[发明专利]一种基于工业4.0生产线的成套实训系统及其方法

权利要求书

1.一种基于工业4.0生产线的成套实训系统的实训方法，其特征在于：包括实训系统，所述实训系统包括实训平台(105)、依次相邻设置在实训平台(105)上的工件输入子站(101)、模拟加工子站(102)、射频标签粘贴子站(103)和工件分拣子站(104)；所述工件输入子站(101)对模拟加工子站(102)供料设置，所述模拟加工子站(102)的物料输出端与射频标签粘贴子站(103)的物料输入端对接设置，所述射频标签粘贴子站(103)的物料输出端与工件分拣子站(104)的物料输入端对接设置；

所述工件输入子站(101)包括供料平台(1-2)和设置在所述供料平台(1-2)上的第一直线位移机构(1-1)、第二直线位移机构(1-5)及料仓(1-3)，所述料仓(1-3)设置在第一直线位移机构(1-1)与第二直线位移机构(1-5)之间，且所述第一直线位移机构(1-1)的位移方向与第二直线位移机构(1-5)的位移方向相互垂直，若干所述第二直线位移机构(1-5)沿第一直线位移机构(1-1)的位移方向间距设置；

所述料仓(1-3)为竖向设置的两端开口的筒状结构，所述料仓(1-3)的底端与供料平台(1-2)间距设置，形成供料通道，毛坯件(1-11)叠放在料仓(1-3)内，且毛坯件承载于供料平台上，所述第二直线位移机构(1-5)的动力输出端与料仓(1-3)底部的供料通道对应设置，所述料仓(1-3)最底层的毛坯件通过第二直线位移机构(1-5)顶出至料仓(1-3)的外部，且被顶出至料仓(1-3)外部的毛坯件通过第一直线位移机构(1-1)向供料平台(1-2)外部推动；

所述模拟加工子站(102)包括三维直线位移模组(2-1)、模拟工具(2-2)、物料传送装置(2-5)和第一机器视觉装置(2-4)，所述物料传送装置(2-5)设置在三维直线位移模组(2-1)的载物平台上，且所述物料传送装置(2-5)的传输方向沿载物平台的长度方向设置，所述载物平台上设置有门型的支架(2-6)，所述支架(2-6)上设置有第一机器视觉装置(2-4)，所述第一机器视觉装置(2-4)位于物料传送装置(2-5)的上方，所述第一机器视觉装置(2-4)的相机朝向物料传送装置(2-5)上的物料(2-3)，所述模拟工具(2-2)设置在三维直线位移模组(2-1)的被驱动端上；

所述物料传送装置(2-5)上设置有物料卡槽结构，所述物料卡槽结构包括第二伸缩气缸(2-8)、固定导向板(2-9)和活动导向板(2-10)，所述第二伸缩气缸(2-8)设置在物料传送装置(2-5)的机架(2-7)上，且所述第二伸缩气缸(2-8)设置在物料传送装置(2-5)的入料端，所述第二伸缩气缸(2-8)的伸缩运动方向垂直于物料传送方向，所述活动导向板(2-10)设置在第二伸缩气缸的伸缩杆端部，所述固定导向板(2-9)沿物料的传送方向设置在物料传送装置(2-5)的机架上，且所述固定导向板(2-9)设置在活动导向板(2-10)的对立侧；所述固定导向板(2-9)与活动导向板(2-10)之间形成供物料通过的卡槽通道；

所述射频标签粘贴子站(103)包括传送装置(3-2)、标签读写器(3-3)、第二支架(3-5)、第二机器视觉装置(3-6)、贴标机械手(3-8)和标签架(3-7)；所述贴标机械手(3-8)相邻设置在传送装置(3-2)传送方向的一侧，所述贴标机械手(3-8)上设置有吸盘组件，所述标签架(3-7)相邻贴标机械手(3-8)设置，所述传送装置(3-2)的入料端设置有门型的第二支架(3-5)，所述第二支架(3-5)横跨传送装置设置，所述第二支架(3-5)上设置有第二机器视觉装置(3-6)，所述标签读写器(3-3)设置在传送装置(3-2)的出料端，所述标签读写器(3-3)设置在传送装置(3-2)的下方，且所述标签读写器(3-3)无线感应传送装置(2)上方的物料；通过第二机器视觉装置(3-6)对传送的物料(3-4)进行贴标位置定位，所述标签读写器(3-3)读取贴标机械手(3-8)贴标后的物料的标签信息；

还包括防干扰组件，所述防干扰组件包括内部为空腔结构的封闭的盒体(3-23)，所述盒体(3-23)为铁质材料，所述标签读写器(3-3)设置在所述盒体(3-23)内部；所述盒体(3-23)的顶部开设有豁口(3-24)，所述豁口(3-24)朝向传送装置(3-2)设置；

所述豁口(3-24)为矩形槽状，且所述豁口(3-24)的长度方向垂直于传送装置(3-2)的传送方向，所述豁口(3-24)的两个长度棱边上分别设置有调节片(3-25)，两个所述调节片(3-25)均为铁质材料，且两个所述调节片(3-25)分别与盒体(3-23)一体设置，两个调节片(3-25)向外形成扩口状结构，且两个所述调节片(3-25)分别绕豁口(3-24)的长度棱边转动调节；通过两个调节片(3-25)转动调节扩口状结1-11构的扩口角度大小；

实训方法包括以下步骤：

S1：将不同形状或不同颜色的物料分别分类放置在对应的料仓中，每个料仓放置一类物料，通过第二直线位移机构驱动顶板分别依次顶出料仓最底层的物料至供料平台上，然后通过第一直线位移机构驱动推板推动物料从起始端向出口端推出物料；

S2：被推出的物料进入到物料传送装置上，并通过物料传送装置运送到模拟工具下方进行模拟加工，通过第一机器视觉装置对物料的特征进行定位：

当传送带自由进行物料传输，物料上备有不同图形的定位标识，相机检测到定位标志后，达到指定定位操作工位，传送带停止，此时根据视觉系统以及物料定位模拟系统的坐标标定，模拟工具进行模拟加工路线；

当活动导向板和固定导向板形成导向卡槽时，物料按照指定方式统一方式标准摆放，传送带一直处于物料运输状态，每当物料传送到相机位置，相机将进行工件的特征定位，模拟工具只进行上下位移标记动作；

S3：被模拟加工后的物料通过传送装置在射频标签粘贴子站进行标签粘贴，通过第二机器视觉装置对传送的物料进行贴标位置定位，并通过标签读写器读取贴标机械手贴标后的物料的标签信息，通过防干扰组件使调节标签读写器的感测区域；

S4：被贴标后的物料通过工件分拣子站，经工件分拣子站的机械手臂进行工件的分拣，将同类别的工件分别放置在对应的物料收纳箱中。