CN211637369U - 一种工业互联网教学实训平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业互联网教学实训平台，包括送料分拣组件、坚果输送带、送料盒组件、称重装置、控制柜、主控电脑、触摸屏、包装组件和成品码垛组件。本实用新型技术方案中的送料分拣组件基于工业相机抓取的视觉影像利用人工智能算法将优良与不良的坚果分拣开，通过在系统中设置一重量，在称重装置中将坚果装入到接料盒中，当接料盒达到指定的重量时，则停止向接料盒中供料，同时接料盒输送至成品输送带上进行包装和码垛作业。该实用新型技术方案自动化水平高，整个过程无需人工操作，具有精准分拣、自动称重、智能包装及码垛等工序，生产效率高。

Description

一种工业互联网教学实训平台

技术领域

本实用新型涉及高等院校学生技能实训领域，具体为一种以坚果智能分拣为目标的工业互联网实训教学平台，适用于工业网络技术相关专业的课程实训。

背景技术

工业互联网是物联网的延伸，是一门新兴技术。目前社会对物联网的概念还停留在消费物联网层次，对于物联网在工业领域中的应用处于萌芽阶段，对于工业互联网人才培养处于摸索阶段。工业互联网产业发展对技能人才提出更高的要求：具有工业控制与信息技术交叉的知识结构、具备应用实践与科学创新的综合素养。当前工业互联网技能培训产品未能将信息技术与工业控制技术有效的融合，培养出的工业互联网技能人才不能很好的满足产业升级的需要。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种工业互联网教学实训平台。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种工业互联网教学实训平台，包括送料分拣组件、坚果输送带、送料盒组件、称重装置、控制柜、主控电脑、触摸屏、包装组件和成品码垛组件，所述控制柜的上表面一端设置送料分拣组件；

所述送料分拣组件包括进料斗、推料气缸、分拣气缸、工业相机、直流电机，所述进料斗呈圆柱形状，所述进料斗的底部设有出料口，所述进料斗出料口的下方设有坚果输送带，坚果输送带倾斜向下设置，且进料斗位于坚果输送带较高的一端，所述进料斗底部与直流电机连接，直流电机转动，则进料斗做旋转运动，此时进料斗内的坚果随进料斗旋转而做离心运动，就形成一个个坚果排队进入进料斗的底部，进入出料口，由气缸将坚果一个一个地推出，落在下方的坚果输送带上；所述推料气缸为旋转气缸，位于进料口的中央位置，所述分拣气缸为双连杆伸缩气缸，位于进料口下方，坚果输送带的正上方，所述工业相机位于进料口的正上方。

所述坚果输送带靠近进料斗的一端上方设有光纤传感器一，所述坚果输送带靠近进料斗的一端的一侧设有工业相机，所述坚果输送带的中部设有光纤传感器二，所述坚果输送带远离进料斗的一端两侧设有分拣气缸磁性开关，所述坚果输送带上设有与分拣气缸磁性开关相对应的分拣机构，所述坚果输送带的最低端下方设有滑梯，所述滑梯倾斜向下设置，所述滑梯的最下方设有称重装置，光纤一用于监测坚果下落信息，传递给坚果输送带，使坚果输送带转动，当坚果在坚果输送带上运动时，所述工业相机对坚果表面进行识别，以分辨出不良品；当坚果运动到光纤传感器二时，对已检测的不良品进行拦截，即分拣磁性开关打开，分拣机构将不良品从输送带上推送下去，而良品继续在输送带上运动，然后良品因受到自身重力而掉落在滑梯上，良品从滑梯上滑下落进称重装置中。

所述称重装置包括称重传感器、直流电机、接料盒输送带、举升气缸和平移气缸，所述接料盒输送带输送料盒到称重传感器上方，所述举升气缸根据称重传感器上方是否有料盒决定是否将气缸向上伸出，从而达到料盒有序排列的目的，所述接料盒接收合格坚果，称重传感器实时检测料盒内坚果的重量，到达设定重量，停止下落坚果，平移气缸缩回带动料盒平移到包装输送线上。

所述接料盒输送带靠近称重传感器处设有光电传感器，所述举升气缸设有举升气缸磁性开关。接料盒输送带的光电传感器用于检测包装盒到位信息，使举升气缸升起；称重传感器检测料盒内坚果的重量达到设定重量，，使送料分拣组件开始送坚果。

所述称重装置远离滑梯的一侧设有送料盒组件，所述称重装置、滑梯和送料盒组件在一条直线上，所述送料盒组件包括料盒支架、料盒输送带、料盒、阻挡气缸一、阻挡气缸二和限位槽，所述料盒支架矩形框状，所述料盒支架靠近滑梯的一侧不设置挡板，所述料盒支架内设有料盒输送带，所述料盒输送带的两侧设有限位槽，料盒放在包装盒输送带上，通过料盒输送带向良品下落区域移动，即滑梯的下方，阻挡气缸一阻挡料盒，接收到生产指令后，阻挡气缸一缩回，放行第一个料盒，阻挡气缸二伸出，阻挡后续料盒，料盒直接运送至称重装置上，良品正好落入料盒内。

所述送料盒组件送料输送线上靠近称重装置出口处设有光电传感器一，送料输送线中间设有光电传感器二。光电传感器一用于检测料盒送出情况，使阻挡气缸二缩回，将后续气缸放行，为后续生产准备；光电传感器二用于检测剩余料盒情况，如果料盒输送线运行一定时间后，光电传感器二没有信号，说明料盒输送线上没有料盒，系统提示补料盒。

所述称重装置的一侧设有包装组件，包装组件包括成品输送带、料盒盖仓和封口装置，所述成品输送带与包装盒输送带垂直设置，所述成品输送带的上方设置封口装置，承载着带有坚果良品的料盒在成品输送带上移动，当移动到封口装置时，封口装置从料盒盖仓中取出料盒盖，将料盒封口，封口后的料盒继续向前移动，直至进入成品码垛装置区域内。

所述称重装置的成品输送线上，在封口装置处有光电传感器一，成品输送线远离称重装置的一端有光电传感器二，料盒盖仓有光纤传感器一。光电传感器一用于检测料盒到位，使封口装置动作；光电传感器二用于检测料盒到位，使成品码垛装置动作；光纤传感器一用于检测料盒盖，取走一个料盒盖后，出发料盒盖仓送出一个料盒。

成品输送带远离称重装置的一端连接成品码垛组件，所述成品码垛组件与送料盒组件平行设置，所述成品码垛组件包括步进电机、气动手爪、直线模组、横梁、支撑底座以及成品货架，所述横梁的两端分别通过支撑底座安装到控制柜的上表面的一侧，直线模组固定在横梁的底部，步进电机驱动所述直线模组运动，直线模组带动气动手爪移动，封口后的料盒移动到成品码垛组件的气动手爪下，气动手爪将成品料盒抓取提升，并在直线模组带动下做横向运动，将成品料盒放置在成品货架处进行储存。

成品码垛组件中的直线模组布置有光电传感器一、光电传感器二、光电传感器三，气动手爪上有气缸磁性开关一，成品货架依次布置光电传感器四、五、六、七、八、九。光电传感器二作为直线模组的原点位，每次上电后直线模组移动触发光电传感器二，确定直线模组原点；光电传感器一作为直线模组左限位，触发后直线模组停止向左移动；光电传感器三作为直线模组右限位，触发后直线模组停止向右移动；光电传感器四、五、六、七、八、九用于检测对应成品货架上的成品料盒有无，如果光电传感器被触发，使气动手爪不能再往此处放置成品料盒；气缸磁性开关一用于检测气动手爪张开情况，气缸磁性开关一有信号说明气动手爪张开，方可使直线模组带动气动手爪移动抓取成品料盒。

所述控制柜上表面相对进料斗的一端设置主控电脑、触摸屏。所述控制柜底部四角处分别设有一个万向锁定轮。

本实用新型的有益效果在于：利用送料分拣组件通过工业相机将良品与不良的坚果分拣开，通过在系统中设置一重量，在称重装置中将坚果巧妙地装入到物料盒中，且当物料盒达到指定的重量时，则停止向物料盒中供料，同时物料盒输送至成品输送带上进行包装和码垛作业，该实用新型技术方案自动化水平较高，且整个过程无需人工操作，具备分拣、称重、包装及码垛等工序生产效率高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种工业互联网教学实训平台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的送料分拣组件图；

图3为本实用新型实施例提供的坚果输送带图；

图4为本实用新型实施例提供的送料盒组件图；

图5为本实用新型实施例提供的包装组件图；

图6为本实用新型实施例提供的成品码垛组件图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，本实用新型提供了一种工业互联网教学实训平台，包括送料分拣组件1、坚果输送带2、送料盒组件3、称重装置4、控制柜5、主控电脑6、触摸屏7、包装组件8和成品码垛组件9，所述控制柜5的上表面一端设置送料分拣组件1，

所述送料分拣组件1包括进料斗11、推料气缸12、分拣气缸13、工业相机14、直流电机15，所述进料斗11呈圆柱形状，所述进料斗11的底部设有出料口，所述进料斗出料口的下方设有坚果输送带2，坚果输送带2倾斜向下设置，且进料斗11位于坚果输送带2较高的一端，所述进料斗11底部与直流电机15连接，直流电机15转动，则进料斗11做旋转运动，此时进料斗11内的坚果随进料斗11旋转而做离心运动，就形成一个个坚果排队进入进料斗11的底部，进入出料口，由分拣气缸13将坚果一个一个地推出，落在下方的坚果输送带2上；所述推料气缸12为旋转气缸，位于进料口11的中央位置，所述分拣气缸13为双连杆伸缩气缸，位于进料斗11下方，坚果输送带2的正上方，所述工业相机14位于进料口11的正上方。

所述坚果输送带2靠近进料斗11的一端上方设有光纤一21，所述坚果输送带2靠近进料斗11的一端的一侧设有光纤二22，所述坚果输送带2的中部设有光纤三23，所述坚果输送带2远离进料斗11的一端两侧设有分拣磁性开关24，所述坚果输送带2上设有与分拣磁性开关24相对应的分拣机构25，所述坚果输送带2的最低端下方设有滑梯26，所述滑梯26倾斜向下设置，所述滑梯26的最下方设有称重装置4，光纤一21用于监测坚果下落信息，传递给坚果输送带2，使坚果输送带2转动，当坚果在坚果输送带2上运动时，光纤二22对坚果表面进行识别，以分辨出不良品；当坚果运动到光纤三23时，对已检测的不良品进行拦截，即分拣磁性开关24打开，分拣机构25将不良品从坚果输送带2上推送下去，而良品继续在坚果输送带2上运动，然后良品因受到自身重力而掉落在滑梯26上，良品从滑梯26上滑下落进称重装置4中。

所述送料盒组件3包括包装盒支架31、包装盒输送带32、料盒33和限位槽34，所述包装盒支架31矩形框状，所述包装盒支架31靠近滑梯的一侧不设置挡板，所述包装盒支架31内设有包装盒输送带32，所述包装盒输送带32的两侧设有限位槽34，料盒33放在包装盒输送带32上，通过包装盒输送带32向良品下落区域移动，即滑梯26的下方，由于包装盒支架31靠近滑梯的一侧不设置挡板，料盒33直接运送至称重装置4上，良品正好落入料盒33内，待料盒33内的坚果良品重量达到设置的重量后，料盒33在送料盒机构的带动下向包装区域移动。

所述称重装置4远离滑梯26的一侧设有送料盒组件3，所述称重装置4、滑梯和26送料盒组件3在一条直线上，所述称重装置4的一侧设有包装组件8，包装组件8包括成品输送带81和封口装置82，所述成品输送带81与包装盒输送带32垂直设置，所述成品输送带81的上方设置封口装置82，承载着带有坚果良品的料盒33在成品输送带81上移动，当移动到封口装置82时，封口装置82将料盒33封口，封口后的料盒继续向前移动，直至进入成品码垛装置区域内。

成品输送带81远离称重装置4的一端连接成品码垛组件9，所述成品码垛组件9与送料盒组件3平行设置，所述成品码垛组件9包括机械手臂91、导轨滑块机构92、横梁93以及支撑底座94，所述横梁93的两端分别通过支撑底座94安装到控制柜5的上表面的一侧，导轨滑块机构92固定在横梁93的底部，所述导轨滑块机构92滑动设置机械手臂1，封口后的料盒移动到成品码垛组件9的机械手臂91下，机械手臂91将料盒抓取，并做横向运动，将料盒放置在预先设置的区域处进行储存。

所述控制柜5上表面相对进料斗11的一端设置主控电脑6、触摸屏7。所述控制柜5底部四角处分别设有一个万向锁定轮51。

工作原理：

一种工业互联网教学实训平台是以坚果的分拣与包装为对象，利用工业相机分拣出不合格的坚果，再将分拣后的合格坚果称重包装，最后由机器手臂码垛入库。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种工业互联网教学实训平台，其特征在于，包括送料分拣组件、坚果输送带、送料盒组件、称重装置、控制柜、主控电脑、触摸屏、包装组件和成品码垛组件，所述控制柜的上表面一端设置送料分拣组件，所述送料分拣组件包括进料斗、推料气缸、分拣气缸、工业相机、直流电机，所述进料斗呈圆柱形状，所述进料斗的底部设有出料口，所述进料斗出料口的下方设有坚果输送带，坚果输送带倾斜向下设置，且进料斗位于坚果输送带较高的一端，所述进料斗底部与直流电机连接，直流电机转动，则进料斗做旋转运动，此时进料斗内的坚果随进料斗旋转而做离心运动，就形成一个个坚果排队进入进料斗的底部，进入出料口，由气缸将坚果一个一个地推出，落在下方的坚果输送带上，所述推料气缸为旋转气缸，位于进料口的中央位置，所述分拣气缸为双连杆伸缩气缸，位于进料口下方，坚果输送带的正上方，所述工业相机位于进料口的正上方。

2.如权利要求1所述的一种工业互联网教学实训平台，其特征在于，所述坚果输送带靠近进料斗的一端上方设有光纤传感器一，所述坚果输送带靠近进料斗的一端的一侧设有工业相机，所述坚果输送带的中部设有光纤传感器二，所述坚果输送带远离进料斗的一端两侧设有分拣气缸磁性开关，所述坚果输送带上设有与分拣气缸磁性开关相对应的分拣机构，所述坚果输送带的最低端下方设有滑梯，所述滑梯倾斜向下设置，所述滑梯的最下方设有称重装置,光纤一用于监测坚果下落信息，传递给坚果输送带，使坚果输送带转动，当坚果在坚果输送带上运动时，当坚果运动到光纤传感器二时，对已检测的不良品进行拦截，即分拣磁性开关打开，分拣机构将不良品从输送带上推送下去，而良品继续在输送带上运动，然后良品因受到自身重力而掉落在滑梯上，良品从滑梯上滑下落进称重装置中。

3.如权利要求1所述的一种工业互联网教学实训平台，其特征在于，所述称重装置包括称重传感器、直流电机、接料盒输送带、举升气缸和平移气缸，

所述接料盒输送带输送料盒到称重传感器上方，所述举升气缸根据称重传感器上方是否有料盒决定是否将气缸向上伸出，从而达到料盒有序排列的目的，所述接料盒接收合格坚果，称重传感器实时检测料盒内坚果的重量，到达设定重量，停止下落坚果，平移气缸缩回带动料盒平移到包装输送线上。

4.如权利要求3所述的一种工业互联网教学实训平台，其特征在于，所述接料盒输送带靠近称重传感器处设有光电传感器，所述举升气缸设有举升气缸磁性开关，接料盒输送带的光电传感器用于检测包装盒到位信息，使举升气缸升起，称重传感器检测料盒内坚果的重量达到设定重量，使送料分拣组件开始送坚果。

5.如权利要求1所述的一种工业互联网教学实训平台，其特征在于，成品码垛组件中的直线模组布置有光电传感器一、光电传感器二、光电传感器三，气动手爪上有气缸磁性开关一，成品货架依次布置光电传感器四、五、六、七、八、九，光电传感器二作为直线模组的原点位，每次上电后直线模组移动触发光电传感器二，确定直线模组原点，光电传感器一作为直线模组左限位，触发后直线模组停止向左移动，光电传感器三作为直线模组右限位，触发后直线模组停止向右移动，光电传感器四、五、六、七、八、九用于检测对应成品货架上的成品料盒有无，如果光电传感器被触发，使气动手爪不能再往此处放置成品料盒，气缸磁性开关一用于检测气动手爪张开情况，气缸磁性开关一有信号说明气动手爪张开，方可使直线模组带动气动手爪移动抓取成品料盒。

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