一种基于物联网的智能制造柔性生产线的制作方法

1.本发明涉及熔喷布加工技术领域，具体为一种基于物联网的智能制造柔性生产线。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战，这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业，因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的，众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益，反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工装夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响，为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生，它依靠计算机管理，并将多种生产模式结合，从而能够减少生产成本做到物尽其用；现有技术领域内，由于熔喷布生产线各种设备多为固定安装，若需要生产不同种类或类型熔喷布需要重新进行组合安装等操作较为麻烦，并且现有的柔性生产线为厂区施工过程中预设设备，一些中小型企业无力承担该种价格昂贵的改造成本，进而无法进行广泛推广。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能制造柔性生产线，以至少解决现有技术的由于熔喷布生产线各种设备多为固定安装，若需要生产不同种类或类型熔喷布需要重新进行组合安装等操作较为麻烦，并且现有的柔性生产线为厂区施工过程中预设设备，一些中小型企业无力承担该种价格昂贵的改造成本，进而无法进行广泛推广的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能制造柔性生产线，包括：移动车体；控制器，设置在所述移动车体的顶端前侧，所述控制器和移动车体电性连接；托举机构，设置在所述移动车体的右侧；对接机构，设置在所述移动车体的顶端；气泵，安装在所述移动车体的顶端左侧，所述气泵和控制器电性连接；喷头管，沿前后方向设置在所述移动车体的右侧底端，所述喷头管和气泵通过导管相连接。
5.优选的，所述托举机构包括：升降平台、剪式移动平台、安装座、转动座、第一电动液压杆、托架和第二电动液压杆；所述升降平台的数量为两个，两个所述升降平台分别设置在喷头管的右侧前后两端，所述升降平台和控制器电性连接；所述剪式移动平台的数量为
两个，两个所述剪式移动平台分别设置在前后两个升降平台的移动端，所述剪式移动平台和控制器电性连接；安装座沿前后方向设置在前后两个剪式移动平台的移动端；转动座通过销轴转动连接在所述安装座的右侧底端；所述第一电动液压杆一端通过销轴转动连接在安装座的右侧顶端，所述第一电动液压杆的另一端与转动座的左侧中心位置通过销轴转动连接，所述第一电动液压杆和控制器电性连接；所述托架的数量为两个，两个所述托架分别通过销轴转动连接在转动座的内侧前后两端；所述第二电动液压杆的数量为两个，两个所述第二电动液压杆的一端分别通过销轴转动连接在转动座的顶端前后两端，前后两个所述第二电动液压杆的另一端分别与前后两个托架的左端通过销轴转动连接，所述第二电动液压杆和控制器电性连接。
6.优选的，所述托举机构还包括：转动底座、转动电机、第一移动模块、第一吸盘座、第二移动模块和第二吸盘座；转动底座通过销轴转动连接在前后两个所述剪式移动平台的顶端内侧；转动电机设置在后侧所述剪式移动平台的顶端，所述转动电机的输出端与转动底座的后侧轴心螺钉连接，所述转动电机和控制器电性连接；第一移动模块安装在所述转动底座的内侧中心位置，所述第一移动模块和控制器电性连接；第一吸盘座设置在所述第一移动模块的伸缩端，所述第一吸盘座和气泵通过导管相连接；所述第二移动模块的数量为两个，两个所述第二移动模块安装在所述转动底座的左右两侧中心位置，所述第二移动模块和控制器电性连接；第二吸盘座设置在所述第二移动模块的伸缩端，所述第二吸盘座和气泵通过导管相连接。
7.优选的，所述对接机构包括；机械臂、转动模块和连接组件；机械臂安装在所述移动车体的顶端右侧中心位置，所述机械臂和控制器电性连接；转动模块内嵌在所述机械臂的移动端，所述转动模块和控制器电性连接；连接组件设置在所述转动模块的转动端。
8.优选的，所述连接组件包括：连接组件壳体、转动盘、限位辊轮、限位槽、限位插槽、通孔、齿轮环、伺服电机和主动齿轮；连接组件壳体沿前后方向设置在所述转动模块的转动端；转动盘卡接在所述连接组件壳体的内腔；所述限位辊轮的数量为若干个，若干个所述限位辊轮分别通过销轴转动连接在转动盘的侧壁前侧开口处；所述限位槽的数量为四个，四个所述限位槽分别沿周向间隔九十度开设在转动盘的前端外侧，四个所述限位槽由外至内为弧形设置并与转动盘的内腔相通；所述限位插槽的数量为四个，四个所述限位插槽分别沿周向间隔九十度开设在转动盘的侧壁后侧；通孔开设在所述转动盘的中心位置；齿轮环过盈配合在所述转动盘的侧壁后端；伺服电机设置在所述连接组件壳体的内腔后侧，所述伺服电机和控制器电性连接；主动齿轮螺钉连接在所述伺服电机的输出端，所述主动齿轮与齿轮环啮合；其中，所述连接组件壳体的内腔纵截面为t形，所述转动盘侧壁设置的限位辊轮与连接组件壳体内腔窄口处内壁相接触。
9.优选的，所述连接组件还包括：插块、限位销、移动块和限位插杆；插块设置在所述连接组件壳体的后侧中心位置；限位销设置在所述插块的后端中心位置，所述限位销的形状为工字型，所述限位销的前端为锥形，所述限位销可与通孔的内腔插接；移动块套接在所述限位销的外壁；所述限位插杆的数量为四个，四个所述限位插杆分别沿周向间隔九十度开设设置在插块的后端外侧，所述限位插杆的形状为t形；其中，所述移动块的左右两侧为锥形，所述限位插杆的端头部分可与限位槽内腔外侧端头适配插接。
10.优选的，所述连接组件还包括：固定座、转动杆、限位插槽座、限位滑槽、限位滑块、
移动座、限位弹簧、固定插座、卡块和弹簧；固定座设置在所述连接组件壳体的内腔后侧中心位置；所述转动杆的数量为四个，四个所述转动杆一端分别沿周向间隔九十度通过销轴转动连接在固定座的外侧；所述限位插槽座的数量为四个，四个所述限位插槽座分别设置在四个转动杆的另一端；所述限位滑槽的数量为四个，四个所述限位滑槽分别开设在四个限位插槽座的侧壁；所述限位滑块的数量为四个，四个所述限位滑块分别插接在四个限位滑槽的内腔；移动座设置在四个所述转动杆的内侧，所述移动座分别与四个限位滑块固定连接；限位弹簧安装在所述固定座的前侧中心位置，所述限位弹簧的前端与移动座的后端固定连接；固定插座设置在所述移动座的前侧中心位置，所述限位销可与固定插座的内腔适配插接；卡块插接在所述固定插座内腔后端盲孔位置；弹簧安装在所述卡块的底端，所述弹簧的底端与固定插座的内壁固定连接；其中，所述卡块的形状为梯形，所述卡块的顶端可与限位销的工字型槽内腔卡接，且卡块的顶端可沿移动块的锥形面向下移动。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于物联网的智能制造柔性生产线：1、通过机械臂驱动转动模块带动连接组件移动至指定位置，转动模块驱动连接组件进行翻转，以使该装置连接组件内的插块插入另一个装置连接组件内连接组件壳体的内腔，限位销贯穿通孔内腔插入至固定插座内腔，以使卡块与限位销卡接固定，并使限位插杆插入至限位槽内腔外侧端头位置处，伺服电机驱动主动齿轮转动，齿轮环在主动齿轮旋转力的作用下驱动转动盘转动，限位插杆与限位槽内腔内侧卡接固定，限位弹簧使移动座驱动限位滑块在限位滑槽内腔向前侧移动，进而使转动杆在限位滑槽的作用下以与固定座销轴转动连接处为顶点向内侧移动，进而使限位插槽座插入对应位置上限位插槽的内腔以对转动盘进行固定，进而实现相邻两个装置间固定连接方式；2、通过剪式移动平台自身伸长推动安装座在转动座的配合下使托架插入设备下方空隙处，第二电动液压杆伸长带动托架以与转动座销轴转动连接处为顶点向外侧或向内侧转动进而调整托架托举位置，第一电动液压杆自身伸长缩短带动转动座以与安装座销轴转动连接处为顶点向上或向下转动，进而使转动座在托架的配合下将设备翘起，升降平台驱动安装座在转动座和托架的配合下将设备抬起，转动电机驱动转动底座以与剪式移动平台销轴转动连接处为顶点转动至垂直状态，第一移动模块和第二移动模块通过自身伸长推动对应位置上的第一吸盘座和第二移动模块紧贴设备外壁，第一吸盘座和第二吸盘座吸附在设备表面进而起到辅助固定作用，控制器驱动移动车体移动同时，气泵将内部高压气体由喷头管喷出对地面进行清理，避免设备重新放置后下方有纤维残留；从而可实现熔喷布生产线设备间的调整和重新组合排列，提高熔喷布生产线生产产品的多样性，并且可基于现有的熔喷布生产线进行改进，降低改造成本，便于在中小企业进行推广。
附图说明
12.图1为本发明的结构示意图；图2为图1的托举机构示意图；图3为图1的对接机构爆炸图；图4为图3的连接组件右侧剖视图；图5为图4的限位销示意图；
图6为图4的转动盘示意图。
13.图中：1、移动车体，2、控制器，3、托举机构，31、升降平台，32、剪式移动平台，33、安装座，34、转动座，35、第一电动液压杆，36、托架，37、第二电动液压杆，38、转动底座，39、转动电机，310、第一移动模块，311、第一吸盘座，312、第二移动模块，313、第二吸盘座，4、对接机构，41、机械臂，42、转动模块，5、连接组件，51、连接组件壳体，52、转动盘，53、限位辊轮，54、限位槽，55、限位插槽，56、通孔，57、齿轮环，58、伺服电机，59、主动齿轮，510、插块，511、限位销，512、移动块，513、限位插杆，514、固定座，515、转动杆，516、限位插槽座，517、限位滑槽，518、限位滑块，519、移动座，520、限位弹簧，521、固定插座，522、卡块，523、弹簧，6、气泵，7、喷头管。
具体实施方式
14.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。
15.请参阅图1
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图6，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的智能制造柔性生产线，包括：移动车体1、控制器2、托举机构3、对接机构4、气泵6和喷头管7，移动车体1具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，移动车体1可由控制器2控制进行移动；控制器2设置在移动车体1的顶端前侧，控制器2和移动车体1电性连接，控制器2具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，控制器2内部设置有物联网模块可由工作人员远程进行控制；托举机构3设置在移动车体1的右侧；对接机构4设置在移动车体1的顶端；气泵6安装在移动车体1的顶端左侧，气泵6和控制器2电性连接，气泵6具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，气泵6可由控制器2控制；喷头管7沿前后方向设置在移动车体1的右侧底端，喷头管7和气泵6通过导管相连接，移动车体1移动同时，气泵6将内部高压气体由喷头管7喷出对地面进行清理，避免设备重新放置后下方有纤维残留。
16.作为优选方案，更进一步的，托举机构3包括：升降平台31、剪式移动平台32、安装座33、转动座34、第一电动液压杆35、托架36、第二电动液压杆37、转动底座38、转动电机39、第一移动模块310、第一吸盘座311、第二移动模块312和第二吸盘座313；升降平台31的数量为两个，两个升降平台31分别设置在喷头管7的右侧前后两端，升降平台31和控制器2电性连接，升降平台31具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，升降平台31可由控制器2控制进行上升下降；剪式移动平台32的数量为两个，两个剪式移动平台32分别设置在前后两个升降平台31的移动端，剪式移动平台32和控制器2电性连接，剪式移动平台32具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，剪式移动平台32可由控制器2控制进行伸长缩短；安装座33沿前后方向设置在前后两个剪式移动平台32的移动端；转动座34通过销轴转动连接在安装座33的右侧底端；第一电动液压杆35的一端通过销轴转动连接在安装座33的右侧顶端，第一电动液压杆35的另一端与转动座34的左侧中心位置通过销轴转动连接，第一电动液压杆35和控制器2电性连接，第一电动液压杆35具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，第一电动液压杆35可由控制器2
控制进行伸长缩短，第一电动液压杆35伸长缩短过程中可以与安装座33销轴转动连接处为顶点向内侧或向外侧转动；托架36的数量为两个，两个托架36分别通过销轴转动连接在转动座34的内侧前后两端；第二电动液压杆37的数量为两个，两个第二电动液压杆37的一端分别通过销轴转动连接在转动座34的顶端前后两端，前后两个第二电动液压杆37的另一端分别与前后两个托架36的左端通过销轴转动连接，第二电动液压杆37和控制器2电性连接，第二电动液压杆37具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，第二电动液压杆37可由控制器2控制进行伸长缩短，第二电动液压杆37伸长缩短过程中可以与转动座34顶端销轴转动连接处为顶点向内侧或向外侧转动；转动底座38通过销轴转动连接在前后两个剪式移动平台32的顶端内侧；转动电机39设置在后侧剪式移动平台32的顶端，转动电机39的输出端与转动底座38的后侧轴心螺钉连接，转动电机39和控制器2电性连接，转动电机39具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，转动电机39可由控制器2控制驱动转动底座38以与剪式移动平台32销轴转动连接处为顶点顺时针或逆时针方向转动；第一移动模块310安装在转动底座38的内侧中心位置，第一移动模块310和控制器2电性连接，第一移动模块310具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，第一移动模块310可由控制器2控制进行升降；第一吸盘座311设置在第一移动模块310的伸缩端，第一吸盘座311和气泵6通过导管相连接；第二移动模块312的数量为两个，两个第二移动模块312安装在转动底座38的左右两侧中心位置，第二移动模块312和控制器2电性连接，第二移动模块312具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，第二移动模块312可由控制器2控制进行升降；第二吸盘座313设置在第二移动模块312的伸缩端，第二吸盘座313和气泵6通过导管相连接。
17.作为优选方案，更进一步的，对接机构4包括；机械臂41、转动模块42和连接组件5；机械臂41安装在移动车体1的顶端右侧中心位置，机械臂41和控制器2电性连接，机械臂41具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，机械臂41可由控制器2控制驱动转动模块42带动连接组件5移动至指定位置；转动模块42内嵌在机械臂41的移动端，转动模块42和控制器2电性连接，转动模块42具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，转动模块42可由控制器2控制驱动对应位置上的连接组件5进行翻转；连接组件5设置在转动模块42的转动端。
18.作为优选方案，更进一步的，连接组件5包括：连接组件壳体51、转动盘52、限位辊轮53、限位槽54、限位插槽55、通孔56、齿轮环57、伺服电机58、主动齿轮59、插块510、限位销511、移动块512、限位插杆513、固定座514、转动杆515、限位插槽座516、限位滑槽517、限位滑块518、移动座519、限位弹簧520、固定插座521、卡块522和弹簧523；连接组件壳体51沿前后方向设置在转动模块42的转动端；转动盘52卡接在连接组件壳体51的内腔；限位辊轮53的数量为若干个，若干个限位辊轮53分别通过销轴转动连接在转动盘52的侧壁前侧开口处；限位槽54的数量为四个，四个限位槽54分别沿周向间隔九十度开设在转动盘52的前端外侧，四个限位槽54由外至内为弧形设置并与转动盘52的内腔相通；限位插槽55的数量为四个，四个限位插槽55分别沿周向间隔九十度开设在转动盘52的侧壁后侧；通孔56开设在转动盘52的中心位置；齿轮环57过盈配合在转动盘52的侧壁后端；伺服电机58设置在连接组件壳体51的内腔后侧，伺服电机58和控制器2电性连接，伺服电机58具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用，伺服电机58可由控制器2控制驱动主动齿轮59
顺时针或逆时针方向转动；主动齿轮59螺钉连接在伺服电机58的输出端，主动齿轮59与齿轮环57啮合，主动齿轮59和齿轮环57的比例为1：3；其中，连接组件壳体51的内腔纵截面为t形，连接组件壳体51的内腔后侧内径较大，转动盘52侧壁设置的限位辊轮53与连接组件壳体51内腔窄口处内壁相接触，转动盘52可在限位辊轮53配合下在连接组件壳体51内腔转动；插块510设置在连接组件壳体51的后侧中心位置；限位销511设置在插块510的后端中心位置，限位销511的形状为工字型，限位销511的前端为锥形，限位销511可与通孔56的内腔插接；移动块512套接在限位销511的外壁，移动块512可在限位销511的外壁前后移动；限位插杆513的数量为四个，四个限位插杆513分别沿周向间隔九十度开设设置在插块510的后端外侧，限位插杆513的形状为t形；其中，移动块512的左右两侧为锥形，限位插杆513的端头部分可与限位槽54内腔外侧端头适配插接，限位插杆513可由限位槽54内腔插入并与限位槽54内腔内侧卡接固定；固定座514设置在连接组件壳体51的内腔后侧中心位置；转动杆515的数量为四个，四个转动杆515一端分别沿周向间隔九十度通过销轴转动连接在固定座514的外侧；限位插槽座516的数量为四个，四个限位插槽座516分别设置在四个转动杆515的另一端；限位滑槽517的数量为四个，四个限位滑槽517分别开设在四个限位插槽座516的侧壁；限位滑块518的数量为四个，四个限位滑块518分别插接在四个限位滑槽517的内腔；移动座519设置在四个转动杆515的内侧，移动座519分别与四个限位滑块518固定连接；限位弹簧520安装在固定座514的前侧中心位置，限位弹簧520的前端与移动座519的后端固定连接，限位弹簧520为压缩弹簧，受到拉伸或挤压后产生弹性形变，去除外力后恢复至初始状态；固定插座521设置在移动座519的前侧中心位置，限位销511可与固定插座521的内腔适配插接；卡块522插接在固定插座521内腔后端盲孔位置；弹簧523安装在卡块522的底端，弹簧523的底端与固定插座521的内壁固定连接，弹簧523为压缩弹簧，受到拉伸或挤压后产生弹性形变，去除外力后恢复至初始状态；其中，卡块522的形状为梯形，卡块522的顶端可与限位销511的工字型槽内腔卡接，且卡块522的顶端可沿移动块512的锥形面向下移动，解除连接时，限位销511在固定插座521内腔先向后侧移动，以使固定插座521推动移动座519向后侧移动挤压限位弹簧520同时，使移动座519驱动限位滑块518在限位滑槽517内腔向后侧移动，进而使转动杆515在限位滑槽517的配合下以与固定座514销轴转动连接处为顶点向外侧转动，以使限位插槽座516脱离与限位插槽55内腔插接，并使卡块522沿移动块512后侧斜面向下移动并挤压弹簧523，进而使卡块522在弹簧523的作用下，使卡块522移动至移动块512前侧锥形面与限位销511工字型槽内侧，限位销511继续向后侧移动过程中，进而在卡块522作用下移动块512移动至限位销511工字型槽外壁后侧并卡接，限位销511在固定插座521内腔向前侧移动，以使卡块522可沿移动块512前侧锥形面移动处限位销511工字型槽外侧，进而解除限位销511与卡块522的卡接。
19.通过本领域人员，可将本案中所有电气件与外部适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据具体实际使用情况，选择相适配的外部控制器进行连接，以满足对所有电器件的控制需求，其具体连接方式以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，不再进行说明，下述主要介绍工作原理以及过程，具体工作如下。
20.步骤1：使用时，工作人员解除对现有熔喷布生产线内部设备的固定根据生产设备体积大小和重量选择使用的装置数量，并控制控制器2启动移动车体1，移动车体1移动至设
备四角，相邻两个装置内，工作人员控制控制器2启动机械臂41、转动模块42和伺服电机58，机械臂41驱动转动模块42带动连接组件5移动至指定位置，转动模块42驱动连接组件5进行翻转，以使该装置连接组件5内的插块510插入另一个装置连接组件5内连接组件壳体51的内腔，限位销511贯穿通孔56内腔插入至固定插座521内腔，以使卡块522与限位销511卡接固定，并使限位插杆513插入至限位槽54内腔外侧端头位置处，伺服电机58驱动主动齿轮59转动，由于齿轮环57和主动齿轮59啮合，促使齿轮环57在主动齿轮59旋转力的作用下驱动转动盘52转动，进而使限位插杆513与限位槽54内腔内侧卡接固定，限位弹簧520在自身弹性作用下推动移动座519向前侧移动，并使移动座519驱动限位滑块518在限位滑槽517内腔向前侧移动，进而使转动杆515在限位滑槽517的作用下以与固定座514销轴转动连接处为顶点向内侧移动，进而使限位插槽座516插入对应位置上限位插槽55的内腔以对转动盘52进行固定，进而实现相邻两个装置间固定连接方式，可作为搬运过程中提高承载力或安装后生产线内部设备的固定方式；步骤2：搬运时，控制器2内部预制程序控制剪式移动平台32、第二电动液压杆37、第一电动液压杆35和升降平台31依次启动，剪式移动平台32通过自身伸长推动安装座33在转动座34的配合下使托架36插入设备下方空隙处，第二电动液压杆37通过自身伸长带动托架36以与转动座34销轴转动连接处为顶点向外侧或向内侧转动进而调整托架36托举位置，第一电动液压杆35通过自身伸长缩短带动转动座34以与安装座33销轴转动连接处为顶点向上或向下转动，进而使转动座34在托架36的配合下将设备翘起，升降平台31驱动安装座33在转动座34和托架36的配合下将设备抬起，控制器2内部预制程序控制转动电机39、第一移动模块310、第二移动模块312和气泵6启动，转动电机39驱动转动底座38以与剪式移动平台32销轴转动连接处为顶点转动至垂直状态，第一移动模块310和第二移动模块312通过自身伸长推动对应位置上的第一吸盘座311和第二移动模块312紧贴设备外壁，气泵6使第一吸盘座311和第二吸盘座313内部形成真空以吸附在设备表面进而起到辅助固定作用，工作人员控制多个装置内的控制器2驱动移动车体1同步进行移动以实现对设备的搬运，进而根据需要改变生产线内部设备，控制器2驱动移动车体1移动同时，气泵6将内部高压气体由喷头管7喷出对地面进行清理，避免设备重新放置后下方有纤维残留；从而可实现熔喷布生产线设备间的调整和重新组合排列，提高熔喷布生产线生产产品的多样性，并且可基于现有的熔喷布生产线进行改进，降低改造成本，便于在中小企业进行推广。
21.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。