一种数字化车间流水线仿真模拟系统的制作方法

1.本发明属于数字化车间领域，尤其是涉及一种数字化车间流水线仿真模拟系统。


背景技术：

2.随着现代产品的复杂性增加，其工艺更加复杂，传统的流水线形式无法满足很多特定产品的生产过程，这就需要对产线的布局、工艺、物流进行设计，以避免出现效率及成本的浪费，生产系统仿真侧重于对生产线、工艺、物流等的仿真，实现对车间流水线的优化。
3.车间在规划完成后需要对流水线设备仿真模拟使用，用以计算出流水线设备极限工作时长，避免使用时间过长导致流水线设备损坏，在实际运行过程中存在以下不足：
4.1、在将流水线设备组合使用时，多通过将两组流水线设备靠拢，该方法使两组流水线设备中的传送带之间传递时，容易造成货物歪斜的问题，现有技术中，大多通过工作人员手动或机械手调节的方式进行扶正，存在效率低下和运行成本高的问题；
5.2、模拟运行中，需通过摄像头监控拍照，以便于工作人员的管理，然而由于流水线设备对货物的转运行程较长，而监控摄像头的位置固定，需设置多组监控设备，成本较高；
6.3、流水线对货物转运时，货物上的杂物容易附着在传送带表面，久而久之容易增大传送带的磨损，从而加剧传送带的磨损，缩短了检修更换的频率。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对上述背景技术中提出的运行效率低和成本高的问题的问题，提供一种数字化车间流水线仿真模拟系统。
8.为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种数字化车间流水线仿真模拟系统，包括：
9.第一支板、第二支板以及设置于第一支板上的电机和多个传送辊，所述第一支板和第二支板之间通过连接板固定连接，若干所述传送辊外套设有传送带；
10.正位机构，所述正位机构用于将传送带上偏移的货物扶正，所述正位机构有两组且对称设置于第一支板和第二支板上，每组所述正位机构均包括侧撑板、扇形齿轮、蜗轮、蜗杆、齿杆、一号弹簧、导向杆、固定板、抵压轮和扶正板；
11.监控机构，所述监控机构安装于第一支板上方，用于实时监控所述传送带上的货物，所述监控机构包括往复螺杆、滑动螺母、从动齿轮、单向轴承、支架和摄像头；
12.清扫机构，所述清扫机构安装于连接板上，用于对所述传送带进行清理，所述清扫机构包括固定杆、滑动套、清扫刷、二号弹簧和电磁铁；
13.变阻组件，所述变阻组件设置于抵压轮上，所述变阻组件包括螺旋线圈和接电片，所述接电片与电磁铁电性连接，所述螺旋线圈与外界电源电性连接。
14.进一步，所述电机固定安装于第一支板上，所述电机的输出轴与传送辊连接。
15.进一步，所述侧撑板固定连接于第一支板上，所述扇形齿轮转动连接于侧撑板上，所述齿杆沿侧撑板的长度方向滑动设置于侧撑板上，所述齿杆与扇形齿轮啮合。
16.进一步，所述扇形齿轮包括一根用于提供动力的转轴，所述蜗轮固定连接于转轴上，所述蜗杆同轴固定连接于其中一根传送辊的辊轴上，所述蜗轮与蜗杆相互啮合。
17.进一步，所述扶正板通过铰链铰接于第一支板的侧壁上，所述齿杆贯穿第一支板设置，并且所述抵压轮转动连接于齿杆的端部，所述抵压轮压紧且滚动于扶正板的侧壁上。
18.进一步，所述导向杆固定连接于齿杆上，所述侧撑板采用l形结构，所述导向杆滑动贯穿连接于侧撑板上，并且所述导向杆远离齿杆的一端与固定板固定连接，所述一号弹簧绕置于齿杆上，并且所述一号弹簧的两端分别与固定板和侧撑板连接。
19.进一步，所述第一支板上端沿其长度方向开设有轨道槽，所述滑动螺母滑动配合于轨道槽内，所述往复螺杆转动连接于轨道槽内，所述滑动螺母螺纹配合于往复螺杆上，所述支架固定连接于滑动螺母上，所述摄像头安装于支架上。
20.进一步，所述从动齿轮通过单向轴承固定套接于往复螺杆上，所述齿杆贯穿轨道槽，并且所述齿杆与从动齿轮相互啮合。
21.进一步，所述固定杆固定连接于第一支板和第二支板之间，所述滑动套滑动设置于连接板的上表面，并且所述滑动套套设于固定杆外，所述清扫刷固定连接于滑动套的上表面，所述二号弹簧绕置于固定杆外，并且所述二号弹簧的两端分别与滑动套和第一支板连接，所述电磁铁固定安装于第二支板上，所述滑动套采用磁性材料制成且与电磁铁之间异极相对。
22.进一步，所述螺旋线圈呈环状绕置于抵压轮的周侧壁上，所述接电片固定嵌设于扶正板的表面，所述抵压轮在扶正板表面滚动时，使所述接电片与螺旋线圈的不同位置接触，使得电磁铁的磁力大小持续改变。
23.本发明具有以下优点：
24.1、本发明通过设置正位机构，以传送辊为驱动力，带动两个扶正板同步反向往复摆动，进而可对传送带上位置偏移的货物进行正位，避免货物因在各个流水线间转移过程中出现偏移，影响流水线的模拟测试结果，相较于现有技术，无需工作人员手动扶正或设置机械手等动力部件，有效降低劳动成本和设备成本。
25.2、本发明通过设置监控机构，以齿杆为驱动力，可带动摄像头沿传送带的长度方向往复移动，一方面，可扩大摄像头的监控拍摄范围，便于工作人员对仿真模拟系统整体的监控，另一方面，摄像头以间歇移动的方式行走，在移动一段距离后停止不动进行拍照，避免出现监控画面模糊、拖影等问题，保证监控效果，并且无需设置额外动力驱动装置，即可实现监控位置的改变，提高动能的利用率。
26.3、本发明通过设置清扫机构，可对传送带底部进行清扫，避免货物携带的灰尘在传送带表面附着、堆积，加剧传送带的磨损，提高了传送带的使用寿命，降低检修更换的频率，延长流水线设备的持续运行时间。
27.4、本发明通过设置变阻组件，抵压轮在扶正板表面滚动时，使所述接电片与螺旋线圈的不同位置接触，使得电磁铁的磁力大小持续改变，进而驱动清扫刷往复移动，实现对传送带的清扫，无需设置额外动力驱动装置，降低成本，并且使得传送带的输送和清扫协调配合运行。
附图说明
28.图1是本发明提供的一种数字化车间流水线仿真模拟系统的俯视结构示意图；
29.图2是图1中a处放大图；
30.图3是图1中b处放大图；
31.图4是图1中c处放大图；
32.图5是本发明提供的一种数字化车间流水线仿真模拟系统的正面结构示意图；
33.图6是图5中d处放大图。
34.图中，1第一支板、11轨道槽；
35.2第二支板；
36.3电机；
37.4传送辊；
38.5连接板；
39.6传送带；
40.7正位机构、71侧撑板、72扇形齿轮、73蜗轮、74蜗杆、75齿杆、76一号弹簧、77导向杆、78固定板、79抵压轮、710扶正板；
41.8监控机构、81往复螺杆、82滑动螺母、83从动齿轮、84单向轴承、85支架、86摄像头；
42.9清扫机构、91固定杆、92滑动套、93清扫刷、94二号弹簧、95电磁铁；
43.96变阻组件、961螺旋线圈、962接电片。
具体实施方式
44.如图1-6所示，一种数字化车间流水线仿真模拟系统，包括：
45.第一支板1、第二支板2以及设置于第一支板1上的电机3和多个传送辊4，第一支板1和第二支板2之间通过连接板5固定连接，若干传送辊4外套设有传送带6；
46.正位机构7，正位机构7用于将传送带6上偏移的货物扶正，正位机构7有两组且对称设置于第一支板1和第二支板2上，每组正位机构7均包括侧撑板71、扇形齿轮72、蜗轮73、蜗杆74、齿杆75、一号弹簧76、导向杆77、固定板78、抵压轮79和扶正板710；
47.监控机构8，监控机构8安装于第一支板1上方，用于实时监控传送带6上的货物，监控机构8包括往复螺杆81、滑动螺母82、从动齿轮83、单向轴承84、支架85和摄像头86；
48.清扫机构9，清扫机构9安装于连接板5上，用于对传送带6进行清理，清扫机构9包括固定杆91、滑动套92、清扫刷93、二号弹簧94和电磁铁95；
49.变阻组件96，变阻组件96设置于抵压轮79上，变阻组件96包括螺旋线圈961和接电片962，接电片962与电磁铁95电性连接，螺旋线圈961与外界电源电性连接，电磁铁95与螺旋线圈961以串联的方式接入电路。
50.电机3固定安装于第一支板1上，电机3的输出轴与传送辊4连接，通过电机3驱动传送辊4转动，进而通过传送带6对货物进行输送。
51.侧撑板71固定连接于第一支板1上，扇形齿轮72转动连接于侧撑板71上，齿杆75沿侧撑板71的长度方向滑动设置于侧撑板71上，齿杆75在靠近扇形齿轮72的部分侧壁上设置有齿槽，且与扇形齿轮72啮合；
52.扇形齿轮72包括一根用于提供动力的转轴，蜗轮73固定连接于转轴上，蜗杆74同轴固定连接于其中一根传送辊4的辊轴上，蜗轮73与蜗杆74相互啮合；
53.扶正板710通过铰链铰接于第一支板1的侧壁上，齿杆75贯穿第一支板1设置，并且抵压轮79转动连接于齿杆75的端部，抵压轮79压紧且滚动于扶正板710的侧壁上；
54.导向杆77固定连接于齿杆75上，侧撑板71采用l形结构，导向杆77滑动贯穿连接于侧撑板71上，并且导向杆77远离齿杆75的一端与固定板78固定连接，一号弹簧76绕置于齿杆75上，并且一号弹簧76的两端分别与固定板78和侧撑板71连接；
55.工作时，传送辊4带动蜗杆74转动，由于蜗杆74与蜗轮73相互啮合，进而通过蜗轮73带动扇形齿轮72转动，扇形齿轮72间歇性与齿杆75啮合，推动齿杆75向靠近第一支板1的方向移动，扇形齿轮72与齿杆75脱离啮合后，齿杆75在一号弹簧76的弹力作用下复位，进而推动抵压轮79在扶正板710侧壁上滚动，使得扶正板710绕其与第一支板1的铰接处往复偏转，两个扶正板710同步反向往复摆动，进而可对传送带6上位置偏移的货物进行正位，避免货物因在各个流水线间转移过程中出现偏移，影响流水线的模拟测试结果，相较于现有技术，无需工作人员手动扶正或设置机械手等动力部件，有效降低劳动成本和设备成本。
56.第一支板1上端沿其长度方向开设有轨道槽11，滑动螺母82滑动配合于轨道槽11内，往复螺杆81转动连接于轨道槽11内，滑动螺母82螺纹配合于往复螺杆81上，支架85固定连接于滑动螺母82上，摄像头86安装于支架85上；
57.从动齿轮83通过单向轴承84固定套接于往复螺杆81上，齿杆75贯穿轨道槽11，并且齿杆75在靠近从动齿轮83的部分上表面设置有齿槽，且与从动齿轮83相互啮合；
58.工作时，齿杆75在往复移动过程中，可带动与之啮合的从动齿轮83往复转动，由于单向轴承84仅可在一个方向上锁死，进而带动往复螺杆81间歇性转动，往复螺杆81在转动时带动与之螺纹配合的滑动螺母82沿轨道槽11的长度方向移动，进而可带动摄像头86沿传送带6的长度方向往复移动，一方面，可扩大摄像头86的监控拍摄范围，便于工作人员对仿真模拟系统整体的监控，另一方面，摄像头86以间歇移动的方式行走，在移动一段距离后停止不动进行拍照，避免出现监控画面模糊、拖影等问题，保证监控效果，并且无需设置额外动力驱动装置，即可实现监控位置的改变，提高动能的利用率。
59.固定杆91固定连接于第一支板1和第二支板2之间，滑动套92滑动设置于连接板5的上表面，并且滑动套92套设于固定杆91外，清扫刷93固定连接于滑动套92的上表面，清扫刷93采用棕毛刷，对传送带6的磨损较小，二号弹簧94绕置于固定杆91外，并且二号弹簧94的两端分别与滑动套92和第一支板1连接，电磁铁95固定安装于第二支板2上，滑动套92采用磁性材料制成且与电磁铁95之间异极相对，清扫刷93可对传送带6底部进行清扫，避免货物携带的灰尘在传送带6表面附着、堆积，加剧传送带6的磨损，提高了传送带6的使用寿命，降低检修更换的频率，延长流水线设备的持续运行时间；
60.螺旋线圈961呈环状绕置于抵压轮79的周侧壁上，具体的，螺旋线圈961包括一个绝缘管，绝缘管采用环形结构且套设于抵压轮79的周侧壁上，螺旋线圈961采用螺旋状绕置于绝缘管的外表面，向螺旋线圈961的表面喷涂有绝缘漆，然后将靠近接电片962一侧的绝缘漆刮除，使得螺旋线圈961可与接电片962接触导电，并且防止螺旋线圈961出现短路问题，接电片962固定嵌设于扶正板710的表面，抵压轮79在扶正板710表面滚动时，使接电片962与螺旋线圈961的不同位置接触，使得螺旋线圈961接入电路中的长度发生改变，即接入
电路中的电阻改变，类似于滑动变阻器结构，由于电磁铁95与螺旋线圈961以串联的方式接入电路，使得电磁铁95的磁力大小持续改变；
61.在工作中，抵压轮79在扶正板710侧壁上滚动时，使接电片962与螺旋线圈961的不同位置接触，使得电磁铁95的磁力大小持续改变，对滑动套92的磁力作用持续变化，进而驱动清扫刷93沿固定杆91往复移动，实现对传送带6的清扫，无需设置额外动力驱动装置，降低成本，并且使得传送带6的输送和清扫协调配合运行。