CN116409618B - 一种产线换线调整机构及换线调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种产线换线调整机构及换线调整方法，调整机构包括沿垂直于产线方向设置在产线上的固定底板，在固定底板上滑动设有移动侧调节座以及功能部件调节座，移动侧调节座、功能部件调节座与固定侧之间通过同步调节机构连接，在功能部件调节座相对于固定侧移动时，移动侧调节座同步与功能部件调节座同向移动两倍距离；本发明产线上的移动侧和功能部件在同步调节机构带动下，进行产线换线时同向进行移动，同时对功能部件和产线的规格进行调整，提高换线效率，同时保持功能部件始终处于产线的中心位置。
Description
技术领域
本发明涉及自动化产线技术领域，具体涉及一种产线换线调整机构及换线调整方法。
背景技术
在自动化生产线中，经常需要切换生产的产品，产品不同，需要的流道宽度不同，流道之间的居中功能结构位置不同。
现在常用的方法一是在切换产品时候人工更改流道宽度和居中结构的位置。此方法无法实现自动换线，另一种方法是流道和居中机构各自采用一个电机驱动，进行位置变更，此种方法结构复杂，在机台复位时候，需要先复位居中结构，后复位两侧流道，控制逻辑复杂，实践中结构撞机风险较大，同时此种换线调整的方式结构复杂，机构调试精度要求高。
发明内容
技术目的：针对现有产线换线操作复杂，无法快速调整并使产线中间功能部件与产线尺寸同步调整的不足，本发明公开了一种控制逻辑简单，自动实现产线换线调整的产线换线调整机构及换线调整方法。
技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
一种产线换线调整机构，所述产线包括靠近产线设备的固定侧，以及背离产线设备的移动侧，移动侧与固定侧相互平行，在移动侧与固定侧之间设有对产线产品进行操作的功能部件，所述功能部件居中位于移动侧和固定侧之间，所述调整机构包括沿垂直于产线方向设置在产线上的固定底板，在固定底板上滑动设有移动侧调节座以及功能部件调节座，移动侧调节座、功能部件调节座与固定侧之间通过同步调节机构连接，在功能部件调节座相对于固定侧移动时，移动侧调节座同步与功能部件调节座同向移动两倍距离。
优选地，本发明的同步调节机构包括连接功能部件调节座和固定侧之间的第一驱动部，以及连接功能部件调节座与移动侧调节座的第二驱动部，第一驱动部与固定侧之间螺纹连接，第二驱动部与移动侧调节座螺纹连接，通过固定在功能部件调节座上的驱动机构带动第一驱动部、第二驱动部旋转进行换线调整。
优选地，本发明的第一驱动部和第二驱动部采用同轴设置的螺杆，螺杆穿设在功能部件调节座上，螺杆两端的螺纹旋向相反，在螺杆与功能部件调节座之间通过轴向限位机构配合连接，驱动机构的驱动端与螺杆连接，带动螺杆转动。
优选地，本发明的限位机构包括套接在螺杆中部光滑区域的轴肩，轴肩固定在螺杆上，在轴肩法兰左右两侧设有与轴肩相配合的止推轴承，轴肩靠近功能部件调节座的一侧通过止推轴承与功能部件调节座的安装孔之间转动连接，在背离功能部件调节座的一侧通过位于外侧的轴承端盖将止推轴承与轴肩压紧定位。
优选地，本发明的驱动机构采用驱动电机，所述驱动电机的转轴轴线方向与螺杆平行设置，转轴与螺杆之间通过同步轮组连接。
优选地，本发明的第一驱动部和第二驱动部均与功能部件调节座转动连接，在第一驱动部与第二驱动部之间通过齿轮组连接，通过齿轮组实现第一驱动部和第二驱动部之间以相同的角速度反向转动，第二驱动部与移动侧调节座相配合的螺纹段的螺距为第一驱动部螺距的两倍。
优选地，本发明的产线的固定侧设有用于对移动侧调节座和功能部件调节座移动进行辅助导向的导向杆，所述导向杆与移动侧调节座的滑动方向平行设置，导向杆一端与固定侧固定连接，另一端通过固定在固定底板上的支撑架固定连接，移动侧调节座和功能部件调节座与导向杆的杆身之间通过直线轴承配合连接。
本发明还公开一种产线换线调整方法，使用上述的一种产线换线调整机构，包括步骤：
根据产线待输送的产品规格，调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置，使产线固定侧和移动侧之间的间距与待输送产品相匹配，同时使功能部件调节座处于产线的居中位置。
优选地，本发明的调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置的过程包括：通过驱动机构带动螺杆转动，在轴向限位机构作用下，螺杆带动功能部件调节座相对于固定侧移动距离X，移动侧固定座相对于功能部件调节座同向同样移动距离X，相对于固定侧移动距离为2X，功能部件调节座调整后处于移动侧和固定侧之间的居中位置。
优选地，本发明的调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置的过程包括：通过驱动机构带动第一驱动部转动，在第一驱动部带动下功能部件调节座相对于固定侧移动距离X，第一驱动部转动时，通过设置在第一驱动部上的齿轮组带动第二驱动部反向同角速度转动，第二驱动部带动移动侧调节座沿与功能部件调节座移动方向同步移动2X距离，使产线固定侧和移动侧之间的间距与待输送产品相匹配，保持功能部件同步居中调节。
有益效果：本发明所提供的一种产线换线调整机构及换线调整方法具有如下有益效果：
1、本发明产线上的移动侧和功能部件在同步调节机构带动下，进行产线换线时同向进行移动，同时对功能部件和产线的规格进行调整，提高换线效率，同时保持功能部件始终处于产线的中心位置。
2、本发明的同步调节机构通过驱动机构带动第一驱动部和第二驱动部转动进行两个调节座位置的调整，螺纹式的结构可以保证调节精度，并能够实现调节范围内任意距离的调整。
3、本发明的第一驱动部和第二驱动部采用同轴设置的螺杆，可以通过同一台电机同步进行驱动，在螺杆转动进行产线换线调节时，保持螺杆与功能部件调节座之间相对位置一致。
4、本发明的第一驱动部和第二驱动部之间通过齿轮组相连接，在驱动机构带动第一驱动部转动时，通过齿轮组带动第二驱动部反向以相同的角速度转动，对功能部件调节座和移动侧调节座的位置同步进行调整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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介绍。
图1为本发明整体结构图；
图2为本发明主视图；
图3为本发明主剖视图；
图4为本发明侧视图；
其中，1-产线、2-固定侧、3-移动侧、4-固定底板、5-移动侧调节座、6-功能部件调节座、7-第一驱动部、8-第二驱动部、9-轴肩、10-止推轴承、11-轴承端盖、12-驱动电机、13-同步轮组、14-导向杆、15-支撑架、16-直线轴承、17-可调节螺母、18-安装孔、19-腰形孔。
实施方式
下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图4所示为本发明所公开的一种产线换线调整机构，所述产线1包括靠近产线设备的固定侧2，以及背离产线设备的移动侧3，移动侧3与固定侧2相互平行，在移动侧3与固定侧2之间设有对产线产品进行操作的功能部件，所述功能部件居中位于移动侧3和固定侧2之间，本发明的调整机构包括沿垂直于产线方向设置在产线1上的固定底板4，在固定底板4上滑动设有移动侧调节座5以及功能部件调节座6，移动侧调节座5、功能部件调节座6与固定侧2之间通过同步调节机构连接，在功能部件调节座6相对于固定侧2移动时，移动侧调节座5同步与功能部件调节座6同向移动两倍距离。
在一个具体的实施例中，本发明的同步调节机构包括连接功能部件调节座6和固定侧2之间的第一驱动部7，以及连接功能部件调节座6与移动侧调节座5的第二驱动部8，第一驱动部7与固定侧2之间螺纹连接，第二驱动部8与移动侧调节座5螺纹连接，通过固定在功能部件调节座6上的驱动机构带动第一驱动部7、第二驱动部8旋转进行换线调整。
为保证第一驱动部7和第二驱动部8转动的同步性，本发明的第一驱动部7和第二驱动部8采用同轴设置的螺杆，螺杆穿设在功能部件调节座6上，螺杆两端的螺纹旋向相反，在螺杆与功能部件调节座6之间通过轴向限位机构配合连接，驱动机构的驱动端与螺杆连接，带动螺杆转动。驱动机构采用驱动电机12，所述驱动电机12的转轴轴线方向与螺杆平行设置，转轴与螺杆之间通过同步轮组13连接。
由于螺杆两端螺纹加工的起始角度各部相同，如果直接将调节座与螺杆之间进行螺纹配合，容易导致两端的螺纹无法同步与调节座和固定侧连接，为了便于调整，本发明在螺杆通过设置的固定侧2、移动侧调节座5上的可调节螺母17配合连接，在移动侧调节座5上设有用于固定可调节螺母17的安装孔18，安装孔18沿螺杆的圆周方向等间隔分布，在可调节螺母17上设有用于与安装孔18相配合的腰形孔19，通过螺丝穿过腰型孔19与安装孔18连接，实现对螺母螺纹起始角度的调整，保证与螺杆相一致。
本发明的限位机构包括套接在螺杆中部光滑区域的轴肩9，轴肩9固定在螺杆上，在轴肩9法兰左右两侧设有与轴肩相配合的止推轴承10，轴肩9靠近功能部件调节座6的一侧通过止推轴承10与功能部件调节座6的安装孔之间转动连接，在背离功能部件调节座6的一侧通过位于外侧的轴承端盖11将止推轴承10与轴肩9压紧定位。
在另一具体的实施例中，本发明的第一驱动部7和第二驱动部8均与功能部件调节座6转动连接，在第一驱动部7与第二驱动部8之间通过齿轮组连接，通过齿轮组实现第一驱动部7和第二驱动部8之间以相同的角速度反向转动，第二驱动部8与移动侧调节座5相配合的螺纹段的螺距为第一驱动部7螺距的两倍。在产线的调节座本身宽度较大时，单一通过螺杆驱动调节座进行滑动，导致调节座受力平衡性差，左右两侧在滑动时会因为摆动产生卡顿，为此，在本发明的实施例2中，将第一驱动部7和第二驱动部8平行设置，在驱动部上除了用于传动的螺纹段外，其余区域采用光滑结构，即第一驱动部7与移动侧调节座5相配合的部分表面采用光滑结构，第二驱动部8与功能部件调节座6、固定侧2配合的部分采用光滑结构，在进行两个调节座5位置调整时，通过驱动电机带动第一驱动部7转动，由于第一驱动部7与固定侧2采用螺纹配合连接，由第一驱动部7带动功能部件调节座6靠近或者远离固定侧，同时位于第一驱动部7上的齿轮组带动第二驱动部8反向转动，第二驱动部8的螺纹旋向与第一驱动部7上的螺纹旋向相同，螺距为第一驱动部7上螺距的两倍，在第二驱动部8转动过程中，第二驱动部保持不动，移动侧调节座5在第二驱动部8螺纹的作用下与功能部件调节座6同向进行双倍的距离移动，同时第二驱动部8上的螺纹段可以作为对第一驱动部7移动距离的限位。
进一步的，为了保证滑动过程的平稳，在使用第一实施例中的同步调节机构时，本发明的产线1的固定侧2设有用于对移动侧调节座5和功能部件调节座6移动进行辅助导向的导向杆14，所述导向杆14与移动侧调节座5的滑动方向平行设置，导向杆14一端与固定侧2固定连接，另一端通过固定在固定底板4上的支撑架15固定连接，移动侧调节座5和功能部件调节座6与导向杆14的杆身之间通过直线轴承16配合连接。
本发明还公开一种产线换线调整方法，使用上述的一种产线换线调整机构，包括步骤：
根据产线待输送的产品规格，调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置，使产线固定侧和移动侧之间的间距与待输送产品相匹配，同时使功能部件调节座处于产线的居中位置。
本发明的调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置的过程包括：通过驱动机构带动螺杆转动，在轴向限位机构作用下，螺杆带动功能部件调节座相对于固定侧移动距离X，移动侧固定座相对于功能部件调节座同向同样移动距离X，相对于固定侧移动距离为2X，功能部件调节座调整后处于移动侧和固定侧之间的居中位置。
本发明的调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置的过程包括：通过驱动机构带动第一驱动部转动，在第一驱动部带动下功能部件调节座相对于固定侧移动距离X，第一驱动部转动时，通过设置在第一驱动部上的齿轮组带动第二驱动部反向同角速度转动，第二驱动部带动移动侧调节座沿与功能部件调节座移动方向同步移动2X距离，使产线固定侧和移动侧之间的间距与待输送产品相匹配，保持功能部件同步居中调节。
本发明产线换线调整机构工作原理如下：
在使用同轴设置的第一驱动部7和第二驱动部8时，由驱动电机12带动同步轮组13转动，与同步轮组连接的第一驱动部7转动，并且由于螺杆与功能部件调节座6之间通过限位机构连接，固定侧2保持不动，第一驱动部7带动功能部件调节座进行移动，与此同时，第二驱动部8与第一驱动部7同向进行转动，由于第二驱动部8与第一驱动部7位于同一根螺杆上，第二驱动部8同样带动移动侧调节座5相对于功能部件调节座6同向移动相同的距离，同时在移动侧调节座5相对与固定侧移动时，会同步带动移动侧调节座5移动相同的距离，因此当功能部件调节座6移动距离X时，移动侧调节座6移动距离为2X。
在调节座的宽度较宽时，第一驱动部7和第二驱动部8采用平行设置，第一驱动部7与固定侧2之间螺纹配合连接，中部与功能部件调节座6通过限位机构连接，第二驱动部8与移动侧调节座5之间螺纹连接，另一端与固定侧2之间转动连接，在电机带动第一驱动部7转动时，第一驱动部7带动功能部件调节座5进行移动，第一驱动部7与移动侧调节座5之间滑动配合，与第一驱动部7之间通过齿轮配合连接的第二驱动部8相对于第一驱动部7反向转动，由于第二驱动部8与第一驱动部7螺纹旋向相同，并且螺距为第一驱动部7螺距的两倍，因此，在第二驱动部8反向转动时，移动侧调节座5沿第二驱动部8的轴线方向与功能部件调节座6同向进行双倍距离的移动，同时为了保证齿轮组之间的啮合关系，齿轮组的其中一个齿轮与第一驱动部固定连接，记为第一齿轮，与第一驱动部7同步进行移动，另一个齿轮记为第二齿轮，第二齿轮固定在第二驱动部8上并且第二齿轮的长度与第一齿轮的滑动距离相一致，保证在第一驱动部7带动第一齿轮移动时，能够始终保持第一齿轮与第二齿轮之间的啮合状态，维持对第二驱动部8的驱动。
通过本发明提供的两种同步调节机构的实施例，可以实现对居中功能调节座6和移动侧调节座5的同步调整，保证换线过程中同步性，降低换线调整的难度，并且能够使移动侧的移动距离为功能部件移动距离的两倍，保持功能部件始终处于产线中心的位置，快速实现产线换线的准确调整并保证调整精度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种产线换线调整机构，所述产线（1）包括靠近产线设备的固定侧（2），以及背离产线设备的移动侧（3），移动侧（3）与固定侧（2）相互平行，在移动侧（3）与固定侧（2）之间设有对产线产品进行操作的功能部件，所述功能部件居中位于移动侧（3）和固定侧（2）之间，其特征在于，所述调整机构包括沿垂直于产线方向设置在产线（1）上的固定底板（4），在固定底板（4）上滑动设有移动侧调节座（5）以及功能部件调节座（6），移动侧调节座（5）、功能部件调节座（6）与固定侧（2）之间通过同步调节机构连接，在功能部件调节座（6）相对于固定侧（2）移动时，移动侧调节座（5）同步与功能部件调节座（6）同向移动两倍距离；
所述同步调节机构包括连接功能部件调节座（6）和固定侧（2）之间的第一驱动部（7），以及连接功能部件调节座（6）与移动侧调节座（5）的第二驱动部（8），第一驱动部（7）与固定侧（2）之间螺纹连接，第二驱动部（8）与移动侧调节座（5）螺纹连接，通过固定在功能部件调节座（6）上的驱动机构带动第一驱动部（7）、第二驱动部（8）旋转进行换线调整；
所述第一驱动部（7）和第二驱动部（8）采用同轴设置的螺杆，螺杆穿设在功能部件调节座（6）上，螺杆两端的螺纹旋向相反，在螺杆与功能部件调节座（6）之间通过轴向限位机构配合连接，驱动机构的驱动端与螺杆连接，带动螺杆转动；
所述第一驱动部（7）和第二驱动部（8）均与功能部件调节座（6）转动连接，在第一驱动部（7）与第二驱动部（8）之间通过齿轮组连接，通过齿轮组实现第一驱动部（7）和第二驱动部（8）之间以相同的角速度反向转动，第二驱动部（8）与移动侧调节座（5）相配合的螺纹段的螺距为第一驱动部（7）螺距的两倍；
所述限位机构包括套接在螺杆中部光滑区域的轴肩（9），轴肩（9）固定在螺杆上，在轴肩（9）法兰左右两侧设有与轴肩相配合的止推轴承（10），轴肩（9）靠近功能部件调节座（6）的一侧通过止推轴承（10）与功能部件调节座（6）的安装孔之间转动连接，在背离功能部件调节座（6）的一侧通过位于外侧的轴承端盖（11）将止推轴承（10）与轴肩（9）压紧定位；
所述驱动机构采用驱动电机（12），所述驱动电机（12）的转轴轴线方向与螺杆平行设置，转轴与螺杆之间通过同步轮组（13）连接；
所述产线（1）的固定侧（2）设有用于对移动侧调节座（5）和功能部件调节座（6）移动进行辅助导向的导向杆（14），所述导向杆（14）与移动侧调节座（5）的滑动方向平行设置，导向杆（14）一端与固定侧（2）固定连接，另一端通过固定在固定底板（4）上的支撑架（15）固定连接，移动侧调节座（5）和功能部件调节座（6）与导向杆（14）的杆身之间通过直线轴承（16）配合连接。
2.一种产线换线调整方法，使用权利要求1所述的一种产线换线调整机构，其特征在于，包括步骤：
根据产线待输送的产品规格，调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置，使产线固定侧和移动侧之间的间距与待输送产品相匹配，同时使功能部件调节座处于产线的居中位置。
3.根据权利要求2所述的一种产线换线调整方法，其特征在于，调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置的过程包括：通过驱动机构带动螺杆转动，在轴向限位机构作用下，螺杆带动功能部件调节座相对于固定侧移动距离X，移动侧固定座相对于功能部件调节座同向同样移动距离X，相对于固定侧移动距离为2X，功能部件调节座调整后处于移动侧和固定侧之间的居中位置。
4.根据权利要求3所述的一种产线换线调整方法，其特征在于，调整功能部件调节座和移动侧调节座在固定底板上的位置的过程包括：通过驱动机构带动第一驱动部转动，在第一驱动部带动下功能部件调节座相对于固定侧移动距离X，第一驱动部转动时，通过设置在第一驱动部上的齿轮组带动第二驱动部反向同角速度转动，第二驱动部带动移动侧调节座沿与功能部件调节座移动方向同步移动2X距离，使产线固定侧和移动侧之间的间距与待输送产品相匹配，保持功能部件同步居中调节。
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