CN116386443B - 一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车装配教学技术领域，具体地说，涉及一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置。其包括传动基台、安装在传动基台上的输送机构和装配机构，装配机构位于输送机构的一侧，传动基台的一侧安装有实训台座，实训台座上设置有实训设备，实训设备包括安装在实训台座上的实训机构，实训机构包括实训组件和安装在实训组件一侧的显像组件，实训组件和显像组件之间设置有导向组件，以实训组件调节角度时控制导向组件移动，实训机构的一侧设置有清理机构。通过导向板跟随实训控制台移动对影像屏进行角度控制，以实现对影像屏的角度调节，使影像屏的角度适配实训控制台，以便于整个装置适配人员的身高进行实训操作。

Description

一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置

技术领域

本发明涉及汽车装配教学技术领域，具体地说，涉及一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置。

背景技术

汽车装配教学是通过建立实训生产线，在生产线上模拟汽车的装配作业以对人员进行教学实训的一种设备，其中就包括对汽车的天窗装配教学实训装置，目前的天窗装配教学实训装置由实训台、影像装置、构件输出体、以及构件装配体组成，人员通过操作实训台控制构件输出体及构件装配体进行天窗的装配作业，并且通过影像装置将构件装配体装配的步骤进行逐一采集，以使人员在操作实训台时通过观察影像装置内的数据信息，来进行天窗装配的精确教学实训。

但是对于不同的实训人员来说，其因自身身高的原因，需要调节实训台以及影像装置的角度，以便于自身能够操作实训台，但是在调节角度时，会存在一定问题：

目前的实训台及影像装置呈一体结构，在调节角度时，通过调节影像装置再次调节实训台，又或者首先调节实训台再次调节影像装置，这就较为繁琐；

并且因实训台及影像装置为裸露在环境中使用，在使用时其表面均会积落灰尘，对实训台及影像装置进行清洁时，因一体结构的实训台及影像装置的连接处存在缝隙，导致缝隙内的灰尘不易清理；

然后当实训台及影像装置若是设置为单体结构时，目前还会采用多个清洁机构对实训台及影像装置进行清洁灰尘，实训台及影像装置分别对应一个清洁机构，就导致使用成本较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的在于提供了一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置，包括传动基台、安装在传动基台上的输送机构和装配机构，所述装配机构位于输送机构的一侧，所述传动基台的一侧安装有实训台座，所述实训台座上设置有实训设备，所述实训设备包括安装在实训台座上的实训机构，所述实训机构包括实训组件和安装在实训组件一侧的显像组件，所述实训组件和显像组件之间设置有导向组件，以实训组件调节角度时控制导向组件移动，以导向组件调节显像组件的角度，所述实训机构的一侧设置有清理机构，以导向组件控制清理机构对实训机构的清洁面积。

作为本技术方案的进一步改进，所述传动基台的侧面安装有多个支撑杆，所述支撑杆上均设置有摄像机，所述摄像机用于采集输送机构和装配机构装配天窗时的操作步骤。

作为本技术方案的进一步改进，所述实训组件包括设置在实训台座上方的实训控制台，所述实训台座的表面安装有支撑座，所述实训控制台与支撑座转动连接，且实训控制台通过电机驱动。

作为本技术方案的进一步改进，所述显像组件包括设置在实训控制台一端的影像屏，所述连接组件包括安装在影像屏一端的导向板，所述导向板的侧面安装有拨向臂，所述拨向臂的一侧设置有支撑板，所述拨向臂与支撑板转动连接，所述实训控制台内设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动导向板转动。

作为本技术方案的进一步改进，所述拨向臂和支撑板之间安装有弹性件。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括安装在实训控制台内部的驱动板，所述驱动板通过气缸驱动。

作为本技术方案的进一步改进，所述实训控制台的侧面开设有滑槽，所述驱动板滑动设置在滑槽内，且驱动板的一端安装有限制轴，所述限制轴与实训控制台滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述清理机构包括风机，所述风机通过支撑柱固定在实训台座上，所述风机的底面连通有风管，通过风管喷出气体至实训控制台上，部分气体受到导向板的引导吹拂影像屏。

作为本技术方案的进一步改进，所述导向板的尺寸小于连接部，所述导向板和连接部之间形成一个缺口，使气体吹拂实训控制台表面的灰尘时，引导灰尘通过缺口向下。

作为本技术方案的进一步改进，所述影像屏处于倾斜状态时形成一个遮光结构，遮光结构阻挡照射实训控制台的部分光线。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置中，在调节实训控制台的使用角度时，导向板跟随实训控制台移动对影像屏进行角度控制，以实现对影像屏的角度调节，使影像屏的角度适配实训控制台，以便于整个装置适配人员的身高进行实训操作。

2、该汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置中，通过风管对实训控制台吹拂清洁时，以导向板引导部分气体吹拂影像屏，以实现对影像屏的清洁，同时经过导向板的设置，解决目前采用多个清洁设备对整个装置清洁所耗费成本过大的问题。

3、该汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置中，通过影像屏和导向板之间形成一个缺口，使风管清洁实训控制台时，实训控制台上的灰尘通过缺口落出，不会影响影像屏；

并在影像屏的倾斜设置下，以影像屏形成一个遮光结构，限制照射实训控制台上的光线量度，以确保人员能够清晰观看并操作实训控制台，避免环境过量给人员造成实训控制台视线不清晰的问题，使整个装置便于人员进行实训教学。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图之一；

图2为本发明的整体结构示意图之二；

图3为本发明中图2的A处结构示意图；

图4为本发明的实训设备结构示意图；

图5为本发明中图2的B处结构示意图；

图6为本发明的实训控制台和驱动板结构剖面图；

图7为本发明的清理机构结构示意图。

图中各个标号意义为：

10、传动基台；111、支撑杆；112、摄像机；

20、输送机构；

30、装配机构；

40、实训台座；410、支撑座；420、电机；

50、实训设备；

510、实训机构；511、实训控制台；512、影像屏；513、导向板；514、拨向臂；515、连接部；516、支撑板；517、弹性件；518、驱动板；5181、气缸；5182、限制轴；

520、清理机构；521、风机；522、风管。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

目前的实训台及影像装置呈一体结构，在调节角度时，通过调节影像装置再次调节实训台，又或者首先调节实训台再次调节影像装置，这就较为繁琐，并且因实训台及影像装置为裸露在环境中使用，在使用时，其表面均会积落灰尘，对实训台及影像装置进行清洁时，因一体结构的实训台及影像装置的连接处存在缝隙，导致缝隙内的灰尘不易清理，然后当实训台及影像装置若是设置为单体结构时，目前还会采用多个清洁机构对实训台及影像装置进行清洁灰尘，就导致使用成本较大，因此：

请参阅图1-图7所示，本实施例提供了一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置，包括传动基台10、安装在传动基台10上的输送机构20和装配机构30，装配机构30位于输送机构20的一侧，传动基台10的一侧安装有实训台座40，实训台座40上设置有实训设备50，实训设备50包括安装在实训台座40上的实训机构510，实训机构510包括实训组件和安装在实训组件一侧的显像组件，实训组件和显像组件之间设置有导向组件，以实训组件调节角度时控制导向组件移动，以导向组件调节显像组件的角度，实训机构510的一侧设置有清理机构520，以导向组件控制清理机构520对实训机构510的清洁面积；本实施例中，在人员需要进行实训作业时，人员调节实训组件的角度，以便于进行实训作业，在调节实训组件时，导向组件跟随实训组件移动对显像组件进行控制，以实现对显像组件的角度调节，这样就使显像组件的角度适配实训组件，以便于人员进行实训作业，然后在长时间的使用过程中，实训组件和显像组件积落灰尘时，便可通过清理机构520吹出气体对实训组件进行清洁，并在导向组件的作用下，引导部分气体吹拂显像组件的表面，实现对实训组件和显像组件的全面清洁，解决目前采用过多的清洁设备导致使用成本过大的问题(本方案中，人员通过控制实训组件内的程序，以便于对输送机构20和装配机构30进行驱动控制，因输送机构20和装配机构30是目前公知常识的技术，在本文中就不赘述了)。

针对上述方案做出进一步的阐述：

传动基台10的侧面安装有多个支撑杆111，支撑杆111上均设置有摄像机112，摄像机112用于采集输送机构20和装配机构30装配天窗时的操作步骤。因此，通过摄像机112采集输送机构20和装配机构30装配天窗时的机械动作，同时将数据传输至显像组件内，以显像组件供给人员观看，以便于人员查验自身实训的操作是否正确(摄像机112与显像组件电连接，便于数据传输)；

然后，在本方案中，通过多组摄像机112对输送机构20和装配机构30的机械工作数据进行采集，获取多维度的输送机构20和装配机构30作业信息并对其监测，就能解决目前输送机构20和装配机构30在工作时，因用户可视化视角受到影响时，实训作业精度以及质量产生影响的问题，以提升用户在整个装置下进行实训作业的能力，同时提供整个装置在实训操控作业下的可用性程度；并因将输送机构20和装配机构30形成多角度可视化，使用户在借助实训组件进行实训时，能够全方位的了解天窗装配的具体过程中，以降低用户在通过本装置进行实训时，因可视化角度不全面影响实训作业的精度问题，并提高用户在本装置下的实训教学的质量，又因可视化视角较为完善，使用户在实训的过程中，发生错误实训操作概率相对降低，借此降低系统维护成本，且提升用户在实训过程中学习天窗装配教学的能力；

值得说明的是，本方案中的装置物理实体通过与之匹配的数字实体(基于三维可视化模型及同步采集数据，使数字实体在实训设备50上进行可视化几何模型和逻辑模型构建)的系统集成、数据同步和可视化交互，可以支持多用户多目标的实训工作开展，以提升用户进行实训教学的质量。

其中，实训组件包括设置在实训台座40上方的实训控制台511，实训台座40的表面安装有支撑座410，实训控制台511与支撑座410转动连接，且实训控制台511通过电机420驱动，通过红外遥控器控制电机420缓慢转动，以电机420驱动实训控制台511在支撑座410上转动调节角度，以实现对实训控制台511角度的便捷调节，利于人员操作实训控制台511进行实训作业(实训控制台511为液晶设备，可直接进行操作)。

对实训组件和显像组件的调节进行阐述：显像组件包括设置在实训控制台511一端的影像屏512，连接组件包括安装在影像屏512一端的导向板513，导向板513的侧面安装有拨向臂514，拨向臂514的一侧设置有支撑板516，拨向臂514与支撑板516转动连接，实训控制台511内设置有驱动组件，驱动组件用于驱动导向板513转动，拨向臂514的一端安装有连接部515，连接部515与支撑板516转动连接，且支撑板516安装在实训台座40上，因此在实训控制台511进行角度调节时，通过驱动机构控制导向板513和拨向臂514沿着支撑板516转动，使导向板513和影像屏512的角度均进行调节，以使影像屏512适配实训控制台511的角度，便于人员进行操作实训控制台511以及观看影像屏512，利于人员的实训教学。

其中，拨向臂514和支撑板516之间安装有弹性件517，弹性件517为弹性材料制成，可采用弹簧或者弹片，弹性件517的两端分别与拨向臂514和支撑板516连接，以在驱动机构复位时，弹性件517给导向板513施加弹性力进行复位移动；其次，驱动机构包括安装在实训控制台511内部的驱动板518，驱动板518通过气缸5181驱动。通过气缸5181驱动驱动板518向外移动，使驱动板518始终接触在影像屏512的表面，并对影像屏512进行施压，使影像屏512倾斜转动，便于对影像屏512的观看角度进行调节，这样就使人员能够依据实训控制台511和影像屏512进行实训操作；然后，实训控制台511的侧面开设有滑槽，驱动板518滑动设置在滑槽内，且驱动板518的一端安装有限制轴5182，限制轴5182与实训控制台511滑动连接，在气缸5181控制驱动板518移动时，限制轴5182对驱动板518的移动进行限制，使驱动板518稳定向外伸出，利于对影像屏512的角度控制调节。

为了便于实训控制台511和影像屏512进行清洁：对清理机构520包括风机521，风机521通过支撑柱固定在实训台座40上，风机521的底面连通有风管522，通过风管522喷出气体至实训控制台511上，部分气体受到导向板513的引导吹拂影像屏512，因此，风机521运行通过风管522吹出气体，风机521首先对实训控制台511的表面吹拂清洁，并在气体接触实训控制台511后，部分气体沿着实训控制台511向导向板513流动，并借助导向板513对气体引导，以使实训控制台511和影像屏512均得到清洁，解决目前采用大量的清洁设备耗费成本的问题。

其中，导向板513的尺寸小于连接部515，导向板513和连接部515之间形成一个缺口，使气体吹拂实训控制台511表面的灰尘时，引导灰尘通过缺口向下，当气体吹拂实训控制台511时，气体使灰尘会沿着实训控制台511的表面流动，并通过缺口便可向下排出，避免灰尘影响影像屏512。

对影像屏512的租用进行延伸：影像屏512处于倾斜状态时形成一个遮光结构，遮光结构阻挡照射实训控制台511的部分光线，通过影像屏512倾斜设置，使一些光线被影像屏512遮挡，因此，实训控制台511一些环境下使用时，就通过降低光线的照射量，解决实训控制台511在受到过量光线影响不便于人员看清操作的问题，便于人员进行教学实训。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置，包括传动基台（10）、安装在传动基台（10）上的输送机构（20）和装配机构（30），所述装配机构（30）位于输送机构（20）的一侧，所述传动基台（10）的一侧安装有实训台座（40），所述实训台座（40）上设置有实训设备（50），所述实训设备（50）包括安装在实训台座（40）上的实训机构（510），其特征在于：所述实训机构（510）包括实训组件和安装在实训组件一侧的显像组件，所述实训组件和显像组件之间设置有导向组件，以实训组件调节角度时控制导向组件移动，以导向组件调节显像组件的角度，所述实训机构（510）的一侧设置有清理机构（520），以导向组件控制清理机构（520）对实训机构（510）的清洁面积；

所述实训组件包括设置在实训台座（40）上方的实训控制台（511），所述实训台座（40）的表面安装有支撑座（410），所述实训控制台（511）与支撑座（410）转动连接，且实训控制台（511）通过电机（420）驱动；

所述显像组件包括设置在实训控制台（511）一端的影像屏（512），连接组件包括安装在影像屏（512）一端的导向板（513），所述导向板（513）的侧面安装有拨向臂（514），所述拨向臂（514）的一侧设置有支撑板（516），所述拨向臂（514）与支撑板（516）转动连接，所述实训控制台（511）内设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动导向板（513）转动；

所述拨向臂（514）和支撑板（516）之间安装有弹性件（517）；

所述实训控制台（511）的侧面开设有滑槽，所述驱动板（518）滑动设置在滑槽内，且驱动板（518）的一端安装有限制轴（5182），所述限制轴（5182）与实训控制台（511）滑动连接；

所述清理机构（520）包括风机（521），所述风机（521）通过支撑柱固定在实训台座（40）上，所述风机（521）的底面连通有风管（522），通过风管（522）喷出气体至实训控制台（511）上，部分气体受到导向板（513）的引导吹拂影像屏（512）。

2.根据权利要求1所述的汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置，其特征在于：所述传动基台（10）的侧面安装有多个支撑杆（111），所述支撑杆（111）上均设置有摄像机（112），所述摄像机（112）用于采集输送机构（20）和装配机构（30）装配天窗时的操作步骤。

3.根据权利要求1所述的汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置，其特征在于：所述驱动组件包括安装在实训控制台（511）内部的驱动板（518），所述驱动板（518）通过气缸（5181）驱动。

4.根据权利要求1所述的汽车天窗装配数字孪生生产线教学实训装置，其特征在于：所述影像屏（512）处于倾斜状态时形成一个遮光结构，遮光结构阻挡照射实训控制台（511）的部分光线。