CN116081924B - 一种全自动内窥镜装置及其同步调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动内窥镜装置及其同步调整方法，涉及浮法玻璃生产技术领域，包括锡槽外框组件和支撑钢结构，所述支撑钢结构包括立柱，立柱上设置有后横梁，后横梁上设置有翼梁，翼梁的底部设置有尾梁和前横梁，所述锡槽外框组件上设置有前旋点梁，所述尾梁上安装有内窥镜旋转结构，锡槽外框组件上设有内窥镜前支点。本发明设置的全自动拉边机的钢结构和控制网路为全自动内窥镜同步调整的结构基础，本发明结合全自动拉边机运动结构与参数，设计一种全自动控制内窥镜装置，可同全自动拉边机进行同向同步运动，包含实现前后行走、上下调节、左右摆动的功能，操作简单，使用方便。

Description

一种全自动内窥镜装置及其同步调整方法

技术领域

本发明涉及浮法玻璃生产技术领域，具体涉及一种全自动内窥镜装置及其同步调整方法。

背景技术

在浮法玻璃生产的锡槽成型范围内，需要利用内窥镜对拉边轮压深、运行状态和锡槽电加热等进行不间断观察和监控。目前多数工厂使用的摄像头都采用手动或半自动方式运行，在生产进行调整时，需要工人根据玻璃板边位置、玻璃板宽、拉边轮位置进行调整位置与角度调整，操作复杂，使用较为不便。

为此，我们结合全自动拉边机装置的悬挂钢结构与运动参数，对内窥镜设备进行设计，配合中央控制系统进行同步控制计算，设计一种可以匹配拉边轮运动动作、参数进行自动调整的全自动内窥镜装置及其同步调整方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种全自动内窥镜装置及其同步调整方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种全自动内窥镜装置，包括锡槽外框组件和支撑钢结构，所述支撑钢结构包括立柱，立柱上设置有后横梁，后横梁上设置有翼梁，翼梁的底部设置有尾梁和前横梁，所述锡槽外框组件上设置有前旋点梁，所述尾梁上安装有内窥镜旋转结构，锡槽外框组件上设有内窥镜前支点，内窥镜前支点和内窥镜旋转结构之间设置有内窥镜行走横梁，所述内窥镜行走横梁的底部安装有内窥镜升降机构，并且内窥镜升降机构的底部安装有内窥杆，内窥杆上设置有内窥镜头。

作为本发明进一步的方案：所述内窥镜旋转结构包括连接结构，所述连接结构的底部设置有转动滑轨，所述转动滑轨具有四个底座，所述内窥镜行走横梁顶部设置有滑座安装架，四个底座均安装在滑座安装架上；所述连接结构的顶部安装有摆动齿轮，所述尾梁上设置有尾梁滑轨和尾梁齿条，摆动齿轮与尾梁齿条啮合传动；所述连接结构的顶部设置有导向滑块，导向滑块滑动安装在尾梁滑轨中；所述连接结构的左侧安装有过渡节，过渡节的左侧安装有摆动电机，并且过渡节的内部设置有电磁离合器。

作为本发明进一步的方案：所述内窥镜前支点包括前支点安装架，前支点安装架的底部安装有前支点底座，并且前支点底座焊接安装在前旋点梁上，前支点底座的顶部安装有调整螺母，并且调整螺母与内窥镜行走横梁上的前支点安装座相连。

作为本发明进一步的方案：所述内窥镜行走横梁包括横梁型材，所述横梁型材的底部安装有前支点安装座，前支点安装架通过调整螺母安装在前支点安装座的底部；所述横梁型材的底部还设置有行走齿条和行走滑轨。

作为本发明进一步的方案：所述内窥镜升降机构包括行走机架，所述行走机架的顶部安装有行走导向滑块，并且行走导向滑块与行走滑轨相适配；所述行走机架顶部安装有行走齿轮，并且行走齿轮与行走齿条啮合传动；所述行走机架内部安装有行走电机，所述行走齿轮固定安装在行走电机的输出轴上；所述行走机架内部还设有手动转柄，并且手动转柄上也固定安装有行走齿轮；所述行走机架的底部安装有升降丝杆，所述升降丝杆的底部安装有升降机架，升降机架的底部安装有内窥杆抱箍，所述内窥杆抱箍用于夹紧内窥杆。

作为本发明进一步的方案：所述内窥杆包括镜头杆体，所述镜头杆体上设有进水接口、回水接口和进气接口。

一种全自动内窥镜装置的同步调整方法，包括如下步骤：

步骤一：当生产操作需要调整全自动拉边机状态时，在中央控制室操作面板上下达指令，对第1对全自动拉边机，输入参数确认后，全自动拉边机自动运行到设定状态；

步骤二：对第1对全自动内窥镜而言，此时按照第2对全自动拉边机为上一步位置进行计算匹配，计算完成并且符合调整状态后给出第1对全自动内窥镜调整参数，按照计算参数使第1对全自动内窥镜按与第1对全自动拉边机相同方向、相对行程进行运动；

步骤三：当第2对全自动拉边机输入参数确认后，全自动拉边机运动前，中央处理器需进行计算，判定第1对全自动内窥镜运动轨迹是否与第2对全自动拉边机运动轨迹碰撞：如果是，中央处理器进行计算，确认第2对全自动拉边机运动参数输入正确时需要调整第1对全自动内窥镜最终位置，确认第2对全自动拉边机运动参数输入错误时需重新输入再次返回上一步骤；如果否，第2对全自动拉边机直接运行到最终状态，第2对全自动内窥镜需按照第2对全自动拉边机与第2对全自动拉边机上一步骤运动最终参数进行计算，再行走到固定机位；

步骤四：同理，其后所有成对的全自动拉边机和全自动内窥镜都需要按照程序内设计参数进行确认后才能确认运动，即完成所有对全自动内窥镜相对全自动拉边机的同步调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：设置的全自动拉边机的钢结构和控制网路为全自动内窥镜同步调整的结构基础，本发明结合全自动拉边机运动结构与参数，设计一种全自动控制内窥镜装置，可同全自动拉边机进行同向同步运动，包含实现前后行走、上下调节、左右摆动的功能，操作简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为图1的左侧局部正视结构示意图；

图3为图1的右侧局部正视结构示意图；

图4为本发明锡槽的局部俯视结构示意图；

图5为本发明的全自动内窥镜正视结构示意图；

图6为图5中的A处放大结构示意图；

图7为图5中的左侧局部正视结构示意图；

图8为图1的俯视结构示意图；

图9为本发明的全自动内窥镜同步调整流程图。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图中：1、锡槽外框组件；2、支撑钢结构；21、立柱；22、后横梁；23、翼梁；24、尾梁；25、前横梁；26、前旋点梁；3、全自动拉边机；31、拉边机后悬点结构；32、拉边机行走横梁；33、拉边机前支点；34、拉边机升降抬起结构；35、拉边轮；36、拉边机旋转结构；4、全自动内窥镜；41、内窥镜旋转结构；411、摆动电机；412、过渡节；413、电磁离合器；414、摆动齿轮；415、导向滑块；416、连接结构；417、转动滑轨；42、内窥镜行走横梁；421、横梁型材；422、滑座安装架；423、行走齿条；424、行走滑轨；425、前支点安装座；43、内窥镜前支点；431、前支点底座；432、前支点安装架；433、调整螺母；44、内窥镜升降机构；441、行走齿轮；442、行走导向滑块；443、行走电机；444、手动转柄；445、行走机架；446、升降机架；447、升降丝杆；448、内窥杆抱箍；45、内窥杆；451、进水接口；452、回水接口；453、进气接口；454、镜头杆体；455、内窥镜头。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

结合全自动拉边机3的悬挂钢结构与运动参数，设计一种全自动内窥镜装置。使得全自动内窥镜4需要保持与全自动拉边机3同时、同向的同步运动，且全自动内窥镜装置与全自动拉边机3相互匹配，必须保证全自动内窥镜装置的安装结构能够融入到全自动拉边机3的整体中。

作为浮法生产线成型关键设备，全自动拉边机3安装结构为：利用锡槽立柱和厂房立柱等作为基础，构建起悬吊拉边机的钢结构；配合电缆桥架、水气管路等对全自动拉边机3的自动化控制进行调整。全自动拉边机3的钢结构和控制网路为全自动内窥镜4同步调整的结构基础，需要结合全自动拉边机3运动结构与参数，设计一种全自动控制内窥镜装置，可同全自动拉边机3进行同向同步运动，包含实现前后行走、上下调节、左右摆动的功能。

如图1-图8所示，一种全自动内窥镜装置，包括锡槽外框组件1和支撑钢结构2，支撑钢结构2包括立柱21，立柱21上设置有后横梁22，后横梁22上设置有翼梁23，翼梁23的底部设置有尾梁24和前横梁25，锡槽外框组件1上设置有前旋点梁26，尾梁24上安装有内窥镜旋转结构41，锡槽外框组件1上设有内窥镜前支点43，内窥镜前支点43和内窥镜旋转结构41之间设置有内窥镜行走横梁42，内窥镜行走横梁42的底部安装有内窥镜升降机构44，并且内窥镜升降机构44的底部安装有内窥杆45，内窥杆45上设置有内窥镜头455。对于锡槽外框组件1而言，锡槽外框组件1包括锡槽钢结构和锡槽外框，锡槽外框是由锡槽钢结构支撑起来的。对于支撑钢结构2而言，首先安装作为支撑基础的立柱21、后横梁22、前横梁25、前旋点梁26；再将翼梁23安装并调整好位置高度；最终安装尾梁24，尾梁24和前旋点梁26是全自动拉边机3和全自动内窥镜装置的悬吊基础。

如图1和图8所示，全自动拉边机3和全自动内窥镜4交替排布在锡槽外框组件1的两侧，下文中所述的第1对全自动拉边机3、第2对全自动拉边机3等，即为锡槽外框组件1左右两边对称设置的全自动拉边机3；下文中所述的第1对全自动内窥镜4、第2对全自动内窥镜4等，即为锡槽外框组件1左右两边对称设置的全自动内窥镜4。

如图1所示，对于全自动拉边机3而言，首先需安装拉边机后悬点结构31和拉边机前支点33，再安装拉边机行走横梁32，其次安装拉边机升降抬起结构34和拉边轮35，最终安装拉边机旋转结构36。全自动拉边机3所有机械结构安装结束后，安装其控制线缆、冷却水路和紧急抬起的气路。同理，对全自动内窥镜装置而言，首先安装与拉边机后悬点结构31的悬吊结构一致的内窥镜旋转结构41(因全自动拉边机3和全自动内窥镜4使用同样的尾梁24)和内窥镜前支点43，再安装内窥镜行走横梁42，其次安装内窥镜升降机构44和内窥杆45。内窥镜机械结构安装结束后安装其控制线缆、冷却水路和清扫气路。

与全自动拉边机3的拉边杆进出锡槽一样，利用锡槽边封上的密封开孔保证内窥杆45进出锡槽的密封性，在内窥杆45端头出开孔预留镜头观察孔，保证其进出水降温及气吹冷却、清扫功能。

对于全自动拉边机3和内窥杆45的动作而言，其结构基本一致。具体动作如下：

(1)、当拉边轮35需要前后移动时，拉边机升降抬起结构34中的电机动作，使其可以沿拉边机行走横梁32上齿条和导轨进行前进后退；

(2)、当拉边轮35需要左右摆动时，拉边机后悬点结构31的电机减速机转动，其结构保证拉边机后悬点结构31沿尾梁24前后方向移动，即带动拉边轮35左右摆动；

(3)、当拉边轮35需要抬起或下压时，拉边机升降抬起结构34中的升降电机动作，使拉边轮35沿拉边机升降抬起结构34中旋转点升起或落下；

(4)、当拉边轮35转速需要调整时，拉边机旋转结构36的电机进行调速，改变拉边轮35的转动速度；

(5)、当内窥杆45需要前后移动时，内窥镜升降机构44中的行走电机443动作，使其可以沿内窥镜行走横梁42上的齿条和导轨进行前进或后退；

(6)、当内窥杆45需要左右摆动时，内窥镜旋转结构41的电机动作，其结构保证内窥镜旋转结构41沿尾梁24前后方向移动，即带动内窥杆45左右摆动。内窥杆45观测范围只需要进行左右调整或者前后调整，不存在需要升降调整的必要，所以本方案的全自动内窥镜4中内窥杆45不需要自动控制的旋转结构。

如图4所示，尺寸A、尺寸C分别为第1对全自动内窥镜4到第1对全自动拉边机3布置间距、第2对全自动内窥镜4到第2对全自动拉边机3布置间距；尺寸B、尺寸D分别为第1对到第2对全自动拉边机3布置间距、第2对到第3对全自动拉边机3布置间距；L0为全自动拉边机3与全自动内窥镜4共有前后支点间距，为旋转原始半径；LA0为第1对拉边轮35行走距离，LA1为第1对全自动内窥镜4的内窥镜头455行走距离；LB0为第2对拉边轮35行走距离，LB1为第2对全自动内窥镜4的内窥镜头455行走距离；α0为第1对拉边杆偏转角度，α1为第1对内窥杆45偏转角度；β0为第2对拉边杆偏转角度，β1为第2对内窥杆45偏转角度。

其中偏转角度有正负之分，如图4所示方向为正直，与图示偏转方向相反为负值(1)

锡槽上关于全自动拉边机3与全自动内窥镜4布置有如下前提条件：B＞A，D＞C(2)

简单来说，有如下表达式在中央处理器中必须满足：

LA0*sin(α0)＜A+LA1*sin(α1) (3)

LA1*sin(α1)＜B-A+sin(β0) (4)

LB0*sin(β0)＜C+LB1*sin(β1) (5)

…

如图5-图7所示，对全自动内窥镜4的整体结构进行说明。尾梁24分为型钢梁、尾梁滑轨和尾梁齿条三个部分，其中尾梁滑轨和尾梁齿条均安装在型钢梁的底部。

内窥镜旋转结构41实现全自动内窥镜4的内窥杆45摆动功能，内窥镜旋转结构41包括连接结构416，其中连接结构416为主体结构，其下部安装有转动滑轨417，转动滑轨417有四个底座安装到内窥镜行走横梁42的滑座安装架422上；连接结构416上部安装有摆动齿轮414，其与尾梁齿条啮合，起到驱动作用；连接结构416上部安装有导向滑块415，其安装在尾梁滑轨中，起到导向作用；连接结构416左侧安装有过渡节412，过渡节412左侧安装有摆动电机411，过渡节412内部安装有电磁离合器413，电磁离合器413起到电动控制摆动电机411输出轴与摆动齿轮414内部轴的闭合或者脱开。

如图6所示，内窥镜前支点43是靠近锡槽外框组件1的支撑点，安装在前旋点梁26上。前支点安装架432为主体结构，其下部安装的前支点底座431焊接在前旋点梁26上，上部安装的调整螺母433用来调整高度，调整螺母433与内窥镜行走横梁42上的前支点安装座425相连。

内窥镜行走横梁42为连接内窥镜整体的中间结构，其上部安装有内窥镜旋转结构41，其靠近锡槽外框组件1位置安装有内窥镜前支点43，其下部安装有内窥镜升降机构44。横梁型材421为内窥镜行走横梁42的主体结构，横梁型材421上部安装有滑座安装架422，422滑座安装架与内窥镜旋转结构41的转动滑轨417的底座连接；横梁型材421前端下部安装有前支点安装座425，其与内窥镜前支点43的调整螺母433连接；横梁型材421下部安装有行走齿条423和行走滑轨424。

如图5和图7所示，内窥镜升降机构44为行走与调整内窥镜高度的结构。内窥镜升降机构44包括行走机架445，其中行走机架445为主体结构，行走机架445上部安装有行走导向滑块442，行走导向滑块442与行走滑轨424配合，起到悬吊内窥镜升降机构44的作用；行走机架445上部安装有行走齿轮441，行走齿轮441与行走齿条423啮合，起到运动行走功能；行走机架445内部安装有行走电机443，行走齿轮441固定安装在行走电机443输出轴上，起到电动驱动作用；行走机架445内部安装有手动转柄444，手动转柄444轴端安装有另一个行走齿轮441，起到手动驱动作用；行走机架445下部安装有升降丝杆447，升降丝杆447下部安装有升降机架446，升降机架446下部安装有内窥杆抱箍448，内窥杆抱箍448的作用是夹紧内窥杆45。

行走电机443启动时带动行走齿轮441转动，在行走齿条423上啮合行走，手动转柄444为脱开行走电机443的离合时手动操作使内窥镜升降机构44前后行走的备用方式。

如图7所示，内窥杆45包括镜头杆体454，其中镜头杆体454为内窥杆45的主体，尾部开有三个接口，分别为冷却水进水接口451、回水接口452和进气接口453。镜头杆体454内部含有进水回路与回水回路、进气管路以及电缆线安装孔等。

如图8-图9所示，一种全自动内窥镜装置的同步调整方法，包括如下步骤：

步骤一：当生产操作需要调整全自动拉边机3状态时，在中央控制室操作面板上下达指令，对第1对全自动拉边机3，输入参数确认后，全自动拉边机3自动运行到设定状态。

步骤二：对第1对全自动内窥镜4而言，此时按照第2对全自动拉边机3为上一步位置进行公式(1)—(5)计算匹配，计算完成并且符合调整状态后给出第1对全自动内窥镜4调整参数，按照计算参数使第1对全自动内窥镜4按与第1对全自动拉边机3相同方向、相对行程进行运动。

步骤三：当第2对全自动拉边机3输入参数确认后，全自动拉边机3运动前，中央处理器需进行计算，判定第1对全自动内窥镜4运动轨迹是否与第2对全自动拉边机3运动轨迹碰撞：如果是，中央处理器进行计算，确认第2对全自动拉边机3运动参数输入正确时需要调整第1对全自动内窥镜4最终位置，确认第2对全自动拉边机3运动参数输入错误时需重新输入再次返回上一步骤；如果否，第2对全自动拉边机3直接运行到最终状态，第2对全自动内窥镜4需按照第2对全自动拉边机3与第3对全自动拉边机3上一步骤运动最终参数进行计算，再行走到固定机位。

步骤四：同理，其后所有成对的全自动拉边机3和全自动内窥镜4都需要按照程序内设计参数进行确认后才能确认运动，即可完成所有对全自动内窥镜4相对全自动拉边机3的同步调整。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种全自动内窥镜装置，包括锡槽外框组件(1)和支撑钢结构(2)，所述支撑钢结构(2)包括立柱(21)，立柱(21)上设置有后横梁(22)，后横梁(22)上设置有翼梁(23)，翼梁(23)的底部设置有尾梁(24)和前横梁(25)，所述锡槽外框组件(1)上设置有前旋点梁(26)，其特征在于，所述尾梁(24)上安装有内窥镜旋转结构(41)，锡槽外框组件(1)上设有内窥镜前支点(43)，内窥镜前支点(43)和内窥镜旋转结构(41)之间设置有内窥镜行走横梁(42)，所述内窥镜行走横梁(42)的底部安装有内窥镜升降机构(44)，并且内窥镜升降机构(44)的底部安装有内窥杆(45)，内窥杆(45)上设置有内窥镜头(455)；

所述内窥镜旋转结构(41)包括连接结构(416)，所述连接结构(416)的底部设置有转动滑轨(417)，所述转动滑轨(417)具有四个底座，所述内窥镜行走横梁(42)顶部设置有滑座安装架(422)，四个底座均安装在滑座安装架(422)上；所述连接结构(416)的顶部安装有摆动齿轮(414)，所述尾梁(24)上设置有尾梁滑轨和尾梁齿条，摆动齿轮(414)与尾梁齿条啮合传动；所述连接结构(416)的顶部设置有导向滑块(415)，导向滑块(415)滑动安装在尾梁滑轨中；所述连接结构(416)的左侧安装有过渡节(412)，过渡节(412)的左侧安装有摆动电机(411)，并且过渡节(412)的内部设置有电磁离合器(413)；

所述内窥镜前支点(43)包括前支点安装架(432)，前支点安装架(432)的底部安装有前支点底座(431)，并且前支点底座(431)焊接安装在前旋点梁(26)上，前支点底座(431)的顶部安装有调整螺母(433)，并且调整螺母(433)与内窥镜行走横梁(42)上的前支点安装座(425)相连；

所述内窥镜行走横梁(42)包括横梁型材(421)，所述横梁型材(421)的底部安装有前支点安装座(425)，前支点安装架(432)通过调整螺母(433)安装在前支点安装座(425)的底部；所述横梁型材(421)的底部还设置有行走齿条(423)和行走滑轨(424)；

所述内窥镜升降机构(44)包括行走机架(445)，所述行走机架(445)的顶部安装有行走导向滑块(442)，并且行走导向滑块(442)与行走滑轨(424)相适配；所述行走机架(445)顶部安装有行走齿轮(441)，并且行走齿轮(441)与行走齿条(423)啮合传动；所述行走机架(445)内部安装有行走电机(443)，所述行走齿轮(441)固定安装在行走电机(443)的输出轴上；所述行走机架(445)内部还设有手动转柄(444)，并且手动转柄(444)上也固定安装有行走齿轮(441)；所述行走机架(445)的底部安装有升降丝杆(447)，所述升降丝杆(447)的底部安装有升降机架(446)，升降机架(446)的底部安装有内窥杆抱箍(448)，所述内窥杆抱箍(448)用于夹紧内窥杆(45)。

2.根据权利要求1所述的一种全自动内窥镜装置，其特征在于，所述内窥杆(45)包括镜头杆体(454)，所述镜头杆体(454)上设有进水接口(451)、回水接口(452)和进气接口(453)。

3.一种应用权利要求2所述的装置的同步调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：当生产操作需要调整全自动拉边机(3)状态时，在中央控制室操作面板上下达指令，对第1对全自动拉边机(3)，输入参数确认后，全自动拉边机(3)自动运行到设定状态；

步骤二：对第1对全自动内窥镜(4)而言，此时按照第2对全自动拉边机(3)为上一步位置进行计算匹配，计算完成并且符合调整状态后给出第1对全自动内窥镜(4)调整参数，按照计算参数使第1对全自动内窥镜(4)按与第1对全自动拉边机(3)相同方向、相对行程进行运动；

步骤三：当第2对全自动拉边机(3)输入参数确认后，全自动拉边机(3)运动前，中央处理器需进行计算，判定第1对全自动内窥镜(4)运动轨迹是否与第2对全自动拉边机(3)运动轨迹碰撞：如果是，中央处理器进行计算，确认第2对全自动拉边机(3)运动参数输入正确时需要调整第1对全自动内窥镜(4)最终位置，确认第2对全自动拉边机(3)运动参数输入错误时需重新输入再次返回上一步骤；如果否，第2对全自动拉边机(3)直接运行到最终状态，第2对全自动内窥镜(4)需按照第2对全自动拉边机(3)与第3对全自动拉边机(3)上一步骤运动最终参数进行计算，再行走到固定机位；

步骤四：同理，其后所有成对的全自动拉边机(3)和全自动内窥镜(4)都需要按照程序内设计参数进行确认后才能确认运动，即完成所有对全自动内窥镜(4)相对全自动拉边机(3)的同步调整。