括十字形安装板，所述十字形安装板的四端分别设有手抓一、手抓二、手抓三及手抓四；所述手抓一用于抓取四种托板治具，其具有两夹爪一、且由气缸驱动，两夹爪一相背的一侧分别设有一弧形凹槽，所述弧形凹槽与t型定位柱相适配；所述手抓二用于抓取底座一、底座二、底座三和底座四，其具有吸盘一；所述手抓三用于抓取齿轮和三角形行星架，其具有两夹爪二、且通过气缸驱动；所述手抓四用于抓取i型行星架，其具有两个吸盘二，且吸盘二的嘴部与i型行星架内部凹槽相适配。
25.进一步的，所述立体仓库站还包括仓库站框架，所述仓库站框架设于仓库站对应的支撑座上；
26.所述仓库站框架内均布多根支撑杆，每一根支撑杆上分别均布多个定位板，所述定位板用于定位放置四种托板治具，且每一根支撑杆上放置的托板治具均为同一种；
27.所述仓库站框架上安装有x
‑
z向机械手，用于抓取四种托板治具；所述x
‑
z向机械手连接旋转气缸，所述旋转气缸的输出端连接无杆气缸，所述无杆气缸输出端连接有一个手抓一。
28.进一步的，所述双向皮带输送机包括两条传送方向相反的输送带，两条输送带上分别设有输送槽；所述双向皮带输送机的两端均设有转接板一，且两个双向皮带输送机相远离一端的转接板一上分别设有一个转接板二；各所述转接板一上分别安装有半圆弧挡板，两转接板二分别与其一侧的半圆弧挡板形成一个弧形通道，该弧形通道与两输送槽相通；
29.所述转接板一上均布多个滚珠槽，各所述滚珠槽内分别转动连接有一滚珠。
30.进一步的，所述皮带输送板的底部设有垫板，所述垫板为圆盘结构，且垫板的直径与输送槽及弧形通道的宽度相等。
31.进一步的，所述定位机构包括传感器支架，所述传感器支架设于支撑座上，所述传感器支架上安装有两个位置传感器；所述传感器支架的一侧安装有顶出气缸，所述顶出气缸的输出端连接有定位头；所述皮带输送板的底部开设有检测槽一、检测槽二及u型槽；所述检测槽一和检测槽二位置可被两位置传感器检测，所述定位头与u型槽相适配，且当两位置传感器同时检测到检测槽一和检测槽二位置时，气缸带动定位头可卡入u型槽的一端。
32.进一步的，所述托板治具上设有定位孔，所述皮带输送板的顶部设有定位销钉一所述定位销钉一和定位孔的数量相等、位置对应且直径相等；所述定位板上设有定位销钉二，所述定位销钉二和定位孔的数量相等、位置对应且直径相等。
33.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
34.1、本发明设置有对应的托板治具放置对应的部件，实现对产品模型组成部件或产品模型成品的分别输出，同时设置有立体仓库站，便于对分拣站输出产品模型成品或产品模型组成部件进行分类入库；
35.2、通过双向皮带输送机可从分拣站内直接输出产品模型成品或产品模型组成部件，也可以直接从从立体仓库站内直接输出产品模型成品或产品模型组成部，实现不同的部件输出，实现多样化的实训；
36.3、立体仓库站便于对产品模型成品或产品模型组成部件的暂存及输出。
附图说明
37.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
38.图1是本发明的整体结构示意图；
39.图2是本发明分拣站结构示意图；
40.图3是本发明混料盒安装示意图；
41.图4是本发明四工位手抓安装示意图；
42.图5是本发明翻转台结构示意图；
43.图6是本发明四工位手抓结构示意图；
44.图7是本发明立体仓库站结构示意图；
45.图8是本发明x
‑
z向机械手安装示意图；
46.图9是本发明定位板安装示意图；
47.图10是本发明皮带输送板结构的示意图；
48.图11是本发明定位机构安装示意图；
49.图12
‑
图13是本发明皮带输送板结构的示意图；
50.图14是本发明托板治具与皮带输送板配合示意图；
51.图15
‑
图18是本发明四种托板治具的结构示意图；
52.图19
‑
图26是本发明模型产品各组成部件的结构示意图；
53.图中：1、分拣站；11、上料站框架；12、上料站支架；121、光源；13、工业机器人；14、视觉相机；15、标准料架；16、混料盒；17、翻转台；171、底座固定块；172、盖板固定块；173、i
型行星架固定块；174、三角形行星架固定块；175、翻转台架；18、四工位手抓；181、手抓一；1811、夹爪一；1822、弧形凹槽；182、手抓二；1821、吸盘一；183、手抓三；1831、夹爪二；184、手抓四；1841、吸盘二；185、十字形安装板；2、立体仓库站；21、仓库站框架；22、支撑杆；23、x
‑
z向机械手；24、定位板；241、定位销钉二；25、旋转气缸；26、无杆气缸；3、皮带输送板；31、定位销钉一；32、检测槽一；33、检测槽二；34、u型槽；35、垫板；4、双向皮带输送机；41、输送槽；42、转接板一；421、滚珠槽；422、滚珠；43、转接板二；44、弧形通道；45、半圆弧挡板；5、定位机构；51、传感器支架；52、位置传感器；53、顶出气缸；531、定位头；6、支撑座；7、托板治具；71、t型定位柱；72、定位孔；111、底座1；112、底座；113、底座3；114、底座四；115、i盖板一；116、盖板2；117、i型行星架；118、三角形行星架；111、底座一；112、底座二；113、底座三；114、底座四；115、盖板一；116、盖板二；117、i型行星架；118、三角形行星架。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.请参阅图1、图10，本发明提供技术方案：一种智能仓储管理实训系统，包括包括分拣站1和立体仓库站2；分拣站1用于对产品模型或产品模型组成部件的分拣、入库或出库；立体仓库站2用于对产品模型或产品模型组成部件的入库或出库；分拣站1、立体仓库站2均包括一个支撑座6，支撑座6底部设有控制柜，控制柜底部设有脚撑和万向轮；每一个支撑座6上分别设有双向皮带输送机4；各双向皮带输送机4拼接形成完整循环的输送线，且该输送线上放置皮带输送板3；各支撑座6上分别设有两定位机构5，两定位机构5分别位于双向皮带输送机4的两侧，且定位机构5用于对皮带输送板3的定位。
56.参阅图19
‑
26，产品模型包括四类工件，该四类工件包括工件一、工件二、工件三及工件四；工件一包括底座一111，底座一111内部的凹槽内设有呈一字型排布多个齿轮，多个齿轮的一侧设有一个i型行星架117，i型行星架117的一侧设有盖板一115，盖板一115与底座一111通过螺钉连接；
57.工件二包括底座二112，底座二112内部的凹槽内设有呈一字型排布多个齿轮，多个齿轮的一侧设有一个i型行星架117，i型行星架117的一侧设有盖板二116，盖板二116与底座二112通过螺钉连接；
58.工件三包括底座三113，底座三113内部凹槽中心处设有一个齿轮，且该齿轮的外部圆周均布三个齿轮，该三个齿轮均安装在底座三113内部凹槽中，且该三个齿轮的一侧共同设有一个三角形行星架118，三角形行星架118的一侧设有盖板一115，盖板一115与底座一111通过螺钉连接；
59.工件四包括底座四114，底座四114内部凹槽中心处设有一个齿轮，且该齿轮的外部也圆周均布三个齿轮，该三个齿轮均安装在底座四114内部凹槽中，且该三个齿轮的一侧共同设有一个三角形行星架118，三角形行星架118的一侧设有盖板二116，盖板二116与底座二112通过螺钉连接；
60.底座二112为底座一111四条棱倒圆角后的结构，盖板二116为盖板一115四条棱倒
圆角后的结构，当工件一、工件二、工件三及工件四上各组成部件采用不同的材质、颜色时，组合装配后即能够形成更多种不同的工件类。
61.参阅图2
‑
6，分拣站1还包括上料站框架11、上料站支架12；上料站框架11内部设有工业机器人13、标准料架15、翻转台17；
62.标准料架15上用于放置四种托板治具7(参阅图15
‑
18)，标准料架15在竖直方向上均布多个隔板，每一层隔板分别用于放置一托板治具；而四种托板治具7分别用来水平放置底座一111、底座二112、底座三113、底座四114、i型行星架117、三角形行星架118、齿轮及四类成品工件，且底座一111、底座二112、底座三113、底座四114、盖板一115、盖板二116、工件一、工件二、工件三及工件四可放置在同一种托板治具7内，剩下三种托板治具7分别用来放置i型行星架117、三角形行星架118及齿轮；各托板治具7的顶部一侧分别固定有两t型定位柱71；
63.上料站框架11、上料站支架12均安装在分拣站1对应的支撑座6上，且上料站支架12位于分拣站1所对应的双向皮带输送机4一侧；上料站支架12顶部安装有混料盒16，混料盒16内用于放置产品模型各组成部件；混料盒16的正上方设有视觉相机14，视觉相机14安装在上料站框架11上，且视觉相机14用于识别产品模型成品、产品模型各组成部件的形状及识别四种托板治具7形状；混料盒16的底部设有光源121；
64.翻转台17包括翻转台架175，翻转台架175设于分拣站1内的支撑座6上，且翻转台架175的顶部分别上设有：底座固定块171，底座固定块171用来垂直放置底座一111、底座二112、底座三113和底座四114；盖板固定块172，盖板固定块172用来垂直放置盖板一115和盖板二116；i型行星架固定块173，i型行星架固定块173用来垂直放置i型行星架117；三角形行星架固定块174，三角形行星架固定块174用来垂直放置三角形行星架118；
65.工业机器人13上安装有四工位手抓18，四工位手抓18包括十字形安装板185，十字形安装板185的四端分别设有手抓一181、手抓二182、手抓三183及手抓四184；手抓一181用于抓取四种托板治具7，其具有两夹爪一1811、且由气缸驱动，且该气缸为气动手指气缸；两夹爪一1811相背的一侧分别设有一弧形凹槽1822，弧形凹槽1822与t型定位柱71相适配；手抓一181通过工业机器人13和气缸驱动夹取标准料架15上的托板治具7，夹取四种托板治具7时，首先使得两夹爪一1811伸入托板治具7两t型定位柱71之间，然后气缸驱动两夹爪一1811相背运动，直至两夹爪一1811相背的一侧的弧形凹槽1822抵紧在t型定位柱71的杆部，即可通过两夹爪一1811支撑夹住托板治具7，再通过工业机器人13将托板治具7移动至视觉相机14下扫描识别，最后将托板治具7放置在分拣站1内的皮带输送板3上，托板治具7放置完成后，气缸驱动两夹爪一1811相对运动，松开对两t型定位柱71的夹持；且当视觉相机14识别托板治具7上具有产品模型成品或产品模型组成部件时，通过双向皮带输送机4直接输送至立体仓库站2；
66.手抓二182用于抓取底座一111、底座二112、底座三113和底座四114，其具有吸盘一1821，吸盘一1821的嘴部与底座一111、底座二112、底座三113及底座四114内部凹槽均适配；当底座一111、底座二112、底座三113或底座四114对应的托板治具7(该托板治具7上无任何部件)被视觉相机14识别后，工业机器人13带动吸盘一1821嘴部伸出底座一111、底座二112、底座三113或底座四114内部的凹槽内，对底座一111、底座二112、底座三113或底座四114进行吸附，吸附后通过工业机器人13带动底座一111、底座二112、底座三113或底座四
114放置在对应的托板治具7上，放置完成后吸盘一1821松开吸附即可。
67.手抓三183用于抓取齿轮和三角形行星架118，其具有两夹爪二1831、且通过气缸驱动，该气缸也为气动手指气缸；当齿轮对应的托板治具7(该托板治具7上无任何部件)被视觉相机14识别后，通过工业机器人13和气缸作用下夹取齿轮，夹取后将齿轮放置于托板治具7上；
68.当三角形行星架118对应的托板治具7(该托板治具7上无任何部件)被视觉相机14识别后，也通过工业机器人13和气缸作用下夹取三角形行星架118，夹取后将三角形行星架118放置于在托板治具7上；
69.手抓四184用于抓取i型行星架117，其具有两个吸盘二1841，且吸盘二1841的嘴部与i型行星架117内部凹槽相适配，当i型行星架117对应的托板治具7(该托板治具7上无任何部件)被视觉相机14识别后，通过工业机器人13驱动两吸盘二1841的嘴部吸附i型行星架117靠近两端的凹槽，吸附后将i型行星架117放置于托板治具7上。
70.翻转台17作为一个中转站，当产品模型组成部件被抓取面为反面时，首先将各组成部件垂直放置于翻转台17上各对应的固定块内，再通过工业机器人13及四工位手抓18抓取正面，从而可进行后续的入库、装配。
71.参阅图7
‑
8，立体仓库站2还包括仓库站框架21，仓库站框架21设于仓库站对应的支撑座6上；仓库站框架21内均布多根支撑杆22，每一根支撑杆22上分别均布多个定位板24，定位板24用于定位放置四种托板治具7，且每一根支撑杆22上放置的托板治具7均为同一种；仓库站框架21上安装有x
‑
z向机械手23，用于抓取四种托板治具7；x
‑
z向机械手23连接旋转气缸25，旋转气缸25的输出端连接无杆气缸26，无杆气缸26输出端连接有一个手抓一181，仓库站用于对分拣站1输出产品模型组成部件或产品模型成品的入库，通过x
‑
z向机械手23、旋转气缸25及无杆气缸26的配合作用下，驱动手抓一181的两夹爪一1811夹持夹住托板治具7，夹持方法同分拣站1手抓一181夹取标准料架15上的托板治具7的方法相同，通过手抓一181夹取托板治具7及托板治具7上放置产品模型组成部件或成品至定位板24上，此时实现对产品模型组成部件或产品模型成品的入库，且每一根支撑杆22上放置的托板治具7均为同一种，因此可实现对组成部件的分拣入库。
72.参阅图10，双向皮带输送机4包括两条传送方向相反的输送带，输送带通过驱动电机及皮带轮的配合实现输送带的输送，两条输送带上分别设有输送槽41；所述双向皮带输送机4的两端均设有转接板一42，且两个双向皮带输送机4相远离一端的转接板一42上分别设有一个转接板二43；各所述转接板一42上分别安装有半圆弧挡板45，两转接板二43分别与其一侧的半圆弧挡板45形成一个弧形通道44，该弧形通道44与两输送槽41相通，转接板二43与转接板一42可采用螺栓连接、卡扣连接等方式形成可拆卸连接；皮带输送板3的底部设有垫板35，垫板35为圆盘结构，且垫板35的直径与输送槽41及弧形通道44的宽度相等；转接板一42上均布多个滚珠槽421，各滚珠槽421内分别转动连接有一滚珠422，滚珠422设置后，皮带输送板3可通过滚珠422及弧形通道44的作用，使得皮带输送板3从双向皮带输送机4其中一条输送带上移动至另一输送带上，从而使得两双向皮带输送机4的四条输送带形成完整的循环输送线。
73.参阅图11，图13，定位机构5包括传感器支架51，传感器支架51设于支撑座6上，传感器支架51上安装有两个位置传感器52；传感器支架51的一侧安装有顶出气缸53，顶出气
缸53的输出端连接有定位头；皮带输送板3的底部开设有检测槽一32、检测槽二33及u型槽34；检测槽一32和检测槽二33位置可被两位置传感器52检测，定位头531与u型槽34相适配，且当两传感器同时检测到检测槽一32和检测槽二33位置时，顶出气缸53带动定位头531可卡入u型槽34的一端，定位机构5用于对皮带输送板3的定位固定，当各站内进行入库、出库或装配操作时，均是在定位机构5固定皮带输送板3后进行的，且定位机构5固定皮带输送板3的过程中，双向皮带输送机4停止输送工作，待出库、入库及装配等工作完成后，顶部气缸带动定位头531下移从u型槽34内脱离，之后双向皮带输送机4再次工作进行皮带输送板3的输送。
74.参阅图9，图12及图14，托板治具7上设有定位孔72，皮带输送板3的顶部设有定位销钉一31，定位销钉一31和定位孔72的数量相等、位置对应且直径相等；定位板24上设有定位销钉二241，定位销钉二241和定位孔72的数量相等、位置对应且直径相等，通过定位销钉一31与定位孔72的配合，便于将四种托板治具7放置在皮带输送板3上，而通过定位销钉二241与定位孔72的配合，便于将产品模型组成部件及产品模型成品入库至立体仓库站2内。
75.工作原理：混料盒16内用于添加组成产品模型的各种混合组件，首先，手抓一181通过工业机器人13和气缸驱动夹取标准料架15上的托板治具7，夹取每一种托板治具7时，首先使得两夹爪一1811伸入托板治具7两t型定位柱71之间，然后气缸驱动两夹爪一1811相背运动，直至两夹爪一1811相背的一侧的弧形凹槽1822抵紧在t型定位柱71的杆部，即可通过两夹爪一1811支撑夹住托板治具7，再通过工业机器人13将托板治具7移动至视觉相机14下扫描识别，最后将托板治具7放置在分拣站1内的皮带输送板3上，托板治具7放置完成后，气缸驱动两夹爪一1811相对运动，松开对两t型定位柱71的夹持；
76.当视觉相机14识别托板治具7上具有产品模型成品或产品模型组成部件时：通过双向皮带输送机4可直接输送至立体仓库站2，立体仓库站2里可通过x
‑
z向机械手23、旋转气缸25及无杆气缸26的配合作用下，驱动手抓一181的两夹爪一1811夹持夹住托板治具7，夹持方法同分拣站1手抓一181夹取托板治具7及托板治具7部件或成品至定位板24上，对产品模型组成部件或产品模型成品的入库储存；也可通过两个双向皮带输送机4直接输送产品模型成品或产品模型组成部件，此时立体仓库站2内对应的转接板二需拆卸。
77.当视觉相机14识别托板治具7上无任何部件时，此时工业机器人13带动四工位手抓18抓取与该托板治具7对应的部件至托板治具7上，通过双向皮带输送机4输送至立体仓库站2或直接输出产品模型组成部件；
78.当输送产品模型组成部件至立体仓库站2时，通过x
‑
z向机械手23、旋转气缸25及无杆气缸26的配合作用下，驱动手抓一181夹持托板治具7至定位板24上，进行入库储存；该智能仓储管理实训系统，可将混料盒16内的各组成部件输送至立体仓库站2进行入库存放，并实现对各组成部件及产品模型的分类储放；当需要从立体仓库站2输出产品模型成品或产品模型组成部件时，通过通过x
‑
z向机械手23、旋转气缸25及无杆气缸26的配合作用下，驱动手抓一181夹持托板治具7至皮带输送板3上，并且拆卸下从立体仓库站2内对应的转接板二43，可实现对产品模型成品或产品模型组成部件的输出；便于对产品模型组成部件实现多样化的输出，实现多样化的实训。
79.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
80.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。